【正文】 規(guī)模向大、小兩個方向發(fā)展 大： I/O 點數(shù)達 14336 點、 32 位為微處理器、多 CPU 并行工作、大容量存儲器、掃描速度高速化。在對外開放政策的推動下，國外 PLC 產(chǎn)品大量進入我國市場，一部分隨成套設備進口。目前，世界上有 200 多個廠家生產(chǎn) PLC，較有名的：美國：AB 通用電氣、莫迪康公司；日本：三菱、富士、歐姆龍、松下電工等；德國：西門子公司；法國： TE 施耐德公司；韓國：三星、 LG 公司等。世界總銷售額不斷上升、生產(chǎn)廠家不斷涌現(xiàn)、品種不斷翻新。本設計選題就是基于 PLC的電機故障診斷系統(tǒng)設計。關機時， PLC接到關機命令后，斷路器跳閘，“電機開 /關機指示燈”滅。啟動完成后，“電機開 /關指示燈”亮，電機正常運行。如果斷路器初始狀態(tài)為斷開，斷路器合閘，電機開始啟動。設計了一種基于 PLC電機故障診斷系統(tǒng)設計，詳細介紹了所選用的西門子 S7200 PLC以及同類型的 S7300 S7400PLC，根據(jù)設計要求對 PLC的輸入輸出 I/O進行了分配，并且編寫系統(tǒng)運行的梯形圖。為了避免電機燒壞和人員傷亡，在絞車上安裝了 PLC檢測系統(tǒng)。 編號 : 畢業(yè)論文 (設計 ) 題 目 基于 PLC的電機故障診斷系統(tǒng)設計 指導教師 賀廉云 學生姓名 周峰 學 號 202021703041 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 教學單位 德州學院機電工程系 時 間 2020 年 4 月 15 日 德州學院 機電工程系 2020 屆 機械設計 制造及其自動化 畢業(yè)論文（設計） 德州學院畢業(yè)論文（設計）開題報告書 2020年 4月 15日 院（系） 機電工程系 專業(yè) 機械式及制造及其自動化 姓 名 周峰 學號 202021703041 論文（設計）題目 基于 PLC 的電機故障系統(tǒng)設計 一、選題目的和意義 目的： 絞車是配套鉆機來使用的，適用于各種井下作業(yè)。但是，在使用過程中 ，電子剎車經(jīng)常出現(xiàn)故障，自動暴死，電機出現(xiàn)空轉(zhuǎn)容易燒壞。因此， 本文簡單介紹了國內(nèi)電機故障診斷系統(tǒng)設計，以及存在問題，同時介紹了可編程控制器的工作原理，選型依據(jù)。 準備開機時，按下開機按鈕后，首先檢測斷路器狀態(tài)，如果斷路器初始狀態(tài)為閉合，電機無法啟動 ，并且聲光報警。在啟動過程中，若發(fā)生一級故障， PLC進行相應的保護動作。運行過程中， PLC依次循環(huán)檢測電機是否發(fā)生相間短路、斷相、低電壓、單相接地、過負荷、過電流等故障，若有發(fā)生， PLC進行相應保護動作。故障聲光報警后，按“報警復位按鈕”復位。 二、本選題在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 國內(nèi)外 PLC 發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢： PLC 自問世以來，經(jīng)過 40 多年的發(fā)展，在美、德、日等工業(yè)發(fā)達國家已成為重要的產(chǎn)業(yè)之一。產(chǎn)量產(chǎn)值大幅度上升而價格則不斷下降。 德州學院 機電工程系 2020 屆 機械設計 制造及其自動化 畢業(yè)論文（設計） 我國的 PLC 產(chǎn)品的研制和生產(chǎn)經(jīng)歷了三個階段： 順序控制器（ 1973～ 1979） 以微處理器為主的工業(yè)控制 器（ 1979～ 1985） 以微處理器為主的可編程序控制器（ 1985以后）。隨著不斷的學習與不斷開拓的精神，現(xiàn)在，我國自主生產(chǎn)的 PLC 在國內(nèi)的各行各業(yè)也有了極大的應用，技術含量也越來越高。 小：由整體結(jié)構(gòu)向小型模塊化結(jié)構(gòu)發(fā)展，增加了配置的靈活性，降低了成本。 （ 5）編程工具豐富多樣，功能不斷提高，編程語言趨向標準化有各種簡單或復雜的編程器及編程軟件，采用梯形圖、功能圖、語句表等編程語言，亦有高檔的 PLC 指令系統(tǒng)。 （ 7）追求軟硬件的標準化。 PLC 系統(tǒng)的設計直接影響著工業(yè)控制系統(tǒng)的安全可靠運行。故障自診斷功能是工業(yè)控制系統(tǒng)的智能化的一個重要標志，對于工業(yè)控制具有較高的意義和實用價值。故障樹方法利用系統(tǒng)的故障邏輯結(jié)構(gòu)進行邏輯推理，由錯誤的輸出找到可能的輸入錯誤。專家系統(tǒng)方法通過建立系統(tǒng)故障的知識庫與推理機，計算機借助現(xiàn)場的數(shù)據(jù)利用知識庫和推理機進行深入的邏輯推理，找出故障原因。 PLC 是現(xiàn)在應用較多的一種控制裝置，利用 PLC 豐富的內(nèi)部資源及強大的功能指令，編制故障檢測報警程序，不僅可以替代繼電器實現(xiàn)相應功能，還可以提高工作可靠性及其系統(tǒng)的靈活性。 ] 可編程控制器（ Programmable Logical Controller）是 20世紀 70年代以來以微處理器為核心，綜合計算機技術，自動控制技術和通信技術發(fā)展起來的一種新型工業(yè)自動控制裝置，由于它具有功能強，可靠性高，配置靈活，使用方便以及體積小，重量輕等 它的優(yōu)點，使其在自動化控制的各個領域得到了廣泛的應用。 鑒于以上原因，本文設計了一個基于 PLC電機故障診斷系統(tǒng)。 型 號 輸入點 輸出點 可帶擴展模塊數(shù) 德州學院 機電工程系 2020 屆 機械設計 制造及其自動化 畢業(yè)論文（設計） S7200CPU221 6 4 — S7200CPU222 8 6 2個擴展模塊 78 路數(shù)字量 I/O 點或10路模擬量 I/O點 S7200CPU224 14 10 7個擴展模塊 168路數(shù)字量 I/O點或35路模擬量 I/O點 S7200CPU226 24 16 2個擴展模塊 248路數(shù)字量 I/O點或35路模擬量 I/O點 S7200CPU226XM 24 16 2個擴展模塊 248路數(shù)字量 I/O點或35路模擬量 I/O點 四、計劃進度安排 [主要說明：起止時間及分階段的進度要求。 提交初稿和期中檢查表 根據(jù)指導教師的修改意見進行論文修改，并最終定稿。 畢 業(yè)論文答辯 德州學院 機電工程系 2020 屆 機械設計 制造及其自動化 畢業(yè)論文（設計） 五、主要參考文獻（只列出最重要的 5— 6 種） [1] 張進秋 .可編程控制器原理及應用實例 .機械工業(yè)出版社 [M].2020 [2] 李名雨 .電機與電器 .北京理工大學出版社 [M].1998 [3] 高和 .可編程控制器應用技術與設計實例 .人民郵電出版社 [M].2020 [4] 韓常 .PLC 編程及應用 .機械工業(yè)出版社 [M].～ 40 [5] PLC 機電控制系統(tǒng)應用設計技術。 指導教師評議 （指出優(yōu)點和不足，如有其它建議，可另附頁） 簽 名： 年 月 日 備 注： 德州學院 機電工程系 2020 屆 機械設計 制造及其自動化 畢業(yè)論文（設計） 目 錄 第一章緒論 .......................................................1 PLC 應用于故障診斷系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀 ......................1 故障診斷法 .............................................1 第二章 PLC 原理介紹及設備總體結(jié)構(gòu)介紹 .................. ...... ......................1 PLC 發(fā)展歷程 .............................................. ................................................... 2 PLC 控制系統(tǒng)的發(fā)展前景 ..................................................................... .......... 可編程序控制器 PLC 的分類 ....................................... 3 PLC 的系統(tǒng)模塊 ............................................. 3 PLC 的選型方法 ...............................................4 第三章 電機故障診斷系統(tǒng)設計以及 PLC 的選取 ...........................7 PLC 的選取及介紹 . ........... ................ ........................8 系統(tǒng)框圖 . ........................................................ ...........................