第5章 主要器件的选择
5.1 电动机的选择
由于家庭提供的电源限制故选单相电容运转式异步电动机。以3.6公斤全自动洗衣机为例，由于全自动洗衣机的脱水桶直径较大，这一偏心不能不考虑，所以计算时应以洗涤物可能产生前最大偏心为计算依据。脱水时电机功率比洗涤时要大，在确定电机功率时应以脱水时消耗的功率为依据，也就是说脱水时电机功率就是该洗衣机所确定的电机额定功率。由于在计算时一些因素如电机转子的转动惯量等没考虑，造成一些偏差，所以3.6公斤全自动洗衣机电机额定功率选为180瓦。符合全自动洗衣机的功率范围120W～250W。
故选择YY104-180型号单相电容运转式电动机，功率180瓦,额定电压220V，转速1350r/min，电流1.7A。
5.2 可编程控制器外部设计
5.2.1 PLC的选型
PLC的功能日益强大，一般PLC都具有开关量逻辑运算、定时、计数、数据处理等基本功能，有些PLC还可扩展各种特殊功能模块，如通信模块、位置控制模块等，选型时可考虑以下几点：功能与任务相适应，PLC的处理速度应满足实时控制的要求、PLC结构合理、机型统一、在线编程和离线编程的选择。全自动洗衣机控制所要求的控制功能简单，小型PLC就能满足要求了。
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表5-1 常用PLC的CPU型号
程序存储器 用户数据存储器 用户存储器类型 数据后备典型时间 I/O 扩展模块数量 数字量I/O印象区大小 模拟量IO印象区大小 33Hz布尔指令执行速度 内部继电器 计数器/定时器 顺序控制继电器 无 6输入4输出 无 50h 8输入6输出 2个 256(128入/128出) 16入/16出 0.37/微妙/指令 256 256/256 256 32入/32出 CPU221 CPU222 2048字节 1024字节 EEPROM 190h 14输入10输出 24输入16输出 CPU224 4096字节 2560字节 CPU226 7个 根据上表可知，该全自动洗衣机控制系统CPU模块可采用CPU-２２２（AC/DC/继电器）模块，它可控制整个系统按照控制要求有条不紊地进行。同时由于该模块采用交流220V供电，并且自带８个数字量输入点和６个数字量输出点，完全能满足全自动洗衣机控制系统的要求，所以不再需要另外的电源模块、数字量和输出模块。
5.2.2 I/O分配表及接线图
I/O点数是PLC的一项重要指标。合理选择I/O点数既可使系统满足控制要求，又可使系统总投资最低。PLC的输入输出总点数和种类应根据被控对象所需控制的模拟量、开关量、输入输出设备情况来确定，一般一个输入输出元件要占用一个输入输出点。考虑到今后的调整和扩充，一般应在估计的总点数上再加上20%—30%的备用量。该系统有４个数字输入点6个数字输出点。
根据I/O点数，可选西门子S7-200 CPU222型可编程控制器。其I/O分配表与I/O接线图
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表5-2 I/O分配表
控制信号 信号名称 启动信号 停止信号 输入信号 高水位信号 高水位开关 SB3 I0.2 元件名称 常开按钮 常闭按钮 元件符号 SB1 SB2 地址编码 I0.0 I0.1 低水位信号 进水信号 低水位开关 电磁阀 SB4 YV0 I0.3 Q0.0 电动机正转信号 接触器 KM1 Q0.1 输出信号 电动机反转信号 排水信号 脱水信号 报警信号 接触器 电磁阀 电磁离合器 报警器 KM2 YV1 YV2 HA Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 .
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图5-1 I/O接线图
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