順序控制器

根據生產工藝規定的時間順序或邏輯關係編製程序，對生產過程各階段依次進行控制的裝置，簡稱順控器。順序控制器的控制方式有時序控制和條件控制兩種。

基本介紹

• 中文名：順序控制器
• 外文名：sequential controller
• 簡稱：順控器
• 作用：對生產過程各階段依次進行控制
• 控制方式：有時序控制和條件控制兩種。
• 運行方式：編製程序
• 結構分類：凸輪和鼓式、矩陣式和穿孔紙帶

控制方式

①時序控制

根據預先規定的時間序列進行控制，即動作的步驟只是時間的函式。

②條件控制

根據預先規定的邏輯關係進行控制。這種控制既可以按照預先確定的順序逐步進行，即上一步動作完成後轉入執行下一步；也可以按照幾步動作的綜合結果來決定下一階段應執行的動作。

控制方式沿革

最初，順序控制的功能是用繼電器控制系統來實現的。這種系統簡單，操作方便，價格便宜；但設計麻煩，因觸點多容易出現接觸不良現象，可靠性差。被控制的生產工藝改變時，繼電器的接線或繼電器系統設計均需要改變，所以通用性、靈活性差。50年代出現具有一定通用性和靈活性的順序控制器。

分類

根據結構形式不同，順控器分為凸輪和鼓式、矩陣（或插銷）式和穿孔紙帶（或卡片）式3類。

凸輪和鼓式順控器

這是一種機械式順控器(圖1[鼓式順序控制器原理示意圖]),能實現時序控制。它由驅動機構、轉鼓和滑塊（或凸輪鼓）、微動開關等部分構成。驅動機構帶動轉鼓轉動，轉鼓上不同位置的滑塊依次壓合微動開關，使執行元件依次動作，從而實現時序控制。當要改變動作的順序時，只需要改變轉鼓上滑塊的位置。這種順控器構造簡單，維護容易，但壽命和動作頻率均有限，不易實現複雜功能。

矩陣式順控器

這是一種電子式的順控器(圖2[矩陣式順序控制器原理示意圖]) ,它由矩陣板（或插銷板），輸入單元和輸出單元等部分構成。它的核心部分是矩陣板。矩陣板的正面和反面有很多相互絕緣的縱線和橫線，在某一交點處插焊二極體（或插入二極體插銷）即可將相應的縱線和橫線接通。根據生產工藝要求，編排和插焊二極體後，矩陣板就具備了存貯程式和邏輯運算的能力。它對輸入單元送來的現場輸入信號進行邏輯運算後，把運算結果分配給相應的輸出單元，驅動執行元件動作，以實現順序控制。對於圖2 [矩陣式順序控制器原理示意圖] 的順控器，當按下按鈕AN，X 1閉合，第一、第二兩條橫線為高電平，使二極體D1、D2處於截止狀態,因而第一條縱線亦為高電平。電源經二極體D 3向相應的輸出單元供電，從而使執行元件J 1得電而閉合。如欲改變控制程式，只需要改變矩陣板上二極體的位置即可。這種順控器功能較齊全，可同時實現時序控制和條件控制，編製程序容易，操作方便，但體積較大，使用插銷板時容易發生接觸不良的現象。

穿孔紙帶式順控器

這是一種光電式順控器(圖3[穿孔紙帶式順序控制器原理示意圖])。 它由光源穿孔紙帶（或穿孔卡片）紙帶讀出器和走紙機構等部分構成。程式編制是以二進制編碼在紙帶（或卡片）上穿孔來實現的。光源照射穿孔紙帶，把程式指令變成光信號，紙帶讀出器通過光電轉換作用將順序讀出並進行運算。如欲變更順序，只要更換穿孔紙帶即可。這種順控器容易實現較多的步數，改變程式容易，但紙帶壽命有限。

順序控制

順序控制，是指按照生產工藝預先規定的順序，各個執行機構自動地有秩序地進行操作，在工業生產和日常生活中套用十分廣泛，例如搬運機械手的運動控制、包裝生產線的控制、交通信號燈的控制等。順序控制有三個要素：轉移條件、轉移目標和工作任務，按照順序控制系統實現順序控制的特徵，可以將順序控制劃分為時間順序控制、邏輯順序控制和條件順序控制三類。

順序控制系統

如果一個控制系統可以分解成幾個獨立的控制動作，且這些動作必須嚴格按照一定的先後次序執行才能保證生產過程的正常運行，那么系統的這種控制稱為順序控制要求幾台電動機的啟動或停止必須按一定的先後順序來完成的控制方式，叫做順序控制。

順序控制是工業生產過程、工程機械設備等領域中的一種典型控制方式，在工業生產和日常生活中套用十分廣泛，例如搬運機械手的運動控制、包裝生產線的控制、交通信號燈的控制等。分析這類系統的控制特點，可以看出，順序控制是指根據預先規定好的時間或條件，按照預先確定的操作順序，對開關量實現有規律地邏輯控制，使控制過程依次進行的一種控制方法。

順序控制有三個要素：轉移條件、轉移目標和工作任務。

系統分類

按照順序控制系統實現順序控制的特徵，可以將順序控制劃分為時間順序控制、邏輯順序控制和條件順序控制三類。

時間順序控制

時間順序控制是指以執行時間為依據，每個設備的運行與停止都與時間有關。

邏輯順序控制

邏輯順序控制是指按照邏輯先後順序執行操作指令，與執行時間無嚴格關係。

條件順序控制

條件順序控制是指按照條件是否滿足執行相應的操作指令。

系統實現方式

順序控制系統有多種實現方式，包括：

繼電器順序控制系統

在繼電器組成的順序控制系統中，所有操作和邏輯關係都是由硬體完成的，即由繼電器的常開、常閉觸點，延時斷開、延時閉合觸點、接觸器、開關等元件完成系統所需要的邏輯功能。在繼電器控制系統中，受繼電器機械接觸點的壽命和可靠性限制，此類系統的可靠性較差，使用壽命短，更改邏輯關係不方便，只是用在一些老式的或簡單的控制系統中。

硬體邏輯電路順序控制系統

20世紀70年代出現的順序控制器，主要由分立元件和中小規模積體電路組成，由於採用電晶體、晶閘管等半導體元件代替繼電器，組成無觸點順序邏輯控制電路，使邏輯控制系統提高了可靠性和使用壽命，但仍存在更改邏輯關係不方便的缺點，目前也較少使用。

PLC順序控制系統

20世紀70年代之後可程式控制器出現並逐步得到了廣泛的套用，PLC用存儲器代替了機械式開關和電子式開關，用存儲器的存儲值代替了開光的狀態，提高了開關的可靠性，延長了使用壽命，而且存儲器的存儲值可以無限次使用，只要改變控制程式就可以實現更改邏輯關係了。

計算機順序控制系統

計算機，特別是數字計算機的出現，與工業控制相結合，形成了不同種類的計算機控制系統。計算機順序控制系統可實現邏輯控制功能，通常用於集散控制系統中，適合於大型和邏輯關係複雜的系統。