# 化工储罐液位自动补水与搅拌联锁控制

# 一、项目内容

某化工厂的反应储罐需要维持一定的液位，罐内设有低液位开关 LSL、高液位开关 LSH，并安装有补水电磁阀 YV1 及搅拌电机 M1。控制要求：

1. 启停控制：SB1（启动，常开）与 SB2（停止，常闭）控制系统启停；FR（过载，常闭）与 GS（安全门/急停，常闭）任一断开，系统立即停机。
2. 自动补水：当液位低于低液位开关 LSL 时，自动开启补水阀 YV1；当液位高于高液位开关 LSH 时，关闭补水阀 YV1。
3. 搅拌联锁：当补水阀 YV1 打开时，搅拌电机 M1 同时运行；当 YV1 关闭时，M1 延时 5 秒后停止（保证充分混合）。
4. 保护要求：任何时候 FR/GS 断开，立即关闭 YV1、停止 M1。

# 二、I/O分配表

1. 输入器件

| 输入器件 | 输入点 | 功能 |
| --- | --- | --- |
| SB1 启动按钮（常开） | I0.0 | 系统启动 |
| SB2 停止按钮（常闭） | I0.1 | 系统停止 |
| GS 安全门/急停开关（常闭） | I0.2 | 安全保护 |
| FR 过载保护（常闭） | I0.3 | 电机/电源过载保护 |
| LSL 低液位开关（常开） | I0.4 | 低液位触发补水 |
| LSH 高液位开关（常开） | I0.5 | 高液位关闭补水 |

2. 输出器件

| 输出器件 | 输出点 | 功能 |
| --- | --- | --- |
| KM1 搅拌电机接触器 | Q0.0 | 驱动搅拌电机 M1 |
| YV1 补水电磁阀 | Q0.1 | 控制补水阀开关 |
| HL1 系统运行指示灯 | Q0.2 | 系统运行状态指示 |

# 三、编程逻辑

1. 系统启停
    - 按下 SB1，且 SB2/GS/FR 正常闭合 → 系统运行，HL1 点亮。
    - 任一保护断开（SB2 打开/GS 打开/FR 动作） → 系统立即停机：关闭 YV1、停止 M1。
2. 自动补水控制
    - 液位低（LSL 动作）→ 打开 YV1。
    - 液位高（LSH 动作）→ 关闭 YV1。
    - 补水逻辑采用 低液位启动，高液位停止，保证液位在 LSL 与 LSH 区间内波动。
3. 搅拌电机联锁
    - 当 YV1 打开时，KM1 立即得电。
    - 当 YV1 关闭时，KM1 不立即停止，而是通过 T0 定时保持 5s，再停止，以保证补水后的物料充分混合。
4. 安全逻辑优先级
    - GS 与 FR 常闭触点必须串入 KM1 与 YV1 的控制回路；任何保护动作立即切断输出，优先于所有液位逻辑。

# 四、梯形图编程

```less
网络1：系统启停与运行指示
|----[ ] I0.0 SB1 ----+----[ ] I0.1 SB2(NC) ----[ ] I0.2 GS(NC) ----[ ] I0.3 FR(NC)----( ) Q0.2 HL1
|                     |
|                     +----[ ] Q0.2 HL1 (自保持)---------------------------------------|

网络2：补水阀控制逻辑
|----[ ] Q0.2 HL1 ----[ ] I0.4 LSL ----[ ] I0.1 SB2(NC) ----[ ] I0.2 GS(NC) ----[ ] I0.3 FR(NC) ----(S) Q0.1 YV1
|----[ ] Q0.2 HL1 ----[ ] I0.5 LSH ----[ ] I0.1 SB2(NC) ----[ ] I0.2 GS(NC) ----[ ] I0.3 FR(NC) ----(R) Q0.1 YV1

网络3：搅拌电机控制逻辑
|----[ ] Q0.1 YV1 --------------------------------------------------------------------( ) Q0.0 KM1
|----[ ] /Q0.1 YV1 -------------------------------------------------------------------(TON T0, PT=5s)
|----[ ] T0.Q ------------------------------------------------------------------------(R) Q0.0 KM1

```

# 五、常见问题解释

1. 补水逻辑未设置高/低位分界
    - 仅用 LSL 控制补水 → 会一直开阀导致溢流。必须设置 LSH 高液位关闭条件。
2. 搅拌未延时
    - 如果直接与 YV1 同步启停，搅拌不足，物料混合不均。正确做法是：YV1 关闭后，KM1 延时 5s 再停止。
3. 未在控制回路中串联安全触点
    - 如果 GS/FR 只作用于 HL1，而未加入 KM1/YV1 回路，可能导致在紧急状态下补水阀或电机仍运行，存在风险。
4. 延时器接法错误
    - 应采用 YV1 的断开条件触发延时，保证电机在补水结束后继续运行一段时间。
5. 常开/常闭混淆
    - LSL/LSH 多为“液位到达时触发”的常开信号，要结合工艺说明正确配置，不要误当成常闭。