CN206339867U - 一种电机故障检测记录控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电机故障检测记录控制系统，包括上位机、PLC控制器、变频器以及电机，所述PLC控制器、变频器以及电机之间两两相互连接，所述上位机内置有组态软件，且所述上位机与PLC控制器、变频器、以及电机连接；所述上位机通过组态软件对PLC控制器、变频器、电机的运行状态进行监视，且监视到PLC控制器、变频器或电机发生故障时，将当前PLC控制器、变频器、电机的运行状况、参数数据进行存储。本实用新型不仅能有效控制电机运行，而且能方便地查找历史故障，方便人员对故障进行分析和处理。

Description

一种电机故障检测记录控制系统

技术领域

本专利涉及一种电机运行的控制系统，尤其是能检测故障并记录的系统。

背景技术

目前，绝大多数的控制系统是由PLC、变频器、触摸屏等组合而成，较之前的继电器-接触器控制有了很大的进步。可编程控制器(PLC控制器)的出现使自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体，在工业机械控制中得到了广泛的应用。现有控制系统较之以前更方便和自动化，节省了劳动者的工作强度，使设备控制更智能化，但依然会发生故障，一些故障易反复且起因不易发现，这在生产过程中成为一个难题。

组态软件，上位机软件的一种。又称组态监控软件系统软件。译自英文SCADA,即Supervisory Control and Data Acquisition(数据采集与监视控制)。它是指一些数据采集与过程控制的专用软件。它们处在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境，使用灵活的组态方式，为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的、通用层次的软件工具。

组态王软件是新型的工业自动控制系统，它以标准的工业计算机软、硬件平台构成的集成系统取代传统的封闭式系统。它具有适应性强、开放性好、易于扩展、经济、开发周期短等优点。分为控制层、监控层、管理层三个层次结构。其中监控层对下连接控制层，对上连接管理层，它不但实现对现场的实时监测与控制，且在自动控制系统中完成上传下达、组态开发的重要作用。尤其考虑三方面问题：画面、数据、动画。通过对监控系统要求及实现功能的分析，采用组态王对监控系统进行设计。组态软件也为试验者提供了可视化监控画面，有利于试验者实时现场监控。而且，它能充分利用Windows的图形编辑功能，方便地构成监控画面，并以动画方式显示控制设备的状态，具有报警窗口、实时趋势曲线等，可便利的生成各种报表。它还具有丰富的设备驱动程序和灵活的组态方式、数据链接功能。

实用新型内容

本实用新型针对上述问题的不足，提出一种电机故障检测记录控制系统，该控制系统不仅能有效控制电机运行，而且能方便地查找历史故障，方便人员对故障进行分析和处理。

本实用新型为解决上述技术问题提出的技术方案是：

一种电机故障检测记录控制系统，包括上位机、PLC控制器、变频器以及电机，所述PLC控制器、变频器以及电机之间两两相互连接，所述上位机内置有组态软件，且所述上位机与PLC控制器、变频器、以及电机连接；所述上位机通过组态软件对PLC控制器、变频器、电机的运行状态进行监视，且监视到PLC控制器、变频器或电机发生故障时，将当前PLC控制器、变频器、电机的运行状况、参数数据进行存储。

进一步地：还包括人机界面，所述上位机与人机界面连接。

进一步地：所述变频器设置有测速模块，所述测速模块用于监测电机的转速，并将电机的转速传入到变频器中；变频器根据监测到的转速改变流入电机的电流频率，调节电机的转速实现电机转速闭环控制。

优选的：所述上位机内置有组态王软件。

本实用新型相比现有技术，具有以下有益效果：

本实用新型可以在故障发生的同时，记录电机各种运行参数，采用组态软件技术，结构简单。因此该控制系统不仅能有效控制电机运行，而且能方便地查找历史故障，方便人员对故障进行分析和处理。

附图说明

图1是本实用新型的系统框图。

图2是变频器控制电路图。

图3是控制系统电气图。

图4是组态王连接图。

具体实施方式

附图非限制性地公开了本实用新型一个优选实施例的结构示意图，以下将结合附图详细地说明本实用新型的技术方案。

实施例

一种电机故障检测记录控制系统，如图1所示，包括上位机、PLC控制器、变频器以及电机，所述PLC控制器、变频器以及电机之间两两相互连接，所述上位机内置有组态软件，且所述上位机与PLC控制器、变频器、以及电机连接；所述上位机通过组态软件对PLC控制器、变频器、电机的运行状态进行监视，且监视到PLC控制器、变频器或电机发生故障时，将当前PLC控制器、变频器、电机的运行状况、参数数据进行存储。采用PLC进行程序功能设计，通过变频器对电机进行控制，实现软启动、平稳调速与正反转，同时将速度等参数由PLC通过通信接口传送到上位机，并储存，实现故障记录功能。

还包括人机界面，所述上位机与人机界面连接。

在控制系统中，采用组态软件技术，将电机、变频器、PLC与上位机连接起来，并设计人机界面，将电机运行与控制状况在触摸屏上显示出来，方便现场人员观察与记录。同时，上位机对变频器与PLC的运行状态也进行监视，如发生故障，由上位机进行故障切除与报警。在发生故障的同时，系统会将当前电机的运行状况、参数等数据传送到上位机内，并由上位机将数据存储在系统内置存储器中。人员可通过软件查找历史故障记录，以达到分析故障原因的目的。

图2为变频器控制电路，通过变频器改变流入电机的电流频率，调节电机的转速。如图2所示，所述变频器设置有测速模块，所述测速模块用于监测电机的转速，并将电机的转速传入到变频器中；变频器根据监测到的转速改变流入电机的电流频率，调节电机的转速实现电机转速闭环控制，增加电机转速的稳定性。

图3是与电机连接的电气图，通过PLC对电机进行控制，实现控制智能化，提高系统动化水平，降低工作强度。

表1 PLCI/O地址功能

表2变频器端口功能

根据表1和表2，将PLC的各I/O地址、变频器、电机以及上位机按图3中所示的连接线路进行连接，实现对电机的控制。

如图4所示，采用组态王软件作为平台连接各外设器件，每一个外设器件都有相应的驱动程序进行控制，并通过组态王将数据汇总在上位机，上位机采用PC机。组态王软件具有强大的适应性与扩展性，可以在触摸屏上设计人机交互界面，实现智能化操作。可以通过动画显示系统运行状况，生动形象的模拟各部分工作状态，运行结果直观、清晰。通过存储功能，将系统运行参数记录在上位机中，并自动绘制各参数的运行曲线，使运行状况一目了然。同样在系统发生故障时可以将各参数保持下来，便于人员通过参数查找故障类型，分析故障原因。

当系统发生运行异常时，故障信号传送到PLC中，可编程控制器做出反应，对变频器发出命令信号，实现故障的切除或跳闸，以保护系统安全。变频器将故障发生时采集的参数传输给PLC，组态软件负责与PLC之间的数据交换，实时更新变量的参数，同时完成报警显示、历史记录查询、趋势曲线监视等功能，并生成历史数据文件，储存在系统内存中,方便查询，并对故障进行分析与总结。

本实用新型是对以往电气控制系统进行了分析，在其基础上提出来的，重点在于添加了故障记录与存储功能，使系统运行状态有了清晰而直观的认识。

上面结合附图所描述的本实用新型优选具体实施例仅用于说明本实用新型的实施方式，而不是作为对前述实用新型目的和所附权利要求内容和范围的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本实用新型技术和权利保护范畴。

Claims (4)

1.一种电机故障检测记录控制系统，其特征在于：包括上位机、PLC控制器、变频器以及电机，所述PLC控制器、变频器以及电机之间两两相互连接，所述上位机内置有组态软件，且所述上位机与PLC控制器、变频器、以及电机连接；所述上位机通过组态软件对PLC控制器、变频器、电机的运行状态进行监视，且监视到PLC控制器、变频器或电机发生故障时，将当前PLC控制器、变频器、电机的运行状况、参数数据进行存储。

2.根据权利要求1所述的电机故障检测记录控制系统，其特征在于：还包括人机界面，所述上位机与人机界面连接。

3.根据权利要求1所述的电机故障检测记录控制系统，其特征在于：所述变频器设置有测速模块，所述测速模块用于监测电机的转速，并将电机的转速传入到变频器中；变频器根据监测到的转速改变流入电机的电流频率，调节电机的转速实现电机转速闭环控制。

4.根据权利要求1所述的电机故障检测记录控制系统，其特征在于：所述上位机内置有组态王软件。