水池水位自动控制:高低水位启停水泵
水塔(水池)水位低了自动开泵抽水,满了自动停泵,全程不用人管——这是水务、暖通、农业灌溉里最常见的控制之一。 它听起来像新题目,其实逻辑就是 起保停电路 的「液位版」:把启动按钮换成低水位开关,把停止按钮换成高水位开关。 本页给出变量表、梯形图逻辑与搭建步骤,可直接在 在线仿真器里练。
题目
往水塔抽水的水泵:水塔水位低于下限时自动启动;水位到达上限时自动停止;另有一个手动停泵按钮用于检修。
变量表
| 变量名 | 类型 | 习惯地址 | 说明 |
|---|---|---|---|
| 低水位开关 | 布尔 | I0.0 | 水位低于下限时闭合(为 1),触发启泵 |
| 高水位开关 | 布尔 | I0.1 | 水位到达上限时闭合(为 1),触发停泵 |
| 手动停泵 | 布尔 | I0.2 | 程序里用常闭触点,按下即断开 |
| 水泵 | 布尔 | Q0.0 | 输出(接水泵接触器) |
梯形图逻辑
[ I0.0 常开 ] ─┬─ [ I0.1 常闭 ] ─ [ I0.2 常闭 ] ─ ( Q0.0 常开线圈 ) [ Q0.0 常开 ] ─┘
逻辑:水泵 = (低水位 + 水泵) · /高水位 · /手动停
把它和起保停对照看
| 起保停电路 | 本例 |
|---|---|
| 启动按钮(点动) | 低水位开关(自动触发) |
| 停止按钮(常闭) | 高水位开关(常闭) |
| 自锁触点 | 水泵自己的常开触点 |
搭建步骤
- 变量表建「低水位开关」「高水位开关」「手动停泵」「水泵」四个布尔变量
- 拖一个梯级,放常开触点绑定「低水位开关」
- 点「添加分支」,在它下面并联一个常开触点绑定「水泵」——自锁
- 并联段右侧依次串联两个常闭触点:「高水位开关」「手动停泵」
- 末端放常开线圈绑定「水泵」
- 开始模拟:把「低水位开关」置 1,水泵启动;再把它置 0,水泵继续运行(自锁)
- 把「高水位开关」置 1,水泵停止;把两个水位开关都置 1 试试,确认水泵不启动
要点:
① 高水位开关必须用常闭触点。高水位信号一来就断开水泵——断线、掉电时程序也按「停泵」方向动作,工程上叫 fail-safe。
② 为什么用两个开关而不是一个:单个开关会在临界水位反复通断(抖振),有上下限回差的水位每天只启停几次,泵和电网都轻松。
③ 真实接线里浮球开关的常开/常闭形式要与程序里的触点类型一致;不确定时按「停泵优先」的原则接。
变体与延伸
- 排水泵:逻辑完全一样,只是「高水位启动、低水位停止」,把两个变量名字对调即可(集水井排水就是这种)
- 双泵轮换:两台泵一用一备、每次启动自动换泵,见 双泵轮换示例
- 干转保护:水源水池如果可能抽空,再串一个「水源低水位」常闭触点,双低水位才允许启泵
- 模拟量液位:实际工程常用液位变送器(4–20mA)配合比较指令实现,可参考示例库里的 比较指令用法
练习完成后,如果你想把这套逻辑用到真实的西门子 S7-1500 工程里,可以先用 梯形图转 SCL 得到结构化文本,再用 TiaLink(博途 MCP 网关) 写进博途工程并下载到 PLCSIM 仿真。