基于PLC的电机系统研究

【前言】基于PLC的电机系统研究由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。PLC的生产厂家和型号、种类繁多,不同型号自成体系,有不同的程序语言和使用方法,但是编程指导思想和模式是相同的,其编程和调试步骤如下: (一)设计I/O接线图：根据现场输入条件和程序运行结果等生产工艺要求,设计PLC的元件接线图,作为现场接线和PLC程序设计的重要依据。...

【摘要】随着我国科技的快速发展，我国机械已经从半自动化向自动化逐步转变，基于plc的电机控制系统是自动化转变的基础，自动化系统能否安全运行取决于PLC的完善程度，用以保证整个自动化操作的可靠性。

【关键词】PLC；控制；系统；自动

一、PLC系统概述

PLC是“Programmable Logic Controller(可编程序逻辑控制器)”的英文缩写,是采用微电脑技术制造的自动控制设备。它以顺序控制为主,回路调节为辅,能完成逻辑判断、定时、记忆和算术运算等功能。与传统的继电器控制相比,PLC控制具有控制速度快、可靠性高、灵活性强、硬件接线简单、改变工艺方便等优点,随着PLC技术的发展,其功能越来越多,集成度越来越高,网络功能越来越强, PLC与上位PC机联网形成的PLC及其网络技术广泛地应用到工业自动化控制之中,具有良好的控制精度和高可靠性,使得PLC成为现代工业自动化的支柱。

二、PLC的编程及调试步骤

PLC的生产厂家和型号、种类繁多,不同型号自成体系,有不同的程序语言和使用方法,但是编程指导思想和模式是相同的,其编程和调试步骤如下:

(一)设计I/O接线图：根据现场输入条件和程序运行结果等生产工艺要求,设计PLC的元件接线图,作为现场接线和PLC程序设计的重要依据。

(二)编制PLC的梯形图和指令语句表：根据生产工艺要求,在计算机上利用专用编程软件编制PLC的梯形图,并转换成指令语句表(FX系列PLC基本编程指令见附表)。

(三)程序写出与联机调试：用编程电缆连接计算机和PLC主机,执行“写出”操作,将指令语句表写出到PLC主机。PLC输入端连接信号开关,输出端连接执行部件,暂不连接主回路负载,进行联机调。

三、程序的编制、读入与写出

由于PLC的生产厂家和型号、种类繁多,在这里以三菱公司生产的FX系列PLC为例,其用户程序的编制、用户程序的读入与写出,可利用安装有“FXGP-WIN-CN”编程软件的计算机来完成。该软件为汉化软件。

读入程序是将PLC主机用户程序存储器中存储的用户程序读入到计算机;写出程序是将计算机内的指令语句表程序写出至PLC主机的用户程序存储器。读入或者写出程序时,用编程电缆连接计算机和PLC主机,将PLC主机电源打开,并将编程通信口一旁的转换开关置于STOP一侧。程序传输完毕转入PLC运行时,再将此开关置于RUN一侧。

（一）程序编制：利用编程软件编制PLC用户程序,编程方法分为“梯形图编程”和“指令语句表编程”。梯形图编程只需将梯形图输入到计算机,计算机能够将梯形图转换成指令语句表。PLC控制的梯形图源自于继电控制的电路图,这种编程方法具易于掌握、便于分析、编程简捷、逻辑关系直观等优点,适合初学者使用。指令语句表编程是按照梯形图连接顺序,利用助记符逐条将指令语句输入到计算机,编程比较迅速,也省去了转换的环节,但需要编程设计人员非常熟悉指令语句的意义和所需控制的逻辑关系。编程完毕,可存盘保留。

（二）读入程序：点击编程界面菜单栏的“PLC”菜单,选择“传送/读入”,系统将PLC主机中的用户程序读入到计算机,读入过程有进度提示,直至读入完成,界面显示读入的用户程序梯形图。

（三）写出程序：写出程序分为2种情况,如果PLC主机内原有程序的步序数不明确,首先需要“清除原有程序”,点击编程界面菜单栏的“PLC”菜单,选择“PLC存储器清除/PLC存储空间”确认,然后再执行“写出”步骤;PLC的生产厂家和型号、种类繁多,PLC的控制方式是由继电器控制方式演化而来,由PLC内部的微电子电路构成的软元件线圈和触点取代了硬件继电器的线圈和触点,用PLC的程序指令取代继电器控制的连接导线,将各个元件按照一定的逻辑关系连接起来, PLC内部的中央控制器(CPU)根据输入条件和预定的程序,控制各个软元件的状态,并输出到外部执行部件,控制生产设备的运行状态。

四、基于PLC电机故障诊断系统的设计

电机故障诊断系统是建立在以PLC和高速计算机所组成的系统平台上的,设备故障信息的检测和存储是由诊断系统中的PLC部分完成的 ,然后再传输到高速计算机上。高速计算机通过将所收到的数据信息与数据库中信息进行筛选比对,从而确定设备故障起因及解决方法,然后通过屏幕显示给操作人员。设备正常启动后,故障检测设备将会按预先编定好的程序不断完成诊断循环,当有故障出现时,诊断循环被切断,这是将会出现预警提示出现故障。点击关机操作后,设备首先停止运行,最后故障诊断设备停止工作。

五、通过数据库系统故障诊断法来实现故障的诊断

（一）目标类别及推理点：电机的故障点在进行故障分析时的用处表示为目标类别。推理点是进行分析计算最为集中的点,因为一些工作都是由此处开始的,检测点可以作为推理点的辅助点,帮助推理工作的进行。推理点存在的意义并不是意味着它是故障的起源,而是因为由它开始推理会容易找到故障的根源。

（二）故障点的检测方式：数据组中的数据信息与使用者息息相关,数据组仍可以继续划分为几个子数据组,对该数据组的进行什么方式的检测即对应在该节点进行何种动作。上级计算机根据各节点检测方式的不同选配不同的处理方法。如此能够较为高效的检测发生故障的原因。

六、PLC在电机故障诊断系统中所处的地位

故障诊断系统是模拟人的思考操作方式来实现对故障的诊断及处理的,是典型的人机系统,故障处理系统要能够实现故障特征的采集、分析、处理、信息转换操作。PLC控制系统的预设模拟参量相当与是一个开关,当所收集到的数据信息与预设模拟参量一致或满足正常条时,开关开启;当收集的数据不同或不满足条件时,开关关闭,并将此情况上传至上级计算机做出相应的判断操作。PLC是现今设备故障诊断首推的控制系统,PLC控制系统功能繁多,应根据不同的设备情况选取不同的PLC系统来进一步完善诊断系统。

参考文献

[1]李乃夫.可编程序逻辑控制器[M].北京:轻工业出版社.1998.

[2]胡学林,宋宏.电气控制与PLC[M].北京:冶金出版社.1997.

[3]劳动社会保障部.可编程序控制器及其应用[Z].北京:劳动保障出版社. 2001.