气动顺序控制系统

(1) 顺序控制的定义

顺序控制系统是工业生产领域，尤其是气动装置中广泛应用的一种控制系统。按照预先确定的顺序或条件，控制动作逐渐进行的系统叫做顺序控制系统。即在一个顺序控制系统中，下一步执行什么动作是预先确定好的。前一步的动作执行结束后，马上或经过一定的时间间隔再执行下一步动作，或者根据控制结果选择下一步应执行的动作。图1列出了顺序控制系统几种动作进行方式的例子。其中图a的动作是按A、B、C、D的顺序朝一个方向进行的单往复程序；图b的动作是A、B、C完成后，返回去重复执行一遍C动作，然后再执行D动作的多往复程序；图c为A、B动作执行完成后，根据条件执行C、D或C′、D′的分支程序例子。

图1  动作进行方式举例

(2) 顺序控制系统的组成

一个典型的气动顺序控制系统主要由6部分组成，如图2所示。

① 指令部　这是顺序控制系统的人机接口部分，该部分使用各种按钮开关、选择开关来进行装置的启动、运行模式的选择等操作

② 控制器　这是顺序控制系统的核心部分。它接受输入控制信号，并对输入信号进行处理，产生完成各种控制作用的输出控制信号。控制器使用的元件有继电器、IC、定时器、计数器、可编程控制器等

③ 操作部　接受控制器的微小信号，并将其转换成具有一定压力和流量的气动信号，驱动后面的执行机构动作。常用的元件有电磁换向阀、机械换向阀、气控换向阀和各类压力、流量控制阀等

④ 执行机构　将操作部的输出转换成各种机械动作。常用的元件有气缸、摆缸、气马达等

⑤ 检测机构　检测执行机构、控制对象的实际工作情况，并将测量信号送回控制器。常用的元件有行程开关、接近开关、压力开关、流量开关等

⑥ 显示与报警　监视系统的运行情况，出现故障时发出故障报警。常用的元件有压力表、显示面板、报警灯等

(3) 顺序控制器的种类

顺序控制系统对控制器提出的基本功能要求是：

① 禁止约束功能，即动作次序是一定的，互相制约，不得随意变动；

② 记忆功能，即要记住过去的动作，后面的动作由前面的动作情况而定。根据控制信号的种类以及所使用的控制元件，在工业生产领域应用的气动顺序控制系统中，控制器可分为如图3所示的几种控制方式。全气动控制方式是一种从控制到操作全部采用气动元件来实现的一种控制方式。使用的气动元件主要有中继阀、梭阀、延时阀、主换向阀等。由于系统构成较复杂，目前仅限于在要求防爆等特殊场合使用。目前常用的控制器都为电气控制方式，其中又以继电器控制回路和可编程控制器应用最普及

图2  气动顺序控制系统的组成

图3  顺序控制器的种类