对于一般生产机械，在满足生产机械要求的前提下，优先选用结构简单、工作可靠、价格便宜、维护方便的电动机。从一般要求看，交流电动机优于直流电动机，交流异步电动机优于交流同步电动机，鼠笼式异步电动机优于绕线式异步电动机。
对于连续运行，负载平稳，对起动制动没有特殊要求的生产机械，应优先采用普通鼠笼异步电动机，它广泛用于各种机床、水泵和风机等。大中功率的空压机和皮带输送机等生产机械要求有较大的起动转矩，应采用深槽式或双鼠笼式异步电动机[17]。
由于太阳能热水器属于连续运行，负载平稳，对起动制动没特殊要求，综合各方面考虑，本系统微型电机选用Y系列三相异步电动机。电压为220V。频率为50HZ。功率为10w。
2、交流接触器的选择
本系统选用正泰公司生产的CJX1系列交流接触器，该接触器为双断点触头的直动式运动结构，动作机构灵活，手动检察方便，结构紧凑。触头，磁系统采用封闭结构，能提高寿命。接线端均有防护罩覆盖，使用安全可靠。安装可用螺钉紧固，也可扣装在35毫米的安装轨上，装卸方便。
CJX1系列交流接触器适用于交流50Hz（或60Hz），额定电压至660V，在AC-3使用类别下工作电压为380V，供远距离和分断电路及频繁起动和控制交流电动机，并可与适合的热继电器组成电磁起动器，以保护可能发生操作过负荷电路。
3、热继电器的选择
本系统所用的热继电器为正泰公司生产的NR4(JRS2)系列，NR4(JRS2)系列热过载继电器适用于交流50Hz/60Hz、额定电压690V、1000V，电流0.1-180A的长期工作或间断长期工作的交流电动机的过载与断相保护。该热继电器具有断相保护、温度补偿、动作指示、自动与手动复位，该产品动作可靠。另外，该产品符合：GB14048.4、GB14048.5、IEC60947-4-1等标准，可靠性较高。该热继电器可与CJX1系列交流接触器接插安装，其实物图如图3－2示[18]。
图3－2 NR4(JRS2)系列热过载继电器
4、电磁阀的选择
电磁阀选用SSFK-C024型电磁阀，原产地: 浙江宋氏阀控，该产品主要用于太阳能热水器等洁具类，工作电压适用范围广、交直流3-220V，使用可靠，完全可以达到使用要求，供水阀、排水阀、除尘阀实物图分别如图所示。
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图3－3 供水阀 图3－4 排水阀 图3－5 除尘阀 5、发光指示灯的选择
指示灯选用两色二极管指示灯，当机器运行时，指示灯显示绿色，机器通电不运行时，指示灯显示红色，要求指示灯质量可靠，根据要求，选用TLL0501－HMC型指示灯。
6、隔离变压器的选择
本生产线选用BK－100型号隔离变压器，该隔离变压器变比1：1，电压220V AC。 7、水箱的选择
水箱的选用要根据情况来确定。水箱是热水器重要组成部分。它包括循环水箱和补给水箱，循环水箱与集热器上下水管相连，供热水循环之用。补给水箱只与循环水箱相通，当循环水箱水位低时，以补给冷水之用。
1）循环水箱
循环水箱容量大小是根据热水器装置日产热水量而定。为了便于加工提高经济性和通用性，循环水箱已标准化。目前循环水箱以容积分为500升和1000升二种，外形均为方形。容积500升的水箱外形尺寸为: 778 X 778 X 880毫米。容积1000升的水箱外形尺寸为:8 X 928 X 1300毫米。
循环水箱的上部均装有涨水管及透气孔，其位置稍高于水位。溢水管和透气孔制成一体，它的作用是保持最高水位平面，同时让水中空气由此处排出，避免带入管道系统，以致造成气阻损失。循环水箱的下部均装有冷水进水挡板。这样冷水进入循环水箱时，通过挡板使之扩散流入不致将箱内上部热水搅混。500升与1000升循环水箱，结构基本相同，后者增加一些肋条和拉条，以增强水箱的强度和则度。
2）补给水箱
补给水箱是供给冷水的水箱。自来水不是直接进入循环。水箱，而是通过补给水箱来补给。这样做的优点是可使冷水和热水隔开，保持循环水箱中的热水水温稳定。补给水箱不宜太大，宜狭而长。补给水箱内需安装浮球，以保持最高水位。通用设计中最常用的一种补给水箱结构。它的外形为350 X830 X 400毫米，其长度是高度的2倍多。
8、传感器的选型
通过各种高性能传感器对气候环境进行测量及数据采集，并将测量结果通过接口送至PLC中，PLC根据控制要求对整个太阳能热水器进行综合控制。由于系统对
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环境的采样值都是传感器输出的模拟信号，而且传感器与PLC的距离也比较远，所以在传感器的选择上都采用了4--20mA电流输出型，从而减小传输过程中的干扰，保证采样值的准确性与可靠性。温度误差可以在电路上或软件上采取补偿措施，不同的补偿方法，其整体温度系数差异较大，但仍与元件本身的温度特性有关，一般将敏感元件和电路的温度系数合在一起考虑。一般的温度传感器基点漂移较其它的气象传感器都要显著，热敏电阻属于吸附元件，在测量过程中必然会受到污染，由污染引起的测量基点漂移，只能用重新检定的方法加以修正解决。若污染严重，基点漂移量过大，又不能再生，只能将传感器作报废处理[19]。
温度传感器技术指标:
1）温度范围：-0℃~70℃(可根据用户要求扩展) 2）湿度范围：10%/RH--99%RH 3）电源： AV220V士10%
4）温度误差：一般士0.2℃、最大士0.5℃ 5）数据分辨率：0.1 6）数据更新周期：约1秒 7）数据线：3类双绞线 8）数据传输距离 小于1200m 根据硬件的选择情况，绘制表3－1
表3－1原理总图的元器件目录表
序号 0 PLC 可编程控制器 1 2 3 4 5 HL--HL3 KM1-KM2 SB1-SB5 SB S 指示灯 交流接触器 按钮 启动按钮 自动/手动开关 6
代号 名称 数量 规格型号 备注 1 FX_2n-32MR-ES/UL 继电器输出型 4 2 5 1 1 AD16-22G DJX-9 LAY37 LAY37 SR26 LED显示,220V 线圈电压：220V 绿色 绿色 封闭式 SL1-SL2 温度检测开2 TH22 接通与断开的最小温差20
关 7 8 9 10 11 12 13 14
3.1.4 PLC的端口分配
TC FU1-FU8 FR M YA YV2 YV1 YC 隔离变压器 熔断器 热继电器 微型电动机 报警器 排水阀 供水阀 除尘阀 1 8 2 1 1 1 1 1 BK-100 RL1-15 JR16-20/3 YYHS－45 SWP-X100 SSFK-C014 SSFK-C024 SSFK-C017 1.1℃ 电压：220V 熔体2-10A 参照电机电流 电压220V频率50HZ 交流220V 交流12-220V 交直流3-220V 交流220V 根据以上硬件选型设计，编制I/O接口功能表，如表3－2和3—3。
表 3—2 PLC的输入端口分配
输入点 X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7
表 3—3 PLC的输出端口分配
SB SB1 SL1 SL2 SB2 SB3 SB4 SB5 启动按钮 总停按钮 温度开关（常开） 温度开关（常闭） 手动上水开关 手动排水开关 手动消音开关 手动加热开关 代号 工程名称 21
输出点 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y13 Y15 Y14
3.1.5 系统电路的设计
1、主电路的设计：
代号 HL HL1 HL2 HA HL3 YV1 YV2 KM1 YV3 KM2 工程名称 启动指示灯 总停指示灯 除尘指示灯 报警蜂鸣器 故障指示灯 供水电磁阀 排水电磁阀 除尘电机正转接触器 除尘阀 除尘电机反转接触器 1) 接触器KM1和KM2分别控制电机的正转和反转。 2) 电动机有热继电器实现过载保护。
3) 选择自动开关Q为总电源的开关，即可完成主回路的短路保护，又起到隔离三相交流电源的作用，使使用和维护更加方便。
4) 由FU1、FU2、FU3、FU4、FU5、FU6分别实现各负载回路的短路保护作用。FU7
FU8完成PLC控制回路的短路保护。
根据上述设计原则绘制出电气控制主电路图。如图3－6所示
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