基于PLC控制的繞線機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與檢修

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 題目： 姓名： 河南理工大學(xué)成人教育 題 目 姓 名 河南理工大學(xué)高等教育自學(xué)考試獨(dú)立本科段畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文） 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目 基于PLC控制的繞線機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與檢修 助 學(xué) 院 校： 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 專 業(yè) 名 稱： 機(jī)電設(shè)備管理 學(xué) 生 姓 名： 指 導(dǎo) 教 師： 羅玉華 河南理工大學(xué)高等教育自學(xué)考試20 15 年 10 月 8日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書助學(xué)院校 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 年級(jí)專業(yè)13級(jí)機(jī)電設(shè)備管理 學(xué)生姓名 一、設(shè)計(jì)（論文）題目： 基于PLC控制的繞線機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與檢修 二、設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)與要求三、設(shè)計(jì)（論文）時(shí)間： 年 月 日至

2、年 月 日指導(dǎo)教師 羅玉華 （簽名）河南理工大學(xué)自學(xué)考試中心（蓋章）專心-專注-專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)定書助學(xué)院校 年級(jí)專業(yè) 學(xué)生姓名 一、設(shè)計(jì)（論文）題目： 二、 設(shè)計(jì)（論文）共 頁(yè)，附圖 張三、審閱意見及評(píng)語(yǔ) 根據(jù)學(xué)院教學(xué)管理的有關(guān)規(guī)定，同意（不同意）該生參加畢業(yè)答辯 指導(dǎo)教師 （簽名） 職 稱 工作單位 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)（小組）決議助學(xué)院校 年級(jí)專業(yè) 學(xué)生姓名 該生于 年 月 日進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯 設(shè)計(jì)（論文）題目： 答辯委員會(huì)：主任委員（組長(zhǎng)） 委 員（成員）答辯學(xué)生向答辯委員會(huì)（小組）提交如下資料：設(shè)計(jì)（論文）說明書 共 頁(yè) 設(shè)計(jì)（論文）圖紙 共 頁(yè)指導(dǎo)教師評(píng)閱意見

3、共 頁(yè) 根據(jù)學(xué)生所提供的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）材料和指導(dǎo)教師意見以及在答辯過程中學(xué)生回答問題的情況，畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)（小組）作出如下決議： 一、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的總評(píng)語(yǔ) 二、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的總評(píng)成績(jī)： 畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯委員會(huì)主席（組長(zhǎng)） （簽名） 委員（成員） （簽名） 年 月 日目錄摘要半定子繞線機(jī)主要服務(wù)于塑封電機(jī)的生產(chǎn)，是塑封電機(jī)生產(chǎn)工藝中十分重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，伴隨著塑封電機(jī)生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，半定子繞線機(jī)的機(jī)械硬件技術(shù)及控制技術(shù)也日趨完善，隨著應(yīng)用技術(shù)的提高及社會(huì)化大生產(chǎn)的要求，對(duì)半定子繞線機(jī)的品質(zhì)要求也越來(lái)越高。本文設(shè)計(jì)了一種基于PLC+HMI+伺服+步進(jìn)組成的半定子繞線機(jī)控制系統(tǒng)，從硬

4、件和軟件兩方面闡述了此系統(tǒng)對(duì)半定子繞線機(jī)進(jìn)行控制的設(shè)計(jì)方法。首先，本文介紹了半定子繞線技術(shù)的發(fā)展背景，半定子繞線的原理以及現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外的半定子繞線機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀。其次，介紹了基于PLC+HMI+伺服+步進(jìn)組成的半定子繞線機(jī)控制系的硬件設(shè)計(jì)。再次，介紹了該系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，包括HMI的畫面組態(tài)。最后，進(jìn)行了系統(tǒng)的仿真和測(cè)試。結(jié)果表明，該P(yáng)LC+HMI+伺服+步進(jìn)組成的控制系統(tǒng)能夠?qū)Π攵ㄗ永@線機(jī)進(jìn)行各種控制，并能達(dá)到提高生產(chǎn)率的效果，因此該基于PLC+HMI+伺服+步進(jìn)組成的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求。關(guān)鍵詞：半定子繞線機(jī)，塑封電機(jī)，PLC ABSTRACT Half a stator win

5、ding machine services mainly in the production of plastic package motor, is a plastic-sealed motors are important in the production aspect, with the development of production technology of plastic package motor, half a stator winding machine of mechanical hardware technology and control technology b

6、ecomes more and more perfect, as technology improves and socialized production demands, increasingly high quality requirements are stator winding machine in half. Design based on PLC+HMI+ servos + step consisting of half a stator winding machine control system, from hardware and software aspects of

7、the system design method of stator winding machine control in half. First, this paper introduces the development of semi-stator winding and stator winding principle and now half a stator winding machine control system development. Secondly, it introduces the PLC+HMI+ servo + step consisting of half

8、a stator winding machine control system hardware design. Once more, introduces the software design, including the HMI screen configuration. Finally, simulation and testing of the system. Results show that the PLC+HMI+ servo + step control system consisting of stator winding machine control in half,

9、and can achieve the effect of increased productivity, so the PLC+HMI+ servo + step-based control system consisting of design meets the design requirements.Keyword：Half a stator winding machine, lamination machine, PLC 第一章 課題概述1.1題目背景及目的圖1-1 PLC繞線機(jī)圖經(jīng)過二十多年的發(fā)展，塑封電機(jī)（如圖1-1所示）生產(chǎn)工藝技術(shù)已經(jīng)比較成熟，其在家用電器中應(yīng)用廣泛，其最大優(yōu)

10、點(diǎn)是噪音低。塑封電機(jī)由塑封定子、軸、轉(zhuǎn)子、軸承、端蓋及熱保護(hù)器、引出線、插座等組成。塑封電機(jī)的定子鐵芯系兩個(gè)半圓鐵芯拼合成一個(gè)整圓而制成。半圓型鐵芯制成后用兩個(gè)半圓形的絕緣護(hù)套分別從半圓型鐵芯兩端套上，然后再繞線，拼合，即可塑封。塑封時(shí)先把嵌好線圈的定子鐵芯和引出線等裝入注塑的金屬模中，然后注塑成型。半圓型鐵芯結(jié)構(gòu)拼合方式有3種：日本東芝公司采用的焊接結(jié)構(gòu)，兩個(gè)半圓型鐵芯繞完線后，采用氬弧焊焊接使兩個(gè)半圓型鐵芯形成整圓。注意須采用專用夾具以確保繞組不受損傷，以免引起匝間短路或擊穿等。日本松下公司采用的分半鐵芯扣合結(jié)構(gòu)，就是扣合后注塑，使兩個(gè)半圓成為一個(gè)整體。但要注意不能錯(cuò)位且塑料不得進(jìn)入結(jié)合面

11、處。日本草津電機(jī)株式會(huì)社采用壓合結(jié)構(gòu)，即在結(jié)合面上分別有相對(duì)應(yīng)的凸凹部 ，把二者壓合在一起，使之緊密配合。要求沖片具有較高的加工精度 ，同時(shí)鐵芯迭壓精度要高。圖1-2 塑封電機(jī)實(shí)物圖眾所周知，電機(jī)的定子線圈的品質(zhì)直接決定著電機(jī)的性能，所以對(duì)半定子繞線機(jī)性能的要求可謂日趨嚴(yán)格。半定子繞線機(jī)在機(jī)械工藝技術(shù)方面已經(jīng)非常成熟的今天，其生產(chǎn)質(zhì)量和效率主要取決于控制及執(zhí)行機(jī)構(gòu)系統(tǒng)，早期的半定子繞線機(jī)采用的所謂微機(jī)控制，實(shí)際就是單片機(jī)+液晶顯示+直流無(wú)刷電機(jī)+步進(jìn)電機(jī)架構(gòu)（如圖1-3）控制，由于單片機(jī)的局限性和直流無(wú)刷電流機(jī)的精度等因素，此架構(gòu)功能單一，控制精度低，配套功能有限，功能擴(kuò)展不靈活，造成生產(chǎn)速度

12、慢，成品合格率低，使生產(chǎn)效率大打折扣，并不能有效地滿足產(chǎn)品的大規(guī)模生產(chǎn)以及繞線技術(shù)日益更新對(duì)繞線機(jī)系統(tǒng)升級(jí)的需求。圖1-3 半定子繞線單機(jī)片機(jī)控制組成硬件實(shí)物圖本課題即以上述半定子繞線技術(shù)控制問題為出發(fā)點(diǎn)，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了基于PLC+觸摸屏+伺服的控制架構(gòu)，該系統(tǒng)在不增加控制成本的前提下，不僅可以大大提高生產(chǎn)效率，而且控制系統(tǒng)穩(wěn)定、功能擴(kuò)展靈活；友好的人機(jī)界面，使用配方的編輯功能簡(jiǎn)單快捷，能夠迅速轉(zhuǎn)換生產(chǎn)不同產(chǎn)品的參數(shù)配置，更在繞線細(xì)節(jié)上支持在繞線過程中運(yùn)動(dòng)中根據(jù)線徑和匝數(shù)更改排線的速度，使成品率大大提高。1.2國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀塑封電機(jī)在八十年代初中期首先在美國(guó)研制成功并發(fā)展起來(lái)，隨后在日本獲得了廣泛

13、應(yīng)用，特別是在家分體用空調(diào)行業(yè)。在日本生產(chǎn)塑封電機(jī)的有松下、三菱、芝浦、草津、日立等公司。伴隨著塑封電機(jī)的高速發(fā)展，其配套技術(shù)半定子繞線技術(shù)也日趨成熟，應(yīng)用廣泛。 塑封電機(jī)在家用電器中應(yīng)用較多，其最大優(yōu)點(diǎn)是噪音低，因而它首先用在空調(diào)器上。在日本，分體式空調(diào)的室內(nèi)風(fēng)機(jī)已大多采用塑封電機(jī)，如松下分體式空調(diào)室內(nèi)機(jī)輕載時(shí)噪聲23分貝、運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)則為34分貝。此外日本產(chǎn)的高檔洗衣機(jī)為防潮及吸振減振也已開始采用塑封電機(jī)。松下在日本洗衣機(jī)行業(yè)中率先應(yīng)用塑封電機(jī)，該塑封電機(jī)采用整體塑封結(jié)構(gòu)在電機(jī)外部連軸承都無(wú)法見到。日本的同步電機(jī)和無(wú)刷直流電機(jī)也已開始采用塑封結(jié)構(gòu)，如索尼公司1985年研制出塑封結(jié)構(gòu)的HC型磁滯同

14、步電機(jī)已用在盒式錄像機(jī)上作主導(dǎo)軸電機(jī)。日立公司研制并投入生產(chǎn)的機(jī)電一體化的無(wú)刷直流塑封電機(jī)的本體和控制線路被塑封成一個(gè)整體，可在200500rpm范圍內(nèi)無(wú)級(jí)變速，主要用在空調(diào)器、空氣清潔器等產(chǎn)品上4。 美國(guó)生產(chǎn)的廚房用品上也較多采用塑封電機(jī)，如廚房垃圾粉碎機(jī)用的100W電機(jī)即為塑封結(jié)構(gòu)等。我國(guó)研制塑封電機(jī)始于九十年代初，塑料封裝技術(shù)在微電機(jī)中的應(yīng)用曾被微特電機(jī)行業(yè)列為“八五”期間重點(diǎn)推廣應(yīng)用項(xiàng)目。國(guó)內(nèi)研制生產(chǎn)塑封電機(jī)的廠家多集中在滬、粵、蘇、浙、閩等地。如寧波電器廠的YYS型全塑殼單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)電機(jī)；上海日用電機(jī)廠的YYK-6-4DA型全塑殼單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)異步電機(jī)，功率6W，噪聲小于36分貝，用在

15、分體壁掛式家用空調(diào)器上；浙江家用電機(jī)廠的YFN系列塑封電機(jī)也主要用在分體式空調(diào)上。塑封電機(jī)在我國(guó)的生產(chǎn)及應(yīng)用目前仍處于高速增長(zhǎng)階段，定子鐵芯的塑封及繞組的繞線技術(shù)也得到了高速的發(fā)展，為近年來(lái)我國(guó)的塑封電機(jī)產(chǎn)能和品質(zhì)的提高提供了有力技術(shù)支持；由于競(jìng)爭(zhēng)激烈，中國(guó)企業(yè)憑借著產(chǎn)品生產(chǎn)成本優(yōu)勢(shì)，占據(jù)世界的半壁江山；目前國(guó)外廠家已幾乎完全退出塑封電機(jī)產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)，轉(zhuǎn)由中國(guó)進(jìn)口，同時(shí)，先進(jìn)國(guó)家除了在高端產(chǎn)品應(yīng)用的繞線技術(shù)外，用于一般大批量生產(chǎn)的定子繞線機(jī)技術(shù)幾乎不再投入研發(fā) ；縱觀國(guó)內(nèi)，卻是另番景象，生產(chǎn)塑封電機(jī)的廠家眾多，加上現(xiàn)在日本的同步電機(jī)和無(wú)刷直流電機(jī)也開始逐漸采用塑封結(jié)構(gòu)，使得半定繞線機(jī)的市場(chǎng)前景廣

16、闊，為其控制技術(shù)提供極大的發(fā)展空間，這也是我們?cè)O(shè)計(jì)操作更簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)更合理、功能更強(qiáng)大、更經(jīng)濟(jì)的半定子繞線機(jī)控制系統(tǒng)推動(dòng)力。1.3論文的主要內(nèi)容本設(shè)計(jì)在硬件選型方面選擇了價(jià)格經(jīng)濟(jì)、技術(shù)成熟、功能強(qiáng)大、性能優(yōu)越、擴(kuò)展靈活的PLC為主要控制器，通過人機(jī)界面（HMI）和伺服系統(tǒng)和步進(jìn)系統(tǒng)的配合，在軟件開發(fā)的過程中，盡可能的采用模塊化的設(shè)計(jì)思想設(shè)計(jì)，以便于系統(tǒng)日后的維護(hù)、升級(jí)和操作。整個(gè)系統(tǒng)是有進(jìn)行仿真的。第二章介紹了系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，包括系統(tǒng)的控制器、主要執(zhí)行部件（伺服及步進(jìn)），界面顯示（HMI）方面等的器件選擇和電路原理圖。第三章介紹了系統(tǒng)硬件選型和主要電路設(shè)計(jì)，整個(gè)選型思路是圍繞系統(tǒng)工作穩(wěn)定和成本優(yōu)

17、先的原則進(jìn)行。第四章介紹了系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，整個(gè)程序以模塊化的思想設(shè)計(jì)，大致可有系統(tǒng)初始化，顯示，控制，等幾個(gè)模塊供主控模塊調(diào)用。其中大部分模塊可以形成標(biāo)準(zhǔn)的子程序，可方便地實(shí)現(xiàn)移植和調(diào)用。第五章對(duì)PLC系統(tǒng)的程序調(diào)試及設(shè)備維護(hù)。第二章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與說明系統(tǒng)是通過HMI與PLC通訊，從而實(shí)現(xiàn)用HMI進(jìn)行繞線工藝的各種參數(shù)設(shè)定和設(shè)備實(shí)時(shí)工況的顯示，而PLC則通過對(duì)各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制（如伺服、步進(jìn)等），從而實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械部分進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)按工藝要求作出相應(yīng)的機(jī)械動(dòng)作，以完成繞線工藝動(dòng)作。2.1 系統(tǒng)組成系統(tǒng)主要由五個(gè)部件組成：PLC、HMI（人機(jī)介面）、伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)（兩套）。系統(tǒng)硬件組成示意圖見圖2

18、.1。圖2.1 系統(tǒng)硬件組成示意圖PLC：主要用來(lái)控制和協(xié)調(diào)其它硬件工作，與HMI通訊接收來(lái)自HMI的參數(shù)設(shè)定，并將一些主要的實(shí)時(shí)工況在HMI上顯示出來(lái)；對(duì)于伺服和步進(jìn)系統(tǒng)，根據(jù)其實(shí)現(xiàn)功能的不同，通過編程使用不同的控制算法，以達(dá)到動(dòng)作要求；系統(tǒng)外部事件捕捉與管理等。HMI：為人機(jī)對(duì)話提供了友好的介面，主要用于參數(shù)設(shè)定和設(shè)備實(shí)時(shí)工況的顯示。伺服系統(tǒng)：由伺服驅(qū)動(dòng)器及伺服電機(jī)組成，主要完成繞線工作。步進(jìn)系統(tǒng)：由兩步進(jìn)電機(jī)及其配套驅(qū)動(dòng)器組成，它們共同完成換槽位（分度）和排線（搖擺）工藝。2.2系統(tǒng)組成的硬件簡(jiǎn)介對(duì)于本控制系統(tǒng)的硬件選用，主要是基于目前技術(shù)及性能都很成熟的產(chǎn)品，目的是能使設(shè)備的性能穩(wěn)定及

19、成本都能得到有效的控制，以下對(duì)這些硬件分別作一些簡(jiǎn)要介紹。2.2.1 PLC（可編程邏輯控制器）早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller,PLC)，它主要用來(lái)代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種采用的工業(yè)控制裝置的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡(jiǎn)稱PC。但是為了避免與個(gè)人計(jì)算機(jī)(Personal Computer)的簡(jiǎn)稱混淆，所以將可編程序控制器簡(jiǎn)稱PLC,PLC自1966年美國(guó)數(shù)據(jù)設(shè)備公司（DEC）研制出現(xiàn)，現(xiàn)行美國(guó)，日本，德國(guó)的可編程序控制器質(zhì)量?jī)?yōu)良，功能強(qiáng)大。我國(guó)在1974年研制出第

20、一臺(tái)PLC，目前也有不少?gòu)S家自主研發(fā)生產(chǎn)PLC，如和利時(shí)、匯川、南大傲拓等，一般的控制環(huán)境下應(yīng)用是具有較高的性價(jià)比的。2.2.2 HMI（人機(jī)界面）系統(tǒng)顯示器HMI是Human Machine Interface 的縮寫，“人機(jī)接口”，也叫人機(jī)界面。人機(jī)界面（又稱用戶界面或使用者界面）是系統(tǒng)和用戶之間進(jìn)行交互和信息交換的媒介， 它實(shí)現(xiàn)信息的內(nèi)部形式與人類可以接受形式之間的轉(zhuǎn)換。凡參與人機(jī)信息交流的領(lǐng)域都存在 著人機(jī)界面。目前我國(guó)人機(jī)界面的生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)比較成熟，近年國(guó)內(nèi)涌現(xiàn)不少性價(jià)比極高的產(chǎn)品，如：威綸通、昆侖通態(tài)、同辰、顯控等，這些產(chǎn)品憑著較高的性價(jià)比，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)部得到了廣泛的應(yīng)用。2.2.3

21、 伺服系統(tǒng)（sevro system）伺服系統(tǒng)是用來(lái)精確地跟隨或復(fù)現(xiàn)某個(gè)過程的。又稱隨動(dòng)系統(tǒng)。在很多情況下，伺服系統(tǒng)專指被控制量（系統(tǒng)的輸出量）是機(jī)械位移或位移速度、加速度的反饋控制系統(tǒng)， 其作用是使輸出的機(jī)械位移（或轉(zhuǎn)角）準(zhǔn)確地跟蹤輸入的位移（或轉(zhuǎn)角）。伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成和其他形式的反饋控制系統(tǒng)沒有原則上的區(qū)別。伺服系統(tǒng)具備可控性好，穩(wěn)定性高和速應(yīng)性強(qiáng)等基本性能。說明一下，可控性好是指訊號(hào)消失以后，能立即自行停轉(zhuǎn);穩(wěn)定性高是指轉(zhuǎn)速隨轉(zhuǎn)距的增加而均勻下降;速應(yīng)性強(qiáng)是指反應(yīng)快、靈敏、響態(tài)品質(zhì)好。由于近年來(lái)伺服應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展迅速，伺服的生產(chǎn)技術(shù)成熟及成本不斷下降，國(guó)內(nèi)也有不少?gòu)S家看好其前景，投入伺

22、服的研發(fā)和生產(chǎn)，其中主要有：廣數(shù)、華中、匯川等，此類產(chǎn)品目前在低端應(yīng)用還是能夠滿足要求的。2.2.4步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)是將電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元步進(jìn)電機(jī)件。在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號(hào)的和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度，稱為“步距角”，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的。可以通過控制脈沖個(gè)數(shù)來(lái)控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的；同時(shí)可以通過控制來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。目前國(guó)內(nèi)步進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)己經(jīng)相當(dāng)成熟，國(guó)內(nèi)企業(yè)基本不再使用進(jìn)口產(chǎn)品。第三章 系統(tǒng)硬件選型及

23、主要電路設(shè)計(jì)3.1 硬件選型由于目前國(guó)內(nèi)廠家在工控產(chǎn)品的研發(fā)生產(chǎn)都比較成熟，加上本設(shè)備的工藝要求不算太高，出于成本控制考慮，本控制系統(tǒng)硬件均選擇國(guó)內(nèi)產(chǎn)品，具體如下：（1）PLC：選用匯川的H1U-1410MT,此CPU本體是14DI/10DO（晶體管輸出），含4路高速脈沖計(jì)數(shù)器及3路100KHz高速脈沖輸出，正好滿足本系統(tǒng)一套伺服和兩套步進(jìn)的運(yùn)動(dòng)控制要求，可以說是物美價(jià)廉的產(chǎn)品。（2）伺服系統(tǒng)：選用匯川近年才推出的IS500 400W伺服系統(tǒng)，此產(chǎn)品性能一般，最大的亮點(diǎn)是使用單相220V交流輸入，省去變壓器的成本及需要三相380V電源供電的缺點(diǎn)，由于本系統(tǒng)的控制精度要求不算高，用此伺服能夠滿足

24、工藝要求并有利于控制成本。（3）HMI：選用同辰的7吋真彩觸摸屏，此屏價(jià)格便宜，美觀大方、能兼容多款主流PLC；組態(tài)軟件簡(jiǎn)單易學(xué)。（4）步進(jìn)：選用固若金的產(chǎn)品，此品牌在國(guó)內(nèi)屬中上位置，有著極高的性價(jià)比。總之，本次設(shè)計(jì)是本著成本優(yōu)先、夠用就好的原則進(jìn)行的，并不盲目追求高性能和大品牌。3.2系統(tǒng)主要電路設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要是完成半定子的繞線工藝動(dòng)作的自動(dòng)化控制，因此只作主要部件的電路設(shè)計(jì)，其他輔助電路并未作詳細(xì)設(shè)計(jì)闡述。圖3.1和圖3.2是系統(tǒng)的主回路，繞線設(shè)備的主要執(zhí)行部件是三個(gè)電機(jī)（一個(gè)伺服電機(jī)和兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)）。通過控制器去控制三個(gè)電機(jī)的相互動(dòng)作配合，完成整個(gè)半定子繞線的工藝過程，其中伺服電機(jī)

25、負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)飛叉以完成繞線工藝動(dòng)作；主要作速度控制；步進(jìn)電機(jī)1主要驅(qū)動(dòng)分度盤（即完成換槽動(dòng)作）；而步進(jìn)電機(jī)2主要驅(qū)動(dòng)半夾具所在的軸，使其均速來(lái)回?fù)u擺從而完成排線動(dòng)作。在這三個(gè)工藝動(dòng)作里，精度及動(dòng)作要求最高的是繞線動(dòng)作，它的繞線速度最快達(dá)3000轉(zhuǎn)，而其它兩個(gè)電機(jī)只是作分度及均速 搖擺的簡(jiǎn)單動(dòng)作，故出于制造成本考慮，才會(huì)有繞線飛叉使用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，而分度和排線卻使用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的特別設(shè)計(jì)。圖3.1 系統(tǒng)主回路示意圖(一)圖3.2系統(tǒng)二次主回路示意圖（二）圖3.4為系統(tǒng)的三個(gè)電機(jī)的電氣回路。它們是通過一個(gè)中間繼電器KA01來(lái)控制三個(gè)接觸器KM01、KM02、KM03的吸合，從而控制三個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器電源的

26、通斷，KA01是由則由PLC的輸出Y6來(lái)控制，而L01指示亮起表示回路得電，電機(jī)就緒。圖3.3系統(tǒng)電氣回路示意圖圖3.4則是系統(tǒng)主控制回路示意圖，PLC的輸入主要有：?jiǎn)?dòng)(AN1)、復(fù)位(AN2)、電機(jī)就緒按鈕（AN3）、安全保護(hù)（門開關(guān)）以及各執(zhí)行機(jī)構(gòu)原點(diǎn)等信號(hào)；而輸出主要是各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的脈沖控制信號(hào)（包括速度、方向、全能等）和安全門驅(qū)動(dòng)氣閥。各脈沖輸出信號(hào)端串入的電阻是分壓起限流作用，以保護(hù)驅(qū)動(dòng)器的輸入端光偶不被擊穿。圖3.4 系統(tǒng)主控制回路示意圖圖3.5、3.6、3.7分別是分度、排線、繞線電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器電路示意圖，為了增強(qiáng)信號(hào)的抗干攏能力，本設(shè)計(jì)使用PUL+接24V，PUL-接脈沖信號(hào)P的

27、接法。由于分度盤到位后就要鎖定不動(dòng)，所以分度動(dòng)作完成后需要給步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器一個(gè)使能信號(hào)（DI1）以鎖定分度盤，而排線則不需要，讓它自由懸空。而伺服是需要使能信號(hào)才能工作，故DI3是連接到CN1的第40針上。圖3.5 分度步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路示意圖圖3.6 排線步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路示意圖圖3.7 繞線伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路示意圖由于塑封電機(jī)都是小功率微型電機(jī)，其定子都是比較小的工件，所以繞線機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的容量都是比較小的，整個(gè)電路中基本上沒有較大的電流流過。所以電路設(shè)計(jì)方面是比較簡(jiǎn)單的，比較少電氣元件，非常易于安裝。第四章 軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)部分主要介紹一下主程序的設(shè)計(jì)和HMI功能設(shè)計(jì)及組態(tài)等，本系統(tǒng)軟件部

28、分開發(fā)主要是基于PLC和HMI生產(chǎn)廠家的專用編程軟件和組態(tài)軟件進(jìn)行二次開發(fā)的。PLC及HMI技術(shù)相當(dāng)成熟的今天，這些軟件的開發(fā)介面是非常友好易用的，而且功能也比較強(qiáng)大和完善，程序?qū)懫饋?lái)也是非常方便的。4.1 主程序設(shè)計(jì)要設(shè)計(jì)主程序，首先必須了解半定子結(jié)構(gòu)及繞線的工藝要求，如圖4.1所示，每個(gè)半定子共有八個(gè)槽，分別繞兩極線圈（也就是在上面繞兩個(gè)不同向的繞組），如圖設(shè)由左至右的槽號(hào)是1-8號(hào)，那么按照繞線工藝要求，1、2、5、6為一個(gè)繞組，3、4、7、8為一個(gè)繞組，但方向與前者相反，由于夾具裝夾方式原因（夾具夾在最右的槽-即8槽上），工序?yàn)橄壤@1-2-5-6槽，然后機(jī)完成工作返回原點(diǎn)，等待操作人員

29、將工件反轉(zhuǎn)重新裝夾，原來(lái)的由左至右1-8槽順序變?yōu)?-1槽，夾具夾在1槽（其實(shí)此時(shí)已變?yōu)閷?shí)際上的第8槽）上，繞線按8-7-4-3順序進(jìn)行，而繞線方向正好與之前的繞組相反（繞線飛叉也不需要相對(duì)原來(lái)的方向反轉(zhuǎn)），滿足工藝要求, 也就是說一個(gè)半定子繞線要分兩次完成。如果電機(jī)是設(shè)計(jì)有分檔的話，還要分層多繞一次工序。圖4.1 半定子結(jié)構(gòu)示意圖其次，我們還要了解機(jī)械結(jié)構(gòu)，如圖4.2所示為繞線機(jī)主機(jī)臺(tái)實(shí)物圖，在此對(duì)17號(hào)部件作一下簡(jiǎn)要說明：1是繞線飛叉：由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，是繞線機(jī)的主要部件，2是工作轉(zhuǎn)盤：其分為兩層，上層為分度盤，下層為基盤。分度盤由分度步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，在分度時(shí)分度盤相對(duì)基盤作逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)，起到分

30、度作用，而基盤則由排線步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，在排線的時(shí)候分度盤與基盤一起擺動(dòng)，作排線動(dòng)作；3是分度步進(jìn)電機(jī)：其安裝于分度盤上，隨分度盤一起運(yùn)動(dòng)；4是飛叉轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)及原點(diǎn)檢測(cè)轉(zhuǎn)盤：在盤上有一個(gè)小缺口，通過光電開關(guān)提供計(jì)數(shù)及檢測(cè)原點(diǎn)位置信號(hào)；5是排線原點(diǎn)檢測(cè)：也由是一個(gè)隨工作轉(zhuǎn)盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)的帶缺口的轉(zhuǎn)盤和光電開關(guān)組成；6是夾具，其固定在分度盤上隨分度盤一起運(yùn)動(dòng)；7是分度原點(diǎn)檢測(cè)：是一個(gè)小限位開關(guān)，當(dāng)分度盤回到原點(diǎn)會(huì)觸發(fā)信號(hào)。其中排線及分度均以右邊為原點(diǎn)，工作時(shí)逆時(shí)針向左運(yùn)動(dòng)，回原點(diǎn)時(shí)作順時(shí)針運(yùn)動(dòng)。圖4.2 繞線機(jī)機(jī)臺(tái)圖片通過上述對(duì)機(jī)械部件和工藝工作的分析，我們可以總結(jié)出繞線機(jī)整個(gè)動(dòng)作流程其實(shí)只分成四個(gè)步驟完成

31、動(dòng)作就可以了：第一步，系統(tǒng)初始化。第二步，全部執(zhí)行機(jī)構(gòu)復(fù)位（找原點(diǎn)），包括繞線飛叉、分度盤、排線。第三步，操作人員輸入（或調(diào)用參數(shù)）。第四步，按啟動(dòng)鈕啟動(dòng)繞線，設(shè)備從1槽開始繞線，計(jì)數(shù)達(dá)到設(shè)定匝數(shù)后停止并等待，轉(zhuǎn)一個(gè)分度，在2槽上開始繞線，達(dá)到設(shè)定匝數(shù)后停止并等待，分度盤轉(zhuǎn)3個(gè)分度，在5槽上開始繞線，完成后再轉(zhuǎn)一個(gè)分度在6槽上繞線，達(dá)到設(shè)定匝數(shù)后，停止；當(dāng)然，在繞線過程中需要監(jiān)測(cè)是否有斷線或無(wú)線。如果設(shè)備連續(xù)工作的話，只要一直重復(fù)第二到第四步就行了。根據(jù)上述的分析，得出是本系統(tǒng)設(shè)計(jì)動(dòng)作流程框圖（圖4.3所示）：圖4.3 半定子繞線機(jī)動(dòng)作流程示意圖按圖4.3所示的流程，主程序可以設(shè)計(jì)為循環(huán)方式運(yùn)

32、行，設(shè)備在完成一個(gè)半定子繞線后，如果過程中沒有檢測(cè)到斷線等故障，等待處理和按“復(fù)位”回復(fù)原點(diǎn)，等待工作換下一個(gè)工件，然后重復(fù)前邊的動(dòng)作；而出現(xiàn)故障的話，設(shè)備停止執(zhí)行工作并發(fā)出報(bào)警，等待工人排除故障后手動(dòng)復(fù)位。系統(tǒng)工作過程中主要檢測(cè)原點(diǎn)是否正確、繞線時(shí)是否有斷線、繞線匝數(shù)等。其實(shí)系統(tǒng)的整個(gè)控制流程并不復(fù)雜，所以使用技術(shù)成熟的PLC作為主控制器是能夠大大提高控制工作的穩(wěn)定性，從而提高設(shè)備生產(chǎn)率，減少生產(chǎn)成本。如圖4.4所示，是按照動(dòng)作流程設(shè)計(jì)的PLC主程序控制流程框圖，可以看出，主程序是以循環(huán)方式工作，與動(dòng)作流程吻合。圖4.4 半定子繞線機(jī)PLC主控程序流程框圖程序代碼使用PLC生產(chǎn)廠家自主研發(fā)的

33、編程軟件AutoShop進(jìn)行開發(fā)，由于程序代碼較長(zhǎng)，所以摘錄部分代碼放在本文附錄中，以供參考。4.2 HMI功能設(shè)計(jì)HMI功能主要是監(jiān)測(cè)設(shè)備實(shí)時(shí)工作情況和完成繞線各參數(shù)的設(shè)定，參數(shù)設(shè)定有比較多的項(xiàng)目如：繞線匝數(shù)、分度數(shù)，槽寬（分度大小）、結(jié)束點(diǎn)、等待時(shí)間、飛叉速度、排線速度等等。本系統(tǒng)的HMI為同辰公司自主研發(fā)的TC-70CTS,該HMI使用同辰公司的HMIFuncDesign組態(tài)軟件組態(tài)，該軟件還支持仿真，非常實(shí)用。如圖4.5所示，此圖為HMI初始化完成后的第一個(gè)組態(tài)畫面截圖，此畫面是為用戶提供一些相關(guān)的信息（設(shè)備名稱或一些簡(jiǎn)要說明等或可以放入一些簡(jiǎn)要的操作方法說明信息）和一個(gè)系統(tǒng)工作入口。

34、圖4.5 半定子繞線機(jī)HMI開機(jī)畫面截圖圖4.6是繞線機(jī)實(shí)時(shí)工況監(jiān)視畫面，上面提供的信息有目前正在生產(chǎn)的產(chǎn)品型號(hào)、實(shí)際工作到哪個(gè)階段（繞線總共會(huì)繞幾層、現(xiàn)在在繞第幾層、在繞某層的第幾個(gè)槽、第幾槽的目標(biāo)匝數(shù)和實(shí)際繞到匝數(shù)等）、此型號(hào)的累計(jì)產(chǎn)量等。圖4.6半定子繞線機(jī)HMI實(shí)時(shí)工況監(jiān)視組態(tài)畫面截圖雖然半定子都是8槽結(jié)構(gòu)，但其大小規(guī)格是有很多的，要順利完成不周半定子的繞線，必須要設(shè)置多個(gè)參數(shù)（如圖4.7 HMI的設(shè)置組態(tài)畫面所示）。圖4.7 半定子繞線機(jī)HMI參數(shù)設(shè)置組態(tài)畫面截圖由于繞線機(jī)可能會(huì)在不同的時(shí)間生產(chǎn)不同規(guī)格的工件，所以機(jī)器必須提供一個(gè)友好的參數(shù)設(shè)置介面，以方便參數(shù)的輸入和更改；同時(shí)，由于

35、每個(gè)不同規(guī)格的工件其工藝控制流程是相同的，只是工藝參數(shù)不同而已，所以其實(shí)我們還可以利用HMI的配方功能：就是分別為不同規(guī)格的工件設(shè)置一組參數(shù)并儲(chǔ)存起來(lái)，當(dāng)要生產(chǎn)某種規(guī)格的工件時(shí)，就將對(duì)應(yīng)的參數(shù)組調(diào)出來(lái)使用，以減少操作時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。第5章 PLC系統(tǒng)的程序調(diào)試及設(shè)備維護(hù)5.1 PLC系統(tǒng)的程序調(diào)試程序調(diào)試是程控系統(tǒng)投入運(yùn)行前的重要階段，通過程序調(diào)試對(duì)系統(tǒng)的組態(tài)及邏輯功能逐步完善，以更好地滿足現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行要求。就筆者掌握進(jìn)行修改和的情況來(lái)看，目前不少調(diào)試人員不是把程序調(diào)試作為一項(xiàng)系統(tǒng)性工作來(lái)對(duì)待，而是隨心所欲，未能對(duì)各種運(yùn)行情況給予全面考慮，給現(xiàn)場(chǎng)安全運(yùn)行帶來(lái)了隱患。在用戶程序編制以后，分階

36、段依次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室調(diào)試、制造廠調(diào)試和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試。調(diào)試手段由淺人深，有效避免了問題的發(fā)生，并與設(shè)備制造工期相配合，具有調(diào)試時(shí)間短、調(diào)試成本低的特點(diǎn)。PLC系統(tǒng)的程序調(diào)試可分為以下三個(gè)步驟：1.實(shí)驗(yàn)室調(diào)試在實(shí)驗(yàn)室中即可進(jìn)行，主要完成以下工作：(1) 編程器不與PLC相連，僅在離線狀態(tài)下，通過使用編程軟件中的“文件檢查”功能檢查程序是否與其組態(tài)相匹配、是否有重復(fù)輸出線圈、各種參數(shù)值是否超出設(shè)定范圍及基本語(yǔ)法錯(cuò)誤。調(diào)試中發(fā)現(xiàn)的任何錯(cuò)誤均顯示相應(yīng)的錯(cuò)誤代碼，調(diào)試人員可查找用戶手冊(cè)確定錯(cuò)誤內(nèi)容并及時(shí)修改。(2) 編程器只與PLC主機(jī)在線聯(lián)絡(luò)，此時(shí)可以檢查通信口參數(shù)的設(shè)置、PLC和I/O狀態(tài)設(shè)置，還可將各控制功

37、能程序塊提出，排除其它程序的干擾，對(duì)輸人信號(hào)和中問接點(diǎn)信號(hào)進(jìn)行狀態(tài)強(qiáng)制，觀察相應(yīng)的輸出接點(diǎn)變化是否滿足程序設(shè)計(jì)的邏輯要求，對(duì)程序邏輯進(jìn)行初步檢查。由于實(shí)驗(yàn)室調(diào)試只需編程器和PLC主機(jī)，設(shè)備較少，接線簡(jiǎn)單，調(diào)試非常方便，可對(duì)程序中各功能單元進(jìn)行局部測(cè)試。2.制造廠調(diào)試在程控設(shè)備成套廠對(duì)整個(gè)PLC系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試。首先，待系統(tǒng)上電后，通過觀察CPU模塊和各接口模塊的指示燈，檢查CPU和總線接口的狀態(tài)是否正常，系統(tǒng)能否正常運(yùn)行。同時(shí)檢查實(shí)際PLC系統(tǒng)與程序“通信管理表 I/O map”中遠(yuǎn)程站及站中模塊的設(shè)置是否一致，以及系統(tǒng)的通信配置是否滿足要求。至此，整個(gè)PLC系統(tǒng)的配置基本確定。接下來(lái)用撥碼開關(guān)制

38、成仿真器連接到輸入模塊的接點(diǎn)上，然后根據(jù)輸入信號(hào)、現(xiàn)場(chǎng)反債信號(hào)（如限位開關(guān)的通斷）的先后順序撥動(dòng)相應(yīng)的開關(guān)，模擬實(shí)際運(yùn)行情況；將實(shí)驗(yàn)室調(diào)試完畢的各控制功能程序塊連接起來(lái)，并觀察編程器及輸出模塊上是否有相應(yīng)的順序輸出，以此考核PLC的編程動(dòng)作是否滿足邏輯要求。調(diào)試時(shí)同樣應(yīng)充分考慮各種可能情況，在系統(tǒng)不同的工作方式下，對(duì)邏輯圖中的每一條支路、各種可能的進(jìn)展路線都應(yīng)逐一檢查，直至在各種可能情況下輸人與輸出之間的關(guān)系完全符合邏輯要求。在程序編制時(shí)有些計(jì)時(shí)器設(shè)定值較大，為縮短調(diào)試時(shí)間，程序調(diào)試時(shí)可將設(shè)定值減小，待模擬調(diào)試結(jié)束后再寫入其實(shí)際設(shè)定值。在設(shè)計(jì)和模擬調(diào)試程序的同時(shí)，PLC之外的其它控制設(shè)備（如控

39、制合、繼電器屏等）的制作、接線工作可同則進(jìn)行，以縮短生產(chǎn)周期。經(jīng)制造廠調(diào)試后，應(yīng)用程序的整體邏輯功能可認(rèn)為基本通過。現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試PLC裝置在現(xiàn)場(chǎng)安裝后，要進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試，將程控系統(tǒng)與檢測(cè)設(shè)備及執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接在一起，通過實(shí)際操作觀測(cè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，井根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況及運(yùn)行人員的要求對(duì)所編程序進(jìn)行修改，使之與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備更為緊密地結(jié)合在一起，直至整個(gè)程控系統(tǒng)良好運(yùn)行。這一方面要求調(diào)試人員對(duì)程序邏輯十分清楚，另一方面還要熟悉所有被控設(shè)備的工作原理。這部分工作量比較大，也是程序調(diào)試的關(guān)鍵。此處以火電廠輸煤程控系統(tǒng)為例，迸行具體分析說明。在火電廠輸煤程控系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)，首先對(duì)皮帶傳感器信號(hào)、擋板到位信號(hào)、犁

40、煤器上下位信號(hào)。高低煤位信號(hào)及設(shè)備狀態(tài)等所有現(xiàn)場(chǎng)輸人信號(hào)線路進(jìn)行測(cè)試。由現(xiàn)場(chǎng)發(fā)來(lái)模擬信號(hào)，在控制室中依次觀察對(duì)應(yīng)的輸人繼電器、輸入模塊及編程器中該接點(diǎn)的狀態(tài)是否一致。如不一致可順序排查我出故障點(diǎn)，并及時(shí)排除。對(duì)輸出信號(hào)線路的測(cè)試可以在編程器中對(duì)設(shè)備啟停、犁煤器抬落等輸出信號(hào)進(jìn)行強(qiáng)制，然后順序觀察輸出模塊、輸出繼電器及就地接點(diǎn)的狀態(tài)，并保持一致。經(jīng)過上述輸入、輸出信號(hào)測(cè)試即可保證程控系統(tǒng)接線正確無(wú)誤，下一步對(duì)整個(gè)輸煤系統(tǒng)進(jìn)行程序調(diào)試，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行情況，對(duì)程序作出相應(yīng)修改，最終得到針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的應(yīng)用程序。現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)經(jīng)常遇到到貨設(shè)備與原設(shè)計(jì)不一致的情況，此時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際設(shè)備的原理接線對(duì)其控制

41、程序進(jìn)行修改，同時(shí)還應(yīng)全面考慮對(duì)與之有聯(lián)鎖關(guān)系的其它設(shè)備是否產(chǎn)生影響；另外，當(dāng)某個(gè)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)不可靠時(shí)可以考慮采用其它信號(hào)代替，如速度信號(hào)對(duì)皮帶來(lái)說必不可少，但經(jīng)常工作不穩(wěn)定，這時(shí)可采用運(yùn)行信號(hào)加一定時(shí)間的延時(shí)來(lái)代替。雖然從本質(zhì)上講兩者有一定差別，但從實(shí)際運(yùn)行效果出發(fā)，這種替代做法尚行得通；暫停I/O服務(wù)指令可通過程序?qū)⒖刂破髋c現(xiàn)場(chǎng)隔開，免除拆除接線或切除外部電源。用戶程序必須經(jīng)過一定時(shí)間的運(yùn)行考驗(yàn)，才可以投入實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)工作。綜上所述，火電廠輸煤程控系統(tǒng)的PLC系統(tǒng)調(diào)試方法，同樣適用于其它控制場(chǎng)合及不同規(guī)模的程控系統(tǒng)，因此具有廣泛的推廣應(yīng)用價(jià)值。若能嚴(yán)格按照以plc調(diào)試步驟，并合理運(yùn)用各種調(diào)試方法，

42、將有助于解決調(diào)試過程中遇到的各類問題，提高調(diào)試效率，收到事半功倍的效果。5.2步進(jìn)電機(jī)的日常維護(hù)我們的機(jī)械設(shè)備能否正常工作，很重要的一部分就在于電機(jī)能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)。所以電機(jī)保養(yǎng)也是很重要的，很多人總是不注意保養(yǎng)或者不知道怎么保養(yǎng)，等到電機(jī)出現(xiàn)問題了，電機(jī)只能維修了，維修的話既要花錢，還耽誤工作。才后悔之前沒有做好保養(yǎng)。保養(yǎng)也是一門大學(xué)問。平時(shí)，電機(jī)的保養(yǎng)要注意：保持電機(jī)干凈，沒有灰塵；經(jīng)常檢查電機(jī)的外觀，看是否有零件錯(cuò)位；經(jīng)常的檢查一下軸承進(jìn)行更換或加油，還要檢查進(jìn)線接線頭。如果說要細(xì)細(xì)保養(yǎng)的話，電機(jī)又是在連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，日常保養(yǎng)就很重要了：電機(jī)工作時(shí)，注意工作環(huán)境，不要處于太顛簸的狀態(tài)，以防

43、電機(jī)受到損壞或者是減少使用壽命。還要進(jìn)行外觀檢查，風(fēng)扇是否工作正常，是否有異常振動(dòng)，聯(lián)軸器連接是否可靠，底座固定是否緊固，軸承工作是否正常(聽聲音），溫度是否正常（紅外測(cè)溫儀），電流是否正常（鉗型電流表），另外繞線式電機(jī)還須檢查碳刷和滑環(huán)。如果某一方面出現(xiàn)異常，就要趕快進(jìn)行電機(jī)維修處理，否則，事態(tài)嚴(yán)重化之后自己就處理不了了。5.2.1 電機(jī)常見故障及處理1.電機(jī)繞組局部燒毀的原因及對(duì)策(1)由于電機(jī)本身密封不良，加之環(huán)境跑冒滴漏，使電機(jī)內(nèi)部進(jìn)水或進(jìn)入其它帶有腐蝕性液體或氣體，電機(jī)繞組絕緣受到浸蝕，最嚴(yán)重部位或絕緣最薄弱點(diǎn)發(fā)生一點(diǎn)對(duì)地、相間短路或匝間短路現(xiàn)象，從而導(dǎo)致電機(jī)繞組局部燒壞。相應(yīng)對(duì)策：

44、盡量消除工藝和機(jī)械設(shè)備的跑冒滴漏現(xiàn)象；檢修時(shí)注重搞好電機(jī)的每個(gè)部位的密封，例如：可在螺栓上涂抹油脂，必要時(shí)在接線盒等處加裝防滴濺盒，如電機(jī)暴漏在易侵入液體和污物的地方應(yīng)做保護(hù)罩；對(duì)在此環(huán)境中運(yùn)行的電機(jī)要縮短小修和中修周期，嚴(yán)重時(shí)要及時(shí)進(jìn)行中修。(2)由于軸承損壞，軸彎曲等原因致使定、轉(zhuǎn)子磨擦（俗稱掃膛）引起鐵心溫度急劇上升，燒毀槽絕緣、匝間絕緣，從面造成繞組匝間短路或?qū)Φ亍胺排凇?。?yán)重時(shí)會(huì)使定子鐵心倒槽、錯(cuò)位、轉(zhuǎn)軸磨損、端蓋報(bào)廢等。軸承損壞一般由下列原因造成：軸承裝配不當(dāng)，如冷裝時(shí)不均勻敲擊軸承內(nèi)圈使軸受到磨損，導(dǎo)致軸承內(nèi)圈與軸承配合失去過盈量或過盈量變小，出現(xiàn)跑內(nèi)圈現(xiàn)象，裝電機(jī)端蓋時(shí)不均勻敲

45、擊導(dǎo)致端蓋軸承室與軸承外圈配合過松出現(xiàn)跑外圈現(xiàn)象。無(wú)論跑內(nèi)圈還是跑外圈均會(huì)引起軸承運(yùn)行溫升急劇上升以致燒毀，特別是跑內(nèi)圈故障會(huì)造成轉(zhuǎn)軸嚴(yán)重磨損和彎曲。但間斷性跑外圈一般情況下不會(huì)造成軸承溫度急劇上升，只要軸承完好，答應(yīng)間斷性跑外圈現(xiàn)象存在。軸承腔內(nèi)未清洗干凈或所加油脂不干凈。例如軸承保持架內(nèi)的微小剛性物質(zhì)未徹底清理干凈，運(yùn)行時(shí)軸承滾道受損引起溫升過高燒毀軸承。軸承重新更換加工，電機(jī)端蓋嵌套后過盈量大或橢圓度超標(biāo)引起軸承滾珠游隙過小或不均勻?qū)е螺S承運(yùn)行時(shí)磨擦力增加，溫度急劇上升直至燒毀。由于定、轉(zhuǎn)子鐵心軸向錯(cuò)位或重新對(duì)轉(zhuǎn)軸機(jī)加工后精度不夠，致使軸承內(nèi)、外圈不在一個(gè)切面上而引起軸承運(yùn)行“吃別勁”后

46、溫升高直至燒毀。由于電機(jī)本體運(yùn)行溫升過高，且軸承補(bǔ)充加油脂不及時(shí)造成軸承缺油甚至燒毀。由于不同型號(hào)油脂混用造成軸承損壞。軸承本身存在制造質(zhì)量問題，例如滾道銹斑、轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活、游隙超標(biāo)、保持架變形等。備機(jī)長(zhǎng)期不運(yùn)行，油脂變質(zhì)，軸承生銹而又未進(jìn)行中修。相應(yīng)對(duì)策：卸裝軸承時(shí)，一般要對(duì)軸承加熱至80100，如采用軸承加熱器，變壓器油煮等，只有這樣，才能保證軸承的裝配質(zhì)量。安裝軸承前必須對(duì)其進(jìn)行認(rèn)真仔細(xì)的清洗，軸承腔內(nèi)不能留有任何雜質(zhì)，填加油脂時(shí)必須保證潔凈。盡量避免不必要的轉(zhuǎn)軸機(jī)加工及電機(jī)端蓋嵌套工作。組裝電機(jī)時(shí)一定要保證定、轉(zhuǎn)子鐵心對(duì)中，不得錯(cuò)位。電機(jī)外殼潔凈見本色，通風(fēng)必須有保證，冷卻裝置不能有積垢

47、，風(fēng)葉要保持完好。禁止多種潤(rùn)滑油脂混用。安裝軸承前先要對(duì)軸承進(jìn)行全面仔細(xì)的完好性檢查。對(duì)于長(zhǎng)期不用的電機(jī)，使用前必須進(jìn)行必要的解體檢查，更新軸承油脂。(3)由于繞組端部較長(zhǎng)或局部受到損傷與端蓋或其它附件相磨擦，導(dǎo)致繞組局部燒壞。相應(yīng)對(duì)策：電機(jī)在更新繞組時(shí)，必須按原數(shù)據(jù)嵌線。檢修電機(jī)時(shí)任何剛性物體不準(zhǔn)碰及繞組，電機(jī)轉(zhuǎn)子抽芯時(shí)必須將轉(zhuǎn)子抬起，杜絕定、轉(zhuǎn)子鐵芯相互磨擦。動(dòng)用明火時(shí)必須將繞組與明火隔離并保證有一定距離。電機(jī)回裝前要對(duì)繞組的完好性進(jìn)行認(rèn)真仔細(xì)的檢查確診。(4)由于長(zhǎng)時(shí)間過載或過熱運(yùn)行，繞組絕緣老化加速，絕緣最薄弱點(diǎn)碳化引起匝間短路、相間短路或?qū)Φ囟搪返痊F(xiàn)象使繞組局部燒毀。相應(yīng)對(duì)策：盡量避

48、免電動(dòng)機(jī)過載運(yùn)行。保證電動(dòng)機(jī)潔凈并通風(fēng)散熱良好。避免電動(dòng)機(jī)頻繁啟動(dòng)，必要時(shí)需對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)子做動(dòng)平衡試驗(yàn)。(5)電機(jī)繞組絕緣受機(jī)械振動(dòng)（如啟動(dòng)時(shí)大電流沖擊，所拖動(dòng)設(shè)備振動(dòng)，電機(jī)轉(zhuǎn)子不平衡等）作用，使繞組出現(xiàn)匝間松馳、絕緣裂紋等不良現(xiàn)象，破壞效應(yīng)不斷積累，熱脹冷縮使繞組受到磨擦，從而加速了絕緣老化，最終導(dǎo)致最先碳化的絕緣破壞直至燒毀繞組。相應(yīng)對(duì)策：盡可能避免頻繁啟動(dòng)，特別是高壓電機(jī)。保證被拖動(dòng)設(shè)備和電機(jī)的振動(dòng)值在規(guī)定范圍內(nèi)。5.2.2 電機(jī)的保養(yǎng)及保護(hù)功能1、看：每天巡查時(shí)，不但電機(jī)巡查員，值班人員和加油員也都看電動(dòng)機(jī)工作、電流的大小和變化，看周圍有沒有漏水、滴水，會(huì)引起電動(dòng)機(jī)絕緣低.擊穿而燒壞。還要

49、看電動(dòng)機(jī)外圍是否有影響其通風(fēng)散熱環(huán)境的物件？看風(fēng)扇端蓋、扇葉和電動(dòng)機(jī)外部是否過臟需要清潔？要確保其冷卻散熱效果。無(wú)論誰(shuí)發(fā)現(xiàn)問題，都應(yīng)及時(shí)處理。2、聽：認(rèn)真細(xì)聽電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行聲音是否異常，機(jī)房噪音較大，可借助于螺絲刀或聽棒等輔助工具，貼親電動(dòng)機(jī)兩端聽，如果經(jīng)常聽，不但能發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)及其拖動(dòng)設(shè)備的不良振動(dòng)，連內(nèi)部軸承油的多少都能判斷，從而及時(shí)作出添加軸承油，或更換新軸承等相應(yīng)的措施處理，避免電動(dòng)機(jī)軸承缺油干磨而堵轉(zhuǎn)、走外圓、掃膛燒壞。大型電動(dòng)機(jī)解體更換軸承的困難，用油槍加油時(shí)需注意使用專用軸承油（-35+140），并將另一邊的悶頭螺絲拆卸開，以便將舊油擠換出來(lái)。防止加油時(shí)因壓力大把油擠到電動(dòng)機(jī)內(nèi)部，運(yùn)

50、轉(zhuǎn)時(shí)濺到定轉(zhuǎn)子上，影響電動(dòng)機(jī)的散熱功能等。3.摸:用手背探模電動(dòng)機(jī)周圍的溫度，或用測(cè)溫槍檢查。在軸承狀況較好情況下,一般兩端的溫度都會(huì)低于中間繞組段的溫度。如果兩端軸承處溫度較高，就要結(jié)合所測(cè)的軸承聲音情況檢查軸承。如果電動(dòng)機(jī)總體溫度偏高，就要結(jié)合工作電流檢查電動(dòng)機(jī)的負(fù)載、裝備和通風(fēng)等情況進(jìn)行相應(yīng)處理。根據(jù)電動(dòng)機(jī)的所用絕緣材料的絕緣等級(jí)，可以確定電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)繞組絕緣能長(zhǎng)期使用的極限溫度，或者說電動(dòng)機(jī)的允許溫升（電動(dòng)機(jī)的實(shí)際溫度減去環(huán)境溫度）。各國(guó)絕緣等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)有所差異，但基本分為:Y、A、E、B、F、H、C 這幾個(gè)等級(jí)，其中Y級(jí)的允許溫升最低（45）,而C級(jí)的允許溫升最高（135以上）。從軸承油

51、和其它材料方面考慮，用溫度表貼親電動(dòng)機(jī)測(cè)量的溫度最好控制在85以下。4、測(cè)：在電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行時(shí)，要常用絕緣表測(cè)量其各相對(duì)地或相間電阻，發(fā)現(xiàn)不良時(shí)用烘潮燈烘烤以提高絕緣，避免因絕緣太低（推薦值1兆歐）擊穿繞組燒壞電動(dòng)機(jī)。設(shè)有烘潮電加熱的電動(dòng)機(jī)除非特殊情況，不要隨意關(guān)掉加熱開關(guān)。在潮濕天氣和冬季時(shí)要特別注意電動(dòng)機(jī)的防水、防潮和烘干。對(duì)露天及潮濕場(chǎng)所的電動(dòng)機(jī)要特別注意水密，對(duì)懷疑嚴(yán)重受潮或?yàn)R過水的電動(dòng)機(jī)，使用前更應(yīng)認(rèn)真檢查。有條件的應(yīng)縫制帆布罩加以防護(hù)，可相對(duì)保證電動(dòng)機(jī)絕緣，但高溫天氣或長(zhǎng)時(shí)間，連續(xù)使用時(shí)需將帆布罩取下，以防散熱受阻導(dǎo)致電機(jī)過熱燒毀。如果發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)浸泡水，只要將電動(dòng)機(jī)解體后抽出轉(zhuǎn)子，

52、用60-70熱淡水反復(fù)沖洗，并用壓縮空氣吹干后，再用烤燈從電動(dòng)機(jī)定子內(nèi)兩端烘烤，直止電動(dòng)機(jī)絕緣升至正常。5、做：不但要對(duì)檢查中發(fā)現(xiàn)的問題及時(shí)采取補(bǔ)救措施，還要按保養(yǎng)周期對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行螺絲、接線緊固，拆解檢查、清潔保養(yǎng)等。如：空調(diào)風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)端蓋4個(gè)固定螺絲全部松脫，掃膛運(yùn)轉(zhuǎn)燒壞；鍋爐風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)風(fēng)扇葉脫落抵住堵轉(zhuǎn)而燒壞，是因?yàn)闆]有及時(shí)檢查、緊固所致；而水泵電動(dòng)機(jī)軸承不良、運(yùn)行溫度高，而未及時(shí)更換軸承使電動(dòng)機(jī)燒壞，和電動(dòng)機(jī)主油泵，因天氣潮濕絕緣電阻下降，不及時(shí)烘烤提高絕緣而擊穿，是因?yàn)殡m已發(fā)現(xiàn)問題，但沒做維護(hù)保養(yǎng)補(bǔ)救所致。無(wú)論是不看不做，還是只看不做，最終都會(huì)造成故障或事故。拆檢電動(dòng)機(jī)時(shí)如需更換軸承，要盡可能用進(jìn)口的，國(guó)內(nèi)的會(huì)有不少是翻新的舊軸承，質(zhì)量難以