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中国地质大学长城学院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排逻辑流程。在故障输入点的引入时应该必须将系统全部可能引起故障的检测点都能够引入时应该必须将系统全部可能引起故障的检测点都能够引入到PLC，以方便系统能及时进行故障处理：同时应当在系统条件允许的情况下尽可能多的将最底层最低级的故障输入信息引入到PLC的程序中，以便得到更多的故障检测信息。这样能够更好的为系统的故障自诊断提供服务，其诊断过程包括点的记录、多次故障事件的记录、模拟量故障的诊断、各种故障信息的串行通信。系统故障结构的层次星为故障诊断提供了一个清晰的层次模型，也可以基于模型的故障树法，但是在进行比较祥尽的故障诊断以及系统故障存在耦合时，仅仅用故障树法是不够的，还必须要借鉴专家系统的方法。小结本文介绍了国内电机故障诊断系统的发展状况和存在的问题，介绍了故障诊断方法。从控制规模、结构形成和功能三方面对PLC进行了分类，以及部分系统模块和模块的估算和抉择。其工作原理是当准备开机时，按下开机按钮后开始检测电机是否有故障。从他的实际情况来看，故障系统可以准确并迅速地判断出故障的原因，可以使运行人员很方便的维护和维修，大大提高了控制系统的稳定性和智能化水平。这种设计对类似的工业控制提供了一定的参考。参考文献[1]张进秋，可编程控制器原理及应用实例。机械工业出版社[M],2005[2]李名雨，电机与电器，北京工业大学出版社[M]，1998[3]高和，可编程控制器应用技术与设计实例，人民邮电出版社[M].2004[4]韩常，PLC编程及应用，机械工业出版社[M].2005[5]郝鸿安，常用模拟集成电路应用手册[M],人民邮电出版社.1991[6]童诗白，模拟电子技术基础[M].高等教育出版社.2001.1[7]陆坤，奚大顺，李之权等著.电子设计技术[M].电子科学出版社.1997[8]姜德谭，范茂军等，新编电子电路大全[M].卷4.测量与传感电路.计量出版社.1985[9]曲学基，吴永章等，常用电子电气电路600例[M].电子工业出版社.1990[10]王卫军，高俊山.可编程序控制器原理及应用[M].北京：机械出版社，2002[11]周东华，孙优贤，控制系统的故障检测与诊断技术[M].北京：清华大学出版社，1994[12]王有春，孙萌等，电子报.成都大学科技出版社[J].1992[13]朱文杰.S7-200PLC编程设计与案例分析[M].机械工业出版社.2009