1.掌握基本邏輯型電路和基本原理。3.掌握步進型順序控制器的相關概念和工作原理。本章要求：2.掌握基本邏輯型順序控制器的工作原理。第3章順序控制器1.掌握基本邏輯型電路和基本原理。3.掌握步進型順序3.1概述1.順序控制器就是根據(jù)預先規(guī)定的程序和條件，對控制過程各階段順序地進行自動控制。繼電接觸式控制系統(tǒng)是一種簡單的、低級的順序控制。它是通過電器的固定接線來實現(xiàn)順序控制的。對于要求比較復雜的控制對象，特別是工藝經(jīng)常變化的設備，就不能滿足要求。3.1概述1.順序控制器就是根據(jù)預先規(guī)定的程序和條件，對3.1概述2.電子計算機控制的系統(tǒng)，提高了控制系統(tǒng)的靈活性和通用性，但造價高，只適用大型設備的生產(chǎn)過程的自動控制。3.在生產(chǎn)中，大部分使用的是一些簡單的中、小型控制設備，而且大都屬于開關量的控制。而順序控制器正是一種采用開關量、按一定邏輯規(guī)律去控制生產(chǎn)過程的控制設備。3.1概述2.電子計算機控制的系統(tǒng)，提高了控制系統(tǒng)的靈活3.1概述4順序控制器分類可編程序控制器簡易順序控制器順序控制器應用范圍較廣的是矩陣式簡易順序控制器及較高級的可編程序式順序控制器。3.1概述4順序控制器分類可編程序控制器簡易順序控制器3.1概述時間步進型：以定時控制為主基本邏輯型：由二極管矩陣列組成(1)矩陣式順序控制器按邏輯控制系統(tǒng)條件步進型：以條件判斷為主多功能組合型：功能較多、結構靈活(2)可編程序式順序控制器3.1概述時間步進型：以定時控制為主基本邏輯型：由二極管矩3.2

基本邏輯型順序控制器基本邏輯型順序控制器是在繼電接觸式電路的基礎是發(fā)展起來的。兩種控制電路中的邏輯關系都是“與”、“或”、“非”及其組合來實現(xiàn)的。二者所不同的是繼電接觸式控制電路采用的是直接控制原理，而基本邏輯型順序控制器采用的是旁路原理。3.2基本邏輯型順序控制器基本邏輯型順序控制器是在3.2

基本邏輯型順序控制器3.2.1繼電接觸電路的基本邏輯電路—直接原理(復習)一、基本邏輯電路1.“與”邏輯電路動合觸點閉合使繼電器K線圈得電，繼電器動作。動合觸點動作定義為“1”狀態(tài)，不動作定義為“0”狀態(tài)；繼電器動作定義為“1”狀態(tài)，不動作定義為“0”狀態(tài)，則，K=S1·S2

在有觸點的控制電路中，觸點串聯(lián)就實現(xiàn)“與”邏輯控制。3.2基本邏輯型順序控制器3.2.1繼電接觸電路的基本邏

邏輯代數(shù)（又稱布爾代數(shù)），它是分析設計邏輯電路的數(shù)學工具。雖然它和普通代數(shù)一樣也用字母表示變量，但變量的取值只有“0”，“1”兩種，分別稱為邏輯“0”和邏輯“1”。這里“0”和“1”并不表示數(shù)量的大小，而是表示兩種相互對立的邏輯狀態(tài)。

邏輯代數(shù)所表示的是邏輯關系，而不是數(shù)量關系。這是它與普通代數(shù)的本質區(qū)別。返回邏輯代數(shù)（又稱布爾代數(shù)），它是分析設計邏輯電路的數(shù)學3.2

基本邏輯型順序控制器3.2.1繼電接觸電路的基本邏輯電路—直接原理(復習)一、基本邏輯電路2.“或”邏輯電路

K=S1+S2S1或S2任意一個閉合(為1狀態(tài))，繼電器K都會因線圈得電而動作(即1=1+0，1=0+1；1=1+1)；當S1和S2都不閉合時，繼電器線圈不得電，因而不動作(即0=0+0)。在有觸點的控制電路中，動合觸點并聯(lián)實現(xiàn)“或”控制。3.2基本邏輯型順序控制器3.2.1繼電接觸電路的基本邏3.2

基本邏輯型順序控制器3.2.1繼電接觸電路的基本邏輯電路—直接原理(復習)一、基本邏輯電路3.“非”邏輯電路

繼電器K2的動斷觸點與繼電器K1線圈串聯(lián)。字母K2上的一杠表示邏輯非。繼電器K2不動作(動斷觸點閉合，動合觸點打開)，繼電器K1動作；繼電器K2動作，繼電器K1不動作，二者是“非”邏輯關系。3.2基本邏輯型順序控制器3.2.1繼電接觸電路的基本邏3.2

基本邏輯型順序控制器可以看出，在繼電接觸控制電路中都是利用觸點直接串聯(lián)在線圈電路中，以控制電器的動作，故稱為“直接控制”，但這種繼電接觸控制電路的邏輯是固定的，缺乏通用性和靈活性。3.2基本邏輯型順序控制器可以看出，在繼電接觸控制電路中都3.2

基本邏輯型順序控制器3.2.2順控器的基本邏輯電路與邏輯組合—旁路原理一、旁路原理—靠觸點是否旁路來控制線圈b)旁路原理a)直接控制注意：二者達到同樣的目的所使用的觸點狀態(tài)剛好相反。例如：需要繼電器吸合，在直接控制中采用常開觸點，在旁路原理控制中則需采用常閉觸點。3.2基本邏輯型順序控制器3.2.2順控器的基本邏輯電路3.2

基本邏輯型順序控制器3.2.2順控器的基本邏輯電路與邏輯組合—旁路原理為了用統(tǒng)一邏輯代數(shù)式來描述這兩個控制方式，規(guī)定：(1)在直接控制系統(tǒng)中，電器線圈得電為“1”狀態(tài)。用S表示其動合觸點的狀態(tài)，表示動斷觸點的狀態(tài)。(2)在采用旁路原理進行控制的系統(tǒng)中，電器線圈S仍是得電為“1”狀態(tài)。用表示動合觸點的狀態(tài)，S表示動斷觸點的狀態(tài)。3.2基本邏輯型順序控制器3.2.2順控器的基本邏輯電路3.2

基本邏輯型順序控制器3.2.2順控器的基本邏輯電路與邏輯組合—旁路原理二、“與”邏輯電路b)實際應用電路c)矩陣板常規(guī)畫法a)旁路法電路圖3.2基本邏輯型順序控制器3.2.2順控器的基本邏輯電路3.2

基本邏輯型順序控制器3.2.2順控器的基本邏輯電路與邏輯組合—旁路原理二、“與”邏輯電路在基本邏輯順序控制器中，實際采用的“與”邏輯電路都接有二極管。如圖，在S1、S2和K支路中分別接有二極管V1、V2、V3。電路中的二極管在正向導通時起鉗位作用，反向截止時起隔離作用。3.2基本邏輯型順序控制器3.2.2順控器的基本邏輯電路3.2

基本邏輯型順序控制器3.2.2順控器的基本邏輯電路與邏輯組合—旁路原理二、“與”邏輯電路右圖為矩陣板常規(guī)畫法，其中斜箭頭表示二極管，箭頭方向為二極管導電的方向。豎線為豎母線，經(jīng)限流電阻R與電源連接。橫線為橫母線，接輸入信號S1、S2以及輸出繼電器線圈K3.2基本邏輯型順序控制器3.2.2順控器的基本邏輯電路3.2

基本邏輯型順序控制器3.2.2順控器的基本邏輯電路與邏輯組合—旁路原理三、“或”邏輯電路當S1動作，則A點電位與C點電位僅相差一個正向飽和壓降，電源通過R向K供電，繼電器K動作。S2不動作，B點電位被鉗位，C為高電位，則B、C間二極管被反向偏置。K=S1+S2a)實際應用電路b)矩陣板常規(guī)畫法3.2基本邏輯型順序控制器3.2.2順控器的基本邏輯電路3.2

基本邏輯型順序控制器3.2.2順控器的基本邏輯電路與邏輯組合—旁路原理四、“非”邏輯電路采用動合觸點的狀態(tài)對繼電器進行控制。當輸入開關元件S動作時，K線圈被觸點旁路，繼電器不動作。當開關元件S不動作時，K線圈得電，繼電器動作。a)實際應用電路b)矩陣板常規(guī)畫法3.2基本邏輯型順序控制器3.2.2順控器的基本邏輯電路3.2

基本邏輯型順序控制器3.2.3基本邏輯型順序控制器的結構矩陣式基本邏輯型順序控制器是一種最簡單的順序控制器，它利用二極管矩陣的組合網(wǎng)絡來控制生產(chǎn)過程?；具壿嬳樞蚩刂破髦饕奢斎?、輸出和具有存儲與邏輯功能的矩陣板組成。3.2基本邏輯型順序控制器3.2.3基本邏輯型順序控制器3.2

基本邏輯型順序控制器3.2.3基本邏輯型順序控制器的結構

(1)輸入部分：由輸入隔離繼電器組成，有多少個輸入信號，就需要有多少個輸入繼電器，也稱輸入點數(shù)。一般使用一個動合觸點作為信號狀態(tài)顯示，一個動合觸點及一個動斷觸點向矩陣板作等效采樣信號輸入，其余作為備用觸點。3.2基本邏輯型順序控制器3.2.3基本邏輯型順序控制器3.2

基本邏輯型順序控制器3.2.3基本邏輯型順序控制器的結構矩陣板是一塊雙面的印刷電路板，正面腐蝕成豎條，背面腐蝕成橫條，中間有一層絕緣板，不相連接。在橫母線和豎母線上打有小孔。由橫母線、豎母線和二極管構成的邏輯組合網(wǎng)絡，叫做二極管矩陣。3.2基本邏輯型順序控制器3.2.3基本邏輯型順序控制器3.2

基本邏輯型順序控制器3.2.3基本邏輯型順序控制器的結構輸入到二極管矩陣板的信號還有主令信號、反饋信號和時間信號。所有輸入信號送到二極管矩陣板中進行邏輯運算，在條件滿足時，發(fā)出輸出信號。3.2基本邏輯型順序控制器3.2.3基本邏輯型順序控制器3.2

基本邏輯型順序控制器3.2.3基本邏輯型順序控制器的結構

(2)輸出部分由輸出繼電器組成。將矩陣板邏輯組合結構轉變成開關信號，以控制執(zhí)行機構。每一個輸出繼電器都用一個動合觸點接通指示燈電路，顯示輸出信號。由于矩陣板母線上的輸出信號很弱，一般都需要設置一級中間功率放大電路3.2基本邏輯型順序控制器3.2.3基本邏輯型順序控制器3.2

基本邏輯型順序控制器3.2.4基本控制環(huán)節(jié)一、記憶環(huán)節(jié)圖a)為繼電接觸控制電路中的記憶環(huán)節(jié)。按下起動按鈕，KM通電并自鎖，于是對按鈕信號給予記憶，只要按下停止按鈕后，才接觸記憶。按照旁路原理中所做的規(guī)定，得到矩陣板電路b)。a)b)3.2基本邏輯型順序控制器3.2.4基本控制環(huán)節(jié)a)b)3.2

基本邏輯型順序控制器3.2.4基本控制環(huán)節(jié)二、互鎖環(huán)節(jié)圖a)為繼電接觸控制的互鎖電路。K1與K2通過各自常閉觸點起互鎖作用。按照旁路原理中所做的規(guī)定，得到矩陣板電路b)。a)b)3.2基本邏輯型順序控制器3.2.4基本控制環(huán)節(jié)a)b)3.2

基本邏輯型順序控制器3.2.4基本控制環(huán)節(jié)三、計時環(huán)節(jié)

a)延時吸合環(huán)節(jié)b)延時釋放環(huán)節(jié)3.2基本邏輯型順序控制器3.2.4基本控制環(huán)節(jié)a)延3.2

基本邏輯型順序控制器3.2.5組成矩陣板順序控制電路的基本規(guī)律在一些橫豎不相連的母線間接入相應的二極管，豎母線上端通過限流電阻R與電源相連，橫母線與輸入信號觸點、繼電器觸點及輸出繼電器反饋觸點相連，橫母線同時也是矩陣板的輸出信號線。二極管在矩陣板中的作用相當于觸點間的活動連接線，因而矩陣板可以將固定接線組成的死程序變成可靈活變更的活程序，這是順序控制器最突出的優(yōu)點之一。

3.2基本邏輯型順序控制器3.2.5組成矩陣板順序控制3.2

基本邏輯型順序控制器3.2.5組成矩陣板順序控制電路的基本規(guī)律在矩陣板上實現(xiàn)邏輯關系時，經(jīng)驗和規(guī)律如下：(1)首先將電器控制電路的動作條件用邏輯表達式列出，然后利用邏輯代數(shù)的運算規(guī)律中的分配律將邏輯表達式化為“與”項的和。3.2基本邏輯型順序控制器3.2.5組成矩陣板順序控制3.2

基本邏輯型順序控制器3.2.5組成矩陣板順序控制電路的基本規(guī)律(2)實現(xiàn)“與”邏輯運算的一般規(guī)則是：若“與”邏輯表達式為K=S1S2…Sn，則“與”函數(shù)K占一條橫母線，n個“與”因子占n條橫母線和1條豎母線，在1條豎母線與n+1條橫母線之間分別焊接二極管。

K=S1S23.2基本邏輯型順序控制器3.2.5組成矩陣板順序控制3.2

基本邏輯型順序控制器3.2.5組成矩陣板順序控制電路的基本規(guī)律(3)實現(xiàn)“或”邏輯運算的一般規(guī)則是：若“與”邏輯表達式為K=S1+S2+…+Sn，則“或”函數(shù)K占一條橫母線，n個“或”因子占n條橫母線和n條豎母線，在n條豎母線與n+1條橫母線之間分別焊接二極管。

K=S1+S23.2基本邏輯型順序控制器3.2.5組成矩陣板順序控制3.2

基本邏輯型順序控制器3.2.5組成矩陣板順序控制電路的基本規(guī)律(4)實現(xiàn)“非”邏輯運算的規(guī)則是：若“非”邏輯表達式為K=，則函數(shù)K和反變量各占一條橫母線，在同一條豎母線與這兩條條橫母線之間分別焊接二極管。

3.2基本邏輯型順序控制器3.2.5組成矩陣板順序控制3.2

基本邏輯型順序控制器3.2.5組成矩陣板順序控制電路的基本規(guī)律(5)橫母線的數(shù)目：二倍輸入點數(shù)加上三倍輸出點數(shù)。

W=2m+3nW——橫母線數(shù)目m——機器的輸入點數(shù)n——機器的輸出點數(shù)(包括時間單元)3.2基本邏輯型順序控制器3.2.5組成矩陣板順序控制3.2

基本邏輯型順序控制器3.2.5組成矩陣板順序控制電路的基本規(guī)律(6)豎母線的數(shù)目與輸出點數(shù)和實現(xiàn)每一路輸出所包含的“或”項多少有關。說明：在矩陣板中二極管不能用導線來代替，以免產(chǎn)生“混流”，影響“或”邏輯電路的正常工作。3.2基本邏輯型順序控制器3.2.5組成矩陣板順序控制3.3

條件步進型順序控制器基本邏輯型順序控制器結構簡單、制造維修方便。但由于其編程與繼電接觸式控制系統(tǒng)大體相同，需要設計出直接控制的控制電路。對于工藝過程較復雜的生產(chǎn)自動線，編制程序較麻煩，所有執(zhí)行電器都同時連接到同一電源上，自鎖、互鎖、記憶等環(huán)節(jié)使編程復雜，所以基本邏輯型順序控制器具有一定的局限性。

3.3條件步進型順序控制器基本邏輯型順序控制器結構3.3

條件步進型順序控制器步進型順序控制器，采用統(tǒng)一的電源聯(lián)鎖代替自鎖、互鎖及聯(lián)鎖等。大多數(shù)生產(chǎn)過程，其動作順序都是一步步進行的，每一步要求一定的執(zhí)行機構動作。因此，對步進式順序控制來說，只要能分清各個不同的工序，當一個工序動作完成以后，發(fā)出“動作完成信號”，就能使機械設備進入下一道工序——基本思路。

3.3條件步進型順序控制器步進型順序控制器，采用統(tǒng)3.3

條件步進型順序控制器步進型順序控制器是一種按照步進方式進行控制的裝置。以生產(chǎn)過程的動作完成信號作為程序轉換信號的步進型順序控制器為條件步進型順序控制器。以時間信號作為轉換程序的步進型順序控制器為時間步進型順序控制器。

3.3條件步進型順序控制器步進型順序控制器是一種按3.3

條件步進型順序控制器條件步進型順序控制器基本結構和工作原理

從電源聯(lián)鎖的角度考慮，要求條件步進型順序控制器能夠按布供電。為了擴大使用功能，對某些生產(chǎn)過程的控制，可以不按照原定的順序工作，跳過若干工序，然后在新的工序上再繼續(xù)順序工作。為此，設置了跳選部件。3.3條件步進型順序控制器條件步進型順序控制器基本結構和工3.3

條件步進型順序控制器條件步進型順序控制器基本結構和工作原理為了檢查是否符合跳步條件，將基本邏輯型順序控制器的矩陣板分三個部分：輸入矩陣、輸出矩陣、聯(lián)鎖矩陣。跳選部分很容易形成自動生產(chǎn)過程中內部的小循環(huán)，可以顯著節(jié)省程序步驟。為了觀察機器的運行狀態(tài)，順序控制器都設有程序顯示器件，用燈光或數(shù)字顯示工作順序。3.3條件步進型順序控制器條件步進型順序控制器基本結構和工3.3

條件步進型順序控制器條件步進型順序控制器基本結構和工作原理

現(xiàn)場信號手動輸入繼電器步進器輸入矩陣輸出矩陣多“1”檢測聯(lián)鎖矩陣跳選延時輸出繼電器執(zhí)行部件條件步進型順序控制器方框圖3.3條件步進型順序控制器條件步進型順序控制器基本結構和工3.3

條件步進型順序控制器下面分單元分析各組成部分的工作原理一、步進器基本邏輯型順序控制器與步進型順序控制器最根本的區(qū)別是后者有步進器作核心控制部件。步進器接受并判斷來自輸入矩陣的轉換信號，按照預定的要求，指揮控制器依次轉換程序，并向被控制的對象發(fā)出動作指令。3.3條件步進型順序控制器下面分單元分析各組成部分的工作原3.3

條件步進型順序控制器下面分單元分析各組成部分的工作原理一、步進器轉換信號是能鑒定某一程序正在進行的工作已經(jīng)最后完成，步進器自動轉入下一個程序，并在轉入下一