毕业论文(设计)基于PLC的电机故障诊断系统设计

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1、第一章绪论11」PLC应用于故障诊断系统的发展现状11.2故障诊断法1第二章PLC原理介绍及设备总体结构介绍22.1PLC发展历程22.2PLC控制系统的发展前景22.3可编程序控制器PLC的分类32.4PLC的系统模块42.5PLC的选型方法4第三章电机故障诊断系统设计以及PLC的选取83.1PLC的选取及介绍103.2系统框图12第四章电机故障诊断系统设计144.1电机故障等级分类144.2故障诊断程设计154.3借鉴专家系统故障诊断方法的实现17第五章系统电源设计205.1供电电源20第六章结论21致谢22参考文献23英文摘要24扌商要本文介绍了国内电机故障诊

2、断系统设计，以及存在问题，同时介绍了可编程控制器的工作原理，选型依据。设计了一种基于PLC电机故障诊断系统设计，详细介绍了所选用的西门子S7-200PLC以及同类型的S7-300S7-400PLC,根据设计要求对PLC的输入输出I/O进行了分配，并且编写系统运行的梯形图。准备开机时，按下开机按钮后，首先检测断路器状态，如果断路器初始状态为闭合，电机无法启动，并且声光报警。如果断路器初始状态为断开，断路器合闸，电机开始启动。在启动过程中，若发生一级故障，PLC进行相应的保护动作。启动完成后，“电机开/关指示灯”亮，电机正常运行。运行过程中，PLC依次循环检测电机是否发

3、生相间短路、断相、低电压、单相接地、过负荷、过电流等故障，若有发生，PLC进行相应保护动作。关机时，PLC接到关机命令后，断路器跳闸，“电机开/关机指示灯”灭。故障声光报警后，按“报警复位按钮”复位。本设计的选题就是基于PLC的电机故障诊断系统设计。关键词：故障诊断PLC电机第一章绪论1.2PLC应用于故障诊断系统的发展现状PLC作为一种成熟稳定可靠的控制器，目前已经在工业控制中得到了越来越广泛的应用。PLC系统的设计直接影响着工业控制系统的安全可靠运行。一个完善的PLC系统除了能够正常运行，满足工业控制的要求，还必须能在系统出现故障时及时进行故障诊断和故障处理。故

4、障自诊断功能是工业控制系统的智能化的一个重要标志，对于工业控制具有较高的意义和实川价值。1.3故障诊断方法故障诊断一般冇两种途径:故障树方法和专家系统方法。故障树方法利川系统的故障逻辑结构进行逻辑推理，由错误的输出找到可能的输入错误。这种方法比较适用于系统结构相对简单，各部分耦合少的情况。专家系统方法通过建立系统故障的知识库与推理机，计算机借助现场的数据利川知识库和推理机进行深入的逻辑推理，找出故障原因。这种方法适用于系统结构复杂，各部分耦介强的大型工业系统。PLC是现在应用较多的一种控制装置，利用PLC丰富的内部资源及强大的功能指令，编制故障检测报警程序，不仅口J

5、以替代继电器实现相应功能，还可以提高工作可靠性及英系统的灵活性。第二章PLC原理介绍及设备总体结构介绍2.1PLC发展历程在工业生产过程中，大量的开关量顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制，及大量离散量的数据采集。传统上，这些功能是通过气动或电气控制系统來实现的。1968年美国GM（通用汽车）公司提出取代继电气控制装置的要求，第二年，美国数字公司研制岀了基于集成电路和电子技术的控制装置，首次采用程序化的手段应用于电气控制，这就是第一代可编程序控制器,称ProgrammableController（PC）。个人计算机（简称PC）发

6、展起来后，为了方便，也为了反映可编程控制器的功能特点，可编程序控制器定名为ProgrammableLogicController（PLC）。上世纪80年代至90年代中期，是PLC发展最快的时期，年增长率一直保持为30~40%。在这时期，PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高，PLC逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。PLC具有通用性强、使用方便、适应而广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。PLC在工业自动化控制特别是顺序控制中的地位，在可预见的将来，是无法取代的。国控制类产品市场P

7、LC的占冇率己超过50%,而且保持着10%〜15%的发展速度。2.2PLC控制系统的发展前景现在，虽然出现了性能更加优越的DCS和FCS控制系统，PLC控制也终将会被先进的FCS控制所取代，但是目前以及今后相当长的一段时间，PLC还会与DCS和FCS共存,这主要基于以下原因：（1）现在企业的确止在朝着口动化、信息化、开放化的方向发展，但这并不意味着要将现有控制系统推倒虫来。金业投入大量的人力和财力建立起来的PLC控制系统已经成型,如果要完全推翻再建立新的DCS或FCS控制系统，需要更人的资金投入,将造成很人的浪费。（2）基于以上市场需求,许多软件厂商（例如：华富