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对于120、150、185mm2的导线可将其截面积数乘以2倍
首先要计算电机的线电流，对于单相电路而言，电机功率的计算公式是：
p?iucos?；
对于三相平衡电路而言，三相电机功率的计算公式是：p=1.732iucosφ。由三相电机功率公式可推出线电流公式：
i=p/1.732ucosφ （3-2） 式中：
p为电机功率
u为线电压，一般是380v
cosφ为电机功率因素，一般取0.75 37kw电机的线电流：
i=p/1.732ucosφ=37000/1.732?380?0.75=74.95A
由于电机的启动电流很大，是工作电流的4到7倍，所以还要考虑电机的启动电流，但启动电流的时间不是很长，一般在选择导线时只按1.3到1.7的系数考虑。这取1.5，那么电流就是112.43A,选择50mm2的铜线也可以满足正常工作。 同理，1kw电机的线电流：
i=p/1.732ucosφ=1000/1.732?380?0.75=2A
考虑启动电流后，线电流为2A，选择1.5mm2的铜线比较合适。
(2)元件选型。
断路器：断路器是具有过载、短路和欠电压保护的保护电器，断路器有油浸式断路器、真空式断路器和空气式断路器三大类，在低压电路中空气式断路器目前是应用最多的。空气式断路器结构型式可分为框架式和塑料式外壳，框架式分断能力较高，常用于主电路或大容量电路中，塑料式结构紧凑，便于独立安装。
主电路断路器QF：根据总得电路额定电流和电压，选用框架式断路器，型号为
Dw10?200框架式自动空气开关，适用于Ac50~60Hz，额定工作电压为uN?380V，
额定电流IN?200A，过电流脱扣范围100-300A。
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（3） 接触器；接触器是一种适用于远距离频繁通断电路的控制电器，主要控制对象为电动机。接触器主要技术参数除额定电流、电压之外还有使用类别、机械寿命、操作寿命和电寿命。CJ10系列交流接触器是一般任务型接触器，主要适用于交流电动机的启动和控制。绕线式异步电机分支回路分电路接触器KM1-12，选用CJ10?100型交流接
V，额定电流触器，技术参数如下：控制电机最大功率50KW，额定电压uN?380IN?100A。主触头数目为3，辅助触头数目为2常分2常合。电寿命60万次，机械寿
命300万次。
（4）热继电器： 热继电器主要用于电机的过载保护，一般情况按照电机额定电流选用热继电器，依据电机的实际负载情况，选取热继电器整定值为电机额定电流的0.95-1.05倍，水泵驱动电机的额定电流IN?74.95A，热继电器整定值在71.20~78.70A之间。因此选用JR16?150/3，热元件额定电流为85A。刻度中可调范围为53~85A。
主电路的电路图如图3.1所示。
图 3.1 电路主回路图
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3.2 可编程控制（PLC）的选型
选择能满足控制要求的适当型号的PLC是应用设计中至关重要的一步。目前，国 内外PLC生产厂家生产的PLC品种已达数百个，其性能各有特点。所以，在设计时，首 先要尽可能考虑采用与正在使用的同系列的PLC，以便于学习和掌握，其次是备件的 通用性，可减少编程器的投资。
工艺流程的特点及应用要求是设计选型的重要依据。PLC 及有关设备应是集成的、 标准的，按照易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则来选型，所选 用PLC 应是在相关工业领域有投运业绩，并且成熟可靠的系统，PLC 的系统硬件、软件 配置及功能应与装置规模和控制的要求相适应。熟悉可编程序控制器、功能表图及有关 的编程语言有利于减少编程时间，因此，工程设计选型和估算时，应当详细分析工艺过 程的特点、控制要求，明确控制任务和范围，确定所需的操作和动作，然后根据控制要 求，估算输入输出点数、所需存储器容量、确定PLC 的功能、外部设备特性等，最后选 择有较高性能价格比的PLC 和设计相应的控制系统。 （1）输入输出（I/O）点数估算
I/O点数估算时应当考虑适当的余量，通常先根据统计的输入输出点数，再增加10%～20%的可扩展余量后，作为输入输出点数估算数据。最后在实际订货时，还需根据制造厂商PLC的产品特点，对输入输出点数进行适当调整。
在本设计中，PLC输入端应设置3台机组的3个备用选择按钮、3个启动按钮、3个停止按钮、3个热继电器输入、上下水位触点2个，2个手动控制和自动控制选择按钮、6个电动阀门的行程开关，输入点合计,25点。输出端应设置主回路的9个交流接触器、电动阀回路的6个交流接触器、3个故障指示灯、3个备用指示灯、输出点合计21点。输入输出（I/O）点数为25+21=46点。再增加15%的可扩展余量，I/O总点数为53点。
（2）存储器容量的估算
存储器容量是可编程序控制器本身能提供的硬件存储单元大小，程序容量是存储器中用户应用项目使用的存储单元的大小，所以程序容量小于存储器容量。设计阶段，由于用户应用程序还未编制，因此，程序容量在设计阶段是未知的，需在程序调试之后才知道。为了设计选型时能对程序容量有一定估算，通常采用存储器容量的估算来替代。 存储器内存容量的估算没有固定的计算公式，许多文献资料中给出了不同的估算
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公式，大体上都是按数字量I/O点数的10～15倍，加上模拟I/O点数的100倍，以此数为内存的总字数（16位为一个字），另外再按此数的25%考虑余量。 （3）控制功能的选择
控制功能包括运算功能、控制功能、通信功能、编程功能、诊断功能和处理速度等功能。
①运算功能
简单PLC的运算功能包括逻辑运算、计时和计数功能；普通PLC的运算功能还包括数据移位、比较等运算功能；较复杂运算功能有代数运算、数据传送等；大型PLC中还有模拟量的PID运算和其他高级运算功能。设计选型时应从实际应用的要求出发，合理选用所需的运算功能。大多数应用场合，只需要逻辑运算和计时计数功能，有些应用需要数据传送和比较，当用于模拟量检测和控制时，才使用代数运算，数值转换和PID运算等。要显示数据时需要译码和编码等运算。 ② 控制功能
控制功能包括PID控制运算、前馈补偿控制运算、比值控制运算等，应根据控制要求确定。PLC主要用于顺序逻辑控制，因此，大多数场合常采用单回路或多回路控制器解决模拟量的控制，有时也采用专用的智能输入输出单元完成所需的控制功能，提高PLC的处理速度和节省存储器容量。例如采用PID控制单元、高速计数器、带速度补偿的模拟单元、ASC码转换单元等。 ③ 通信功能
大中型PLC系统应支持多种现场总线和标准通信协议（如TCP/IP），需要时应能与工厂管理网（TCP/IP）相连接。通信协议应符合ISO/IEEE通信标准，应是开放的通信网络。
PLC系统的通信接口应包括串行和并行通信接口（RS2232C/422A/423/485）、RIO通信口、工业以太网、常用DCS接口等；大中型PLC通信总线（含接口设备和电缆）应1：1冗余配置，通信总线应符合国际标准，通信距离应满足装置实际要求。
PLC系统的通信网络中，上级的网络通信速率应大于1Mbps，通信负荷不大于60%。PLC系统的通信网络主要形式有下列几种形式：1）PC为主站，多台同型号PLC为从站，组成简易PLC网络；2）1台PLC为主站，其他同型号PLC为从站，构成主从式PLC网络；3）PLC网络通过特定网络接口连接到大型DCS中作为DCS的子网；4）专用PLC网
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络（各厂商的专用PLC通信网络）。
为减轻CPU通信任务，根据网络组成的实际需要，应选择具有不同通信功能的（如点对点、现场总线、工业以太网）通信处理器。 ④ 编程功能
离线编程方式：PLC和编程器公用一个CPU，编程器在编程模式时，CPU只为编程器提供服务，不对现场设备进行控制。完成编程后，编程器切换到运行模式，CPU对现场设备进行控制，不能进行编程。离线编程方式可降低系统成本，但使用和调试不方便。在线编程方式：CPU和编程器有各自的CPU，主机CPU负责现场控制，并在一个扫描周期内与编程器进行数据交换，编程器把在线编制的程序或数据发送到主机，下一扫描周期，主机就根据新收到的程序运行。这种方式成本较高，但系统调试和操作方便，在大中型PLC中常采用。
五种标准化编程语言：顺序功能图（SFC）、梯形图（LD）、功能模块图（FBD）三种图形化语言和语句表（IL）、结构文本（ST）两种文本语言。选用的编程语言应遵守其标准（IEC6113123），同时，还应支持多种语言编程形式，如C，Basic等，以满足特殊控制场合的控制要求。 ⑤ 诊断功能
PLC的诊断功能包括硬件和软件的诊断。硬件诊断通过硬件的逻辑判断确定硬件的故障位置，软件诊断分内诊断和外诊断。通过软件对PLC内部的性能和功能进行诊断是内诊断，通过软件对PLC的CPU与外部输入输出等部件信息交换功能进行诊断是外诊断。 PLC的诊断功能的强弱，直接影响对操作和维护人员技术能力的要求，并影响平均维修时间。 ⑥ 处理速度
PLC采用扫描方式工作。从实时性要求来看，处理速度应越快越好，如果信号持续时间小于扫描时间，则PLC将扫描不到该信号，造成信号数据的丢失。
处理速度与用户程序的长度、CPU处理速度、软件质量等有关。目前，PLC接点的响应快、速度高，每条二进制指令执行时间约0.2～0.4Ls，因此能适应控制要求高、相应要求快的应用需要。扫描周期（处理器扫描周期）应满足：小型PLC的扫描时间不大于0.5ms/K；大中型PLC的扫描时间不大于0.2ms/K。
（4）机型的选择