国内电机故障诊断系统设计
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摘要：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。
关键词：PLC电机故障诊断系统设计中图分类号：TM57 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2016）06-0278-02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。
基于LPC2290的电机故障诊断系统设计
ｔ ｅ ｃ ｒ ｅ ｔ ｉ ｎ ｌ ａ ｌ ｓ ａ ａ ｙ ｅ ｂ ａ ｅ ｅ ａ ｋ ｔ， ｉ ｓ ｏ ｊ ｄ ｅ ｔ ｅ ｆ ｕ ｔ ｏ ｌ ｃ ｒ ｍ ｔ ｒ ｙ ｆ ｅ ｕ ｎ ｈ ｕ ｒ ｎ ｓ ｇ ａ ｆ ｕ ｔ ｉ ｎ ｌ ｓ ｄ ｙ ｗ ｖ ｌ ｔ ｐ ｃ ｅ ｔ ｉ ｔ ｕ ｇ ｈ ａ ｌ ｆ ｅ ｅ ｔ ｏ ｏ ｏ ｂ ｒ ｑ ｅ －
图一
系统硬件结构 图
１１微控制器模块 ．
本系 统 选 用的 ＬＣ２０是 由飞 利 浦 公 司 推 出 的一 款 Ｐ２９
一
１／２ ＡＭＴＭ－Ｔ ６３ 位 Ｒ７ＤＩＳＭ的低功耗芯片 ， 具有 １ｋ 片 内静态 ６Ｂ ＲＭ Ａ 和扩展存储器 接 口Ｅ Ｃ 以及 ８ １ 位 ＡＤ Ｍ， 路 Ｏ ／ 转换器， 转 换 时间低至 ２４ ｓ 此外， ． ４ 。 它还具有 ２ ３ 位定时器 （ ４ 个 ２ 带
摘
要： 针对 目前 电机 故障诊断方法 设计 了一种基于 ＬＣ ２ ０的电机故障诊 断系统， 出了系统 的软 、 Ｐ ２９ 给 硬件具体结构 。利
用小波包算 法对 电流信号进行 故障分析 ， 通过频段位置来判定 电机 的故障， 为加 强和深入对 电机故 障诊 断的研 究提供 了一种
准确、 可行 的故障诊断方法。
采集 ， 且与 电机保护 和调速 系统 集成 ， 但基 于嵌入 式的 电机 故障诊断研究相对较不 成熟。 本文 以电机 电流信号 为监测对
电动机轴承故障检测与诊断系统设计
电动机轴承故障检测与诊断系统设计摘要：电动机是现代工业中广泛应用的重要设备之一，而轴承问题是电动机故障的常见原因之一。
为了提高电动机运行的可靠性和效率，本文设计了一个电动机轴承故障检测与诊断系统。
该系统利用振动信号和温度信号作为输入，通过信号处理和模式识别方法，实现了对电动机轴承故障的精确检测和诊断。
实验结果表明，该系统具有高效性和准确性，能够有效地识别电动机轴承故障类型，并提供有效的故障诊断建议。
1. 引言电动机在现代工业中广泛应用于各种机械设备中，其正常运行对生产效率和设备可靠性至关重要。
然而，由于长时间运转和工作环境的影响，电动机轴承故障成为引起电动机故障的主要原因之一。
因此，及早地检测和诊断电动机轴承故障，对于确保电动机的正常运行和延长设备寿命具有重要意义。
2. 电动机轴承故障特征电动机轴承故障通常表现为振动信号和温度的异常变化。
振动信号是检测电动机轴承故障的重要指标之一，它反映了轴承的工作状态以及可能出现的故障类型。
常见的振动信号特征包括振动幅值、功率谱密度、相位等。
此外，轴承故障还会引起温度升高，因此温度信号也是检测和诊断轴承故障的重要参数之一。
3. 电动机轴承故障检测与诊断系统设计本文设计的电动机轴承故障检测与诊断系统主要基于振动信号和温度信号的分析。
系统流程包括信号采集、信号处理和模式识别。
3.1 信号采集系统采用加速度传感器和温度传感器对电动机进行振动和温度信号的采集。
加速度传感器安装在电动机的主轴上，用于采集振动信号。
温度传感器则安装在电动机轴承附近，用于采集温度信号。
采集到的信号通过信号调理电路进行放大和滤波处理。
3.2 信号处理信号处理阶段主要包括特征提取和数据预处理两个步骤。
3.2.1 特征提取对采集到的振动信号和温度信号进行特征提取是识别电动机轴承故障的关键步骤。
常用的特征提取方法包括时域特征和频域特征。
时域特征通常包括均值、标准差、峰值等指标，频域特征包括功率谱密度、频谱峰值等。
基于PLC的电机故障诊断系统设计【开题报告】
开题报告电气工程及自动化基于PLC的电机故障诊断系统设计一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义电机在工农业生产中应用广泛，为各种工农业设备提供原动力，是电气控制系统中的重要环节，给人们的生活带来了极大的便利。
电机故障诊断是一种了解和掌握机器在运行过程的状态，确定其整体或局部正常或异常，早起发现故障及其原因，并能预报故障发展趋势的技术。
电机故障一旦发生，对工作人员的生命财产将会造成很大的损失和严重的后果，在一些特殊的行业甚至会对国家的经济、军事、政治等造成严重后果。
同时由于电机是应用于多行业的复杂系统，尽管在设计、研制阶段已经考虑了诸多因数、采取了有力措施，但由于设计、研制、加工工艺水平等因数等客观条件的影响，甚至还要工作在无人值守、恶劣环境下，难免会发生电机故障。
因此如何提高电机工作的可靠性和安全性已经成为诸多行业关注的热点问题。
电机故障诊断系统正是适应这一需求而发展起来的。
PLC，可编程逻辑控制器，作为一种数学运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。
它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，技术与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模仿式输入/输出控制各类型的机械或生产过称。
基于PLC的电机故障诊断系统应运而生。
PLC是现在应用最多最广泛的一种控制装置，利用PLC丰富的内部资源和强大的功能指令，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，还可以提高工作的可靠性和系统的灵活性。
PLC以被应用到机械制造、冶金、矿业、轻工等各个领域，大大推进了机电一体化的进程，被人们称为现在工业控制三大支柱之一。
PLC作为一种控制器，具有成熟稳定可靠的性能，到目前为止其已经在工业控制中得到广泛的应用。
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外，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。
主通风机在线监测与故障诊断系统方案(修改)
主通风机在线监测及故障诊断系统方案一、系统概述主通风机在线监测及故障诊断系统主要由YHZ18矿用本安型振动监测分析仪和KGS18矿用本安型振动加速度传感器构成，可以智能地诊断出设备可能存在的不对中、不平衡、配合松动、装配不当以及轴承疲劳损伤等潜在故障。
可以正确有效地揭示潜在故障的发生、发展和转移，智能地诊断出设备故障原因及故障严重程度，为应急控制和维修管理提供准确、可靠的依据，从而节约维修费用，避免重大事故发生。
振动状态监测部分参照GB/T 19873.1-2005/ISO 13373-1:2002 《机器状态监测及诊断振动状态监测》有关电气装置的实施参照GB50255-96 《电气装置安装工程施工及验收规范》有关自动化仪表实施参照GB50093-2002 《自动化仪表工程施工及验收规范》及DLJ 279-90《电力建设施工及验收技术规范》（热工仪表及控制装置篇）；风机性能测试满足GB/T1236-2000《工业通风机用标准化风道进行性能试验》和MT421(煤炭行业标准)“煤矿用主通风机现场性能参数测定方法”。
其余部分参照企业标准。
二、系统功能及特点1、系统功能系统主要由在线监测、轴承实时诊断及状态预报、离线数据分析三部分组成。
（1）在线监测功能①在线监测通风机所在地点的环境大气参数，包括大气压力、大气温度、和大气湿度。
②在线监测通风机的流量、风压、轴功率、效率、振动等工况状态参数。
③在线监测电气设备的电气参数，包括电流、电压、功率因数，开关状态及系统保护信息。
④当运行中的通风机设备性能出现异常时，系统按照不同的故障类型，依据用户设定的模式进行提示、报警。
系统能够对于温度、振动等关键参数给出预警。
系统对各种故障点具有记忆功能，以对故障的分析提供帮助。
⑤系统具有运行状态实时数据显示、历史纪录查询、特性曲线或工况参数列表显示、报表打印及网络通讯传输等功能。
⑥系统及矿集中控制系统留有通讯接口，可接入矿局域网，在中央控制室内可实施对通风机设备的远程监测。
S结构的电机状态监测与故障诊断系统设计的开题报告
基于B/S结构的电机状态监测与故障诊断系统设计的开题报告一、选题背景随着工业化水平的不断提高，电机型号越来越多，应用越来越广泛，同时也面临着越来越多的问题，如运行异常、能耗浪费、故障频繁等。
为了提高电机的运行效率和可靠性，及时发现电机的运行异常和故障，并进行有效的诊断和维护变得更加重要。
传统的电机状态监测和故障诊断主要是依靠人工巡检和现场维护，这种方式费时费力，成本高，而且只能监测有限的电机，而且效果不尽如人意。
因此，开发一种基于现代技术的电机状态监测与故障诊断系统具有重要的现实意义。
二、研究内容本课题将设计一种基于B/S（浏览器/服务器）结构的电机状态监测与故障诊断系统，具体研究内容包括：1. 电机状态检测：通过采集电机的运行数据，对电机的状态进行实时监测和分析，发现电机的异常和故障。
2. 故障诊断：根据电机的运行数据，采用先进的故障诊断算法，对电机的故障类型、位置等进行诊断和预测。
3. 系统开发：采用B/S结构，设计可视化的系统界面，实现用户管理、数据采集、数据存储、数据分析等功能。
三、研究意义1. 提高电机的运行效率和可靠性：通过电机的状态监测和故障诊断，及时发现电机的异常和故障，进行有效的保养和维护，提高电机的运行效率和可靠性。
2. 降低电机维护成本：采用在线监测和故障诊断的方式，可以有效减少现场巡检和维护，降低电机维护成本。
3. 推广应用：本系统可适用于各种类型的电机，具有广泛的应用前景，并可以为电气行业的数字化转型和升级提供参考。
四、研究方法1. 数据采集：通过传感器采集电机的相关参数数据，如电流、电压、功率、温度等，形成大量的数据集。
2. 数据处理：对采集到的数据进行预处理、分析和挖掘，提取电机的状态信息和故障特征，为故障诊断提供依据。
3. 系统设计：采用B/S结构，设计可视化的系统界面，实现用户管理、数据采集、数据存储、数据分析等功能。
4. 算法应用：采用机器学习、数据挖掘等算法对电机的状态和故障进行诊断和预测。
基于PLC的电机故障诊断系统设计_毕业设计
本科生毕业设计说明书（毕业论文）题目：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Motor fault diagnosis system based on PLC is designedAbstractThis paper introduces the domestic motor fault diagnosis system based on PLC is designed, detailed analysis of the three-phase squirrel-cage asynchronous motor showed symptoms of the common faults and fault. Type selection of PLC made in this paper, the author introduces the characteristics of S7-200 CPU226. Made on the propagation of the module is discussed in detail. To the corresponding selection, sensor made corresponding allocation of input and output point. Make a set of motor fault diagnosis system based on PLC.In this paper, the motor fault diagnosis system based on PLC, the hard software design has made a detail, the fault diagnosis system of the process diagram and the man-machine interface, making the program flow chart and ladder diagram.The keyword：PLC ; motor fault ; diagnosis目录摘要 (I)ABSTRACT (II)目录 (III)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 (17)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)第五章可编程控制器的硬件设计 (24)5.1 系统硬件设计的方案 (24)5.2 I/O地址的分配 (24)5.3 输入/输出电路 (24)5.4显示器 (27)5.5控制面板的设计 (29)5.6系统供电 (30)第六章可编程控制器的软件设计 (31)6.1软件设计的基本要求 (31)6.2软件设计的内容 (31)6.3程序设计的一般步骤 (31)6.3.1主程序 (32)6.3.2程序流程图 (33)6.4程序梯形图 (37)结论 (43)参考文献 (45)附录 (46)绪论电机是一种实现机、电能量转换的电磁装置。
基于数据综合采集系统的电机故障诊断实验平台设计与实现
但是 当电机发生严重不对称故 障 ，就不能对电机故障 做 出准确有效的判断 ，但如果能将 电机定子电流信息 综合起来考虑 ，借助计算机 的分析功能 ，就能对电机 定子铁心的状态做出更为准确的判断【 】 Ｊ 。基于多数据
故障进行诊断， 在一定情况下 能对 电机故障进行诊断 ，
刖 吾
异 步 电机 因为具 有较 高 的性 价 比及 良好 的环 境适
应性等特点 ，在现代工业领域得到了广泛的应用 ，异 步 电机 的运行状况将会直接影响到工业生产的正常进
行 。 由于异 步 电机运 行 工 况复 杂 ，影 响 因素 众 多 ，一
３ ８
基于数据综合采集系统的 电机故 障诊 断实验平台设计与实现
基于数据综合采集 系统 的 电机故 障诊 断 实验 平 台设计 与实现
曹海洋 ，徐兴华 ，朱启伟 ，王 亮 （ １ ．中国矿 业 大 学信 电 学院 ，徐 州 ２ ２ １ ０ ０ ６ ２ ；２ ．江 苏省 工程 实验 中心 ，徐 州 Ｉ ２ ２ １ ０ ０ ８ ）
Ｃ ＡＯ Ｈａ ｉ ｙ ａ ｎ ｇ ， ｘＵ Ｘｉ ｎ ｇ ｈ ｕ ａ ， Ｚ Ｈ Ｕ Ｑ ｉ ｗｅ ｉ ‘ ， ＷＡ ＮＧ Ｌ ｉ ａ ｎ ｇ ‘
（１ ． Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｍｉ ｍｎ ｇ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ｘｕ ｚ ｈ ｏ ｕ ２ ２ １ ０ ０ ６ ． Ｃｈ ｉ ｎ ａ ；
ｄ ａ ｔ ａ ａ ｃ ｑ ｕ ｉ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｒｄ ａ ｉ ｓ ｕ ｓ ｅ ｄ ｔ ｏ ｆ ａ ｕ ｌ ｔ ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ． Ｆ ａ ｕ ｌ ｔ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｍｏ ｔ ｏ ｒ ａ ｒ ｅ ｄ ｉ ａ ｇ ｎ ｏ ｓ ｅ ｄ ｂ ｙ ｃ ｏ ｍｐ ｕ ｔ ｅ ｒ ｎ ａ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ． Ｔｈ ｅ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｏ ｖ ｅ ｒ ｃ ｏ ｍｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｆ ａ ｕ ｌ ｔ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ仃ａ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｗａ ｙ Ｗｈ ｉｃ ｈ ｉ ｓ ｉ ｕ ｓ ｔ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ａ ｓ ｎｇ ｉ ｌ ｅ ｋ ｉ ｎ ｄ ｏ ｆ ｄ ａ ｔ ｅ ． Ｅ ｘ ｐ ｅ ｉｍｅ ｒ ｎ ｔ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｔ ｈ ｅ ｇ ｏ ｏ ｄ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｐ ｌ ａ ｆｏ ｔ ｒ ｍ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ｍｏ ｔ ｏ ｒ ； ｆ ａ ｕ ｌ ｔ ｄ ｉ ａ ｇ ｎ ｏ ｓ ｉ ｓ ； ｄ ａ ｔ ａ ｃ ｏ ｍｐ ｒ ｅ ｈ ｅ ｎ ｓ ｉ ｖ ｅ ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
摘要本文介绍了国内电机故障诊断系统设计，以及存在问题，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电机故障诊断系统设计，详细介绍了所选用的西门子S7-200 PLC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/关机指示灯”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 doesn’t 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 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” eliminat e．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目录摘要 (1)Abstract (2)目录 (3)1 引言 (5)2 电动机保护装置的各种保护原理及故障判据 (6)2.1 电动机保护装置常见保护形式 (6)2.2 矿用隔爆三相异步电动机的故障保护 (7)2.2.1 过载保护 (7)2.2.2 短路故障分析及保护判据 (7)2.2.3 单相接地故障分析及保护判据 (8)2.2.4 欠压和过压故障分析及保护判据 (9)2.2.5 矿用电动机的其他保护 (10)3 微机保护的数据采集 (11)3.1 保护装置的数据采集电路 (11)3.1.1 电压形成回路 (11)3.1.2 采样电路 (12)4 PLC原理介绍及设备总体结构介绍 (12)4.1 PLC发展历程 (12)4.2 PLC 控制系统的发展前景 (13)4.3 可编程序控制器PLC的分类 (14)4.4 CPU成 (15)4.4.1 CPU的构成的构 (15)4.4.2 I/O模块 (16)4.4.3 电源模块 (16)4.4.4 PLC的工作原理 (16)4.4.5 PLC系统的其它设备 (18)5 PLC的选取与系统硬件设计 (18)5.1 系统的总体结构 (18)5.2 PLC的硬件配置与选型 (19)图5-2系统整体设计方案及硬件连接图 (26)5.3 JL-400缺相继电器 (27)5.4 热继电器 (30)5.4.1 热继电器的工作原理 (30)6 保护装置的软件设计 (32)6.1 PLC程序设计方法 (32)6.2 梯形图语言特点 (34)6.3程序设计 (35)6.3.1 设计思路 (35)6.3.2控制程序流程图 (36)7 控制电路的抗干扰设计 (39)7.1电源设计 (39)7.2 信号滤波 (39)7.3 开关量输出隔离 (40)7.4 地线设置 (40)7.5元器件的选择 (40)7.6 其他 (40)8 结束语 (41)致谢 (42)参考文献 (43)1引言电动机的应用几乎涵盖了工农业生产和人类生活的各个领域，在这些应用领域中，电动机常常运行在恶劣的环境下，导致产生过流、短路、断相、绝缘老化等事故。
对于应用于大型工业设备重要场合的高压电动机、大功率电动机来说，一旦发生故障所造成的损失无法估量。
PLC（Programmable Logic Controller），是可编程逻辑控制器。
它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。
目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使用情况大致可归纳为如下几类：开关量的逻辑控制、模拟量的控制、运动控制、过程控制、数据处理、通信及联网。
我国工业企业的自动化程度普遍较低，PLC产品有很大的应用空间，如机械行业80%以上的设备仍采用传统的继电器和接触器进行控制。
因此，PLC在我国的应用潜力远没有得到充分发挥。
目前，中国PLC市场的95％以上被国外产品占领。
国内曾有研究单位开发PLC产品，后因种种原因没有发展起来。
值得欣慰的是，国内已有具有较强实力的公司开始拓展PLC业务，并在中国PLC市场有了一定声音，如和利时公司、德维森公司、安控公司。
随着故障诊断技术的发展，以检测、识别、预测和干预为核心的先进的故障诊断技术得到了广泛的应用，不但能够及时准确地诊断出故障，而且可以采取相应的对策，保证系统的安全性和可靠性。
电机故障可能对电力系统的稳定性和工业系统其它机组的安全运行带来严重的影响，因此，电机的故障诊断显得非常重要，本设计的选题就是基于PLC的电机故障诊断系统设计。
诊断系统建立在基于ＰＬＣ和上位计算机组成的控制系统上。
ＰＬＣ在故障诊断系统中的功能主要是检测点击的电流保护。
计算机由于具有强大的科学计算功能，利用专家知识和专家库，完成从故障特征到故障原因的识别工作。
并通过人机界面，给出故障定位，报告和解释故障诊断结果，并为操作员给出相应的排除故障的建议。
2电动机保护装置的各种保护原理及故障判据电机保护就是给电机全面的保护，即在电机出现过载、缺相、堵转、短路、过压、欠压、漏电、三相不平衡、过热、轴承磨损、定转子偏心时，予以报警或保护；为电动机提供保护的装置是电机保护器，包括热继电器、电子式保护器和智能型保护器。
电动机常见的故障可分为对称故障和不对称故障两大类。
对称故障包括:过载、堵转和三相短路等，这类故障对电动机的损害主要是热效应，使绕组发热甚至损坏，其主要特征是电流幅值发生显著变化;不对称故障包括:断相、逆相、相间短路、匝间短路等，这类故障是电动机运行中最常见的一类故障。
不对称故障对电动机的损害不仅仅是引发发热，更重要的是不对称引起的负序效应能造成电动机的严重损坏。
因而，对大型电动机进行综合保护非常重要。
2.1 电动机保护装置常见保护形式掘进机的综合保护主要是对电动机的保护，矿用隔爆型三相异步电动机是掘进机电气系统的主要组成部分，它与液压系统配合操作，可自如的实现整机的各种生产作业。
作为电气主设备，电动机的运行正常与否，直接关系整机的性能，所以要高度重视，除了对电机的保护外，掘进机还有很多极其重要的保护形式。
现对掘进机常见故障和矿井下的实际需要投入的主要的保护形式介绍如下：1. 低压线路漏电保护：当AC220V、AC120V、AC24V低压线路对地绝缘降低到规定值时保护动作，显示220V漏电、120V漏电或24V漏电。
(参考值AC220V为5KΩ，AC120V为3KΩ，AC24V为2KΩ)2. 电机温度保护：由于冷却系统故障或环境温度过高，油泵和截割电机绕组温度达到155℃时，埋在电机定子绕组中的温度继电器动作，保护装置通过程序控制油泵或截割电机停止运转，电机冷却后自动复位。
对应热敏电阻阻值为1.8KΩ～2KΩ。
3. 对称故障保护：对称故障主要有对称过载、堵转、对称稳态短路等，这类故障对电动机的损害主要是由于电流增大所引起的热效应和机械应力，使绕组发热甚至损坏。