毕业设计说明书（毕业论文）
题 目：基于学生姓名：杜晓庆学 号：专 业：电气自动化班 级：电气指导教师：
PLC的电机故障诊断系统设计 4
11-1班 严培培
基于PLC的电机故障诊断系统设计
摘要
本文介绍了国内基于PLC的电机故障诊断系统设计，详细分析了三相鼠笼式异步电机常见的故障及故障表现出的症状。对PLC的选型做出了论述，介绍了S7-200 CPU226的特点。对模块的扩展做出了详细论述。对传感器进行相应的选型，对输入输出点做出了相应的分配。做出了一套基于PLC的电机多故障诊断系统。本文对基于PLC的电机故障诊断系统硬软件的设计做出了详细论述，做出了故障诊断系统的工艺图及人机界面，做出了程序流程图及梯形图。
关键字：PLC；电机；故障诊断
I
目录
摘要................................................................................................................................. I ABSTRACT .................................................................................................................... I 目录............................................................................................................................... II 绪论................................................................................................................................ 1 第一章 三相鼠笼式异步电机...................................................................................... 3
1.1 鼠笼式异步电机的发展 ................................................................................ 3 1.2 鼠笼式异步电机结构及工作原理 ................................................................ 3
1.2.1 鼠笼式异步电机的类型和基本结构.................................................. 3 1.2.2 鼠笼式异步电机工作原理.................................................................. 5
第二章 可编程控制器.................................................................................................. 7
2.1 PLC简介......................................................................................................... 7 2.2 PLC的组成及内部原理................................................................................. 8 2.3 PLC的发展及现状 ....................................................................................... 11 2.4 PLC的应用 ................................................................................................... 11 第三章 三相鼠笼式异步电机的故障及分析............................................................ 13
3.1 三相鼠笼式异步电机常见故障 .................................................................. 13 3.2 三相鼠笼式异步电机的故障分析............................................................... 15
3.3 数据采集....................................................................................................... 18
3.3.1保护装置的数据采集......................................................................... 18 3.3.2传感器的选型..................................................................................... 18
第四章 可编程控制器系统设计................................................................................ 20
4.1可编程控制器系统设计原则........................................................................ 20
4.1.1可编程控制器的硬件设计原则......................................................... 20 4.1.2可编程控制器的软件设计原则......................................................... 20 4.2可编程控制器系统设计步骤........................................................................ 20 4.3 PLC机型选择及扩展 ................................................................................... 21
II
第五章 可编程控制器的硬件设计............................................................................ 25
5.1 系统硬件设计的方案................................................................................... 25 5.2 I/O地址的分配 .......................................................................................... 25 5.3 输入/输出电路 ............................................................................................. 25 5.4显示器............................................................................................................ 28 5.5控制面板的设计............................................................................................ 30 5.6系统供电........................................................................................................ 31 第六章 可编程控制器的软件设计............................................................................ 32
6.1软件设计的基本要求.................................................................................... 32 6.2软件设计的内容............................................................................................ 32 6.3程序设计的一般步骤.................................................................................... 32
6.3.1主程序................................................................................................. 33 6.3.2程序流程图......................................................................................... 35 6.4程序梯形图.................................................................................................... 38 结论.............................................................................................................................. 44 参考文献...................................................................................................................... 46 附录.............................................................................................................................. 47
III
绪论
电机是一种实现机、电能量转换的电磁装置。常见的电动机可分为交流电动
机和直流电动机。
电机是随着生产力的发展而发展的，反过来，电动机的发展也促进了社会生产力的不断提高。从19世纪末期起，电动机就逐渐代替蒸汽机作为拖动生产机械的原动机，一个多世纪以来，虽然电动机的基本结构变化不大，但是电动机的类型增加了许多，在运行性能，经济指标等方面也都有了很大的改进和提高，而且随着自动控制系统和计算机技术的发展，在一般旋转电动机的理论基础上又发展出许多种类的控制电动机，控制电动机具有高可靠性﹑好精确度﹑快速响应的特点，已成为电动机学科的一个独立分支。
随着社会的发展，电机在各个行业中得到了越来越重要的应用，所以对电机的故障也随之越来越重视。能否以最快速度诊断出电机的故障及解决故障时现在电机故障诊断中的重点所在[1]。PLC的问世使得电机的故障诊断系统得到了空前的提高。即，本文就以PLC作为电机的故障诊断系统作出相应设计及论述。
PLC是当今社会应用标胶广泛的一种控制装置，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。PLC已被应用到机械制造、冶金、矿业、轻工等各个领域，大大推进了机电一体化进程，被人们称为现代工业控制三大支柱之一。
PLC在电机领域应用十分广泛，无论是电机的控制，还是电机的故障诊断，PLC占了主导地位。它能以最快的速度使电机做出相应动作。
PLC在各个行业应用十分广泛，因为它的速度快，反应灵敏，所以在电机故障诊断中得到了广泛的应用。PLC的介入使电机的故障率减至最低，并且使故障所带来的负面影响及故障恶化降至最低，从而提高了电机的运行效率及经济效益。
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，满足工业控制的要求，还必须能在系统出现
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