PLC畢業(yè)設(shè)計文獻(xiàn)綜述

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計文獻(xiàn)綜述系 別： 信息工程系 專 業(yè)： 電氣工程及其自動化 姓 名： 學(xué) 號： 2017 年日前言 對現(xiàn)代工程的遠(yuǎn)程監(jiān)控、故障診斷技術(shù)是近幾年來研究的熱點。統(tǒng)計顯示大多數(shù)故障都是一般性故障，通常情況下故障診斷有兩種方法：故障樹方法和專家系統(tǒng)方法。故障樹方法是利用系統(tǒng)的故障邏輯結(jié)構(gòu)進(jìn)行的邏輯推理，發(fā)現(xiàn)錯誤的輸出對應(yīng)的找到可能的輸入錯誤。另外一種方法專家系統(tǒng)方法則是通過建立系統(tǒng)故障的知識庫與推理機，計算機依據(jù)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)依靠知識庫和推理機進(jìn)行深入的邏輯推理，最終找出相應(yīng)的故障的原因。PLC作為IE一種成熟穩(wěn)定且可靠的控制器，現(xiàn)在已經(jīng)在工業(yè)控制

2、中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。PLC系統(tǒng)的設(shè)計直接影響工業(yè)控制系統(tǒng)的安全可靠運行。一個完善的PLC系統(tǒng)除了能夠正常運行，滿足工業(yè)控制要求，還必須能在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時及時進(jìn)行故障診斷和故障處理。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(biāo)志，對于工業(yè)控制具有較高的意義和實用價值。PLC是現(xiàn)在應(yīng)用非常多的一種控制裝置，利用PLC豐富的內(nèi)部資源以及強大的功能指令，進(jìn)行編制故障檢測報警程序，不僅可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)繼電器能實現(xiàn)的相應(yīng)功能，還可以提高工作可靠性以及其系統(tǒng)的靈活性。PLC控制系統(tǒng)部分PLC作為控制部分的主要結(jié)構(gòu)，其設(shè)計主要包括模板的估算與選取、PLC的選取、系統(tǒng)框圖的設(shè)計。下面圍繞這三方面逐一介紹。

3、PLC的系統(tǒng)模塊估算與選取。通常在PLC的系統(tǒng)設(shè)計時，應(yīng)該詳細(xì)的分析工藝過程的各個緩解的特點和控制要求，和求性價比的PLC和設(shè)計相應(yīng)的控制系統(tǒng)最后選擇有較高性能估算輸入輸出點數(shù)、所需儲存容量。估算好相應(yīng)的模塊之后，就要進(jìn)行相應(yīng)的模塊選擇。包括輸入輸出模塊、存儲器和電源的估算與選擇。對I/O點數(shù)進(jìn)行估算時應(yīng)當(dāng)充分考慮適當(dāng)?shù)挠嗔浚话闱闆r下是根據(jù)統(tǒng)計的輸入輸出點數(shù)，在其基礎(chǔ)上再增加10%20%的可拓展余量、作為輸入輸出點數(shù)實際估算數(shù)據(jù)來使用。在實際訂貨時，還需根據(jù)制造商PLC的產(chǎn)品特點，對輸入輸出點數(shù)進(jìn)行調(diào)整，輸入輸出模塊的選擇應(yīng)當(dāng)充分考慮與應(yīng)用要求的統(tǒng)一。存儲器容量是可編程序控制器本身能提供的硬

4、件存儲單元的大小，程序容量是存儲器中用戶應(yīng)用項目使用的存數(shù)單元大小，因此程序容量小于存儲器容量。在設(shè)計初期，因為用戶的應(yīng)用程序還未編制，所以，程序容量在設(shè)計初期是不能確定的，只有在程序調(diào)試之后才能知道。但為了再設(shè)計選型時能對程序容量有一定估算，一般情況下是采用對存儲器容量的估算來代替。PLC的供電電源，除了引進(jìn)設(shè)備的同時引進(jìn)PLC應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品說明書要求設(shè)計和選用外，一般PLC的供電電源應(yīng)設(shè)計選用220VAC電源，與國內(nèi)電網(wǎng)電壓一致。重要的應(yīng)用場合，應(yīng)采用不間斷電源或穩(wěn)壓電源供電。PLC的選取。西門子系列的PLC主要有S7-200/S7-300/S7-400三種系列PLC。S7-200PLC是超小

5、型，它使用于各個行業(yè)，各種場合中的自動檢測、檢測與控制等。其強大的功能使其無論單機運行或是連成網(wǎng)絡(luò)都能實現(xiàn)復(fù)雜的控制能力。S7-200PLC可提供4個不同的基本型號與8種CPU可供選擇使用。S7-300PLC系列是模塊化的小行PLC系統(tǒng)，其能夠滿足中等性能要求的應(yīng)用。各個單獨的模塊之間可進(jìn)行各種不同組合相應(yīng)的構(gòu)成不同要求的系統(tǒng)。電機故障診斷系統(tǒng)電機的結(jié)構(gòu)同時包含電氣和機械兩部分，或者說也可以是電氣和機械的結(jié)合點。所以說，對電機故障的分析要一分為二。對電機的振動故障原因也要分成兩部分。通常來說，電機振動的原因主要是由于轉(zhuǎn)動部分不平衡、機械故障或電磁方面。引起轉(zhuǎn)動部分不平衡的因素主要包括轉(zhuǎn)子、耦合

6、器、聯(lián)軸器、傳動輪（制動輪）不平衡等幾方面因素。機械部分故障主要分為以下四個方面。聯(lián)動部位的軸系不對中，中心線也不重疊，不能夠正確定心；與電機相連的齒輪、聯(lián)動器有毛??；點擊自身存在著結(jié)構(gòu)缺陷和安裝問題；電機拖動的負(fù)載震動。電磁方面原因造成的故障類型主要有：交流電機定子接線錯誤，繞線型異步電動機轉(zhuǎn)子繞組斷路，同步電動機繞組短路，同步電機勵磁線圈連接錯誤，籠型異步電動機轉(zhuǎn)子斷條，轉(zhuǎn)子鐵芯變形造成定、轉(zhuǎn)子氣隙不均，導(dǎo)致氣隙磁通不平衡從而造成震動。在進(jìn)行故障診斷設(shè)計時，首先必須對整個系統(tǒng)可能發(fā)生的故障進(jìn)行分析，得到系統(tǒng)的故障層次結(jié)構(gòu)，利用這種層次結(jié)構(gòu)進(jìn)行故障診斷部分的設(shè)計。系統(tǒng)故障結(jié)構(gòu)的層次性為故障診

7、斷提供了一個合理的層次模型結(jié)構(gòu)，在進(jìn)行系統(tǒng)的PLC梯形圖程序設(shè)計時應(yīng)當(dāng)充分考慮到故障的層次結(jié)構(gòu)合理安排邏輯流程。在故障輸入點的引入時應(yīng)該必須將系統(tǒng)全部可能引起故障的檢測點都能夠引入時應(yīng)該必須將系統(tǒng)全部可能引起故障的檢測點都能夠引入到PLC，以方便系統(tǒng)能及時進(jìn)行故障處理：同時應(yīng)當(dāng)在系統(tǒng)條件允許的情況下盡可能多的將最底層最低級的故障輸入信息引入到PLC的程序中，以便得到更多的故障檢測信息。這樣能夠更好的為系統(tǒng)的故障自診斷提供服務(wù)，其診斷過程包括點的記錄、多次故障事件的記錄、模擬量故障的診斷、各種故障信息的串行通信。系統(tǒng)故障結(jié)構(gòu)的層次星為故障診斷提供了一個清晰的層次模型，也可以基于模型的故障樹法，但

8、是在進(jìn)行比較祥盡的故障診斷以及系統(tǒng)故障存在耦合時，僅僅用故障樹法是不夠的，還必須要借鑒專家系統(tǒng)的方法。小結(jié)本文介紹了國內(nèi)電機故障診斷系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r和存在的問題，介紹了故障診斷方法。從控制規(guī)模、結(jié)構(gòu)形成和功能三方面對PLC進(jìn)行了分類，以及部分系統(tǒng)模塊和模塊的估算和抉擇。其工作原理是當(dāng)準(zhǔn)備開機時，按下開機按鈕后開始檢測電機是否有故障。從他的實際情況來看，故障系統(tǒng)可以準(zhǔn)確并迅速地判斷出故障的原因，可以使運行人員很方便的維護(hù)和維修，大大提高了控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和智能化水平。這種設(shè)計對類似的工業(yè)控制提供了一定的參考。參考文獻(xiàn)1張進(jìn)秋，可編程控制器原理及應(yīng)用實例。機械工業(yè)出版社M,20052李名雨，電機與電器，北京工業(yè)大學(xué)出版社M，19983高和，可編程控制器應(yīng)用技術(shù)與設(shè)計實例，人民郵電出版社M.20044韓常，PLC編程及應(yīng)用，機械工業(yè)出版社M.20055郝鴻安，常用模擬集成電路應(yīng)用手冊M,人民郵電出版社.19916童詩白，模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)M.高等教育出版社.2001.17陸坤，奚大順，李之權(quán)等著.電子設(shè)計技術(shù)M.電子科學(xué)出版社.19978姜德譚，范茂軍等，新編電子電路大全M.卷4.測量與傳感電路.計量出版社.19859曲學(xué)基，吳永章等，常用電子電氣電路600例M.電子工業(yè)出版社.199010王衛(wèi)軍，高俊山.可編程