順序控制系統

在生產過程控制中，有兩種類型的控制：一種稱為模擬量控制，另一種稱為開關量控制。 ^[1] 

在模擬量控制系統中，被控制量、設定值、控制器的輸入及輸出均為模擬量。這種系統將被控制量反饋值與設定值進行比較，然後根據比較的結果，改變控制量，最終使被控制變量維持在設定值，如水位調節系統、汽温調節系統等。在模擬量控制系統中，由於控制器、被控制對象以及反饋通道構成了一個閉合迴路，所以這種系統又稱為閉環控制系統(ClosedControlSystem，簡稱CCS）。 ^[1] 

在開關量控制系統中，檢查、運算和控制信息全部是“存在”或“不存在”兩種信息。系統輸入的往往是設備狀態信號，如設備的運行或停止、閥門的開或關，系統輸出的是起停命令或開關命令。這種控制系統的特點是按照預先規定的順序進行檢查、判斷、控制的過程，所以開關量控制又稱為順序控制系統（Sequence Control System，SCS）。 ^[1] 

順序控制系統是應用十分廣泛的一種工業控制系統，在機電一體化領域，主要用於自動化機器操作和製造過程控制。順序控制採用開關控制方式，輸出變量的開通或關閉是一系列輸入開關條件的函數。根據開關條件是時間函數或事件函數，順序控制系統分為時間驅動和事件驅動兩種類型。 ^[2] 

順序控制系統順序控制是指按預先設定好的順序使控制動作逐次進行的控制，多用成熟的可編程序控制器來完成順序控制。在機械製造自動化控制系統中，順序控制經歷了固定程序的繼電器控制、組合式邏輯順序控制和計算機可編程序控制器3個階段。 ^[3] 

按照規定的順序依次完成各種操作的控制系統。順序控制是一種按時間順序或邏輯順序進行控制的開環控制方式。能輪流顯示不同顏色和不同圖案的廣告霓虹燈是順序控制系統的一個簡單例子。

順序控制系統由順序控制裝置、檢測元件、執行機構和被控工業對象所組成。順序控制裝置又稱順序控制器，包括操作信號處理、邏輯處理、故障顯示、報警和比較檢出等環節。順序控制器有固定式順序控制器、矩陣式順序控制器、表格程序控制器及可編程序控制器等。

順序控制系統由三部分構成：

狀態檢測設備檢測被控設備的狀態，如設備是否運行、是否全開或全關等。這些檢測設備包括繼電器觸點、位置開關、壓力開關、温度開關等。 ^[1] 

控制設備用來實現狀態檢查、邏輯判斷（即進行邏輯運算）、產生控制命令。控制設備主要有下列幾種：

（1）機電型：機械凸輪式時序控制器。

（2）繼電器型：由繼電器構成。

（3）固態邏輯型：由半導體分立元件和集成電路構成。

（4）矩陣電路型：由二極管矩陣電路組成。

（5）PLC型：由可編程序控制器組成。

（6）DCS型：由計算機分散控制系統構成。

在這六種類型中，在電廠順序控制中用得最多的是繼電器型、PLC型和DCS型。 ^[1] 

如電動機的驅動及控制電路、電動頭驅動的閥門/擋板的驅動及控制電路、電磁閥等。 ^[1] 

在繪製順序控制系統原理圖時，一般應遵循以下原則：

（1）表示導線、信號通路、連接線等的圖線都應是交叉和彎曲最少的直線。可以水平佈置或者垂直佈置，也可以用斜的交叉線。 ^[4] 

（2）電路和元件應按功能佈置，並儘可能按其工作順序排列。對因果次序清楚的簡圖，尤其是電路圖和邏輯圖，其佈局順序應該從左到右和從上到下。 ^[4] 

（3）為了突出或區分某些電路、功能等，導線符號、信號通路、連接線等可採用粗細不同的線條來表示。 ^[4] 

（4）元器件和設備的可動部分通常應表示在非激勵或不工作的狀態或位置。 ^[4] 

（5）所有圖形符號應符合 GB 4728《電氣圖用圖形符號》的規定。如果採用上述標準中未規定的圖形符號時應需加説明。 ^[4] 

單元機組的順序控制一般分為三級，即系統級、功能組級和設備級。

系統級是較高級的順序控制，也稱為功能組自動方式。它能在少量人工干預下實現一個較大系統的起停，甚至整台機組的起停。SCS系統級程序在接受系統啓動指令後，可以按照一定的順序，將一個系統（如風煙通道系統）中的若干台設備安全的啓動；在系統級順序控制的基礎上，還可實現整台機組的順序控制，即在發出機組順序啓動指令後，可以將機組從起始狀態帶到某個負荷，甚至100%負荷，中間只有少量斷點，需要由運行人員按一下按鈕，程序才能繼續進行下去。實現系統級控制時，各功能組均處在自動方式，每個功能組程序執行完畢時都向系統級程序發出完成信號，系統級程序再發出指令指令啓動下一個功能組。 ^[1] 

功能組級，也稱為功能組手動方式。操作人員發出功能組啓動指令後，同一功能組的有關設備將按預定的操作順序和時間間隔自動啓動。功能組級控制是將相關聯的一些設備相對集中地進行啓動或停止的順序控制。它以某一台重要的輔機為中心進行順控。 ^[1] 

一個完整的功能組，包含三種操作。

第一種操作是功能組起、停和自動/手動切換，在用功能組級控制時，應將開關先切換到“手動”位置，然後再進行起停操作。 ^[1] 

第二種操作是“暫停HALT”和“釋放RELEASE”操作。當將控制順序置於“釋放”狀態時，可對功能組隨意進行起、停操作。當功能組在執行起、停指令時，若將控制方式置於“釋放”狀態時，則控制程序停止執行。 ^[1] 

第三種操作是有兩台以上的冗餘設備時，選擇某一台設備作為啓動操作的“首台設備”，並有自動/手動切換開關。一般來説，當選擇好“首台設備”，應將開關切換到“自動”位置。這樣，當第一台設備啓動完成之後，便會自動選擇第二台設備作為“首台設備”啓動做好準備。 ^[1] 

設備級是SCS的基礎級。操作人員通過CRT鍵盤或BTG盤上的按鈕對各台設備進行操作，實現單台設備的起停。當系統處於設備級控制時，操作員可通過操作枱的CRT畫面完成每一個驅動級設備的單獨操作。 ^[1] 

順序控制系統主要應用於機械、化工、物料裝卸運輸等過程的控制以及機械手和生產自動線。