洛阳理工学院毕业设计（论文）
N?N1(1?S)?60f1p(1?S)?0.9996?602f1?29.988f1
所以，转速N与频率f1对应关系如表2-1所示。
表2-1 频率与转速的关系
异步电动机的转速（r/min） 异步电动机的转速（r/min） 1.33 2.33 20.00 26.68 40.02 40 70 600 800 1200
2.2.4 PLC的选择
1. I/O点数统计
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。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11个数字输入点10个数字输出点，具体的输入输出如表2-2所示。
表2-2 I/O点数统计表
输入点 启动按扭 停止按扭 水位选择开关（高水位） 水位选择开关（中水位） 水位选择开关（低水位） 手动排水开关 手动脱水开关 高水位传感器 中水位传感器 低水位传感器 水排空传感器 12
输出点 进水电磁阀 排水电磁阀 洗涤电动机正转继电器 洗涤电动机反转继电器 脱水桶 报警器 运行指示灯 高水位指示灯 中水位指示灯 低水位指示灯 洛阳理工学院毕业设计（论文）
2. I/O容量估计
PLC常用的内存有EPROM、EEPROM和带锂电池供电的RAM。一般微型和小型PLC的存储容量是固定的，介于1—2KB之间。用户应用程序占用多少内存与许多因素有关，如I/O点数、控制要求、运算处理量、程序结构等。因此在程序设计之前只能粗略地估算。根据经验，每个I/O点及有关功能元件占用的内存量大致如下：
开关量输入元件：10—20B/点 开关量输出元件：5—10B/点 定时器/计数器：2B/个 模拟量：100—150B/个
通信接口：一个接口一般需要300B以上
根据上面算出的总字节数再考虑增加25%左右的备用量，就可估算出用户程序所需的内存容量，从而选择合适的PLC内存。该系统有11个数字输入点10个数字输出点，需内存280B，有定时器6个，计时器2个，需内存16B，考虑余量后需要内存370B。
3. CPU的选择
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。该控制系统CPU模块可采用CPU-226（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14个数字量输入点和10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。
2.3 I/O地址分配表
2.3.1 输入地址分配表
根据系统要求，输入地址的分配如表2-3所示。
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表2-3 输入地址分配表
名称 启动按钮 停止按钮 高水位按钮 中水位按钮 低水位按钮 手动排水开关 手动脱水开关 高水位传感器 中水位传感器 低水位传感器 排空检测开关 符号 SB1 SB2 SB3 SB4 SB5 ST1 ST2 ST3 ST4 SB6 SB7 地址 I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 I0.6 I0.7 I1.0 I1.1 I1.2
2.3.2 输出地址分配表
根据系统要求，输出地址的分配如表2-4所示。
表2-4 输出地址分配表
名称 进水电磁阀 排水电磁阀 洗涤电动机正转继电器 洗涤电动机反转继电器 脱水 报警 运转指示灯 高水位指示灯 中水位指示灯 低水位指示灯 符号 YV1 YV2 KM1 KM2 KM3 HA HL1 HL2 HL3 HL3 地址 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q0.7 Q1.0 Q1.1 Q1.2
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2.3.3 内部元件地址分配表
全制动洗衣机控制时，需用到PLC内部的计时器和计数器对其进行过程控制，现对控制中要用到的内部位元件地址分配表归纳如表2-5所示。
表2-5 内部地址分配表
定时器/计时器 T37 T38 T39 T40 T41 T42 T43 C50 C51 对应的作用 进水暂停计时 正洗计时 正洗暂停计时 反转计时 反转暂停计时 脱水计时 报警计时 正反洗循环计数 大循环计数
2.4 硬件连线图
2.4.1 主电路电气原理图
图中KM1，KM2代表2个继电器“正转”、“反转”，为控制电动机电源方向的两个继电器组，它们的线圈分别与PLC的输出端Q0.2、Q0.3相连，受控于PLC的输出信号。其中正转组和反转组是通过变频器的限制后接入电动机的，因此，改变变频器参数就可以改变洗涤时的速度。而脱水继电器组直接与电源和电动机相连，这样，当洗衣机处于脱水状态时，电动机按额定转速工作。其中加入了不少电气保护元件，如果出现突发情况，如短路、短路等时，可以保护其它电气元件不会因为突发情况而损坏，具体主电路电气原理图如图2-2所示。
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L1L2L3QSFUKM1KM2FRM3～图2-2 主电气原理图
2.4.2 I/O外部接线图
洗衣机要实现衣服的洗涤和脱水，就要通过上述动作来实现，而这些动作可以通过PLC控制来实现。同时加上开关和按钮，数码管显示器，蜂鸣报警器和欠电压检测保护电路等，就可以形成完整的PLC控制系统。通过软件编程达到对整个洗衣过程进行检测控制和用户交互，外部接线图如图2-3所示。
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