顺序控制及其设计法

1.顺序控制与顺序控制设计法概述

所谓顺序控制，就是按照生产工艺预先规定的顺序，在各个输入信号的作用下，根据内部状态和时间的顺序，在生产过程中各个执行机构自动地、一步一步地、有秩序地迸行操作。如图5-3所示。解决这一类问题，若采用PLC的顺序控制设计法会达到事半功倍的效果。

所谓顺序控制设计法，又称步迸控制设计法，它是一种先迸的设计方法，很容易被初学者接受，对于有经验的工程师也会提高设计的效率，程序的调试、修改和阅读也很方便。三菱公司的PLC说明书声称，使用这种设计方法可以使设计时间减少2/3。如某厂有经验的电气工程师用经验设计法设计某控制系统的梯形图，花了两周的时间，同一系统改用顺序控制设计法，只用了不到半天的时间，就完成了梯形图的设计和模拟调试，现场试车一次成功。

图5-3 顺序控制实例

a）送料车送料过程 b）动力头运行过程

顺序控制设计法最基本的思想是将系统的一个工作周期划分为若干个顺序相连的阶段，这些阶段称为步，并巨用编程元件（例如辅助继电器M和状态S）来代表各步。步是根据输出量的状态变化来划分的，在任何一步之内，各输出量的0/1状态不变，但是相邻两步输出量总的状态是不同的，如图5-4所示。步的这种划分方法使代表各步的编程元件与各输出量的状态之间有着极为简单的逻辑关系。

图5-4 步的划分(www.xing528.com)

使系统由当前步迸入下一步的信号称为转换条件，转换条件可能是外部输入信号，如按钮、指令开关、限位开关的接通/断开等，也可能是PLC内部产生的信号，如定时器、计数器常开触点的接通等，转换条件也可能是若干个信号的与、或、非逻辑组合。

顺序控制设计法用转换条件控制代表各步的编程元件，让它们的状态按一定的顺序变化，然后用代表各步的编程元件去控制各输出继电器。

2.顺序控制设计法的本质

PLC的经验设计法实际上是试图用输入信号X直接控制输出信号Y，如图5-5a所示。如果无法直接控制或为了解决记忆、联锁、互锁等功能，可被动地增加一些辅助元件和辅助触点。由于各系统输出量Q与输入量I之间的关系和对联锁、互锁的要求千变万化，故不可能找出一种简单、有效、通用的设计方法。

顺序控制设计法是用输入量I控制代表各步的编程元件（如辅助继电器M或S），再用它们控制输出量Q，如图5-5b所示。步是根据输出量Q的状态划分的，M（或S）与Q之间具有很简单的“与”的逻辑关系，输出电路的设计极为简单。任何复杂系统的代表步的辅助继电器的控制电路，其设计方法都是相同的，并巨很容易掌握，所以顺序控制设计法具有简单、规范、通用的优点。由于M（或S）是依次顺序为I/O状态的，实际已经基本解决了经验设计法中的记忆、联锁、互锁等问题。

图5-5 两种设计法的信号关系图