基于PLC的故障诊断及处理

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PLC变频器控制系统典型故障及对策分析

PLC变频器控制系统典型故障及对策分析伴随着科技的进步，经济的发展，在工业领域中，PLC可编程控制器的运用范围也在逐渐扩增[1]。

PLC控制系统有着很好的抗干扰能力以及可编程性，能够有效保证工业企业的安全、高效生产。

将PLC与变频器联合到一起后，组合而成的控制系统更是起到了更好的作用。

然而，在实际的工业生产以及其他领域中，PLC-变频器控制系统运行期间难免会出现一些问题导致故障产生，针对这类影响正常生产工作的故障，相关学者和研究人员应当对其深入研究，进而有效避免故障的产生。

一、PLC-变频器概述PLC，也就是可编程逻辑控制器，是一种可以进行编程的控制存储器件，其内部可以存储一系列的程序，完成需要进行的逻辑计算、控制、计数以及定时等指令，并有效模拟生产过程[2]。

所谓的变频器，英文简称为VFD，其利用应用变频技术以及微电子技术，能够有效改变电机工作电源的工作频率，进而控制电动机等电力设备，完成工作。

PLC-变频器与电动机组合到一起形成的工作系统，控制性好，工作效率高，节能效果颇为显著。

其工作系统如下图1所示。

由图可知，各个组成部分彼此间联系较为紧密，一旦任意部分出现问题，必然会导致整个系统的瘫痪，进而严重影响正常的工作生产，所以，必须对其加以分析研究。

二、PLC-变频器典型控制系统PLC-变频器控制系统主要由PLC、变频器以及编码器等多个设备组成。

整个运动控制系统有着控制以及通讯技能，根据实际需要，可以配上合适的网络组建以及各种接口、通讯、输入输出以及冗余模块组件，进而组合而成的系统并不完全相同。

但是，根据构成来看，其核心仍然是完全一致的。

PLC-变频器控制系统中包含了PLC处理的实时信息，该系统的主要功能包括两部分，分别是：读取变频器的具体工作状态，根据回读了解变频器状态，能够得知当前控制系统的具体状态，并了解运行中的主要参数；对变频器发出指令，也就是控制，根据系统事先设计好的功能对变频器加以控制，主要包括转速、位置、扭矩等等，最终实现上级闭环控制[3]。

基于PLC的电机故障诊断系统设计毕业论文

基于PLC的电机故障诊断系统设计毕业论文毕业设计论文题目基于PLC的电机故障诊断系统设计院系机电工程系专业机电一体化姓名 3学号 3指导教师 3任务与要求任务1明确控制要求确定控制方案2选择PLC类型3输入输出设备选择及输入输出点分配4设计调试5电机故障诊断控制系统的实现要求1介绍所使用PLC及控制系统涉及其它设备的基本情况2分析所设计控制系统的控制对象的工艺流程3确定IO表4设计硬件构成及接线5设计PLC控制程序6依照上述要求撰写毕业论文毕业设计论文进度计划表摘要本文介绍了国内电机故障诊断系统设计以及存在的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电机故障诊断系统并且详细介绍了所选用的西门子S7-200PLC以及同类型的S7-300S7-400PLC根据设计要求对PLC的输入输出IO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AbstractThis paper introduces the domestic electrical fault diagnosis system design as well as existing problems and introduces programmable controller at the same time the working principle and selection basis．A PLC-based design of the electrical fault diagnosis system design and detail on the choice of Siemens S7-200 PLC and the same type of S7-300S7-400 PLC and according to the design requirements of the input and output of the PLC IO for distribution and preparation of the ladder diagram system operation．Prepared to boot press the button after boot the circuit breaker status is detected first．If the circuit breaker initial state is closed electrical doesnt start and sound and light alarm．If the circuit breaker initial state is disconnected the circuit breaker close and the electrical start．Start in the process if a failure occurred the protection PLC correspond action．Start after the completion of motor onoff indicator light on the electrical normal operate．Running process PLC followed by motorcycle test whether there has been a phase short circuitbreaking phaselow-voltage single-phase -to -ground overload over-current fault and so on．If occurred PLC protection act accordingly shut down．PLC received shutdown orders tripping circuit breakersmotor on off indicator light eliminate． Fault sound and light alarm at the alarm reset button reset．This choice is based on the design of the motor PLC fault diagnosis system design．KEY WORDFault DiagnosisPLC Motor目录第一章绪论 1第二章 PLC原理介绍及设备总体结构介绍 2 第一节 PLC发展历程 2第二节 PLC的分类3第三节 PLC的工作原理 4第四节 PLC的组成5第三章可编程控制器系统设计8第一节可编程控制器系统设计原则8第二节可编程控制器系统设计步骤8第三节可编程控制器控制系统的硬件设计 9 第四节 PLC的选取及介绍11第五节 S7-200系列PLC的硬件配置14第四章电机故障诊断系统设计18第一节电机的故障18第二节电机的保护19第三节故障诊断系统设计 21第五章系统电源设计33结论35致谢36参考文献37附录38第一章绪论可编程控制器在发展初期由于价格较高使它的应用受到了限制近年来PLC 应用范围迅速扩大主要原因是一方面由于微处理器芯片及相关元件的价格大大下降使得PLC的成本下降另一方面随着PLC的功能大幅度提高它能解决许多复杂的计算和通信问题使得PLC的应用范围日益扩大目前PLC已广泛应用于钢铁石油化工电力建材机械制造汽车轻纺交通运输环保以及文化娱乐等行业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提高工作可靠性及其系统的灵活性第二章 PLC原理介绍及设备总体结构介绍第一节 PLC发展历程随着工业自动化程度的不断提高使用继电器构成工业控制系统的缺陷不断地暴露出来首先是复杂的系统使用成百上千各种各样的继电器成千上万根导线只要一个电器一根导线出现故障系统就不能正常工作这就大大降低了这种接线逻辑系统的可靠性且系统维修及改造很不容易到了20世纪60年代末人们设想能否把计算机的通用灵活功能完善与继电-接触器控制系统的简单易懂使用方便生产成本低等特点结合起来生产出一种面向生产过程顺序控制可利用简单语言编程能让完全不熟悉计算机的人也能方便使用的控制器这一设想最早由美国最大的汽车制造商通用汽车公司于1968年提出根据以上要求美国数字设备公司在1969年首先研制出了全世界第一台可编程序逻辑控制器并简称为可编程控制器1971年日本从美国引进这项技术开始生产可编程控制器1973年西德法国等西欧国家也开始研制生产可编程控制器1974年我国开始研制可编程控制器并在1977年应用于工业生产从第一台PLC诞生至今大致经历了如下四次更新换代第一代PLC多数用1位机开发采用磁芯存储器存储仅具有逻辑控制定时计数等功能第二代PLC使用了8位微处理器及半导体存储器其产品逐步系列化功能也有所增强已能实现数字运算传送比较等功能第三代PLC采用了高性能微处理器及位片式中央处理单元工作速度大幅度提高同时促使其向多功能和联网方向发展并具有较强的自诊断能力第四代PLC不仅全面使用16位32位微处理器作为CPU内存容量也更大可以直接用于一些规模较大的复杂控制系统而且编程语言除了可使用传统的梯形图流程图等还可以使用高级语言外设也更加多样化许多软件厂商正在考虑如何利用企业已经成型的控制系统及新建的厂级网络开发控制系统软件帮助企业实现工厂自动化信息化为企业提供控制系统与管理网络的集成目前PLC的功能增强结构优化IO模块趋向分散化智能化编程工具和编程语言更具标准化和高级化PLC的联网通信能力增强向高速度多层次大信息量高可靠性及开放式的通信发展第二节 PLC的分类一按结构形式分类按照结构形式的不同可分为整体式PLC和模块式PLC两种1．整体式PLC 整体式可编程控制器又称为单元式或箱体式它将中央处理单元存储器单元输入输出单元输入输出扩展接口单元和电源单元等集中安装在一个机箱内这种整体式结构的可编程控制器结构紧凑体积小价格低一般小型PLC 如单体设备的开关量自动控制和机电一体化产品都采用这种结构小型PLC的主要型号有三菱F1F2FX2FX0N等系列OMRON C系列P型袖珍机西门子S7系列等2．模块式PLC 模块结构形式将PLC各部分分成若干个单独的模块如CPU模块IO模块电源模块和各种其他功能模块然后组装在机架或母板上在机架或母板的底板上有若干个模块插座和连接这些插座的内部系统总线一些产品的机架或母板上还安装了与输入输出扩展机连接的接口插座这种模块式结构的可编程控制器配置灵活装配方便便于扩展和维修一般大中型PLC都采用这种结构适用于复杂过程控制系统的应用场合常见的有三菱公司的A1NA3N系列立石公司C系列C500C2000H和通用电气公司的90TM-7090TM-30等二按功能点数分类按功能输入输出点数和存储器容量不同可分为小型中型和大型PLC三类1小型PLC 小型PLC又称为低档PLC这类PLC的规模较小它的输入输出点数一般从20点到128点用户存储容量小于2KB具有逻辑运算定时计数移位及自诊断监控等功能有些还有少量的模拟量IO算术运算数据传送远程IO和通信等功能可用于开关量控制定时计数控制顺序控制及少量模拟量控制等场合通常用来代替继电器-接触器控制在单机或小规模生产过程中使用常见的小型PLC产品有三菱公司的F1FX0系列欧姆龙SP20系列和西门子公司的S5-100US7-200等2中型PLC 中型PLC的IO点数通常在128点至512点之间用户程序存储器的容量为2～8KB除具有小型机的功能外还具有较强的模拟量IO数字运算过程参数调节数据传送与比较数值转换中断控制远程IO及通信联网功能中型PLC适用于既有开关量又有模拟量的复杂控制系统如大型注塑机控制配料和称重等中小型连续生产过程控制常见的机型有三菱公司的A1S系列立石公司的C200HC500西门子公司的S5-115U等3大型PLC 大型PLC又称为高档PLCIO点数在512点以上其中IO点数大于8192点的又称为超大型PLC用户存储器容量在8KB以上除具有中型机的功能外还具有较强的数据处理模拟调节特殊功能函数运算监视记录打印以及强大的通信联网中断控制智能控制和远程控制等功能由于大型PLC具有比中小型PLC更强大的功能因此一般用于大规模过程控制分布式控制系统和工厂自动化网络等场合常见的如三菱公司的A3MA3N立石公司的C2000HAB公司的PLC-5以及西门子公司的S5-135US5-155US7-400等第三节 PLC的工作原理小型PLC的工作过程有两个显著特点周期性顺序扫描集中批处理周期性顺序扫描是可编程控制器特有的工作方式PLC在运行过程中总是处在不断循环的顺序扫描过程中由于可编程控制器的IO点数较多采用集中批处理的方法可以简化操作过程便于控制提高系统可靠性因此可编程控制器的另一个主要特点就是对输入采样执行用户程序输出刷新实施集中批处理一公共处理扫描阶段公共处理包括PLC自检执行来自外设命令对看门狗定时器清零等二输入采样扫描阶段这是第一个集中批处理过程在这个阶段中PLC按顺序逐个采集所有输入端子上的信号不论输入端子上是否接线CPU顺序读取全部输入端将所有采集到的一批输入信号写到输入映像寄存器中在当前的扫描周期内用户程序依据的输入信号状态均从输入映像寄存器中去取而不管此时外部输入信号的状态是否变化如果此时外部输入信号的状态发生了变化也只能在下一个扫描周期的输入采样扫描阶段去读取三执行用户程序扫描阶段这是第二个集中批处理过程在执行用户程序阶段CPU对用户程序按顺序进行扫描每扫描到一条指令所需的输入信息状态均从输入映像寄存器中读取而不是直接使用现场的立即输入信号对其他信息则是从PLC的元件映像寄存器中读取在执行用户程序中每一次运算的中间结果都立即写入元件映像寄存器中这样该状态马上就可以被后面将要扫描到的指令所利用对输出继电器的扫描结果也不是马上去驱动外部负载而是将其结果写入元件映像寄存器中的输出映像寄存器中待输出刷新阶段集中批处理所以执行用户程序阶段也是集中批处理过程四输出刷新扫描阶段这是第三个集中批处理过程当CPU对全部用户程序扫描结束后将元件映像寄存器中各输出继电器的状态同时送到输出锁存器中再由输出锁存器经输出端子去驱动各输出继电器所带的负载在输出刷新阶段结束后CPU进入下一个扫描周期第四节 PLC的组成一中央处理单元CPUPLC常用的CPU有通用微处理器单片机和位片式微处理器通用微处理器常用的是8位机和16位机如80808086M68008028680386等单片机常用的有803180518096等位片式微处理器常用的有AMD2901AMD2903等小型PLC大多采用8位微处理器或单片机中型PLC大多采用16位微处理器或单片机大型PLC大多采用高速位片式处理器PLC的档次越高所用的CPU的位数越多运算速度越快功能越强二存储器存储器主要用来存放系统程序用户程序和数据根据存储器在系统中的作用可将其分为系统程序存储器和用户存储器系统程序存储器用来存放制造商为用户提供的监控程序模块化应用功能子程序命令解释程序故障诊断程序及其他管理程序用户存储器是专门提供给用户存放程序和数据的所以用户存储器通常又分为用户程序存储器和用户数据存储器两个部分用户存储器有RAMEPROMEEPROM三种类型用户程序存储器用来存放用户编写的应用程序数据存储器用来存放控制过程中不断改变的信息如输入输出信号各种工作状态计数值定时值运算的中间结果等三输入输出模块及特殊功能模块1输入模块用来接收和采集输入信号输入信号有两类一类是由按钮开关行程开关数字拨码开关接近开关光电开关压力继电器等提供的开关量输入信号另一类是从电位器热电测速电机各种变送器送来的连续变化的模拟量输入信号输入模块还需要将这些不同的电平信号转换成CPU能够接收和处理的数字信号2输出模块的作用是接收中央处理器处理过的数字信号并把它转换成现场执行部件能接收的信号用来控制接触器电磁阀调节阀调速装置等控制的另一类负载是指示灯数字显示器和报警装置等3特殊功能模块随着可编程控制器在工业控制中的广泛应用和发展为了增强可编程控制器的功能扩大其应用范围生产厂家开发了许多供用户选用的特殊功能模块1 模拟量输入输出模块模拟量的输入在过程中应用很广泛如温度压力流量位移等工业检测都是对应电压电流大小的模拟量模拟量经传感器或变送器转换为标准信号输入模块用AD转换器将它们转换成数字量送给CPU进行处理因此模拟量输入模块又叫AD转换输入模块模拟量的输出模块是将CPU处理后的二进制数字信号转换为模拟电压或电流再去控制执行机构因此模拟量输出模块又叫DA 转换输出模块2 高速计数模块高速计数模块是工业控制中常用的智能模块之一它可以把过程控制变量如位置信号速度值流量值累计等送入可编程控制器这些参量的变化速度很快脉冲宽度小于可编程控制器扫描周期按正常扫描输入输出信号来处理会丢失部分参量因此使用脱离可编程控制器独立计数的高速计数器对这些参量进行计数高速计数模块可对几十kHz甚至上MHz的脉冲计数当计数器的当前值等于或大于预置值时输出被驱动3 PID过程控制模块比例积分微分控制模块是实现对连续变化的模拟量闭环控制的智能模块可将PID模块看作一个过程调节器在PID模块上有输入输出接口和进行闭环控制运算的CPU模块一般可以控制多个闭环4 通信模块可编程控制器的通信模块相当于局域网中的网络接口通过通信模块数据总线和可编程控制器的主机连接用硬件和软件一起来实现通信协议可编程控制器的通信模块一般配有几种接口可以通过通信模块上的选择开关进行接口选择实现与别的可编程控制器智能控制设备或计算机之间的通信四电源PLC配有开关式稳压电源模块用来将外部供电电源转换成使PLC内部的CPU 存储器和IO接口等电路工作所需的直流电源PLC的电源部件有很好的稳压措施因此对外部电源的稳定性要求不高小型PLC的电源往往和CPU单元合为一体大中型PLC都有专用电源模块五外部设备接口外部设备接口是可编程控制器主机实现人－机对话机－机对话的通道通过它可编程控制器可以和编程器彩色图形显示器打印机IO扩展单元等相连也可以与其他可编程控制器或上位计算机连接外部设备接口一般是RS-232C或RS-422A 或RS-485串行通信接口该接口的功能是串行并行数据的转换通信格式的识别数据传输的出错校验信号电平的转换等六输入输出扩展单元输入输出扩展单元是可编程控制器输入输出单元的扩展部件当用户所需的输入输出点数或类型超出主机输入输出单元所允许的点数或类型时可以通过加接输入输出扩展单元来解决输入输出扩展单元与主机的输入输出扩展接口相连方式有两种类型简单型和智能型第三章可编程控制器系统设计第一节可编程控制器系统设计原则可编程控制器虽然是以微机技术为核心的一种控制装置但其工作方式与微机控制系统有很大的不同其主要区别是可编程控制器采用的是扫描工作方式和软继电器元件可编程控制器系统设计包括硬件设计与软件设计两个方面设计时可采用硬件与软件并行开发的方法这样可以加快整个系统的开发速度系统设计的主要内容及原则如下一硬件设计可编程控制系统硬件设计的内容主要包括PLC的选型输入输出设备选择控制柜的设计及各种图形的绘制等系统硬件设计应遵循的原则有如下几方面1充分发挥PLC的控制功能最大限度地满足控制系统的要求2力求控制系统经济实用操作方便3保证控制系统安全可靠4控制系统要具有可扩展性二软件设计可编程控制器系统软件设计的任务就是编写出能满足生产控制要求的PLC 用户应用程序即绘制出梯形图编制出指令语句表软件设计应遵循的原则有如下两方面1逻辑关系简明易读易改2少占内存空间减少扫描时间第二节可编程控制器系统设计步骤可编程控制器系统设计的一般方法和步骤的流程图如图31所示图31 PLC系统设计流程图第三节可编程控制器控制系统的硬件设计PLC的选择主要应从PLC的机型容量IO模块电源模块特殊功能模块通信联网能力等方面加以综合考虑一PLC机型的选择PLC机型选择的基本原则应是在功能满足要求的前提下保证可靠维护使用方便力争具有最佳的性能价格比具体选择时应主要考虑以下几个方面1结构合理机型统一PLC主要有整体式模块式叠装式几种结构形式整体式PLC的每一个IO点的平均价格比模块式的便宜且体积相对较小因此在控制规模不大工艺过程固定环境条件较好的场合应优先考虑采用整体式PLC但模块式PLC在功能扩展方面优于整体式模块式PLC的选择余地都比整体式PLC大维修更换模块判断故障方面较方便因此一般用于控制功能较复杂的控制系统2功能与任务相适应对于只有开关量控制的场合当对控制速度要求不高时可选用一般的低档小型机具有逻辑运算定时计数等基本功能能满足相应的控制要求对于控制比较复杂控制要求较高的大中型控制系统例如要求实现闭环控制PID调节通信联网等功能时可视控制规模及复杂程度选用扫描速度快控制功能强联网通信能力强的中高档PLC3响应速度要求如果设备的实时性要求高或者某些功能或信号有特殊的速度要求时则应考虑PLC的响应速度或响应时间可选用扫描速度高的PLC或选用具有快速响应模块如高速计数模块和中断响应处理功能的PLC等二PLC容量的选择PLC的容量包括两个方面一是IO点数二是用户存储器容量1IO点数的选择首先根据被控对象的IO设备对所需的IO点数进行统计开关量输入点数与开关量输出点数之比可按32估算通常IO点数是根据统计的点数数据再加上10％～15％的裕量来确定以防系统方案的修改或功能的扩展2存储器容量的估算用户程序所需的存储容量大小不仅与PLC系统的IO点数运算处理量程序结构控制要求等因素有关而且还与功能实现的方法程序编写水平有关通常采用经验估算方法来估算经验估算方法是根据每个功能器件类型和IO点数统计所需程序容量的估算公式是存储容量字节开关量IO点数×10模拟量IO通道数×100三输入输出模块的选择输入模块的主要任务是将输入信号转换为合适的电平信号根据输入信号的类型不同输入模块分为直流5122448V等和交流115220V等形式一般情况下信号传输距离在10m以内的可选择直流5V的输入模块信号传输距离在10～30m可选用直流12V或24V的输入模块48V以上的适用于信号传输距离更远的情况输出模块的任务是将PLC内部信号转换为外部的控制信号输出模块的输出方式有继电器输出晶体管输出晶闸管输出三种可根据实际需要选取对开关频繁功率因数低的电感性负载可选用晶闸管输出方式其缺点是价格高过载能力差继电器输出方式适用于电压范围宽导通压降小的负载且价格便宜带载能力强其缺点是寿命短响应速度慢晶体管输出方式比较适合开关频繁功率因数低导通压降小的负载四电源模块的选择电源模块的选择仅对于模块式结构的PLC而言对于整体式PLC不存在电源的选择电源模块的选择主要考虑电源输出额定电流和电源输入电压电源模块的输出额定电流必须大于CPU模块IO模块和其他特殊模块等消耗电流的总和同时还考虑今后IO模块的扩展等因素电源输入电压一般根据现场的实际需要而定五模拟量IO模块及特殊功能模块的选择PLC的模拟量IO模块的主要功能是数据转换模拟量输出模块是将PLC内部的数字量转换为模拟量信号输出至变频器阀门等装置典型模拟量IO模块的量程为-10～10V0～10V1～5V电压型及0～20mA4～20mA电流型等第四节 PLC的选取及介绍德国西门子公司生产的可编程控制器在我国的应用也相当广泛在冶金化工印刷生产线等领域都有应用西门子S7系列PLC体积小速度快标准化功能更强可靠性更高S7系列PLC 产品可分为微型PLC如S7-200小规模性能要求的PLC如S7-300和中高性能要求的PLC如S7-400等一SIMATIC S7-200 PLCS7-200PLC是超小型化的PLC它具有极高的可靠性丰富的指令集易于掌握便捷的操作丰富的内置集成功能实时特性强劲的通信能力丰富的扩展模块适用于各种场合中的检测监测及自动化控制的需要S7-200PLC的强大功能使其无论单。

PLC的故障诊断及处理方法

收稿日期3作者简介吴桂芬,北钢钢院毕业,工程师;现职电气自动化。

PLC 的故障诊断及处理方法吴桂芬(东北特钢集团北满基地装备动力部过程控制室工程师,黑龙江富拉尔基　161041)摘　要:在PLC 的维修工作中,根据PLC 的工作原理,分析造成P LC 故障的主要因素,并探讨处理方法。

关键词:P LC ;诊断PL C Fa ult Di agnosis an d Disposal MethodWu G uifen(N ortheast S pecial S teel G r oup ,Beiman Base ,Qiqihaer 161041　Chi na )A bstract :The paper intr oduces P LC servicing and bases P LC theoretics on analyzing factors of P LC fault.Then it discusses how to deal w ith those faults.K eyWor ds :P LC ;diagnosis 可编程序控制器(P LC )是一种数字运算操作的电子系统,专为工业环境而设计。

它采用了可编程序存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字式和模拟式的输入和输出,控制各种类型机械的生产过程。

可编程序控制器及其有关的外围设备,都应按易于与工业系统联成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。

1　PLC 的简介P LC 种类繁多,但其组成结构和工作原理基本相同。

用可编程序控制器实施控制,其实质是按一定算法进行输入输出变换,并将这个变换予以物理实现,应用于工业现场。

P LC 专为工业现场应用而设计,采用了典型的计算机结构,它主要由CP U 、电源、存储器和专门设计的输入输出接口电路等组成。

P LC 控制系统克服了机械动作式中间继电器可靠性不高的固有毛病,使系统可靠性大为提高。

基于PLC电机故障诊断系统

基于PLC电机故障诊断系统现代工业生产机械设备自动化比人力生产操作更有效率，在生产中逐渐代替了人力操作的作用。

所谓的机械化自动设备，其自动机能都受控于设备自动控制系统当中，PLC即可编程逻辑控制器就是这样一种应用于电机设备控制系统当中的控机基础，将集计算机技术处理、自动化操作以及通信技术完美融合的现代工业电机设备控制技术和逻辑控制技术。

相对于电机系统故障诊断需建立在PLC和上位机的计算机系统基础之上，PLC在电机系统故障诊断中的处理方式还是以发自按故障信号之后进行处理、将处理后的信息转化为数字信号存储，通过以上保障性操作之后将故障特征的判断完成，进而根据列出的相关问题，就专家系统程序给出完善的排除故障的建议。

1 电机系统基本构成原理PLC电机系统在操作过程中以上位计算机和PLC测控系统所组成，PLC连接变送器、互感器和电机组，根据变送器、互感器的交换比例计算机组运行量。

目前从理论上更受认可的识别管理是在将电机故障诊断出来的同时，再对对于整个系统进行排查，将可能存在的故障安全问题进行分层次化的管理，并利用层次结构做出故障诊断。

需要注意的是要将引起故障的检测点录入PLC 程序之中，是在检测电机故障诊断得出结果的过程中必要的操作。

在诊断系统允许的基础上，检测出的故障信息都需写入PLC控制程序中，继而通过这些检测记录的程序自动完成故障诊断操作。

日常诊断故障的方法一般分为两种，分别是数据推理法和诊断模型法，数据推理法常常需要在将输入之后的信号与之前数据库存档信息作出比较，以此判断电机系统设备的运转是否存在异常；诊断模型法是将电机设备输入输出的信号与信号之间做比较，通过信号之间的内在关联，对机械系统错误故障方面做出判断。

2 对PLC电机系统故障诊断的分析电机故障诊断系统是建立在PLC和上位计算机所组成的控制系统的基础之上，PLC在电机系统故障诊断中的主要功能是完成对输煤设备故障信号进行检测、实现对故障的预处理以及后续将信号转化存储并上传给上位计算机。

基于PLC的电机故障诊断系统设计

基于PLC的电机故障诊断系统设计摘要:PLC电机已经成为国内外重要的工业生产流行设备,它具有大量的可编程设备仪器,能够很方便进行操作和管理。

本文从PLC电机组成和工作原理的分析出发,从对比当前传统的控制系统和PLC系统,并对电机故障作出了分析和处理方案。

关键词:可编程控制器PLC系统控制系统在工业生产过程中,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Programmable Controller(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Programmable Logic Controller(PLC)。

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。

1 电机系统的组成和工作原理PLC电机系统的组成框图如图1所示,由上位计算机和1套PLC 测控系统组成。

PLC通过外部变送器、互感器与发电机组相连,发电机机端电压U、定子电流I为三相交流电,分别经电压互感器(PT)和电流互感器(CT)转换成三相100V、5A的二次信号,发电机转子励磁电流经过分流器RS转换成75mV信号,再经过三相功率(含有功、无功)变送器、三相电压变送器、直流电流变送器转换成与其成比例的0～10V 电压信号后输入到PLC的模拟量模块。

模拟量经过A/D转换,然后根据互感器、变送器的变换比例计算出机端电压U、转子电流If、有功功率P和无功功率Q的等机组运行量。

基于PLC的电机故障诊断系统的研究

收稿日期：２１－１－１００１２作者简介：杨卓（９５１７一），女，辽宁昌图人，讲师，本科，研究方向为自动化控制。
【Ｏ第３卷５】３
第１期
２１－（）０１下１
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断路器跳闸，“ 电机开／机指示灯 ” 。关灭
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Ｉ４０是输入的ＩＲ．２Ｏ节点，表示Ａ侧皮带信号，
３故障诊断程序设计
在进行故障诊断设计时，首先必须对整个系统可能会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。以某厂电机输送控制系统的故障结构为例。为了描述简单，这里作了一定的简化。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。在进行系统的ＰＣ梯形图程Ｌ序设计时，应充分考虑到故障结构的层次，合理安排逻辑流程。在引入故障输入点时应注意：必须将系统所有可能引起故障的检测点引入ＰＣ，Ｌ
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基于ＰＣ电机故障诊断系统的研究Ｌ的
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（郑州旅游职业学院，郑州４００）５０９
以便系统能及时进行故障处理；在系统允许的应
释故障诊断结果，并为操作员给出相应的排除故障的建议。鉴于此，本文设计了一个采用了ＰＣ的Ｌ电机故障诊断系统。其系统框图如图１示：所

基于西门子400PLC运行故障诊断

基于西门子400PLC运行故障诊断作者：戴亨涛来源：《数字技术与应用》2014年第02期摘要：在PLC大规模的应用当中，由于自身运行频率的过快和外界因素等造成的故障，是当下控制系统不可避免的问题之一，一旦出现故障轻则整台设备工作性能下降，而根据设备产生的不同故障问题，进行诊断，才是解决困扰的最佳办法。

关键词：西门子400 PLC 系统运行故障诊断中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2014）02-0093-011 西门子400PLC控制系统发展分析自从上世纪五十年代德国西门子公司生产第一代PLC控制系统，经过不断的发展和突破，已经从原有的线性二进制控制进化到以CPU处理器为中心的超级控制处理器。

不仅对任务的运算快速准确，还能够事先进行任务设定。

2 西门子400PLC控制系统故障分析400系统有内外部报警方式，出现故障后，内部识别出故障并通过外部指示灯给出信号，同时在内部通过系统中断OB处理方式或用户编程发出指令，指示CPU的工作模式转换，对输出过程映像区清零等，由此造成的故障可能会对设备有极大的隐患。

由于OB故障分析模块信息数据处理不当引发的PLC系统停止运行也是故障之一。

3 PLC系统编程部分和PROFIBUS系统故障诊断PROFIBUS广泛用于工业控制系统中，属于单元级和现场级的SIMATIC网络。

由于PROFIBUS是串级连接传输，通讯中的任何一个点断开会波及整个通讯，对于单元级的DP维护有一定困难。

当PLC系统中PROFIBUS出现问题，多数是因为网线部分在连接设备接口处的端子头接触不良造成的，也有连接线路氧化出现信号丢失等情况，另外无论是子站或者主站通讯模块出现问题，PROFIBUS也会停止工作。

4 西门子400PLC系统干扰性故障解决方法解决这电磁干扰最好的办法就是，更换具有抗干扰的防护型电缆，最为常见的电磁干扰故障问题就是，一些企业为了节省开支，使用一条电缆即链接设备电源，还同时连接PLC信号部分，这是极其不正确的并且极易引发问题。

基于S7-400的PLC现场模块故障诊断及处理

第6期机电技术31基于S7-400的PLC现场模块故障诊断及处理陈良祥(龙岩金叶复烤有限责任公司,福建龙岩 364102)摘要:介绍了PLC常见的故障诊断方法,以龙岩金叶复烤厂润叶PLC生产线故障处理为例,介绍了基于西门子S7-400 PLC生产控制系统的故障诊断方法的具体应用,该方法对其它生产系统的故障诊断具有一定的参考意义。

关键词:PLC;故障诊断;故障处理中图分类号:TN773 文献识别号:A 文章编号:1672-4801(2012)06-031-03故障诊断是指在系统运行或基本不拆卸的情况下,掌握系统当前运行状态信息､易发故障的原因和部位､或预知系统异常和劣化的动向而采取必要的对策的技术。

在生产现场,对生产设备或生产系统进行故障诊断,保障设备或系统的正常运行,具有重要的意义[1]。

可编程控制器(简称PLC)具有高可靠性和可维修性,通过其操作系统或监控程序可实现较完善的自诊断功能,为系统的故障诊断提供便利。

本文通过介绍基于西门子S7-400 PLC的生产控制系统出现过的故障现象和对故障处理的步骤和措施,为生产现场常见故障的处理提供一种思路。

1 PLC故障诊断方法PLC故障诊断的方法主要是通过输入输出状态与正常状态之间的差别来实现的,通过对各种状态的比较获得状态差,输出指示标志或代码并保存,供维护人员读取,指示维修人员快速找到故障源并排除故障。

诊断形式有:1) 启动诊断。

指从每次通电开始至进入正常工作状态止,PLC内部诊断程序自动执行诊断,确认系统的主要硬件是否正常工作,主要包括系统板､存储器､I/O单元等模块;还可以检测显示器等一些具有信号互动功能的外设; 2) 在线诊断。

指系统启动内部诊断程序对PLC及与之相连的外设､功能模块进行自动检测和诊断。

在线诊断的范围大,显示信息的内容多,PLC还可以通过模拟输出控制和反馈接收信号等方式进行诊断其工作的正常性;3) 离线诊断。

指利用专用的检测诊断程序､旨在最终查明故障原因､精确确定故障部位的高层次诊断。

基于PLC的工业现场控制及故障诊断技术

基于PLC的工业现场控制及故障诊断技术摘要:基于PLC的现场控制,采用模糊控制和诊断理论,提高了系统的稳定性及抗干扰性,并将该项技术应用与工程实际中。

对实际应用中采用的解决方案进行了详细的解释,并给出了相关的硬件选型和软件解决方案,整个方案安全可靠、经济实用,投入使用后得到良好的反应。

关键词:PLC 模糊控制模糊诊断前言在现实世界中,随着工业过程日益走向大型化、连续化、复杂化,很多系统极其复杂,具有高度的不确定性、信息不精确性和大时滞等特性,并存在苛刻的约束条件,使常规控制无法得到满意的控制效果。

由此,先进的工业控制技术也就应运而生。

先进控制的目标就是为了解决那些采用常规控制效果不佳甚至无法对付的复杂工业过程控制问题。

随着相关技术的发展,工业现场控制技术的观念也随之发生深刻地变化。

传统的设备控制多采用定点或者采用高成本设备形式,并且不能根据设备运行状态的变化进行动态调整且易受现场干扰,而基于PLC的工业现场模糊控制技术,使得我们突破原有的模式,从新的途径去讨论和研究相关问题。

1 系统结构图针对重大型零部件外形尺寸大,重量重,中小批量生产,喷涂作业工序多、作业时间长,工件吊运比较困难,难以利用常规手段进行喷涂作业等特点,目前国内常见的大型喷漆室室体及送排风装置均为固定式[1]。

为解决工件的吊运问题,喷漆室室体采用整体移动,下置双侧驱动,但是仍难以满足超大型工件的要求,因此采用整体移动对接的形式,该设备的主要技术难点在于移动设备的对接和风口对接控制的实现。

基于PLC为控制核心,所有的逻辑计算全部在PLC内部实现并进行连锁控制和故障自动识别的控制系统可以满足我们的要求[2]。

以2台室体在4个工位间交替工作为例来说明移动对接功能的实现,如图1所示的组合式移动喷漆室。

组合式移动喷漆室采用2个移动室体,可单独工作,也可根据需要组合工作,节省了工件的吊运、准备时间,提高工作效率。

两个喷漆室之间的通信通过OMRON的Controller Link和DeviceNet两级总线控制网络来实现[3]。

基于PLC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的问题，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，并且详细介绍了所选用的西门子S7-200PLC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AbstractThis paper introduces the domestic electrical fault diagnosis system design , as well as existing problems and introduces programmable controller at the same time the working principle and selection basis．A PLC-based design of the electrical fault diagnosis system design and detail on the choice of Siemens S7-200 PLC and the same type of S7-300 S7-400 PLC and according to the design requirements of the input and output of the PLC I/O for distribution and preparation of the ladder diagram system operation．Prepared to boot, press the button after boot, the circuit breaker status is detected first．If the circuit breaker initial state is closed, electrical does n’t start and sound and light alar m．If the circuit breaker initial state is disconnected , the circuit breaker close and the electrical start．Start in the process, if a failure occurred, the protection PLC correspond action．Start after the completion of “motor on/off indicator light”on , the electrical normal operate．Running process, PLC followed by motorcycle test whether there has been a phase short circuit, breaking phase, low-voltage, single-phase-to-ground, overload, over-current fault and so on．If occurred, PLC protection act accordingly shut down．PLC received shutdown orders,tripping circuit breakers,“motor on /off indicator light”eliminate．Fault sound and light alarm at the “alarm reset button”reset．This choice is based on the design of the motor PLC fault diagnosis system design．Key words：Fault Diagnosis；PLC；Motor目录1绪论 (5)1.1 PLC的应用以及选题的意义 (5)1.2 PLC应用于故障诊断系统的发展现状 (6)1.3故障诊断方法 (6)2PLC原理介绍及设备总体结构介绍 (7)2.1 PLC发展历程 (7)2.2 PLC控制系统的发展前景 (8)2.3 PLC的分类 (8)2.4 PLC的工作原理 (10)2.5 PLC的组成 (11)3可编程控制器系统设计 (15)3.1 可编程控制器系统设计原则 (15)3.2 可编程控制器系统设计步骤 (15)3.3 可编程控制器系统设计的基本内容 (17)3.4 可编程控制器控制系统的硬件设计 (17)3.5 可编程控制器控制系统的软件设计 (20)3.6 PLC的选取及介绍 (21)3.6.1 SIMATIC S7-200 PLC (21)3.6.2 SIMATIC S7-300 PLC (22)3.6.3 SIMATIC S7-400 PLC (23)3.6.4 工业通讯网络 (23)3.6.5 人机界面HMI (23)3.6.6 SIMATIC S7工业软件 (24)3.7 S7-200系列PLC的硬件配置 (25)3.7.1 CPU模块 (25)3.7.2 数字量扩展模块 (26)3.7.3 模拟量扩展模块 (27)3.7.4 通信模块 (28)3.7.5 编程器 (28)3.7.6 程序存储卡 (29)3.7.7 写入器 (29)3.7.8 文本显示器 (29)4 电机故障诊断系统设计 (30)4.1电机的故障 (30)4.2 电机的保护 (31)4.3 故障诊断系统设计 (33)4.3.1 系统硬件设计 (33)4.3.2 系统软件设计 (36)5 系统电源设计 (47)致谢 (49)参考文献 (50)附录 (51)1绪论1.1 PLC的应用以及选题的意义1.PLC的应用可编程控制器在发展初期由于价格较高，使它的应用受到了限制。

浅谈S7—300／400 PLC常见故障诊断及处理

浅谈S7—300／400 PLC常见故障诊断及处理S7系列是西门子自动控制系统的关键部件，其以极高的性价比在我国的各行各业得到了广泛的应用。

本文主要介绍了S7-300/400的结构和应用中常见故障，并对其常见故障提出诊断经验及处理办法。

标签：西门子；S7-300/400；故障诊断及处理0 前言随着时代的进步，微处理器、计算机和数字通信技术有了飞速发展，计算机控制已经广泛地应用在几乎所有工业领域。

PLC即可编程控制器是以微处理器为基础的通用工业控制装置，它具有极高的可靠性和灵活性，其应用面极广、功能强大、使用方便，已在工业生产的所有领域广泛应用，特别是西门子公司的S7-300/400在大中型PLC中应用最广，市场占有率最高。

1 结构简介1.1 S7-300S7-300 是模块化的中小型PLC，适用于中等性能的控制要求。

它主要由电源模块、中央处理器、通信处理器、接口模块、信号模块、功能模块和导轨组成，电源模块通过电源连接器或导线与CPU相连，为CPU和其他模块提供DC 24V 电源，其他模块则通过总线连接器和集成在模块上的背板总线相连接。

S7-300的所有模块都必须安装在机架上，电源模块安装在机架的最左边，即1号槽，CPU紧靠电源模块，即2号槽，如果有接口模块，则放在CPU模块的右侧，即3号槽，其他模块使用4-11号槽。

除带CPU的中央机架，最多可增加3个扩展机架，每个机架可插8个模块（除电源模块PS、中央处理器CPU和接口模块IM）。

1.2 S7-400S7-400 是具有中高档性能的PLC，易于扩展，通信能力强。

它主要由机架、电源模块、中央处理单元、通信处理器、接口模块、功能模块和信号模块组成。

机架用来固定模块、通过模块工作电压和实现局部接地，并通过信号总线将不同模块连接在一起，机架的总线连接板上焊有模块插座，所有模块固定在机架插座上，并从机架上获取工作电压。

如果一个机架容纳不下所有模块，可以扩展一个或数个机架，各机架之间用接口模块和通信电缆相连。

基于PLC的步进电机控制系统故障诊断设计毕业设计

基于PLC的步进电机控制系统故障诊断设计毕业设计介绍本毕业设计旨在设计基于PLC的步进电机控制系统故障诊断方法。

步进电机是一种常用的精密定位装置，广泛应用于工业自动化领域。

然而，由于长时间使用和其他因素，步进电机控制系统可能会出现故障，影响到正常的工作效果和生产效率。

因此，研究如何快速准确地诊断步进电机控制系统的故障，具有重要的理论和实际意义。

设计目标本设计的目标是设计一种基于PLC的步进电机控制系统故障诊断方法，实现以下功能：- 实时监测步进电机的运行状态和参数；- 自动诊断步进电机控制系统的故障类型和位置；- 提供故障处理建议，辅助工程师进行及时修复。

设计步骤1. 确定监测点：通过分析步进电机的工作原理和控制系统的结构，确定需要监测的重要参数和信号。

2. 选择PLC：根据步骤1的结果，选择合适的PLC控制器，并搭建步进电机控制系统的硬件平台。

3. 编写PLC程序：使用PLC编程语言，编写程序实现步进电机的控制和监测功能。

4. 故障诊断算法设计：基于步骤1的监测数据和步进电机控制系统的工作原理，设计故障诊断算法，并将其嵌入到PLC程序中。

5. 测试和优化：使用真实的步进电机和模拟故障场景，对设计的控制系统进行测试，并根据测试结果进行优化和改进。

预期成果通过设计和实现基于PLC的步进电机控制系统故障诊断方法，预期实现以下成果：- 实现对步进电机运行状态和参数的实时监测；- 能够准确诊断步进电机控制系统的故障类型和位置；- 提供故障处理建议，便于及时修复故障。

参考文献以下是本毕业设计可能涉及到的一些参考文献，供进一步研究和深入了解使用：1. Smith, J. K., & Johnson, M. A. (2018). PLC programming using RSLogix 5000: Understanding ladder logic and the studio 5000 environment. CRC Press.2. Gurevich, K. I., & Andronov, V. A. (2017). Control systems PLC-prn based on mathematical modeling. In IOP Conference Series: Materials Science and Engineering (Vol. 189, No. 1, p. ). IOP Publishing.以上是对基于PLC的步进电机控制系统故障诊断设计毕业设计的简要介绍。

基于PLC的远程监控及故障诊断

基于PLC的远程监控及故障诊断可编程逻辑控制器（PLC）在工业自动化领域发挥着重要的作用。

随着技术的发展，PLC的功能越来越强大，包括远程监控、故障诊断等。

本文将探讨基于PLC的远程监控和故障诊断的相关概念、技术和应用。

PLC是一种专门为工业环境设计的数字运算操作系统，可以通过多种输入设备（如按钮、传感器等）收集数据，并通过程序进行逻辑控制和数据处理，最终通过输出设备（如继电器、指示灯等）实现控制功能。

根据不同的应用场景，PLC可分为多种类型，如基础型、模块型、紧凑型等。

远程监控是指通过计算机网络等远程技术，对设备或系统进行实时监测和控制。

对于PLC来说，远程监控可以实现对现场设备的远程状态监测、参数调整、故障预警等功能，大大提高了设备的可靠性和可维护性。

通过PLC自带的远程监控功能：部分PLC本身就具备远程监控功能，可以通过内置的通信协议与上位机或云平台进行通信，实现远程监控。

通过组态软件进行监控：组态软件是一种专门用于工业自动化控制的软件，可以通过与PLC通信，实时获取设备状态和参数，并在界面上展示出来，方便远程监控。

通过云平台进行监控：云平台是一种集成了设备连接、数据存储、数据处理和应用功能的服务平台。

通过将PLC设备连接到云平台，可以实现对设备状态的实时监测和控制，同时还可以利用大数据和人工智能技术对数据进行处理和分析，实现更高级别的远程监控功能。

故障诊断是指通过一定的技术手段，检测设备或系统的故障，并进行分析和处理的过程。

对于PLC来说，故障诊断可以通过以下几个方面来实现：故障码查询：部分PLC会在出现故障时生成故障码，通过读取故障码可以快速定位故障原因。

历史数据查询：PLC可以记录设备运行过程中的历史数据，包括温度、压力、电流等参数。

通过查询这些历史数据，可以分析设备的运行状况和故障原因。

远程监控和预警：通过远程监控系统，可以实时监测设备的状态和参数，一旦发现异常情况，可以立即进行预警和故障排除，避免设备损坏和生产中断。

PLC故障诊断方法

PLC故障诊断方法
1.PLC故障的分析方法
通常全局性的故障一般会在上位机上显示多处元件不正常，这通常是CPU、存储器、通信模块和公共电源等发生故障。

PLC故障分析方法如下：
1）根据上位机的故障信息查找，准确而且及时。

2）根据动作顺序诊断故障，比较正常和不正常动作顺序，分析和发现可疑点。

3）根据PLC的输入/输出口状态诊断故障。

如果是PLC自身故障，则不必查看程序即可查询到故障。

4）通过程序查找故障。

2.电源故障的分析方法
PLC的电源为DC24V，范围是24V±5%，而是AC220V范围是220V±10%。

当主机接上电源，指示灯不亮，可能的原因有：若拔出+24V端子，指示灯亮，表明DC负载过大，这种情况，不要使用内部24V电
源；若拔出+24V端子，指示灯不亮，则可能熔体已经烧毁，或者内部有断开的地方。

当主机接上电源，指示灯POWER闪亮，则+24V和COM短路了。

BATT灯亮表明锂电池寿命结束，要尽快更换电池。

3.PLC电源的抗干扰
PLC电源的抗干扰处理的方法如下：
1）控制器、I/O电源和其他设备电源分别用不同的隔离变压器供电会更好。

2）控制器的CPU用一个开关电源，外部负载用一个开关电源。

浅谈基于PLC电机故障诊断系统设计

浅谈基于PLC电机故障诊断系统设计摘要:现今社会大部分已实现机械自动化代替人力操作,基于PLC 的控制系统是实现自动化操作的基础,自动化操作系统能否安全可靠的运行取决于PLC控制系统的完善程度,PLC控制系统要能实现自动化控制的同时,还要有一套完整的故障排查、处理系统,用以保证整个自动化操作的可靠性。

关键词:PLC 电机故障自诊断系统自动化控制1 电机故障诊断系统的设计构想基于整个系统的综合考虑,可拟列两种不同的故障诊断系统:树形法、数据库系统法。

树形法是根据系统出现故障的逻辑关系,由上至下不断扩展或者说由主枝不断向分枝扩展,其逻辑关系一般是分为是、非、与非、或非四种。

2 电机故障诊断系统各部件的划分2.1 工作电机的电流监测每个工作电机的电流都来自一个总线路的分电器,分电器将总线路分成若干支路后,供给到每台工作电机,所及通过监测每台工作电机的供电支路的电力信号来实现对每台工作电机电流的监测。

具体的实现过程:每条支路的电流信号通过隔离放大器的放大转换成为电压信号,电压信号通过模拟数字转换装置转换成为数据信号传输给计算机,由计算机预先设定的程序进行分析处理。

2.2 故障工作电机的自切除故障工作电机的切除要保证其他工作电机不受影响,通过综合考虑分析,加装三联式的转换开关可完成此项任务,当转换到切除位置时,控制系统就会自动切除故障电机。

为了使切除故障电机时其他工作电机不受影响,应该在每台电机上都并联一个继电器,在电机发生故障时,继电器闭合,将故障电机短路,如此实现切除时不会对其他电机造成影响。

2.3 软件在故障诊断系统中的操作(1)工作电流的监测。

假设对10台电机的工作电流进行监测,通过记录每台电机一天内的电流变化(每天工作10小时,每1小时进行一次工作电流的记录),对每台电机的十次工作电流进行筛选,将十次中最高电流以及最低电流去掉,剩下的8组电流按公式(X1+X2+…..+Xn-1+Xn)/n进行计算拔,所得的拔值与标定值进行比对,差距值超过控制值则为问题电流。

基于PLC电机故障诊断系统设计

基于PLC电机故障诊断系统设计随着经济的高速发展，现今社会自动化代替人工操作已经不是梦想，PLC 可编程逻辑控制器（PLC）是实现自动化操作的基础。

一个完善的PLC控制系统不仅仅只是使整个自动化操作系统满足工业自动化控制的要求还可以在自动化生产系统出现故障时及时的对故障进行诊断和处理，保证了生产设备的正常运转。

PLC故障的诊断和处理是体现自动化控制系统代替人工操作实现自我诊断和处理的先进化程度，同时也是衡量自动化控制的智能化指标。

PLC对于整个系统故障的自我诊断对于工业控制具有较的实用价值。

标签：PLC电机故障诊断系统设计在当下的工业生产过程中，PLC控制系统在工业智能化的领域被大量的使用，是实现工业自动化控制的中间力量。

PLC的完善程度决定着整个自动化操作系统的安全性和可靠性，PLC故障诊断系统它在工业自动化控制中占有举足轻重的地位。

一、电机系统的组成和工作原理PLC电机系统主要由上位计算机和一套PLC监控系统组成[1]。

上位计算机为用户提供数据、图形和事件的显示。

PLC通过外部变送器、互感器和发动机连接完成自动化系统设备的故障信号检测并将这些数据转化为通讯数据传输给上位计算机。

上位计算机通过对故障原因进行分析和判断，分析和判断后的结果通过数据传送给人机界面。

人机界面给出故障点解释故障的诊断结果，并在人机界面给出相应排除故障的建议。

电机故障诊断系统的框架图如下：当操作人员按下生产系统的开机按钮后，PLC电机故障诊断系统先对断路器的闭合或断开的形态进行判断，如果电机故障诊断系统监测到断路器初始状态为闭合那么电机将无法启动，并且伴随报警，反之则启动成功。

电机启动成功的标志是在控制柜上电机的“开/关”指示灯亮起，反之则电机出现故障。

在生产设备运行过程中，PLC不停的对电机有可能发生的故障进行循环的检测。

如果电机发生相间短路、断相和过负荷以及过电流等故障，PLC迅速的对电机故障做出判断和相应的故障分析并且为操作人员给出排除故障的建议。

plc变频器故障诊断与维修分析

plc变频器故障诊断与维修分析摘要：plc变频器是我国工业生产不可缺少的工业设备，能够为我国工业生产的运作提供一定的便利。

目前，plc变频器已经被频繁使用于我国的各大工业生产中，辅助工厂的生产和发展。

就目前看来，plc变频器已经成为各大工厂中不可缺少的一项工具。

但针对plc变频器出现的故障问题与其维修问题还没有得到相对应的解决，这不利于我国工厂继续利用该变频器进行生产和发展，需要相关部门给予极大重视，以使plc变频器的运用更加有效率。

基于此，本文要对plc变频器故障类型进行分析，然后根据plc变频器的实际应用，提出更好地对plc变频器进行维修工作的措施。

以此供各界相关人士进行交流参考。

关键词：plc变频器；故障诊断；故障维修引言：随着时代的进步和科学技术的不断发展，我国在生产发展方面技术有了一定的提高，并越来越先进，使我国成为一大工业制造大国。

目前，我国在工业生产上多数利用电力传导技术，依靠变频调速来控制工厂生产中的速度和生产效率，使工业生产实现。

动化、可调节化，为工业生产产品的质量提供一定的保障。

plc变频器是我国工各大工业产业生产中的重要工业设备，在电子技术领域中也占据着重要的位置。

但由于我国在电设备上的研究力度还不足，关于plc变频器的故障诊断与维修还有待提高，需要相关部门给予极大的重视。

一、plc变频器在运作过程中常见的故障类型（一）plc变频器出现故障的原因在工厂生产活动中，对于plc变频器的使用十分频繁，这是因为plc变频器控制着整个工厂运作速度，是工业生产中不可缺少的工业设备。

因此，一旦plc变频器出现故障，就会使整个工厂在运作，从中受到阻碍，严重的还可能影响工期。

而plc变频器出现的故障原因，其中之一是由于频繁的使用以及日常维护和修理工作做的不及时，这使plc变频器在过渡工作之后寿命减少。

很多工业企业在对plc变频器上面的管理工作做得还不够好，其表现在没有设立专门的维护和维修部门，使其在出现问题时，不能及时地得到维修处理。

PLC控制系统软硬件故障排除

PLC 控制系统软硬件故障排除黎波(常德职业技术学院，湖南常德 415000)引言：随着科技和生产技术的发展，生产规模的逐步扩大，工厂自动化程度的不断提高，现代计算机通信技术、传感技术、自动化控制系统的技术升级与广泛应用，PLC 在生产中应用的日趋广泛。

对于PLC 系统的软硬件维护和故障排除也成为一件重要的工作。

通过对PLC 设备的维修和教学经验的总结，可以看出，PLC 的大多数故障出自和PLC 外部连接的传感器和继电器上，或由PLC 外设引起的PLC 输入输出故障。

因此，掌握PLC 软硬件故障检修，对于设备的安全稳定运行与正常生产具有重要的实际意义。

1.PLC 控制系统的主要故障PLC 控制系统复杂，其主要故障可以分为两种，一种是PLC 核心控制系本身发生的故障，另一种是PLC 系统控制设备的故障。

PLC 控制器的故障也可以进一步分为CPU 故障和接口输出故障。

目前，PLC 技术已经十分成熟，其发生故障的概率十分低。

多数故障集中在控制系统的设备故障。

这一类故障在维护过程中比较简单，也属于常规维护方案的类型。

虽然PLC 自身发生故障的概率比较低，但是其一旦发生故障就比较难以维修。

在所有的故障类型中主要有输入输出故障以及电源问题。

在PLC 输入、输出部分，在电路上都采用了隔离措施，即外部电路和内部电路相互隔离，PLC 输入部分的故障主要是输入电压过高，而造成光电耦合器损坏；而PLC 输出部分大多是因为感性负载造成的。

直流电感性负载，采用续流二极管保护电路。

对于继电器而言，由于继电器的线圈是一个很大的电感，它能以磁场的形式储存电能，所以当它吸合的时候会存储大量的磁场。

当控制继电器的三极管由导通变为截至时，线圈就会断电，但此时线圈里磁场并未立即消失，该磁场将产生反向电动势，其电压可高达上百伏甚至上千伏，这样的高压很容易击穿三极管或造成继电器触点的熔焊。

交流电感性负载，采用阻容吸收回路保护电路。

用于吸收和消耗电路断开时感性负载产生的自感电动势,可防止过电压造成的击穿晶闸管或造成继电器触点的熔焊。