基于PLC的電機(jī)故障診斷系統(tǒng)設(shè)計(jì)【文獻(xiàn)綜述】

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1、畢業(yè)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述電氣工程及其自動(dòng)化基于PLC的電機(jī)故障診斷系統(tǒng)設(shè)計(jì)前言對現(xiàn)代工業(yè)的遠(yuǎn)程監(jiān)控、故障診斷技術(shù)是近幾年來研究的熱點(diǎn)。統(tǒng)計(jì)顯示大多數(shù)的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)行邏輯推理，發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤的輸出對應(yīng)地找到可能的輸入錯(cuò)誤。另外一種辦法專家系統(tǒng)方法則是通過建立系統(tǒng)故障的知識庫與推理機(jī)，計(jì)算機(jī)依據(jù)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)依靠知識庫和推理機(jī)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)控制中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。PLC系統(tǒng)的設(shè)計(jì)直接影響著工業(yè)控制系統(tǒng)

2、的安全可靠運(yùn)行。一個(gè)完善的PLC系統(tǒng)除了能夠正常運(yùn)行，滿足工業(yè)控制的要求，還必須能在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)及時(shí)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(gè)重要標(biāo)志，對于工業(yè)控制具有較高的意義和實(shí)用價(jià)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)部資源以及其強(qiáng)大的功能指令，進(jìn)行編制故障檢測報(bào)警程序，不僅可以替代傳統(tǒng)繼電器能實(shí)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(jì)主要包括模塊的估算與選取、PLC的選取、系統(tǒng)框圖的設(shè)計(jì)。下面圍繞這三方面逐一介紹。1、PLC的系統(tǒng)模塊估算與選取

3、。通常在PLC的系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該詳細(xì)地分析工藝過程的各個(gè)環(huán)節(jié)的特點(diǎn)和控制要求，和求性價(jià)比的PLC和設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制系統(tǒng)最后選擇有較高性能價(jià)估算輸入輸出點(diǎn)數(shù)、所需存儲(chǔ)器容量。估算好相應(yīng)的模塊之后，就要進(jìn)行相應(yīng)模塊的選擇。包括輸入輸出模塊、存儲(chǔ)器和電源的估算與選擇。對I/O點(diǎn)數(shù)進(jìn)行估算時(shí)應(yīng)當(dāng)充分考慮適當(dāng)?shù)挠嗔?，一般情況下是根據(jù)統(tǒng)計(jì)的輸入輸出點(diǎn)數(shù)，在其基礎(chǔ)之上再增加10%～20%的可擴(kuò)展余量，作為輸入輸出點(diǎn)數(shù)實(shí)際估算數(shù)據(jù)來使用。在實(shí)際訂貨時(shí)，還需根據(jù)制造廠商PLC的產(chǎn)品特點(diǎn)，對輸入輸出點(diǎn)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(chǔ)器容量是可編程序控制器本

4、身能提供的硬件存儲(chǔ)單元的大小，程序容量是存儲(chǔ)器中用戶應(yīng)用項(xiàng)目使用的存儲(chǔ)單元的大小，因此程序容量小于存儲(chǔ)器容量。在設(shè)計(jì)初期，因?yàn)橛脩舻脩?yīng)用程序還未編制，所以，程序容量在設(shè)計(jì)初期是不能確定的，只有在程序調(diào)試之后才能知道。但為了在設(shè)計(jì)選型時(shí)能對程序容量有一定估算，一般情況下是采用對存儲(chǔ)器容量的估算來替代。PLC的供電電源，除了引進(jìn)設(shè)備時(shí)同時(shí)引進(jìn)PLC應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品說明書要求設(shè)計(jì)和選用外，一般PLC的供電電源應(yīng)設(shè)計(jì)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.2、PLC的選取。西門子系列的PLC主要有S7-200、S7-300、S7-

5、400三種系列PLC。S7-200PLC是超小型PLC，它適用于各個(gè)行業(yè)、各種場合中的自動(dòng)檢測、監(jiān)測與控制等。其強(qiáng)大的功能使其無論單機(jī)運(yùn)行或是連成網(wǎng)絡(luò)都能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制能力。S7-200PLC可提供4個(gè)不同的基本型號與8種CPU可供選擇使用。S7-300PLC系列是模塊化的小型PLC系統(tǒng)，其能夠滿足中等性能要求的應(yīng)用。各個(gè)單獨(dú)的模塊之間可進(jìn)行各種不同組合相應(yīng)地構(gòu)成不同要求的系統(tǒng)。與S7-200PLC相比較，S7-300PLC采用的是模塊化結(jié)構(gòu)，其具有高速的指令運(yùn)算速度；用浮點(diǎn)數(shù)進(jìn)行運(yùn)算能夠有效地實(shí)現(xiàn)了更為復(fù)雜的邏輯運(yùn)算；一個(gè)帶有標(biāo)準(zhǔn)用戶接口的PLC軟件工具可以使用戶

6、對各個(gè)模塊進(jìn)行參數(shù)賦值更加方便；簡便的人機(jī)界面服務(wù)直接集成在S7-300的操作系統(tǒng)之內(nèi)，人機(jī)對話的編程要求大為減少。SIMATIC人機(jī)界面從S7-300中獲取數(shù)據(jù)，S7-300可以按照用戶指定的更新速度傳輸這些數(shù)據(jù)。S7-300操作系統(tǒng)能夠自主的處理數(shù)據(jù)的傳輸；CPU診斷系統(tǒng)能夠智能化的診斷系統(tǒng)中連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)的功能是否正常、記錄錯(cuò)誤和特殊系統(tǒng)事件（例如：超時(shí)，模塊更換，等等）；多級口令保護(hù)可以使用戶安全、有效地保護(hù)其技術(shù)機(jī)密，防止未經(jīng)許可的復(fù)制和修改；S7-300PLC同時(shí)還設(shè)有操作方式選擇開關(guān)，操作方式選擇開關(guān)像鑰匙一樣可以拔出，當(dāng)鑰匙拔出時(shí)，就不能改變操作方式，

7、這樣就可達(dá)到了防止非法刪除或改寫用戶程序的行為發(fā)生。同時(shí)其還具備有強(qiáng)大的通信功能，S7-300PLC還可以通過編程軟件Step7的用戶界面提供通信組態(tài)功能，這使得組態(tài)非常方便簡單和容易。S7-300PLC具有多種不同的通信接口，并通過多種通信處理器來連接AS-I總線接口和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)；串行通信處理器用來連接點(diǎn)到點(diǎn)的通信系統(tǒng)；多點(diǎn)接口集成在CPU中，用于同時(shí)連接編程器、PC機(jī)、人機(jī)界面系統(tǒng)及其他SIMATICS7/M7/C7等自動(dòng)化控制系統(tǒng)。S7-400PLC是適用于中高檔性能范圍的可編程序控制器。它采用的是模塊化無風(fēng)扇的設(shè)計(jì)，其優(yōu)點(diǎn)是可靠耐用，同時(shí)可以還選