毕业设计（论文）-基于plc的电机故障诊断系统设计

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1、目录1引言21.1PLC应用于故障诊断系统的发展现状21.2故障诊断方法32PLC原理介绍及设备总体结构介绍32.1PLC发展历程32.2PLC控制系统的发展前景32.3可编程序控制器PLC的分类42.4PLC的系统模块52.4.1CPU的构成52.4.2I/O模块52.4.3电源模块62.4.4PLC系统的其它设备62.4.5PLC的通信联网63三相异步电机的工作原理及故障点分析63.1三相异步电机的基本结构63.1.1定子63.1.2转子73.2三相异步电机的工作原理73.3三相异步电机的故障分析74电机故障检测系统设计84.1系统设计84.1.1系统总体思路8

2、4.1.2短路检测方法84.2硬件设计94.2.1确定系统中的I/O设备94.2.2I/O点数的确定及PLC主单元的选型94.2.3存储器容量的估算104.2.4系统主模块外部接线设计104.2.5系统特殊单元的选型及接线设计114.2.6系统电源设计124.3软件设计134.3.1程序流程图设计134.3.2建立系统PLC的I/O地址的分配144.3.3模拟量输入模块FX2N-4AD程序设计144.3.4系统主模块程序编制154.4系统的调试17致谢：18参考文献20附件1：系统总程序梯形图21附件2：系统总接线图2221基于PLC的电机故障诊断系统设计机械设计制

3、造及其自动化071班@@@指导老师：@@@摘要：本文介绍了PLC应用于故障诊断系统的必要性及发展前景，同时介绍了可编程控制器的工作原理，基本构成和选型依据，并设计了一种基于PLC的电机故障诊断系统。详细介绍了所选用的三菱FX2N系列各个型号的基本特征，以及特殊功能模块的型号和特点。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。关键词：故障诊断系统设计电机故障PLC1引言1.1PLC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

4、。一个完善的PLC系统除了能够正常运行，满足工业控制要求，还必须在系统出现故障时及时进行故障诊断和故障处理。故障自诊断功能是工业控制系统智能化的一个重要标志，对于工业控制系统具有较高的意义和使用价值。1.2故障诊断方法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，满足工业控制要求，还必须在系统出现故障时及时进行故障诊断和故障处理。故障自诊断功能是工业控制系统智能化的一个重要标志，对于工业控制系统具有较高的意义和使用价值。故障诊断一般有两种途径

5、: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用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，各部分耦合强的大型工业系统。21PLC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，不仅可以替代继电器实现相应功能，还可以提高工作可靠性及其系统的灵活性。2PLC原理介绍及设备总体结构介绍2.1PLC发展历程在工业生

6、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来实现的。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，美国数字公司研制出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（

7、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、适应面广、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PLC的占有率已超过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