维修电工技师论文PLC在机电设备故障诊断中的应用修订稿
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PLC控制系统的应用与故障诊断及维护一、概述PLC(可编程控制器)技术已广泛应用于各控制领域,尤其是在工业生产过程控制中,它具有其它控制器无可比拟的优点:可靠性高、抗干扰能力强,在恶劣的生产环境里,仍然可以十分正常地工作。
PLC的故障发生率非常低,但以PLC为核心的PLC控制系统,其外部元器件(如传感器和执行器)、外部输入信号和软件本身却都很可能发生故障,从而使整个系统发生故障,有时还会烧坏PLC,使整个系统瘫痪,造成极大的经济损失,甚至危及人的生命安全。
二、PLC控制系统的应用多年来,PLC从其产生到现在,实现了接线逻辑到存储逻辑的飞跃;其功能从弱到强,实现了逻辑控制到数字控制的进步;其应用领域从小到大,实现了单体设备简单控制到胜任运动控制、过程控制及集散控制等各种任务的跨越。
今天的PLC在处理模拟量、数字运算、人机接口和网络的各方面能力都已大幅提高,成为工业控制领域的主流控制设备,在各行各业发挥着越来越大的作用。
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,使用情况主要分为如下几类:1.开关量逻辑控制取代传统的继电器电路,实现逻辑控制、顺序控制,既可用于单台设备的控制,又可用于多机群控及自动化流水线。
如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。
2.工业过程控制在工业生产过程当中,存在一些如温度、压力、流量、液位和速度等连续变化的量(即模拟量),PLC采用相应的A/D和D/A转换模块及各种各样的控制算法程序来处理模拟量,完成闭环控制。
PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的一种调节方法。
过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。
3.运动控制PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。
一般使用专用的运动控制模块,如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块,广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。
PLC在机电设备故障诊断中应用探讨摘要:机电设备在运行过程中出现故障的情况时有发生,将PLC应用在机电设备故障诊断过程中,对于诊断结果准确性的提高具有重要价值。
文章首先分析了将PLC应用在机电设备故障诊断中的必要性,同时提出了PLC应用的具体措施,最后,对需要注意的问题进行了总结,希望能够为我国机电设备运行可靠性的保证打下坚实的基础。
对这一问题的分析无论对于机电领域的发展,还是对于整个国家机电水平的提高均具有重要价值。
关键词:PLC;;机电设备;故障诊断;应用当前,PLC在机电设备中的应用已经成为了行业的一个主要特点,PLC的应用为机电设备运行效率的提高提供了重要基础,对机电设备故障的诊断能够为故障的解决提供参考,这对于机电设备运行可靠性的提高具有重要价值。
总的来说,PLC的应用过程较为复杂,同时其中也包含着很多技术性以及专业性非常强的内容,因此,想要解决其在机电设备应用中存在的故障,也必须要在专业人员的指导下才能完成,这是故障诊断过程中必须要注意的一点问题。
1、将PLC应用在机电设备故障诊断中的必要性将PLC应用在机电设备故障诊断中的必要性主要体现在能够提高故障的解决效率、提高机电设备运行的可靠性方面。
传统的机电设备故障诊断工作由于诊断效率不高,诊断结果准确性也无法得到保证,因此已经无法满足时代的要求。
对PLC的应用已经成为了行业发展的主要趋势。
大量的实践证明,对PLC技术的应用对于故障解决效率的提高具有重要价值,具体体现在可以及时发现故障,并能够实现对故障类型的判断等方面,这对于设备故障的及时解决十分有利,因此,将其应用在机电设备故障诊断中非常有必要。
2、PLC在机电设备故障诊断中的应用措施2.1模拟量信号故障诊断在PLC技术的应用过程中,其作用的发挥主要是通过对模拟量的输入以及输出程序来完成的。
在机电设备系统中,会存在相应的参考值,如果设备运行中的各项参数与参考值不符,则表明故障很容易发生,具体情况需要根据两者之间数值差距大小的判断来完成,如果两者之间的差距很小,则可以忽略不计,而如果两者之间的差距过大,故障发生的几率也就会增大。
装备技术Equipment technology118PLC在机电设备故障诊断中的应用贾刘旭(山西省阳泉市北大西街五号阳泉煤业(集团)有限责任公司,山西阳泉045000)中图分类号:K928 文献标识码:B 文章编号1007-6344(2019)08-0118-01摘要:PLC技术是借助计算机处理而被我国工业大范围所使用的一种高新科技技术,PLC技术能够为国民以及企业造就许多便捷方式。
PLC应用到我国工业生产中,能够为工业生产带来更可靠的安全性,若是工业生产的周边基础环境状况不好PLC也能正常运转。
这门技术还有它最重要的特点,那就是简单好学、操作容易,这一领域的技术员工只要进行学习便可能够精通PLC技术,由此它受到社会各界人士的广泛关注。
PLC技术能够在机电设备运行时监测设备中的部件,做到故障诊断的效果,这样能够让技术员工及时发现设备的故障,然后做出相应的补救。
关键词:PLC;机电设备;故障诊断0 引言PLC技术又称为可编程逻辑控制器,目前在我国电机设备控制系统中占据着重要的地位。
PLC技术主要是应用我国当代高新技术计算机微机、自动化等集合为一体综合控制。
现阶段,我国计算机领域的相关高新技术发展已经逐渐成熟,能够有效对电机设备进行控制。
就目前而言,我国PLC技术对电机设备的诊断大都是依靠一系列的数据转换处理最后给出相应的结果。
本文主要是对PLC技术应用到工业领域中主要用途,探究了PLC技术在电机设备故障诊断中的重要应用。
1 PLC技术的概述1.1 PLC技术的基本应用原理PLC技术是应用一项可编程的存储器,进行相关的数据转换,进而最后用数字表达出一定的状态。
目前,我国PLC技术在工作过程中主要有三大步骤,这三大步骤分别是输入、程序和输出处理。
在PLC技术应用到工业领域中一开始是输入采样这是PLC技术最基础的一步,这一步需要使用相应的扫描仪,主要是对数据进行一定的处理和存储,最后在对数据进行有效的整合。
PLC在机电设备故障诊断中的应用摘要:利用PLC和计算机构成的诊断系统,实现了故障系统的智能化,充分利用PLC硬件资源和外围线路的链接,对设备进行故障诊断,快捷方便。
关键词:PLC 故障诊断诊断方式随着PLC技术水平不断提高,自动化的集成度也在不断提高。
开滦集团东欢坨选煤厂生产集中控制系统,PLC在此集中控制系统中起到了至关重要的作用,选煤厂集中控制系统的优点主要表现在故障报警方面,PLC能够在设备开始运行或发生故障时,迅速发出相应指令,并弹出报警信号,给检修人员提供可靠的故障信息,从而减少处理故障的时间。
1 PLC诊断故障的基本原理(1)东欢坨选煤厂机电设备故障信号主要取自开关量信号,PLC通过开关量的通和断对设备进行故障诊断。
PLC对开关量的识别是通过输入模块来实现的。
PLC控制设备运行时,设备中的温度、压力、急停、跑偏、速度、过热以及各种按钮和行程开关的传感器与PLC输入模块相连接,输入模块的每个输入端子定义一个地址,PLC的内部电路可以感知开关量信号的有无,PLC根据读取地址的状态,来识别各种故障,又通过组态软件,工业监控系统与地址的链接,快速的弹出报警信息,提示检修人员设备的故障点。
从而对设备的故障进行处理,非常方便快捷。
这种诊断方法,故障定位准确,还可以通过梯形图程序在线观测,每个故障点都可以进入设备的控制系统中,从而实现对各种设备的保护。
(2)模拟量信号的故障诊断。
模拟量信号的应用同样很广泛,用来对设备进行监测,并能通过看取数据判断设备的运行状态,在开滦东欢坨选煤厂的PID系统,所用的液位计、密度计、压力表以及各种补水阀门均使用的模拟量信号。
对于模拟量信号的故障诊断,PLC对模拟量信号的识别是通过PLC的模拟量输入输出模块来完成的。
模拟量输入输出模块采用A/D转换原理,输入端接收来自传感器或信号发生器的模拟信号,输出端输出的模拟信号作用于PLC的控制对象。
PLC 诊断模拟量故障的过程,实质就是将在相应A/D通道读到的监测信号的模拟量的实际值与系统允许的极限值相比较的过程。
浅析PLC技术在机电设备中的应用摘要:本文介绍了PLC技术在矿山机电设备和机电设备故障诊断中的应用。
关键词:PLC技术,矿山机电设备,故障诊断。
一、PLC 技术在矿山机电设备中的应用随着PLC 技术的不断发展,它几乎可以完成矿山机电设备控制领域的所有任务。
而且在很多情况下,PLC 可以取代工业控制计算机作为主控器来完成复杂的矿山机电设备控制任务。
从结构上PLC 可分为固定式和组合式两种,固定式是将CPU 板、显示板、内存块、电源、I/O 板等,这些部分组合在一起形成一个不可拆卸的整体。
组合式是将包括CPU 模块、内存板、电源模块、底板或是机架和I/O 模块按照一定规则组装配置。
无论哪种结构类型的PLC,都属于总线式开放型结构,其I/O 能力可按用户需要进行扩展与组合。
PLC 在电气设备自动化控制中主要表现出以下特点:可靠性高,抗干扰能力强;功能完善,实用性强;易学易懂,应用普遍;维护方便,容易改造;体积小,重量轻,能耗低等。
PLC 在电气设备中主要具有以下一些功能:开关量的逻辑控制、运动控制、模拟量控制、过程控制、数据处理、通信联网等。
下面具体介绍一种PLC 矿山机电设备控制中的应用:井下风门自动启闭功能的实现。
井下风门的启闭一直是优化的方向,目前井下使用的风门大多数是由人工操作的,而由于负压大,开门的操作力也相当大,这使得不仅开启和关闭准度不易把握,操作也极其不方便,而且还很容易损坏风门,从业人员的安全也得不到有效保障。
鉴于传统技术诸多的不便和缺陷,我们将PLC 技术引入到井下风门自动启闭的功能实现上来,通过对井下风门结构的分析,我们采用远红外线传感器对来往的车辆进行动态检测,把数据输送到PLC中,利用PLC 自动控制的特点实现对井下风门的自动启闭,完成对风门的自动化控制,节省人力物力的情况下,还保障了车辆和人员的安全。
这项技术的大致原理如下:当利用远红外线检测到风门需要开启时,PLC 就会把信号传送到二位五通双控电磁阀,电磁阀就会打到供气的位置,相应的气缸活塞就会向外运动,就会打开设在风门上的小窗。
PLC在数控机床故障诊断中的应用【摘要】用可编程控制器进行数控机床的故障诊断,不仅可以确保准确性,还能够提高诊断速度。
本文首先介绍了PLC的特点,整体上就其在工业中以及数控机床中的应用做了阐述,然后结合经典实例,对用PLC程序进行数控机床诊断的原理和步骤进行了介绍。
【关键词】可编程控制器;故障诊断;应用1 PLC概述PLC是工业设备中常常使用见到的可编程程序存储器的一种,因其体积小、运算快、功能强等特点而使用广泛。
其经常使用在控制方面,所以也可以说PLC 是一种控制装置,而PLC对工业设备的控制则是通过数字运算操作来实现的,在设备的运行中,PLC通过在其设计下的数字运算操作的电子系统中执行逻辑运算、然后控制机器的每个程序、对每个工段的运行进行定时等,对数字的模拟输出输入来控制设备的正常运行和生产。
PLC同时对工作的环境要求较小,即它的运行不受时间、空间和天气的影响,很容易和所在的工业系统结成整体,而且PLC内定的电子运算系统并不是固定的,它可以进行修改,所以工业设备在进行更新或者改造后,完全没有必要对PLC进行更换,只要由专业工程师对以前的既定程序进行修改即可,也就是说PLC具有很高的灵活性。
还有据一些资料显示,PLC的故障间隔时间大于20000~50000h,但是故障的维修时间却小于10min,充分显示了其使用的稳定性。
PLC现在基本采用传统的继电器符号语言,而对于现代社会来说,工程技术人员很多,所遇PLC又便于被人们掌握。
PLC 在工作中是通过既定程序对某些具体开关进行工作的,比如PLC利用输出信号,控制按钮开关,对电机、指示灯、电磁阀等进行控制。
PLC还称为“间接网络”,因为PLC的控制省去了传统的继电器的接拆线的麻烦,通过PLC控制的生产线的自动化的实现,也增加了PLC的使用价值和经济效益。
PLC作为现代工业设备中的重要组成单元,当然在数控机床中也是必不可少的控制装备,我们都知道PLC是通过输出输入信号实现控制的,在数控机床中,则主要是接受CNC发送的信息以及其他的各种信息进行整编,然后在回馈给CNC 信息以及机床的各种参考点,比如坐标轴对应,刀回原点等。
PLC技术在维修电工教学中的应用PLC(Programmable Logic Controller)技术是一种可以对机器进行编程控制的自动化技术。
在维修电工教学中,PLC技术可以以其高效性和灵活性提供许多教学机会和应用场景。
以下是PLC技术在维修电工教学中的一些主要应用:1.基础原理教学:PLC技术可以用于教授基础的电子原理和逻辑控制的知识。
通过使用PLC软件和硬件,学生可以学习和理解电气电子控制线路的工作原理和基本原理。
2.示范实验:PLC技术可以用于构建各种电气电子控制系统的示范实验。
例如,可以使用PLC进行简单的电机控制实验,从而帮助学生理解电机的工作原理和控制方式。
3.故障排除:PLC技术可以用于教授维修电工的故障排除技能。
学生可以使用PLC软件对故障进行模拟,并通过观察和分析PLC的输入输出信号来分析故障原因。
4.自动化系统集成:PLC技术可以用于教授自动化系统的集成和调试。
学生可以学习如何使用PLC编写程序,并将PLC与其他自动化设备(例如传感器、执行器等)集成到一个完整的自动化系统中。
5.实践项目:PLC技术可以用于开展实践项目,以帮助学生应用他们所学的知识和技能。
例如,可以要求学生设计和实现一个简单的自动化控制系统,如一个自动灯光控制系统或自动化流水线。
除了以上应用,PLC技术还可以在维修电工教学中提供一些其他的优势:1.灵活性:与传统的电气控制设备相比,PLC技术具有更高的灵活性。
学生可以通过任意更改PLC程序来改变控制系统的行为,从而提供更多的学习机会和实验场景。
2.安全性:使用PLC技术进行实验和教学可以减少由于使用高电压和高电流设备而带来的危险。
PLC通常以低电压和低电流操作,降低了学生在实验中受到电击的风险。
3.可视化:PLC软件通常提供可视化的界面,可以清楚地显示输入和输出信号的状态。
这有助于学生更好地理解控制系统的工作原理和状态。
总结来说,PLC技术在维修电工教学中具有广泛的应用。
PLC 在电厂输煤自控系统中的应用可编程逻辑控制器 ( PLC ) 是八十年代发展起来的新一代工业控制装置,是自动控制、计算机和通信技术相结合的产物,是一种专门用于工业生产过程控制的现场设备。
由于控制对象的复杂性,使用环境的特殊性和运行的长期连续性,使 PLC 在设计上有自己明显的特点:可靠性高,适应性广,具有通信功能,编程方便,结构模块化。
在现代集散控制系统中, PLC 已经成为一种重要的基本控制单元,在工业控制领域中应用前景极其广泛。
PLC 输煤系统皮带碎煤机在正阳电厂输煤自控系统中,系统要求在远离输煤廊的主厂房控制室里,对两条输煤线的 18 台设备进行控制,并实时监测设备的运行状态及皮带跑偏的情况。
鉴于电厂输煤系统的重要性,我们采用 PLC 实现输煤设备的联锁控制以保证其可靠性和特殊性,工业控制计算机则作为上位机与 PLC 互相配合,共同完成输煤系统的监控功能。
本文将主要介绍 PLC 的控制应用。
输煤系统有两条输煤线,包括给煤机、皮带机、振动筛、破碎机等共 18 台设备,在电厂中有着极为重要的地位,一旦不能正常工作,发电就会受到影响。
为了保证生产运行的可靠性,输煤系统采用自动 (联锁)、手动 (单机) 两种控制方式,自动、手动方式由开关进行切换。
由于输煤廊环境恶劣,全部操作控制都在主厂房的主控制室里进行,仪表盘上设有各个设备的启、停按钮,还有为 PLC 提供输入信号的控制开关。
输煤设备控制功能由 PLC 实现,设备状态监测和皮带跑偏监测以及事故纪录功能则由上级工业控制计算机完成。
为了保证输煤系统的正常、可靠运行,该系统应满足以下要求:· 供煤时,各设备的启动、停止必须遵循特定的顺序,即对各设备进行联锁控制;·各设备启动和停止过程中,要合理设置时间间隔(延时) 。
启动延时统一设定为 12s。
停车延时按设备的不同要求而设定,分为 10s、 20s、 30s、40s、 60s 几种,以保证停车时破碎机为空载状态,各输煤皮带上无剩余煤;·运行过程中,某一台设备发生故障时,应立即发出报警并自动停车,其前方(指供料方向)设备也立即停车。
plc机电论文范文PLC技术是一种数字运算操作的电子装置,是计算机与工业的有效结合。
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plc机电论文范文篇一PLC技术在机电设备中的应用摘要:PLC技术是一种数字运算操作的电子装置,是计算机与工业的有效结合。
它采用可以编程的存储器,通过数字式或模块式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。
文章首先介绍了PLC技术的工作原理及其技术特点和适用范围,重点分析了它在机电设备故障检测中的作用,最后提出了几点在故障诊断中应注意的问题,希望对PLC技术的了解能够有所帮助。
关键词:PLC技术;机电设备;故障诊断引言随着现代化控制技术的发展,传统的控制技术已经不再适应现代化的发展需要,PLC技术的诞生正是适应了现代化的发展需要,在工业领域发挥着越来越重要的作用,给生产带来了极大的便利。
它具有逻辑运算、自动控制、自动定时和计算的功能,通过数字模拟,可以控制各类机械的运作过程。
它的操作简单、运行稳定,可以避免很多无谓的工作,提高了机电设备维修的效率,为工业领域带来了极大的便利。
那么,PLC技术的运行原理是怎样的,它在机电设备中的故障诊断是怎样进行的,下面将对这些问题进行分析探讨。
1 PLC技术的概述1.1 PLC技术的基本应用原理PLC全称为可编程逻辑控制器,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、计数与算数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。
PLC的工作原理包括输入处理、程序处理、输出处理三个部分。
PLC最开始的环节就是进行输入采样,它是最基本也是最初的环节,这个环节所用到的设备就是扫描仪,用扫描仪对数据进行扫描,将扫描出来的数据储存起来,然后进行分析处理。
在输入数据时一定要注意数据的真实性,以免因数据的错误造成不必要的损失。
内部的处理是在计算机内部拥有的程序设定的基础上,对输入的数据进行处理分析,并最后对数据进行判断,然后输出相应的控制信号来控制输出设备。
维修电工技师论文P L C 在机电设备故障诊断中的应用WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-电工技术专业论文PLC在机电设备故障诊断中的应用姓名:杨洲单位:华润双鹤药业股份有限公司报考专业:维修电工报考等级:技师日期:2014年6月20日摘要:在机电控制方面,PLC 是应用较为普遍的自动化控制系统,具有多方面的优点, PLC 已经成为工业控制系统的标准设备。
本文在对机电设备PLC 控制系统的研究基础上,介绍了PLC 控制系统故障检测的基本原理,结合实践对PLC 控制系统的常见故障类型进行了分类,详细探讨了PLC系统故障的常规处理原则和细则,对PLC 系统的故障处理具有一定的指导意义。
关键词:PLC;机电设备;故障诊断;应用目前,PLC技术的应用极为广泛和普遍,从机械臂、到轧钢生产线,这些都会用到PLC技术,只是在实际应用中,根据不用的控制类型或者控制系统的规模,会有相应的差别。
因此,对PLC在机电设备故障诊断中的应用的探讨有其必要性。
1、PLC控制系统介绍PLC的产生PLC 首先出现于1969 年,是由美国数据设备公司研制而成的。
它的全称是Programmable Logic Controller,即可编程逻辑控制器。
它是一种运用数字运算技术进行操作的电子装置,主要应用于工业环境中,是工业控制系统的核心内容。
它的工作原理是采用具有编程功能的存储器执行逻辑上的运算、顺序控制、定时、计数和其他基本操作等指令,在此基础上,通过输入/输出系统或数字信号等对各类机械实行控制。
从1969 年初次出现到现在,PLC 的研发应用已经在很大程度上得到了改进,目前在美国、德国、日本等工业强国投入运行的PLC 系统功能强大,运行安全可靠,对工业发展影响重大。
PLC 控制系统的运行环境受实际需求限制,在机电设备控制系统中,其工作环境通常具有电磁干扰大、噪声强等特点,对系统的平稳运行有一定的影响。
但是通过调整系统安装位置,如将控制系统装置安放在具有防尘、防水、防高温、防雷电的控制室内就可以有效避免系统故障的出现。
机电设备PLC系统功能自检由于PLC 的运行环境状况往往比较差,电磁干扰度高再加上其他安装或操作方面的不当会引起PLC 不能正常工作。
通常情况下,导致机电设备PLC 出现故障的原因可能是系统检测或控制元件的故障,另外PLC 控制系统内部的逻辑运算错误也是一大原因。
对这些故障的检测首先是控制系统的自检,然后是动态性检测,在对检测结果分析的基础上,进行有针对性的处理。
机电设备PLC 控制系统的功能自检一般包含五个步骤,即指示灯测试、控制开关测试、信号通路测试(包括反馈信号通路的测试和控制信号通路的测试)和控制程序测试。
在进行控制系统自检时,首先对指示灯进行检测,将PLC 软件试运行,检查能否正常工作。
如果不能正常工作,则对各类指示灯进行有效排查;然后是第二阶段,即控制开关的检测。
在这一环节,检测人员需要对系统控制面板上的控制开关逐个测试,检查输入通路能否正常运行;在进行完控制开关的检测之后,就要及时检测输入输出等效器,启动自检程序直至完成反馈信号通路的测试;在进行控制信号通路检测时要对输出端口进行模拟信号输出,以确定信号发射和回馈机制能否有效完成,全面掌握控制信号的工作状态,保证信号通路的安全稳定;在前几步的基础上,启动自检程序全面检查实际控制程序的运行情况,对控制程序是否正常进行验证。
2、PLC 控制系统常见的故障类型外部设备故障外部设备主要是指与实际过程直接联系的各种开关、传感器、执行机构、负载等,一旦发生故障,会直接影响系统的控制功能。
由于外部设备大多暴露在外,极易受到人为或者客观原因的机械损害,因此,外部设备故障属于PLC 控制系统故障中比较常见的类型。
外部设备长期处于低保护甚至零保护的状态,在机电设备的复杂工作环境中容易出现设备接触点氧化或接触不良的情况。
软件故障软件故障指的是PLC 控制系统的软件出现问题,可能是由编程错误、病毒攻击、人为毁坏等多种原因造成。
在PLC 控制系统中软件系统承担着“发号施令”的作用,一般出现软件故障后系统基本上不能正常运转。
由于实际工作环境的限制,软件面临工作复杂、工作量大等一系列难以解决的问题,因而软件故障几乎难以避免。
硬件故障PLC 控制系统是一个构成复杂的庞大系统,内含许多硬件设备,除了各种外部设备以外,还存在许多隐藏在系统内部的硬件设备,这类设备通常是指PLC 控制系统的模板。
由于这些硬件隐藏较深,容易被维修人员忽略,而且这类硬件故障给整个PLC 控制系统带来的多数是局部影响,不会引起特别恶劣的后果,因此根据工作经验一般很难发现其故障问题。
一般需在多次确诊、排除其他故障以后,工作人员才会在二次检修中发现此种问题并进行处理。
3、PLC诊断机电设备故障的基本原理机电设备的故障信号有开关量和模拟量之分,PLC采用不同的方法对这两种信号对应的故障进行诊断。
开关量信号的故障诊断PLC对开关量信号的识别是通过其开关量输入模块完成的。
PLC控制机电设备时,设备中的压力、温度、液位、行程开关及操作按钮等开关量传感器与PLC的输入端子相连,每个输入端子在PLC的数据区中分配有一个“位”,每个“位”在内存中为一个地址。
输入“位”的工作原理IN代表开关量输入,COM为信号公共端。
IN为ON时,光敏三级管饱和导通,否则截止。
故PLC的内部电路可以“感知”开关信号的有无。
读取PLC输入位的状态值可作为识别开关量故障信号的根据。
诊断开关量故障的过程,实质就是将PLC正常的输入位状态值与相应的输入位的实际状态值相比较的过程。
如果二者比较的结果是一致的,则表明机电设备处于正常工况,不一致则表明对应输入位的设备部位处于故障工况。
这就是PLC诊断基于开关量信号故障的基本原理。
这种诊断方法,故障定位准确,可进行实时在线诊断。
通过PLC的梯形图编程,还可将故障诊断融入过程控制,达到保护机电设备的目的。
图1 PLC输入位电路原理模拟量信号的故障诊断PLC对模拟量信号的识别是通过PLC的模拟量输入输出模块来完成的。
模拟量输入输出模块采用A/D转换原理,输入端接收来自传感器或信号发生器的模拟信号,输出端输出的模拟信号作用于PLC的控制对象。
PLC诊断模拟量故障的过程,实质就是将在相应A/D通道读到的监测信号的模拟量的实际值与系统允许的极限值相比较的过程。
如果比较的结果是实际值远离极限值,则表明机电设备对应的受监控部位处于正常状态,如果实际值接近或达到极限值,则为不正常状态。
判断故障发生与否的极限值根据实际系统相应的参数变化范围确定,利用PLC上的模拟量设定开关可精确设置该极限值。
当模拟量的实际值达到模拟量设定开关的设定值,PLC还能按照一定的逻辑关系启动开关量模块上的输出位,或者从PLC的通讯口主动发起通讯,从而输出故障诊断的结果,并据此实现对机电设备的控制。
中断方式的故障诊断PLC的中断方式有:(1)输入中断。
开关量模块的输入位IN变为ON时,由PLC的CPU执行的中断。
(2)间隔定时器中断。
由一定精度的间隔定时器启动执行的中断。
(3)高速计数器中断。
根据PLC内装的高速计数器的当前值执行的中断。
其中,输入中断特别适合于机电设备的故障诊断。
它对应于工业计算机的硬中断,属于外部中断,但PLC的输入中断可用PLC的外部指令来屏蔽。
将机电设备的故障信号作为PLC的输入中断源,一旦出现故障信号,CPU立即响应,停止正在执行的程序,转到中断子程序中去,即可方便地对故障进行处理。
它与直接利用PLC的内部逻辑完成故障诊断的不同之处在于:采用输入中断处理故障时,可停止PLC主程序的执行过程,而直接利用PLC的输入和内部逻辑处理故障时,PLC的主程序仍处于运行状态。
因此,要根据故障对机电设备的影响程度选择合适的故障诊断方式。
PLC的输入中断方式对后果严重的突发故障的处理特别有用。
PLC在故障诊断系统中的作用故障诊断系统是典型的人机系统,根据系统中的信息流向和功能划分的结果,基于计算机智能化的故障诊断系统,如图2所示。
图2 故障诊断系统框图系统的输入模块要完成机电设备故障检测信号、控制指令和专家知识的接收工作。
处理模块要求能自动实现特征参数提取、控制指令代码转换的功能。
专家知识的整理和表达由领域专家和系统专家协作完成。
控制模块是故障诊断系统的核心,它根据控制指令,利用专家知识,完成从故障特征到故障原因的识别工作。
控制模块的功能越完善,故障诊断系统的智能化程度越高。
输出模块通过声光报警装置和人机界面,给出故障定位、预报和解释的结果。
其中,人机界面还能提供排除故障的技术路线。
实现信息源从输入模块到输出模块的全自动流向,减少人在其中的干预作用,是机电设备对其故障诊断系统的要求。
采用PLC的故障诊断系统,有助于实现故障诊断过程的自动化。
PLC的开关量输入模块可用作为开关量故障信号的输入装置,模拟量输入模块可用作为模拟量故障信号的输入装置。
这两种模块均能方便地实现对设备的在线监测。
PLC的内部逻辑可完成控制模块中的逻辑推理功能。
PLC的输出模块可直接驱动故障诊断系统的输出模块。
其中,输出端子可用来控制声光报警装置和受控机电设备的运行过程,显示屏可作为人机界面使用。
智能化故障诊断的实现实现机电设备故障诊断的智能化,可充分利用专家知识,提高诊断效率,是故障诊断技术发展的一个重要方向。
由于目前的PLC产品不具备自动获取和存储专家知识的功能,所采用的编程语言无法完成控制层中的计算推理功能,因此,单纯采用PLC的故障诊断系统的智能程度是相当有限的。
为此,可利用网络技术和通讯技术,将PLC和计算机联接成网络,互相取长补短,共同构成如图3所示的故障诊断的硬件系统。
图3PLC与计算机诊断网络框图图3网络中的PLC采用并行分布式结构,作下位机使用,计算机作为上位机,可完成PLC的程序下装,实施对多台PLC的管理,进行复杂的数据运算,建立数据库,存储专家知识,其输入输出设备可用作诊断过程的人机交互。
PLC与计算机通过两种方式联接成一个整体:一是通过PLC的通讯口和计算机的通讯口进行联接,二是通过PLC的输入输出端子与计算机上的开关量板和A/D板进行联接。
其中,PLC通过通讯口传递给上位机的故障信号多达两个或两个以上时,上位机要通过编码进行识别,而通过PLC输出端子传递给上位机的故障信号,上位机要通过开关量板输入端子的地址来识别。
PLC输入端子可接受来自上位机的控制信号或故障信号。
上述两种联接方式把故障诊断系统的输入模块、处理模块、控制模块和输出模块组成了一个有机的整体,并构成整个机电设备控制系统中的一个子系统。
图3网络中的PLC和计算机在故障诊断系统中各自扮演着不同的角色。