1、 本 科 毕 业 设 计 文 献 综 述本 科 毕 业 设 计 文 献 综 述 系 别： 信息工程系 专 业： 电气工程及其自动化 姓 名： 学 号： 2017 年日 前言前言 对现代工程的远程监控、故障诊断技术是近几年来研究的热点。统计显 示大多数故障都是一般性故障，通常情况下故障诊断有两种方法：故障树方法和 专家系统方法。故障树方法是利用系统的故障逻辑结构进行的逻辑推理，发现错 误的输出对应的找到可能的输入错误。 另外一种方法专家系统方法则是通过建立 系统故障的知识库与推理机， 计算机依据现场的数据依靠知识库和推理机进行深 入的逻辑推理，最终找出相应的故障的原因。 PLC 作为 IE 一种
2、成熟稳定且可靠的控制器，现在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，还必须能在系统出 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的智能 化的一个重要标志，对于工业控制具有较高的意义和实用价值。 PLC 是现在应用非常多的一种控制装置，利用 PLC 丰富的内部资源以及强 大的功能指令，进行编制故障检测报警程序，不仅可以代替传统继电器能实现的 相应功能，还可以提高工作可靠性以及其系统的灵活性。 PLC 控制系统部分 PLC 作为控制部分的主要结构，其设计
3、主要包括模板的估算与选取、PLC 的选取、系统框图的设计。下面围绕这三方面逐一介绍。 PLC 的系统模块估算与选取。通常在 PLC 的系统设计时，应该详细的分析 工艺过程的各个缓解的特点和控制要求，和求性价比的 PLC 和设计相应的控制 系统最后选择有较高性能估算输入输出点数、所需储存容量。估算好相应的模块 之后，就要进行相应的模块选择。包括输入输出模块、存储器和电源的估算与选 择。对 I/O 点数进行估算时应当充分考虑适当的余量，一般情况下是根据统计的 输入输出点数，在其基础上再增加 10%20%的可拓展余量、作为输入输出点数 实际估算数据来使用。在实际订货时，还需根据制造商 PLC 的产品
4、特点，对输 入输出点数进行调整，输入输出模块的选择应当充分考虑与应用要求的统一。存 储器容量是可编程序控制器本身能提供的硬件存储单元的大小， 程序容量是存储 器中用户应用项目使用的存数单元大小，因此程序容量小于存储器容量。在设计 初期， 因为用户的应用程序还未编制， 所以， 程序容量在设计初期是不能确定的， 只有在程序调试之后才能知道。但为了再设计选型时能对程序容量有一定估算， 一般情况下是采用对存储器容量的估算来代替。 PLC 的供电电源， 除了引进设备 的同时引进 PLC 应根据产品说明书要求设计和选用外，一般 PLC 的供电电源应 设计选用 220VAC 电源，与国内电网电压一致。重要的
5、应用场合，应采用不间断 电源或稳压电源供电。 PLC的选取。 西门子系列的PLC主要有S7-200/S7-300/S7-400三种系列PLC。 S7-200PLC 是超小型，它使用于各个行业，各种场合中的自动检测、检测与控制 等。其强大的功能使其无论单机运行或是连成网络都能实现复杂的控制能力。 S7-200PLC 可提供 4 个不同的基本型号与 8 种 CPU 可供选择使用。S7-300PLC 系列是模块化的小行 PLC 系统，其能够满足中等性能要求的应用。各个单独的 模块之间可进行各种不同组合相应的构成不同要求的系统。 电机故障诊断系统 电机的结构同时包含电气和机械两部分， 或者说也可以是电
6、气和机械的结合 点。所以说，对电机故障的分析要一分为二。对电机的振动故障原因也要分成两 部分。通常来说，电机振动的原因主要是由于转动部分不平衡、机械故障或电磁 方面。 引起转动部分不平衡的因素主要包括转子、耦合器、联轴器、传动轮（制动 轮）不平衡等几方面因素。机械部分故障主要分为以下四个方面。联动部位的轴 系不对中，中心线也不重叠，不能够正确定心；与电机相连的齿轮、联动器有毛 病；点击自身存在着结构缺陷和安装问题；电机拖动的负载震动。电磁方面原因 造成的故障类型主要有：交流电机定子接线错误，绕线型异步电动机转子绕组断 路，同步电动机绕组短路，同步电机励磁线圈连接错误，笼型异步电动机转子断 条，转子铁芯变形造成定、转子气隙不均，导致气隙磁通不平衡从而造成震动。 在进行故障诊断设计时，首先必须对整个系统可能发生的故障进行分析，得 到系统的故障层次结构，利用这种层次结构进行故障诊断部分的设计。 系统故障结构的层次性为故障诊断提供了一个合理的层次模型结构， 在进行 系统的 PLC 梯形图程序设计时应当充分考虑到故障的层次结构合理安
