順序控制就是使系統能按一定的順序工作，常用于離散的生產過程控制。順序控制又可以分為確定順序控制和隨機順序控制，在生產機械運行中常為確定順序控制，控制對象工作過程或順序是確定的。用 PLC 進行順序控制是 PLC 的基本應用，也是PLC 的優勢所在，在生產機械的自動化控制領域中，PLC 順序控制系統的應用很廣泛。

　　常用的生產機械順序控制系統運行時，設備按照生產工藝預先規定的順序，在各個輸入信號的作用下，根據內部狀態和時間的順序，在生產過程中各個執行機構自動地有秩序地進行操作，且這些動作必須嚴格按照一定的先后次序執行。PLC 順序控制系統的輸入信號大多數是行程開關、接近開關、光電開關、干簧管開關、霍爾元件開關等位置檢測開關，有時也采用壓力繼電器、定時器等。

　　FX 系列 PLC 順序控制程序的編程方法有很多，如狀態轉移圖和步進梯形圖編程、起動 - 保持 - 停止電路編程、置位和復位指令編程、移位指令編程等。本文以三菱的 FX 系列 PLC 為例，說明實現順序控制的常用四種程序設計方法。

1 狀態轉移圖和步進梯形圖編程

　　狀態編程就是將一個復雜的控制過程分解為若干個工作狀態，明確各狀態的任務、狀態轉移的條件以及轉移的方向，然后再依據總的控制順序要求，把這些狀態組合形成狀態轉移圖，最后依一定的規則將狀態轉移圖轉繪為步進梯形圖程序。因此步進梯形圖和狀態轉移圖是一一對應的，在進行編程時，我們首先是要根據設備的工藝過程控制要求，繪出狀態轉移圖。

　　狀態法編程思想其實就是將復雜的順序控制過程分解為若干個工作“狀態”，然后分別進行編程，最后再組合成整體程序。這種編程方法可以使編程工作程序化和規范化，是 PLC 程序設計的重要方法。狀態轉移圖是狀態編程的工具，圖中包含了順序控制程序所需用的全部狀態及各狀態間的相互聯系。對某一具體狀態來說，狀態轉移圖給出了該狀態的驅動任務、狀態轉移的條件和狀態轉移的方向。因此，狀態轉移圖可以非常清晰地表達出順序控制的整個工藝流程，形象直觀，可讀性很強，特別在復雜的順序控制程序中應用起來非常方便。

　　例如，某 PLC 控制的送料小車，小車原位停止時壓下限位開關 SQ1（X0），按下啟動按鈕 SB（X2），Y2接通小車前進，當運行到料斗下方時壓下限位開關SQ2（X1），Y2 斷開小車停止，同時 Y0 接通料斗門打開給小車加料，延時 10 秒后關閉料斗，Y3 接通小車后退返回，當回到原位時壓下限位開關 SQ1（X0），Y3斷開小車停止，Y1 接通小車底門打開卸料，延時 8 秒后卸料結束，完成一次動作，并可以循環。

　　該運料小車控制系統為典型的順序控制，采用狀態編程，其狀態轉移圖如圖 1 所示。 在負載驅動部分，Y1 前面加 X1 的常閉的作用是壓下限位開關后，能讓電動機的電源及時切斷，確保準確定位，從而保證運料小車工作的可靠性。小車運動控制狀態轉移圖可以轉換成對應的步進梯形圖，步進開始用STL 指令，其具有主控和跳轉功能，確保各狀態驅動嚴格按順序進行，步進結束用 RET 指令返回。

圖 1 狀態轉移圖

2 使用啟動- 保持 - 停止電路編程

　　啟動 - 保持 - 停止電路是最基本的 PLC 控制電路，有關斷優先和接通優先兩種形式，一般采用關斷優先控制，同時也可以衍生出許多常用控制電路程序。利用啟動 - 保持 - 停止電路思想，按照實際的控制邏輯，也可以很方便的設計出順序控制程序。

　　例如某設備工作循環為：X1 接通后 Y1 接通—X2 接通后 Y2 接通，同時 Y1 斷開—X3 接通后 Y3 接通，同時 Y2 斷開—X4 接通后 Y1 接通，同時 Y3 斷開，自動循環。利用啟動 - 保持 - 停止電路設計的控制梯形圖如圖 2 所示，系統啟動后能一直按順序自動循環運行，若 X5 接通，則 Y0-Y3 都斷開，系統停止工作。控制梯形圖利用常開常閉觸點、線圈等來實現輸出的順序接通控制，控制邏輯也很直觀，停止信號接通時，執行數據傳送指令 MOV，使 Y0-Y3 都清零斷開，實現設備停止。

圖2 起保停實現順序控制

3 使用置位和復位指令編程

　　利用置位指令 SET 和復位指令 RST 也可以實現順序邏輯控制，圖 3 所示的順序控制可以改為利用SET 和 RST 來實現。由于作用于輸出繼電器這類位元件時，SET 指令是實現接通并且保持，RST 指令是斷開并且保持。因此控制程序中就不再需要用輸出繼電器的常開觸點來自鎖，直接由觸點邏輯條件來控制輸出繼電器的復位和接通就可以，這種編程方法的順序轉換關系明確，程序也很容易理解，常用于控制系統中手動控制程序的設計。

圖3 位移位指令順序循環控制

4 使用移位指令編程

　　FX 系列 PLC 的移位指令常用的有循環移位指令和位移位指令。循環移位指令可以使數值或狀態實現自動循環移位變換，使用簡單，但是只能操作 16位或 32 位數據，使用受到限制。位移位指令使用靈活，可以對范圍內的任意位數據移位。用移位指令設計的梯形圖看起來簡潔，指令也較少，但對較復雜控制系統設計就不方便，在工業控制中較少使用，大多數應用于彩燈順序控制電路中。如圖 3 所示的控制程序，利用位移位指令實現了 Y00-Y11 共 10 個輸出繼電器的順序輪流接通。當 X0 接通時，Y00-Y11正序輪流接通 1 秒；當 X0 斷開時，Y00-Y11 反序輪流接通 1 秒，且能循環。如果輸出接彩燈即可以實現彩燈的順序自動控制。

5 結束語

　　PLC 的順序控制程序設計方法很多，每種控制程序形式都有其優缺點，編程時可以根據具體控制對象特征來選用，最終設計出優化、可靠的順序控制程序。