國(guó)內(nèi)電機(jī)故障診斷系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本文介紹了國(guó)內(nèi)電機(jī)故障診斷系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以及存在問(wèn)題，同時(shí)介紹了可編程控制器的工作原理，選型依據(jù)。設(shè)計(jì)了一種基于PLC電機(jī)故障診斷系統(tǒng)設(shè)計(jì)，詳細(xì)介紹了所選用的西門子S7-200PLC以及同類型的S7-300S7-400PLC，根據(jù)設(shè)計(jì)要求對(duì)PLC的輸入輸出I/O進(jìn)行了分配，并且編寫系統(tǒng)運(yùn)行的梯形圖。準(zhǔn)備開機(jī)時(shí)，按下開機(jī)按鈕后，首先檢測(cè)斷路器狀態(tài)，如果斷路器初始狀態(tài)為閉合，電機(jī)無(wú)法啟動(dòng)，并且聲光報(bào)警。如果斷路器初始狀態(tài)為斷開，斷路器合閘，電機(jī)開始啟動(dòng)。在啟動(dòng)過(guò)程中，若發(fā)生一級(jí)故障，PLC進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)動(dòng)作。啟動(dòng)完成后，“電機(jī)開/關(guān)指示燈”亮，電機(jī)正常運(yùn)行。運(yùn)行過(guò)程中，PLC依次循環(huán)檢測(cè)電機(jī)是否發(fā)生相間短路、斷相、低電壓、單相接地、過(guò)負(fù)荷、過(guò)電流等故障，若有發(fā)生，PLC進(jìn)行相應(yīng)保護(hù)動(dòng)作。關(guān)機(jī)時(shí)，PLC接到關(guān)機(jī)命令后，斷路器跳閘，“電機(jī)開/關(guān)機(jī)指示燈”滅。故障聲光報(bào)警后，按“報(bào)警復(fù)位按鈕”復(fù)位。本設(shè)計(jì)的選題就是基于PLC的電機(jī)故障診斷系統(tǒng)設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：故障診斷PLC電機(jī)電機(jī)保護(hù)就是給電機(jī)全面的保護(hù)，即在電機(jī)出現(xiàn)過(guò)載、缺相、堵轉(zhuǎn)、短路、過(guò)壓、欠壓、漏電、三相不平衡、過(guò)熱、軸承磨損、定轉(zhuǎn)子偏心時(shí)，予以報(bào)警或保護(hù)；為電動(dòng)機(jī)提供保護(hù)的裝置是電機(jī)保護(hù)器，包括熱繼電器、電子式保護(hù)器和智能型保護(hù)器。掘進(jìn)機(jī)的綜合保護(hù)主要是對(duì)電動(dòng)機(jī)的保護(hù)，礦用隔爆型三相異步電動(dòng)機(jī)是掘進(jìn)機(jī)電氣系統(tǒng)的主要組成部分，它與液壓系統(tǒng)配合操作，可自如的實(shí)現(xiàn)整機(jī)的各種生產(chǎn)作業(yè)。作為電氣主設(shè)備，電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行正常與否，直接關(guān)系整機(jī)的性能，所以要高度重視，除了對(duì)電機(jī)的保護(hù)外，掘進(jìn)機(jī)還有很多極其重要的保護(hù)形式?，F(xiàn)對(duì)掘進(jìn)機(jī)常見(jiàn)故障和礦井下的實(shí)際需要投入的主要的保護(hù)形式介紹如下：低壓線路漏電保護(hù)：當(dāng)AC220V、AC120V、AC24V低壓線路對(duì)地絕緣降低到規(guī)定值時(shí)保護(hù)動(dòng)作，顯示220V漏電、120V漏電或24V漏電。(參考值A(chǔ)C220V為5KΩ，AC120V為3KΩ，AC24V為2KΩ)電機(jī)溫度保護(hù)：由于冷卻系統(tǒng)故障或環(huán)境溫度過(guò)高，油泵和截割電機(jī)繞組溫度達(dá)到155℃時(shí)，埋在電機(jī)定子繞組中的溫度繼電器動(dòng)作，保護(hù)裝置通過(guò)程序控制油泵或截割電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，電機(jī)冷卻后自動(dòng)復(fù)位。對(duì)應(yīng)熱敏電阻阻值為1.8KΩ～2KΩ。.對(duì)稱故障保護(hù)：對(duì)稱故障主要有對(duì)稱過(guò)載、堵轉(zhuǎn)、對(duì)稱穩(wěn)態(tài)短路等，這類故障對(duì)電動(dòng)機(jī)的損害主要是由于電流增大所引起的熱效應(yīng)和機(jī)械應(yīng)力，使繞組發(fā)熱甚至損壞。不對(duì)稱故障保護(hù)：電動(dòng)機(jī)的不對(duì)稱故障主要有斷相、相間短路、匝間短路、不平衡運(yùn)行、接地短路等。不對(duì)稱故障對(duì)電動(dòng)機(jī)的損害不僅僅是電流增加引起的發(fā)熱，更重要的是不對(duì)稱引起負(fù)序效應(yīng)給電動(dòng)機(jī)運(yùn)行帶來(lái)的隱患。因此，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行缺陷的早期診斷是非常重要。由于礦井下工作環(huán)境比較惡劣，電動(dòng)機(jī)發(fā)生故障的幾率也比較大，針對(duì)這種情況和用戶的實(shí)際需要投入了以下幾種保護(hù)：過(guò)載保護(hù)、短路保護(hù)、負(fù)序過(guò)流保護(hù)、單相接地保護(hù)、欠電壓和過(guò)電壓保護(hù)等保護(hù)形式。下面對(duì)幾種主要保護(hù)的原理和實(shí)現(xiàn)方法分別加以詳細(xì)的闡述。由于負(fù)載轉(zhuǎn)矩過(guò)大，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降以提高電磁轉(zhuǎn)矩，電機(jī)定子電流超過(guò)額定電流，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)過(guò)載，如果持續(xù)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，將導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)過(guò)熱而被燒壞。但是如果是短時(shí)過(guò)載，電動(dòng)機(jī)積累的熱量能夠及時(shí)散發(fā)，根據(jù)過(guò)載程度的不同，電動(dòng)機(jī)過(guò)載運(yùn)行是可以保持一段不同的時(shí)間。過(guò)載保護(hù)按照反時(shí)限特性動(dòng)作。由于電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)過(guò)程中，起動(dòng)電流很大，可以達(dá)到額定電流的7倍以上。為了保證在起動(dòng)過(guò)程中保護(hù)可靠的不動(dòng)作，整定值在起動(dòng)和運(yùn)行過(guò)程中采用了不同的算法。異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程中的速斷保護(hù)：欲使電動(dòng)機(jī)能滿載地起動(dòng)，要求必須大于電動(dòng)機(jī)滿載起動(dòng)電流，即：式中：——保證電動(dòng)機(jī)滿載啟動(dòng)系數(shù)，取1.2～1.4?！妱?dòng)機(jī)起動(dòng)電流系數(shù)，一般取4～7?！妱?dòng)機(jī)的額定線電流。異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中的速斷保護(hù)在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，的整定可不必考慮要躲過(guò)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流，短路保護(hù)可以按電動(dòng)機(jī)的額定電流的倍數(shù)整定，即：式中的值一般取為8-10，這樣可以保證三相異步電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)結(jié)束后的運(yùn)行過(guò)程中不會(huì)頻繁跳閘，保證掘進(jìn)機(jī)的正常工作。在變壓器中性點(diǎn)不接地的礦井下的供電系統(tǒng)中，當(dāng)一相(如A相)發(fā)生直接接地故障，便有單相接地電流在接地點(diǎn)流過(guò)，并經(jīng)其它兩相的絕緣電阻和電容流回電源。此時(shí)，A相導(dǎo)線對(duì)地電壓為零，B、C兩相對(duì)地變成了線電壓。但電源線電壓仍然平衡，并不影響負(fù)荷繼續(xù)工作。不過(guò)，從礦井的安全出發(fā)，為了防止瓦斯煤塵爆炸，要求立即切斷供電電源。由于三相電網(wǎng)對(duì)地電壓不再平衡，三相電壓之和不為零，因而出現(xiàn)了零序電壓和零序電流。由于我國(guó)礦井下大中型電動(dòng)機(jī)一般采用小電流接地方式，當(dāng)發(fā)生一點(diǎn)接地時(shí)，故障電流很小。在中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)中的高壓電動(dòng)機(jī)，當(dāng)容量小于2MW，而接地電容電流大于10A；或容量等于2MW及以上，而接地電容電流大于5A時(shí)，應(yīng)裝設(shè)接地保護(hù)。提高接地保護(hù)的靈敏度，可采用一次零序電流互感器檢測(cè)零序電流，其電流按大于被保護(hù)回路的電容電流整定，即：式中：——可靠系數(shù)，取4～5；根據(jù)三相異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩公式可知，電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與電網(wǎng)供電電壓有關(guān)。當(dāng)電網(wǎng)電壓上下波動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩相應(yīng)發(fā)生變化，進(jìn)而影響到定子電流的變化，從而影響到電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行，所以必須有欠電壓和過(guò)電壓保護(hù)。欠壓保護(hù)當(dāng)電源電壓由于某種原因降低到額定電壓75％或長(zhǎng)時(shí)間低于額定電壓85％時(shí)，稱為系統(tǒng)欠電壓。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩和定子電流與電壓密切相關(guān)，在電網(wǎng)電壓降低，電磁轉(zhuǎn)矩下降時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速也下降，因此轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)出的電動(dòng)勢(shì)和產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子電流都將增大。轉(zhuǎn)子電流增大，定子電流必然相應(yīng)增大，溫升增高，致使電動(dòng)機(jī)過(guò)熱甚至燒壞，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成堵轉(zhuǎn)。因此，電動(dòng)機(jī)應(yīng)有欠壓保護(hù)，以保證一旦發(fā)生欠壓故障它就能夠自行脫離電源。欠壓保護(hù)的整定原則是：若在一定時(shí)限內(nèi)采樣到的線電壓有效值均低于保護(hù)整定值，則認(rèn)為有故障產(chǎn)生，應(yīng)進(jìn)行斷電保護(hù)。過(guò)壓保護(hù)當(dāng)電源電壓由于某種原因超過(guò)額定電壓15％時(shí),稱為系統(tǒng)過(guò)電壓。過(guò)電壓通常是由電網(wǎng)電壓波動(dòng)造成的，當(dāng)然有時(shí)也是伴隨其它故障而產(chǎn)生的，如果負(fù)載星形連接且無(wú)中性線的電動(dòng)機(jī)定子繞組一相短路，則會(huì)造成其它兩相負(fù)載的電壓增大。電動(dòng)機(jī)在過(guò)電壓狀態(tài)下運(yùn)行，容易對(duì)電動(dòng)機(jī)的絕緣造成破壞，從而縮短電動(dòng)機(jī)使用壽命，因此電動(dòng)機(jī)應(yīng)裝設(shè)過(guò)電壓保護(hù)。過(guò)壓保護(hù)的整定原則是：若在一定時(shí)限內(nèi)采樣到的線電壓有效值均高于保護(hù)整定值，則認(rèn)為有故障產(chǎn)生，應(yīng)進(jìn)行斷電保護(hù)。礦用電動(dòng)機(jī)的其他保護(hù)還包括起動(dòng)超時(shí)保護(hù)、頻繁起動(dòng)保護(hù)、超溫保護(hù)、漏電閉鎖保護(hù)等。a.起動(dòng)超時(shí)保護(hù)：對(duì)于直接起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，剛起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)電流比較大，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，電流將下降到額定電流或以下的水平。起動(dòng)超時(shí)保護(hù)設(shè)定了一個(gè)稍大于額定電流的動(dòng)作值，它在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)投入，經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)难訒r(shí)(延時(shí)時(shí)間可設(shè)定)，檢測(cè)線路的電流，并與動(dòng)作值比較，如果仍然大于動(dòng)作值，則起動(dòng)超時(shí)保護(hù)動(dòng)作，可作為短路保護(hù)的后備保護(hù)。b.頻繁起動(dòng)保護(hù)：起動(dòng)過(guò)于頻繁將使電動(dòng)機(jī)繞組長(zhǎng)時(shí)間流過(guò)數(shù)倍于額定電流的起動(dòng)電流。由于熱積累效應(yīng)，會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)過(guò)熱，使繞組絕緣加速老化，甚至燒壞電機(jī)。頻繁起動(dòng)保護(hù)主要用于限制電動(dòng)機(jī)在一定時(shí)間內(nèi)的起動(dòng)次數(shù)，它可以根據(jù)電機(jī)的負(fù)載情況和散熱條件來(lái)整定允許起動(dòng)的次數(shù)。電動(dòng)機(jī)第一次起動(dòng)時(shí)就開始計(jì)時(shí)并記錄電動(dòng)機(jī)起動(dòng)次數(shù)，如果電動(dòng)機(jī)起動(dòng)次數(shù)達(dá)到整定值，而計(jì)時(shí)未結(jié)束，電動(dòng)機(jī)將被閉鎖，直到計(jì)時(shí)結(jié)束才能再次起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，并重新計(jì)時(shí)和記錄起動(dòng)次數(shù)。c.超溫保護(hù)：超溫保護(hù)是通過(guò)電動(dòng)機(jī)內(nèi)部安裝的溫度傳感器直接對(duì)繞組溫度進(jìn)行測(cè)量，當(dāng)溫度達(dá)到整定的閾值時(shí)分?jǐn)嚯妱?dòng)機(jī)線路，并報(bào)警。溫度閾值可以整定。這種保護(hù)方式適合用于井下散熱條件極差的大容量電動(dòng)機(jī)，防止電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載情況下長(zhǎng)時(shí)間積熱而燒壞。漏電閉鎖保護(hù)：采用附加直流電源檢測(cè)回路絕緣電阻的阻值的保護(hù)原理。所以一般采用CSP2-1500Va.c/5V型交流電壓變送器檢測(cè)系統(tǒng)電壓。電壓調(diào)理電路包括跟隨、比例調(diào)整和硬件濾波三部分，作用是為了保證電機(jī)在額定電流以及當(dāng)電機(jī)啟動(dòng)和過(guò)載時(shí)出現(xiàn)過(guò)電流情況下的檢測(cè)精度(l%)，模塊硬件結(jié)構(gòu)如圖3-1所示。圖模擬信號(hào)處理硬件流程圖編寫PLC程序的方法很多，這里主要介紹幾種典型的編程方法。1.圖解法編程圖解法是靠畫圖進(jìn)行PLC程序設(shè)計(jì)。常見(jiàn)的主要有梯形圖法、邏輯流程圖法、時(shí)序流程圖法和步進(jìn)順控法。（1）梯形圖法梯形圖法是用梯形圖語(yǔ)言去編制PLC程序。這是一種模仿繼電器控制系統(tǒng)的編程方法，其圖形甚至元件名稱都有繼電器電路十分相似。這種方法很容易地把原繼電器控制電路移植成PLC的梯形圖語(yǔ)言。這對(duì)于熟悉繼電器控制的人來(lái)說(shuō)，是最方便的一種編程方法。（2）邏輯流程圖法邏輯流程圖法是用邏輯框圖表示PLC程序的執(zhí)行過(guò)程，反映輸入與輸出的關(guān)系。邏輯流程圖會(huì)使整個(gè)程序脈絡(luò)清晰，便于分析控制程序、查找故障點(diǎn)及調(diào)試和維修程序。（3）時(shí)序流程圖法時(shí)序流程圖法是首先畫出控制系統(tǒng)的時(shí)序圖（即到某一個(gè)時(shí)間應(yīng)該進(jìn)行哪項(xiàng)控制的控制時(shí)序圖），再根據(jù)時(shí)序關(guān)系畫出對(duì)應(yīng)的控制任務(wù)的程序框圖，最后把框圖寫成PLC程序。這種方法很適合以時(shí)間為基準(zhǔn)的控制系統(tǒng)的編程方法。（4）步進(jìn)順控法步進(jìn)順控法是在順控指令的配合下設(shè)計(jì)復(fù)雜的控制程序。一般比較復(fù)雜的程序都可以分成若干個(gè)功能比較簡(jiǎn)單的程序段，一個(gè)程序可以看成整個(gè)控制過(guò)程的一步。2.經(jīng)驗(yàn)法編程經(jīng)驗(yàn)法是運(yùn)用自己的或者別人的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。多數(shù)是設(shè)計(jì)前先選擇與自己工藝要求相近的程序，把這些程序看成是自己的“試驗(yàn)程序”。結(jié)合自己工程的情況，對(duì)這些“試驗(yàn)程序”逐一修改，使之適合自己的工程要求。3.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)編程計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)是通過(guò)PLC編程軟件（比如STEP7--Micro/WIN）在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行程序設(shè)計(jì)、離線或在線編程、離線仿真和在線調(diào)試等。使用編程軟件可以很方便的在計(jì)算機(jī)上離線或在線編程、在線調(diào)試，在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行程序的存取、加密以及形成EXE文件[14]。梯形圖是使用得最多的圖形編程語(yǔ)言，被稱為PLC的第一編程語(yǔ)言。梯形圖與電器控制系統(tǒng)的電路圖很相似，具有直觀易懂的優(yōu)點(diǎn)，很容易被工廠電氣人員掌握，特別適用于開關(guān)量邏輯控制。梯形圖常被稱為電路或程序，梯形圖的設(shè)計(jì)稱為編程。梯形圖程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言是用梯形圖的圖形符號(hào)來(lái)描述程序的一種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。采用梯形圖程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，程序采用梯形圖的形式描述。這種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言采用因果關(guān)系來(lái)描述事件發(fā)生的條件和結(jié)果。每個(gè)梯級(jí)是一個(gè)因果關(guān)系。在梯級(jí)中，描述事件發(fā)生的條件表示在左面，事件發(fā)生的結(jié)果表示在后面。梯形圖程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言是最常用的一種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。它來(lái)源于繼電器邏輯控制系統(tǒng)的描述。

在工業(yè)過(guò)程控制領(lǐng)域，電氣技術(shù)人員對(duì)繼電器邏輯控制技術(shù)較為熟悉，因此，由這種邏輯控制技術(shù)發(fā)展而來(lái)的梯形圖受到了歡迎，并得到了廣泛的應(yīng)用。梯形圖程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的特點(diǎn)是：（1）與電氣操作原理圖相對(duì)應(yīng)，具有直觀性和對(duì)應(yīng)性；

（2）與原有繼電器邏輯控制技術(shù)相一致，對(duì)電氣技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，易于撐握和學(xué)習(xí)；

（3）與原有的繼電器邏輯控制技術(shù)的不同點(diǎn)是，梯形圖中的能流（Power

FLow）不是實(shí)際意義的電流，內(nèi)部的繼電器也不是實(shí)際存在的繼電器，因此，應(yīng)用時(shí)，需與原有繼電器邏輯控制技術(shù)的有關(guān)概念區(qū)別對(duì)待；

（4）與布爾助記符程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，便于相互的轉(zhuǎn)換和程序的檢查

程序開始，從輸入單元檢測(cè)輸入量，首先判斷KM是否閉合，如果閉合，說(shuō)明電動(dòng)機(jī)已經(jīng)處于運(yùn)行狀態(tài)，此時(shí)應(yīng)無(wú)法按下啟動(dòng)按鈕，若KM未曾閉合，則說(shuō)明電動(dòng)機(jī)處于停機(jī)狀態(tài)，可以按啟動(dòng)按鈕。接著判斷啟動(dòng)按鈕是否按下，若是，則繼續(xù)下面的程序，若否，則重新檢測(cè)。如果按鈕已經(jīng)按下，則檢測(cè)電動(dòng)機(jī)是否啟動(dòng)，若是，則繼續(xù)下面的程序，若否，則轉(zhuǎn)入欠壓保護(hù)子程序，若是電動(dòng)機(jī)已經(jīng)啟動(dòng)，則判斷起動(dòng)是否成功，若是，則繼續(xù)下面的程序，若否，則轉(zhuǎn)入起動(dòng)保護(hù)。如果電動(dòng)機(jī)已經(jīng)正常起動(dòng)，則綠燈亮。接著判斷停止按鈕是否按下，若否，則繼續(xù)下面的程序，若是，則程序直接結(jié)束，開始下一次掃描。

如果停止按鈕并未按下，即電動(dòng)機(jī)仍然在運(yùn)行中，則進(jìn)行運(yùn)行過(guò)程中的故障判斷，首先檢測(cè)是否發(fā)生短路故障，方法是:檢測(cè)三相電流，再判斷Imax是否大于整定值，若是則跳轉(zhuǎn)至保護(hù)動(dòng)作子程序段，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)短路保護(hù)，警報(bào)響，并且短路故障指示燈亮。若否，則繼續(xù)下面的程序。接著判斷是否發(fā)生斷相故障，方法是:檢測(cè)三相電流，判斷是否有某相電流為零，或者檢測(cè)Umn，判斷是否不為零，如果其中之一滿足，則跳轉(zhuǎn)至保護(hù)動(dòng)作子程序段，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)斷相保護(hù)，警報(bào)響，并且斷相故障指示燈亮。若否，則繼續(xù)下面的程序。接著判斷是否發(fā)生欠壓故障，方法參見(jiàn)欠壓保護(hù)子程序說(shuō)明。接著判斷是否發(fā)生接地故障，方法是:檢測(cè)I0，若大于整定值則跳轉(zhuǎn)至保護(hù)動(dòng)作子程序段，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)接地保護(hù)，警報(bào)響，并且接地故障指示燈亮。接著判斷是否發(fā)生過(guò)負(fù)荷故障，方法是:檢測(cè)三相電流，若到達(dá)整定時(shí)限后，電流仍大于整定值，則跳轉(zhuǎn)至保護(hù)動(dòng)作子程序段，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)負(fù)荷保護(hù)，警報(bào)響，并且過(guò)負(fù)荷故障指示燈亮。若判斷未發(fā)生過(guò)負(fù)荷故障，則程序完成一次掃描，再次從第一條開始，進(jìn)行第二次掃描，所以結(jié)束是指一個(gè)循環(huán)的結(jié)束，并不是整個(gè)程序的結(jié)束。

1）欠壓保護(hù)子程序

在該程序段中，采集A相和C相的電壓量，求出其平均值，再與整定值相比較，若小于整定值，則跳轉(zhuǎn)至保護(hù)動(dòng)作子程序段，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)欠壓保護(hù)，警報(bào)響，并且欠壓故障指示燈亮。若未發(fā)生欠壓故障，則直接結(jié)束本次循環(huán)。

2）起動(dòng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)保護(hù)子程序

在該程序段中，采集三相電流量，若發(fā)現(xiàn)在起動(dòng)過(guò)程中，電流大于整定值，或在整定時(shí)間到達(dá)后，電流仍大于另一整定值，則跳轉(zhuǎn)至保護(hù)動(dòng)作子程序段，起動(dòng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)保護(hù)動(dòng)作，警報(bào)響，并且起動(dòng)故障指示燈亮綜合保護(hù)裝置是掘進(jìn)機(jī)電氣系統(tǒng)上的受干擾設(shè)備，必須對(duì)電路板上的元件布置、布線、電源配置等進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，盡可能地阻斷干擾耦合通道，降低電子控制電路的電磁敏感性，可以從硬件和軟件兩方面采取抗干擾措施。在每塊電路板的電源輸入端跨接一個(gè)10~100的電解電容和一個(gè)0.01~0.1的瓷片電容，用于濾除供電電流中的脈沖成分和高次諧波。所有芯片的+5V電源和地之間并接一個(gè)0.1μF的去耦電容和一個(gè)瞬態(tài)抑制二極管(又稱TVS管)SA5.0A。去耦電容將可以進(jìn)一步消除由電源線竄入的干擾通過(guò)耦合方式影響PCB板的其他信號(hào)線；瞬態(tài)抑制二極管可以有效抑制由靜電放電引起的瞬變脈沖干擾或其他原因引起的瞬間過(guò)電壓，有效防止集成電路的高壓擊穿。在直流信號(hào)輸入通道中加入前置模擬低通濾波器，從而可以減少直流信號(hào)中疊加的高頻分量信號(hào)的干擾。從抗干擾的角度考慮，RC濾波器較LC濾波器好，因RC濾波器是耗散式濾波器，它將噪聲能量變成熱能耗散掉了，而LC濾波器則會(huì)產(chǎn)生附加的磁場(chǎng)干擾，所以電感要加屏蔽罩。本系統(tǒng)采用的是RC濾波器。在跳閘出口，雖然繼電器本身己有隔離作用，但是為了使繼電器驅(qū)動(dòng)電源與單片機(jī)電源之間不要有電的聯(lián)系，以防止線圈電感回路切換產(chǎn)生干擾影響單片機(jī)工作，在開關(guān)量輸出通道采用了光電耦合器件。光電耦合器的主要優(yōu)點(diǎn)是能有效地抑制尖峰脈沖及各種噪聲的干擾，從而使過(guò)程通道的信噪比大大提高。系統(tǒng)的地線包括數(shù)字地、模擬地、電源地等。合理的地線結(jié)構(gòu)可以顯著提高系統(tǒng)的抗干擾能力：將系統(tǒng)的機(jī)殼與輸入輸出線的屏蔽層接三相電源地(大地)，通過(guò)大地給高頻干擾電壓形成低阻通路