什么是順序控制

順序控制，是指按照生產(chǎn)工藝預(yù)先規(guī)定的順序，各個執(zhí)行機構(gòu)自動地有秩序地進行操作，在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中應(yīng)用十分廣泛，例如搬運機械手的運動控制、包裝生產(chǎn)線的控制、交通信號燈的控制等。順序控制有三個要素：轉(zhuǎn)移條件、轉(zhuǎn)移目標和工作任務(wù)，按照順序控制系統(tǒng)實現(xiàn)順序控制的特征，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。

順序控制的實現(xiàn)方式

1、繼電器順序控制系統(tǒng)

在繼電器組成的順序控制系統(tǒng)中，所有操作和邏輯關(guān)系都是由硬件完成的，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(guān)等元件完成系統(tǒng)所需要的邏輯功能。在繼電器控制系統(tǒng)中，受繼電器機械接觸點的壽命和可靠性限制，此類系統(tǒng)的可靠性較差，使用壽命短，更改邏輯關(guān)系不方便，只是用在一些老式的或簡單的控制系統(tǒng)中。

2、硬件邏輯電路順序控制系統(tǒng)

20世紀70年代出現(xiàn)的順序控制器，主要由分立元件和中小規(guī)模集成電路組成，由于采用晶體管、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(tǒng)提高了可靠性和使用壽命，但仍存在更改邏輯關(guān)系不方便的缺點，目前也較少使用。

3、PLC順序控制系統(tǒng)

20世紀70年代之后可編程控制器出現(xiàn)并逐步得到了廣泛的應(yīng)用，PLC用存儲器代替了機械式開關(guān)和電子式開關(guān)，用存儲器的存儲值代替了開光的狀態(tài)，提高了開關(guān)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，只要改變控制程序就可以實現(xiàn)更改邏輯關(guān)系了。

4、計算機順序控制系統(tǒng)

計算機，特別是數(shù)字計算機的出現(xiàn)，與工業(yè)控制相結(jié)合，形成了不同種類的計算機控制系統(tǒng)。計算機順序控制系統(tǒng)可實現(xiàn)邏輯控制功能，通常用于集散控制系統(tǒng)中，適合于大型和邏輯關(guān)系復(fù)雜的系統(tǒng)。

三菱plc如何實現(xiàn)順序控制

可編程控制器plc外部接線簡單方便，它的控制主要是程序的設(shè)計，編制梯形圖是最常用的編程方式，使用中一般有經(jīng)驗設(shè)計法，邏輯設(shè)計法，繼電器控制電路移植法和順序控制設(shè)計法，其中順序控制設(shè)計法也叫功能表圖設(shè)計法，功能表圖是一種用來描述控制系統(tǒng)的控制過程功能、特性的圖形，它主要是由步、轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)換條件、箭頭線和動作組成。這是一種先進的設(shè)計方法，對于復(fù)雜系統(tǒng)，可以節(jié)約60%~90%的設(shè)計時間。

我國1986年頒布了功能表圖的國家標準（gb6988.6-86）。有了功能表圖后，可以用四種方式編制梯形圖，它們分別是：起保停編程方式、步進梯形指令編程方式、移位寄存器編程方式和置位復(fù)位編程方式。本文以三菱公司f1系列plc為例，說明實現(xiàn)順序控制的四種編程方式。

例如：某plc控制的回轉(zhuǎn)工作臺控制鉆孔的過程是：當回轉(zhuǎn)工作臺不轉(zhuǎn)且鉆頭回轉(zhuǎn)時，若傳感器x400檢測到工件到位，鉆頭向下工進y430當鉆到一定深度鉆頭套筒壓到下接近開關(guān)x401時，計時器t450計時，4s后快退y431到上接近開關(guān)x402，就回到了原位。功能表圖見圖1：

四種三菱plc順序控制編程方式實例（一）

使用起保停電路的編程方式

起保停電路僅僅使用與觸點和線圈有關(guān)的指令，無需編程元件做中間環(huán)節(jié)，各種型號plc的指令系統(tǒng)都有相關(guān)指令，加上該電路利用自保持，從而具有記憶功能，且與傳統(tǒng)繼電器控制電路基本相類似，因此得到了廣泛的應(yīng)用。

這種編程方法通用性強，編程容易掌握，一般在原繼電器控制系統(tǒng)的plc改造過程中應(yīng)用較多。如圖2為使用起保停電路編程方式編制的與圖1順序功能圖所對應(yīng)的梯形圖，圖2中只有常開觸點、常閉觸點及輸出線圈組成。

四種三菱plc順序控制編程方式實例（二）

使用步進梯形指令的編程方式

步進梯形指令是專門為順序控制設(shè)計提供的指令，它的步只能用狀態(tài)寄存器s來表示，狀態(tài)寄存器有斷電保持功能，在編制順序控制程序時應(yīng)與步進指令一起使用，而且狀態(tài)寄存器必須用置位指令set置位，這樣才具有控制功能，狀態(tài)寄存器s才能提供stl觸點，否則狀態(tài)寄存器s與一般的中間繼電器m相同。在步進梯形圖中不同的步進段允許有雙重輸出，即允許有重號的負載輸出，在步進觸點結(jié)束時要用ret指令使后面的程序返回原母線。把圖1中的0-3用狀態(tài)寄存器s600-s603代替，代替以后使用步進梯形指令編程，對應(yīng)的梯形圖如圖3所示。這種編程方法很容易被初學者接受和掌握，對于有經(jīng)驗的工程師，也會提高設(shè)計效率，程序的調(diào)試、修改和閱讀也很容易，使用方便，程序也較短，在順序控制設(shè)計中應(yīng)優(yōu)先考慮，該法在工業(yè)自動化控制中應(yīng)用較多。

四種三菱plc順序控制編程方式實例（三）

使用移位寄存器的編程方式

從功能表圖可以看出，在0-3各步中只有一個步在某時刻接通而其他步都在斷開，把各步用中間繼電器M200-M203代替，就很容易用移位寄存器實現(xiàn)控制。圖4為用移位寄存器編程時的梯形圖，采用移位寄存器M200-M217的前四位M200-M203代表4個步，組成1個環(huán)形移位寄存器。用移位寄存器主要是對數(shù)據(jù)、移位、復(fù)位3個輸入信號的處理。該方法設(shè)計的梯形圖看起來簡潔，所用指令也較少，但對較復(fù)雜控制系統(tǒng)設(shè)計就不方便，使用過程中在線修改能力差，在工業(yè)控制中使用較少，大多數(shù)應(yīng)用在彩燈順序控制電路中。

四種三菱plc順序控制編程方式實例（四）

使用置位復(fù)位指令的編程方式

如圖5為使用置位復(fù)位編程方式編制的與圖1順序功能圖所對應(yīng)的梯形圖。在以置位復(fù)位指令的編程方式中，用某一轉(zhuǎn)換所有前級步對應(yīng)的輔助繼電器的常開觸點與轉(zhuǎn)換對應(yīng)的觸點或電路串聯(lián)，作為使所有后續(xù)步對應(yīng)的輔助繼電器置位和使所有前級步對應(yīng)的輔助繼電器復(fù)位的條件。對簡單順序控制系統(tǒng)也可直接對輸出繼電器置位或復(fù)位。該方法順序轉(zhuǎn)換關(guān)系明確，編程易理解，一般多用于自動控制系統(tǒng)中手動控制程序的編程。