毕业论文---基于PLC电机故障诊断系统设计.docx

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1、编号:毕业论文（设计）题目基于PLC的电机故障诊断系统设计指导老师贺廉云学生姓名m学号201021703041专业机械设计制造及其自动化教学单位德州学院机电工程系时间2012年4月15日德州学院毕业论文（设计）开题报告书2012年4月15日院（系）机电工程系专业机械式及制造姓名周峰学号201021703041论文（设计）题目基于PLC的电机故障系统设计一、选题目的和意义目的：绞车是配套钻机来运用的，适用于各种井下作业。但是，在运用过程中，电子刹车常常出现故障，自动暴死，电机出现空转简洁烧坏。为了避开电机烧坏和人员伤亡，在绞车上安装了PLC检测系统。因此，木文简洁介绍了国内电机故障诊断系统设计，

2、以及存在问题，同时介绍了可编程限制器的工作原理，选型依据。设计了一种基于PLC电机故障诊断系统设计，具体介绍了所选用的西门子S7-200PLC以及同类型的S7-300S7-400PLC,依据设计要求对PLC的输入输出I/O进行了安排，并且编写系统运行的梯形图。打算开机时，按下开机按钮后，首先检测断路器状态，假如断路器初始状态为闭合，电机无法启动，并且声光报警。假如断路器初始状态为断开，断路器合闸，电机起先启动。在启动过程中，若发生一级故隙，PLC进行相应的爱护动作。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生相间短路、断相、低电压、单相接地、过负

3、荷、过电流等故隙，若有发生，PLC进行相应爱护动作。关机时，PLC接到关机吩咐后，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。本设计选题就是基于PLC的电机故障诊断系统设计。二、本选题在国内外的探讨现状和发展趋势1、国内外PLC发呈现状和发展趋势：PLC自问世以来，经过40多年的发展，在美、德、日等工业发达国家已成为重要的产业之一。世界总销售额不断上升、生产厂家不断涌现、品种不断翻新。产量产值大幅度上升而价格则不断下降。目前，世界上有200多个厂家生产PLC,较出名的：美国：AB通用电气、莫迪康公司；日本：三菱、富士、欧姆龙、松下电工等；德国：西门子公司；法国

4、：TE施耐德公司；韩国：三星、LG公司等。我国的PLC产品的研制和生产经验了三个阶段：1、依次限制器（19731979）2、以微处理器为主的工业限制器（19791985）3、以微处理器为主的可编程序限制器（1985以后）。在对外开放政策的推动下，国外PLC产品大量进入我国市场，一部分随成套设备进口。随着不断的学习与不断开拓的精神，现在，我国自主生产的PLC在国内的各行各业也有了极大的应用，技术含量也越来越高。PLC的发展趋势：（1）产品规模向大、小两个方向发展大：I/O点数达14336点、32位为微处理器、多CPlJ并行工作、大容量存储器、扫描速度高速化。小：由整体结构向小型模块化结构发展，增

5、加了配置的敏捷性，降低了成本。（2）PLC在闭环过程限制中应用日益广泛（3）不断加强通讯功能（4）新器件和模块不断推出高档的PLC除了主要采纳CPU以提高处理速度外，还有带处理器的EPROM或RAM的智能I/O模块、高速计数模块、远程I/O模块等专用化模块。（5）编程工具丰富多样，功能不断提高，编程语言趋向标准化有各种简洁或困难的编程器及编程软件，采纳梯形图、功能图、语句表等编程语言，亦有高档的PLC指令系统。（6）发展容错技术采纳热备用或并行工作、多数表决的工作方式。（7）追求软硬件的标准化。2、PLC应用于故障诊断系统的发呈现状Blg作为一种成熟稳定牢靠的限制器，目前已经在工业限制中得到了

6、越来越广泛的应用。PLC系统的设计干脆影响着工业限制系统的平安牢靠运行。一个完善的PLC系统除了能够正常运行，满意工业限制的要求，还必需能在系统出现故障时刚好进行故障诊断和故障处理。故障自诊断功能是工业限制系统的智能化的一个重要标记，对于工业限制具有较高的意义和好用价值。3、故障诊断方法故障诊断一般有两种途径:故障树方法和专家系统方法。故障树方法利用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洁，各部分耦合少的状况。专家系统方法通过建立系统故障的学问库与推理机，计算机借助现场的数据利用学问库和推理机进行深化的逻辑推理，找出故障缘由。这种方法适

7、用于系统结构困难，各部分耦合强的大型工业系统。PLC是现在应用较多的一种限制装置,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，不仅可以替代继电器实现相应功能，还可以提高工作牢靠性及其系统的敏捷性。三、课题设计方案主要说明：探讨(设计)的基本内容、观点及拟实行的探讨途径和方法。可编程限制器(ProgrammableLogicalController)是20世纪70年头以来以微处理器为核心，综合计算机技术，自动限制技术和通信技术发展起来的一种新型工业自动限制装置，由于它具有功能强，牢靠性高，配置敏捷，运用便利以及体积小，重量轻等它的优点，使其在自动化限制的各个领域得到了广泛的应

8、用。近年来由于微电子技术的发展和进步，使具有完全功能的超大规模集成电路的价格日趋便宜，同样也促进可编程限制器成本大大降低，对于采纳可编程限制器来代替传统继电器一接触器电气限制的系统来改造传统机床，无论从经济上，还是牢靠性，修理性，工作寿命上来说，都是特别经济和划算的，也是可行的优选方案。鉴于以上缘由，本文设计了一个基于PLC电机故障诊断系统。本文采纳的机型是德国西门子S7-200系列PLCo型号输入点输出点可带扩展模块数S7-200CPU22164S7-200CPU222862个扩展模块78路数字量1/0点或10路模拟量1/0点S7-200CPU22414107个扩展模块168路数字量1/0点

9、或35路模拟量I/O点S7-200CPU22624162个扩展模块248路数字量1/0点或35路模拟量1/0点S7-200CPU226XM24162个扩展模块248路数字量1/0点或35路模拟量1/0点四、支配进度支配已三要说明：起止由f间及分阶段的进度要求。2011.12.1-2011.12.31完成开题报告并提交2012.1.12012.3.30上查询相关资料、进行课题探讨，在已完成探讨的基础，撰写毕业论文初稿。2012.4.1一一2012.4.15提交初稿和期中检查表2012.4.162012.4.30依据指导老师的修改看法进行论文修改，并最终定稿。2012.5.42012.5.10将打

10、印的论文交指导老师，由指导老师写评语，并由评阅老师进行评阅，依据评阅老师看法，进一步修改论文，打算答辩。2012.5.152012.5.28毕业论文答辩五、主要参考文献（只列出最重要的56种）1张进秋.可编程限制器原理及应用实例.机械工业出版社M.20052李名雨.电机与电器.北京理工高校出版社M.19983高和.可编程限制器应用技术与设计实例.人民邮电出版社M.20044韩常.PLC编程及应用.机械工业出版社M.2005.30-405PLC机电限制系统应用设计技术。电子工业出版社M.20066郝鸿安.常用模拟集成电路应用手册M.人民邮电出版社.1991指导老师看法及建议:签名：年月日教学单位

11、领导小组审批看法:组长签名：年月日德州学院毕业论文（设计）中期检查表院（系）：机电工程系专业：机械设计制造及自动化2012-4-15毕业论文题目：基于PLC的电机故障系统设计学生姓名周峰学号201021703041指导老师贺廉云职称教授支配完成时间：2012年4月15日毕业论文（设计）的进度支配：2011年112012年1月查阅相关资料，进行课题探讨2012年1月2012年2对于PLC的电机故障进行设计，搞清晰故障缘由2012年3月-2012年4月在以探讨的基础上，撰写论文初稿完成状况：到现在为止，我通过上网查阅资料，了解到PLC的常见故障解除方法，对电机故障的解除有了更深的了解。指导老师评议

12、（指出优点和不足，如有其它建议，可另附页）签名：年月日备注:目录第一章绪论11.1 PLC应用于故障诊断系统的发呈现状11.2 故障诊断法1其次章PLC原理介绍及设备总体结构介绍12.1 PLC发展历程22.2 PLC限制系统的发展前景2.3 可编程序限制器PLC的分类.32.4 PLC的系统模块32.5 PLC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73.1 PLC的选取及介绍83.2 系统框图9第四章电机故障诊断系统设计114.1 电机故障等级分类124.2 故障诊断程序设计系统电源设计165.1供电电源17第六章结论18致谢19参考文献20基于PLC的电机故障系统设计周峰（

13、德州学院机电系，山东德州2530230）摘要：设计了一种基于PLC电机故障诊断系统设计，具体介绍了所选用的西门子S7-200PLC以及同类型的S7-300S7-400PLC,依据设计要求对PLC的输入输出I/O进行了安排，并且编写系统运行的梯形图。打算开机时，按下开机按钮后，首先检测断路器状态，假如断路器初始状态为闭合，电机无法启动，并且声光报警。假如断路器初始状态为断开，断路器合闸，电机起先启动。在启动过程中，若发生一级故障，PLC进行相应的爱护动作。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生相间短路、断相、低电压、单相接地、过负荷、过电流等

14、故障，若有发生，PLC进行相应爱护动作。关机时，PLC接到关机吩咐后,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1.1 PLC应用于故障诊断系统的发呈现状皿作为一种成熟稳定牢靠的限制器，目前已经在工业限制中得到了越来越广泛的应用。PLC系统的设计干脆影响着工业限制系统的平安牢靠运行。一个完善的PLC系统除了能够正常运行，满意工业限制的要求，还必需能在系统出现故障时刚好进行故障诊断和故障处理。故障自诊断功能是工业限制系统的智能化的一个重要标记，对于工业限制具有较高的意义和好用

15、价值。1.2 故障诊断方法故障诊断一般有两种途径:故障树方法和专家系统方法。故障树方法利用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洁，各部分耦合少的状况。PLC是现在应用较多的一种限制装置，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，不仅可以替代继电器实现相应功能，还可以提高工作牢靠性及其系统的敏捷性。其次章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，大量的开关量依次限制，它依据逻辑条件进行依次动作，并依据逻辑关系进行连锁爱护动作的限制，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限制系统来实现的。1968年美国GM（通用汽车）公司提出取代继电气限制装置的要求，其次年，美国数字公司研制出了基于集成电路和电子技术的限制装置，首次采纳程序化的手段应用于