2. 基于液位传感器的自动补料控制

控制对象与信号定义

本例控制对象为一只立式储料罐（用于糖浆或乳饮料基料暂存），罐体上安装两只浮球式液位开关：LS_L（低液位，常开触点，液位低于安装点时闭合）与LS_H（高液位，常闭触点，液位到达安装点时断开）。执行机构为一台补料泵电机 M1，由接触器 KM1 驱动，PLC 输出 Q0.0 控制 KM1 线圈。

为避免液位在开关点附近波动导致泵频繁启停，程序采用置位/复位（启保停）结构：低液位信号触发置位，高液位信号触发复位，中间区间保持当前状态，形成滞环。同时设置手动/自动切换与运行超时保护。

I/O 分配表

滞环逻辑与梯形图实现

核心是两条支路：置位支路在“自动模式 + 低液位 + 热继电器正常 + 未超时”时置位 M0.0（补料请求）；复位支路在“高液位到达”或“热继电器动作”或“超时”时复位 M0.0。M0.0 再驱动 Q0.0。手动模式下由 SB_MAN 点动直接驱动，且同样受高液位与热继电器约束。

梯形图程序（西门子 S7-200 SMART 风格）

Network 1  自动模式置位补料请求
    I0.2      I0.0      I0.4      M0.0
|---| |-------| |-------| |-------( S )---|
  自动       低液位    热继正常   补料请求

Network 2  高液位 / 故障 / 超时复位
    I0.1      I0.4      T37       M0.0
|---| / |--+--| / |--+--| |--+----( R )---|
  高液位   | 热继故障 | 超时  |
           |          |       |
           +----------+-------+   （三条件并联，任一满足即复位）

Network 3  手动点动补料（受高液位与热继约束）
    I0.2      I0.3      I0.1      I0.4      M0.0
|---| / |------| |-------| / |-----| |-------( S )---|
  手动       点动按钮   未到高液位  热继正常

Network 4  输出驱动
    M0.0                          Q0.0
|---| |---------------------------( )---|
  补料请求                      补料泵KM1

    Q0.0                          Q0.1
|---| |---------------------------( )---|
  补料泵                        运行指示灯

Network 5  运行超时保护（泵连续运行超过设定时间报警）
    Q0.0                          T37
|---| |---------------------------( TON )---|
                              PT = 600 (100ms基准 → 60s)

    T37                           Q0.2
|---| |---------------------------( )---|
  超时                          报警灯

关键参数与调试判据

验证方法

1. 将 SA_AUTO 置自动，手动模拟 LS_L 闭合（短接 I0.0 与 24V），观察 Q0.0 是否置位并保持。
2. 保持 LS_L 闭合状态，再模拟 LS_H 到达（断开 I0.1），观察 Q0.0 是否复位。
3. 在泵运行中模拟 FR1 动作（断开 I0.4），确认 Q0.0 立即复位且 Q0.2 报警。
4. 将 T37 临时改为 5 秒，观察超时后 Q0.0 复位、Q0.2 点亮，验证超时保护有效。
5. 切换至手动模式，点动 SB_MAN，确认泵仅在未到高液位且热继正常时启动。