基于PLC的电机故障诊断系统设计

摘 要

本文介绍了国内电机故障诊断系统设计，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S7-200 PLC以及同类型的S7-300 S7-400PLC，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

目录

摘 要 2

Abstract 3

目录 4

任务书 5

第1章 绪论 13

1.1 PLC的应用以及选题的意义 13

1.2  PLC应用于故障诊断系统的发展现状 13

1.3故障诊断方法 13

第2章  PLC原理介绍及设备总体结构介绍 15

2.1  PLC发展历程 15

2.2 PLC 控制系统的发展前景 15

2.3可编程序控制器PLC的分类 16

2.4 CPU的构成 18

2.4.1  CPU的构成 19

2.4.2  I/O模块 19

2.4.3  电源模块 20

2.4.4  PLC系统的其它设备 20

2.5  PLC的选型方法 21

2.5.1  输入输出（I/O）点数的估算 22

2.5.2  存储器容量的估算 22

2.6  机型的选择 22

2.6.1  PLC的类型 23

2.6.2  输入输出模块的选择 23

2.6.3  电源的选择 23

2.6.4  存储器的选择 24

第3章  电机故障诊断系统设计以及PLC的选取 24

3.1  PLC的选取及介绍 25

第4章 电机故障诊断系统设计 33

4.1电机故障等级分类 33

4.2 PLC程序设计 35

4.2.1.故障点的记录 35

4.2.2. 多次故障事件的记录 37

4.2.3. 模拟量故障的诊断 38

4.2.4. 各种故障信息的串行通信 38

4.3借鉴专家系统故障诊断方法的实现 38

4.3.1. 专家系统方法 39

4.3.2. 对象类型与推理节点 40

4.3.3. 故障节点的检测方式 40

4.3.4.各节点的注释段要有相应帮助信息 41

第5章  系统电源设计 42

5.1  供电电源 43

第6章 结论 44

参考文献 45

致谢 47