在深入學(xué)習(xí)順序控制技術(shù)之前，應(yīng)先熟悉控制范圍、步序控制、連鎖控制和聯(lián)動(dòng)控制這四個(gè)順序控制技術(shù)中的常用術(shù)語(yǔ)，這非常有助于對(duì)順序控制技術(shù)的理解和應(yīng)用。
在《熱工自動(dòng)化設(shè)計(jì)手冊(cè)》中，將順序控制定義為：順序控制是按一定的次序、條件和時(shí)間要求，對(duì)工藝系統(tǒng)中各有關(guān)對(duì)象進(jìn)行自動(dòng)控制的一種技術(shù)。并進(jìn)一步說(shuō)明，采用順序控制就是將生產(chǎn)過(guò)程劃分為若干個(gè)局部的可控系統(tǒng)，利用適當(dāng)?shù)捻樞蚩刂蒲b置：通過(guò)指令機(jī)構(gòu)發(fā)出綜合指令，使某個(gè)局部系統(tǒng)的有關(guān)被控對(duì)象按預(yù)定的順序和要求自動(dòng)完成操作。這里再次應(yīng)用了面向“對(duì)象”的思想理念，化整為零，把一個(gè)大的生產(chǎn)系統(tǒng)劃分為若干個(gè)子系統(tǒng)，每個(gè)系統(tǒng)各自完成自己的任務(wù)，并處理各自的異常，系統(tǒng)的主邏輯再協(xié)調(diào)管理所有子系統(tǒng)，形成了初級(jí)的智能控制策略和控制系統(tǒng)。
我們可以通過(guò)實(shí)際來(lái)聯(lián)系一下理論，我們都知道函數(shù)的概念，如y=f(x)這個(gè)函數(shù)，它告訴我們一個(gè)x對(duì)應(yīng)一個(gè)y，或者一個(gè)x對(duì)應(yīng)多個(gè)y，再或者多個(gè)x對(duì)應(yīng)多個(gè)y，這是經(jīng)過(guò)抽象和高度概括得到的定義，我們大膽地想象一下，這里的x不一定是數(shù)字，可以是某種操作或者某種參數(shù)，這里的y也可以是某種結(jié)果或者某種操作，再進(jìn)一步形象化一些，昌暉儀表以鍋爐設(shè)備控制為例：我們按下了一個(gè)按鈕，擋風(fēng)板自動(dòng)開(kāi)啟，過(guò)了一會(huì)，風(fēng)機(jī)自動(dòng)運(yùn)行。如果把這里的“按下按鈕”操作是x，擋風(fēng)板自動(dòng)開(kāi)啟是中間結(jié)果，那么“風(fēng)機(jī)自動(dòng)運(yùn)行”就是y。假如我們關(guān)心的是風(fēng)機(jī)運(yùn)行的結(jié)果，這個(gè)結(jié)果是爐膛壓力的變化，那么這個(gè)時(shí)候“爐膛壓力”就變成了什么?當(dāng)然是y。
這樣我們就把上學(xué)時(shí)學(xué)到的枯燥無(wú)味的公式變得活靈活現(xiàn)，變得生動(dòng)。這個(gè)時(shí)候請(qǐng)停止閱讀，閉上眼睛把這個(gè)過(guò)程在腦海里回放幾遍，然后把其他具有相關(guān)規(guī)律的操作形成另一個(gè)函數(shù)，再想想這些函數(shù)之間的聯(lián)系。慢慢的，你會(huì)覺(jué)得各種知識(shí)猶如暢通的河流，交互融匯：奔騰不止。
1、控制范圍
控制范圍是指包括在同一個(gè)功能組內(nèi)的被控制設(shè)備的范圍。就火電廠應(yīng)用順序控制的情況看，控制范圍的差別是很大的，小型控制系統(tǒng)僅包括五六個(gè)被控設(shè)備，大型控制系統(tǒng)的被控設(shè)備可達(dá)一二百個(gè)。因此在設(shè)計(jì)一個(gè)順序控制系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)首先確定它的控制范圍，劃分的依據(jù)是生產(chǎn)工藝和過(guò)程，不符合工藝的劃分是無(wú)意義的，是破壞生產(chǎn)的。為了表達(dá)控制思路，我們使用功能表圖(SAM圖)來(lái)全面描述控制系統(tǒng)的控制過(guò)程、功能和特性，這種分析方法適用于電氣控制系統(tǒng)，也可用于非電控制系統(tǒng)，并不依賴控制系統(tǒng)所采用的具體技術(shù)，它的用途是描述生產(chǎn)工藝要求。
通常一個(gè)控制系統(tǒng)可分為兩個(gè)相互依賴的部分，即被控系統(tǒng)和施控系統(tǒng)。被控系統(tǒng)包括在執(zhí)行實(shí)際過(guò)程的時(shí)候所操作的設(shè)備，而接受來(lái)自操作者、過(guò)程等的信號(hào)，并給被控系統(tǒng)發(fā)出命令的設(shè)備稱為施控系統(tǒng)。施控系統(tǒng)的輸入來(lái)自兩個(gè)方面，一個(gè)方面是由操作者命令，另一個(gè)方面是由前級(jí)施控系統(tǒng)的命令和被控系統(tǒng)的反饋信號(hào)組成。
2、步序控制
某些時(shí)候，生產(chǎn)過(guò)程是一個(gè)過(guò)程循環(huán)，可以將其分解成若干個(gè)清晰、連續(xù)的階段，這樣的實(shí)現(xiàn)方法稱為順序步，簡(jiǎn)稱為“步”，步和步之間有轉(zhuǎn)換條件分隔，當(dāng)兩步之間的轉(zhuǎn)換條件滿足時(shí)，轉(zhuǎn)換得以實(shí)現(xiàn)，即上一步的活動(dòng)結(jié)束，同時(shí)下一步的活動(dòng)開(kāi)始。在一個(gè)循環(huán)過(guò)程中，步可以是動(dòng)作的開(kāi)始、持續(xù)或結(jié)束。在控制進(jìn)展的某一給定時(shí)刻，一個(gè)步可以是活動(dòng)的或非活動(dòng)的。當(dāng)步處于活動(dòng)狀態(tài)時(shí)，稱為“活動(dòng)步”，可以用二進(jìn)制變量的邏輯值“1”表示；當(dāng)步處于非活動(dòng)狀態(tài)時(shí)，稱為“非活動(dòng)步”，可用二進(jìn)制變量的邏輯值“0”表示(其實(shí)你反過(guò)來(lái)定義也是可以的，這完全看你高興和習(xí)慣)。當(dāng)一個(gè)步處于活動(dòng)狀態(tài)時(shí)，步內(nèi)部相應(yīng)的命令或動(dòng)作即被執(zhí)行。我們都玩過(guò)“大富翁”的游戲，這里面還是有些類似的，我們拋擲骰子，如果根據(jù)骰子的點(diǎn)數(shù)前進(jìn)了3步，碰到了“天使”，那么這個(gè)“天使”就一直跟著你，直到其他條件的滿足或轉(zhuǎn)換，才去執(zhí)行另外的動(dòng)作。
為了控制步序的走向，增加了轉(zhuǎn)換的操作條件，也稱一次判據(jù)，它是表示某一步活動(dòng)之前所應(yīng)具備的某種先決條件。當(dāng)所有操作條件都滿足時(shí)，才能執(zhí)行本步內(nèi)的操作，才允許施控系統(tǒng)發(fā)出操作命令，如啟動(dòng)潤(rùn)滑油泵前 ，油箱油位必須正常。這種判定方式在其他順控系統(tǒng)中也是經(jīng)常應(yīng)用的，用途的廣泛性在于設(shè)計(jì)者靈活的應(yīng)用?；貓?bào)信號(hào)也稱二次判據(jù)，是轉(zhuǎn)換條件之一，當(dāng)某一步為活動(dòng)步時(shí)，被控系統(tǒng)完成該項(xiàng)目操作之后，返回給施控系統(tǒng)的反饋信號(hào)，用以檢査操作命令的執(zhí)行情況。并且在步的轉(zhuǎn)換中，回報(bào)信號(hào)也有可能作為下一步的轉(zhuǎn)換條件，用以決定步的進(jìn)展。如潤(rùn)滑油泵啟動(dòng)后，正常時(shí)必須有油壓存在。因此回報(bào)信號(hào)是一次判據(jù)的另一種形式，當(dāng)相關(guān)的操作完成以后，回報(bào)信號(hào)就變成了一次判據(jù)，這是個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程。
3、聯(lián)鎖控制
在被控對(duì)象的控制回路中可以接入聯(lián)鎖條件，它也是使被控對(duì)象執(zhí)行操作的必要條件。當(dāng)聯(lián)鎖條件滿足時(shí)，立即操作被控對(duì)象，如潤(rùn)滑油壓力降低過(guò)多，應(yīng)啟動(dòng)輔助潤(rùn)滑油泵來(lái)抵消油壓的降低。一般關(guān)于聯(lián)鎖的操作都會(huì)增加一個(gè)聯(lián)鎖按鈕，需要的時(shí)候投入聯(lián)鎖，不需要的時(shí)候解除聯(lián)鎖，因此在系統(tǒng)運(yùn)行中聯(lián)鎖條件不是必需的，是可以選擇的。還有一種條件被稱為閉鎖，它是不允許被控對(duì)象進(jìn)行操作的條件。當(dāng)閉鎖條件存在時(shí)，禁止操作被控對(duì)象；反過(guò)來(lái)說(shuō)，只有當(dāng)閉鎖條件不存在時(shí)，才具備了操作被控對(duì)象的可能，例如，某些轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械設(shè)備的潤(rùn)滑油壓低時(shí)，不允許啟動(dòng)該設(shè)備，否則會(huì)燒掉關(guān)鍵部件，這樣的限制條件就是閉鎖。在設(shè)計(jì)上利用聯(lián)鎖和閉鎖的區(qū)別，可以很好地把設(shè)備的主要關(guān)聯(lián)和次要關(guān)聯(lián)進(jìn)行區(qū)分，保護(hù)設(shè)備的安全運(yùn)行和工藝條件的滿足。
4、聯(lián)動(dòng)控制
根據(jù)被控對(duì)象之間的簡(jiǎn)單邏輯關(guān)系，利用聯(lián)鎖條件或閉鎖條件將被控對(duì)象的控制回路按要求互相聯(lián)系起來(lái)，以形成某些特定的邏輯關(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)操作。聯(lián)動(dòng)控制適用于控制范圍小、操作項(xiàng)目少、操作步少的被控對(duì)象，它是對(duì)象間聯(lián)系的紐帶，是整體控制工藝的連接方式，也是各種控制組之間邏輯運(yùn)行的解決方案。
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