3.4 I/O接线图
表 I/O接线图
3.5 元器件选型
3.5.1 主电路元件的选择 （A）电动机的选择
由功率公式：P=（1-K）*Q*V/102*η 式（1）， 式子中： K：为平衡系数（0.45-0.5） Q：为负载重量 V：为运行速度 η：效率
此次PLC设计中：K取0.5；Q取 612kg;V取1m/s；η取0.75；所以 P=0.5*1000*1/102*0.75=4(KW)
因此选用YTDT225M1-4/16交流异步电动机。YTDT交流异步电动机为强迫通 风型鼠笼式异步电动机。具有振动小、噪声低、运行平稳等特点。 （B）交流接触器的选择
选择原则：主触头额定电压 额定电流 最大控制容量 电动机接触器主触头（KM1）的选择
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主触头的额定电压：380V
额定电流 IN=PN *1000/KUN (式子中K取 1.0到1.4) =7.5*1000/380
=20（A） 故选择CJ-40满足要求
型号 额定功额定电额定转堵转电流/额定电流 最大转矩/额定转矩 转动惯量（kg*m2） 噪声dB（A） 最大转矩/额定转矩 YDF-2111 2.5 1.3 1360 7.0 3.0 2.8 0.0016 70 率（kw） 流（A） 速（r/min） 表 CJ10-40电动机数据表
（C）.熔断器的选择
因为主电路是安装在柜内的，所以熔断器选用螺旋式的，方便维护，且根据熔断器是在主电路中的，因此熔断器额定电压选用380V，熔体额定电流由式（c）计算得出：
式（c）
=2.5*23+2*0.6+0.304=47.5(A)
故熔体额定电流选用50A的，又熔断器的额定电流≧熔体额定电流，故选用60A的。 故选择用：RL 1-60/50. （D）热继电器的选用
热元件的额定电流NI应大于电动机的额定电流，一般为1.1-1.25倍；热元件调节范围应在热元件额定电流的60-100%之间，根据实际需要调节；热继电器的工作环境温度与被保护设备温度的差别不应该超过15℃-25℃。 根据：
式（D）
=（1.1-1.25）*23=25.3-28.75（A） 故选用JR 16-60/3.
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3.5.2 PLC的选择
该设计的核心就是PLC的选择，鉴于这学期我们学习了日本三菱公司的FX2N系列的PLC,有关FX系列输入特性详见表，因此此次PLC课程设计我们选用FX2N-32MR型号的产品。它的特点有：
● 控制规模:14点 MR/MT；
● 内置2K容量的EEPROM存储器,无需电池,免维护； ● CPU运算处理速度0.55~0.7μS/基本指令；
● 基本单元内置2轴独立最高100kHz定位功能(晶体管输出型)； ● 有32个I/O点的基本单元，输入点数和输出点数都是16个； ● 继电器输出型，电源为交流220V。
如图表3-42 为FX-2N系列PLC的电源指标（AC电源、DC电源）
项目 指标 电源电压 电压允许范围 额定频率 允许瞬间断电时间 电源熔断器 AC100~240V AC85~264V 50/60Hz 10s以内的瞬时停电，可继续运行 250V 3.15A（3A）直径5*20mm(32点以下)，250V 5A直径5*20mm(32点以上) 功率/V.A FX2N-16M30,FX2N-32M40,FX2N-48M50,FX2N-64M 60,FX2N-80M 70,FX2N-128M 100 表3-42
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如图表3-521为FX2N系列PLC的输入指标
项目 机型 DC输入 AC电源型、DC电源型 基本单元、扩展单元 输入信号电压 DC24V（1-+10％） DC24V（1-+10％） DC扩展 扩展模块 AC输入 基本单元、 扩展单元 AC100~120V-15％~10％ 输入信号电流 7mA/DC24V 5mA/DC24V 6.2mA/AC110V 60Hz 输入ON 电流 输入OFF电流 输入响应时间 输入信号 回路绝缘 输入动作的显示 4.5mA以上 1.5mA以下 3.5mA以上 1.5mA以下 3.8mV以上 1.7mA以上 约10ms X0~X17内置数字滤波器，X0，X1为最小20us 约25~30us 触头输入或者NPN型集电极开路晶体管 光耦隔离 输入ON时，LED灯亮 不可以高速输入 光耦隔离 输入NO是， LED灯亮 表3-521FX系列PLC输入特性表
当PLC投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间，PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。 （一） 输入采样阶段
在输入采样阶段，PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应的单元内。输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。 (二） 用户程序执行阶段
在用户程序执行阶段，PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序（梯形图)。在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路，
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并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态；或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态；或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。即在用户程序执行过程中，只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生变化，而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化，而且排在上面的梯形图，其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用；相反，排在下面的梯形图，其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。在程序执行的过程中如果使用立即I/O指令则可以直接存取I/O点。即使用I/O指令的话，输入过程影像寄存器的值不会被更新，程序直接从I/O模块取值，输出过程影像寄存器会被立即更新，这跟立即输入有些区别。 （三） 输出刷新阶段
当扫描用户程序结束后，PLC就进入输出刷新阶段。在此期间，CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设。这时，才是PLC的真正输出。 3.5.3 辅助电路器件的选择
（A） 选择常用的水位检测传感器：代号：SQI-4； 名称：侧装浮球液位开关， 型号：CZ10BHM CZ-10EQ
图3-431 侧装浮球液位开关 产品实物图
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