电气控制是一种应用最普遍的自动控制方式，在使用机械，液压、气动等控制方式中，也常常离不开电气控制。

电气控制中最初采手动开关控制，后来多数采用继电器—接触器控制，它可以实现对机床各种运动的自动控制，这种控制方法简单直接，工作稳定，成本低，能在一定范围内适应加工系统的需要，但固定接线的继电一接触器控制系统，满足不了加工程序经常改变，控制要求比较复杂的加工系统的要求，且系统设计麻烦，走线复杂，可靠性低，难以分析及排除故障。

近年来，一种新型控制装置—顺序控制器得到了迅速发展，它通过编码，逻辑组合来改变程序，能适应对程序需要经常变动的控制要求，使机床控制系统具有更大的灵活性和通用性。

自动线中每一台机床都具有各自的电气控制线路。其控制原理与一般单机并无本质的不同。但自动线还必须具有全线总控制电路，使各机床与各种辅助设备按照预定的顺序协调地工作。对于不同类型和不同工作性质的自动线，其电控线路必然各不相同。但一般全线的总控制电路都用具备下述共同机能。

1）  控制全线的自动工作循环，使自动线能连续地进行工作。

2）  能够实现单循环控制，在调整试车时，常需自动线在每次起动后只工作一个循环即停止，而在正常工作情况下，当需要停车时，自动线应在完成了一个动作循环，所有动力部件和运动机构都回到原始状态后才能停车，这一机能是由“预停”控制来实现的。

3）  各台机床及主要辅助设备均能单独控制，以便于调整。

4）  具有检查各种设备和装置工作情况的控制环节，以便即使发现故障产生的原因和位置。

5）  具备反映各种设备和装置工作情况的信号系统。

顺序控制器控制是按照预先规定好的“程序”对机械加工过程进行自动控制。

顺序控制器的主要特征如下：

1）  具有可变或可编的程序存储器，可以将被控制对象的动作程序预先存储起来，以供在控制过程中使用。

2）  顺序控制器的通用性及灵活性较好，对不同的加工工艺要求，可以配上不同的控制程序。如果工艺要求改变，只需改变程序。

3）  顺序控制器分有触点式和无触点式两中，其逻辑状态“0”和“1”之间电平相差明显，因此抗干扰能力强。

4）  工作原理简单。使用维护方便

1.       步进式顺序控制器

图52-72是步进式顺序控制器的结构框图。现场信号通过输入部分加到输入矩阵，经过输入矩阵的逻辑运算控制步进器步进，步进器R在输出矩阵逻辑配合下送出信号，完成控制过程。

步进式顺序控制器的基本电路形式见图52-73。输入矩阵和输出矩阵都做在一块板上。输入矩阵行母线接在反映输入信号（反映工作状态的信号）反馈信号（联锁条件信号）的继电器触点上，主要作用是根据步进条件产生步进触发脉冲，使步进器进入下一步工作。输出矩阵行母线接在输出继电器上（经三极管放大器），主要作用是每一步有电时，利用输出矩阵可以使相应的输出继电器得电，使相应的执行机构动作。

步进器又称步进开关，作用是根据触发脉冲信号自动移位，移位信号通过输入矩阵环节实现控制步进的功能，CP脉冲整形放大器的作用是将输入矩阵送给步进器的触发脉冲，经过电平转移，整形放大。供给步进器CP端作移位用，这样可以保证触发器可靠翻转。

2.       逻辑组合式顺序控制器

逻辑组合式顺序控制器的原理见图52-74。主要由下面三部分组成：

（1）       输入部分，主要由继电器组成，用来反映现场的信号，例如来自现场的行程开关，按钮、接近开关，光电开关，压力开关以及其他各种检测信号等，并把它们统一转换成矩阵板所能接受的信号送入矩阵板。

（2）       输出部分，主要由输出放大器和输出继电器组成，主要作用是把矩阵送来的电信号变成开关信号。用来控制执行机构，执行机构（如接触器、电磁阀等）是由输出继电器动合触点来控制的。同时，输出继电器的另一对动合触点和动断触点要反馈信号时使用。

（3）       矩阵板组合网络，矩阵板及耳极管所组成的组合网络，用来综合信号，对输入信号和反馈信号进行逻辑运算，实现逻辑控制功能。

3.       可编程逻辑控制器

可编程序逻辑控制器又称指令式顺序控制器，采用电子计算机原理，比前两种类型的控制器更加完善和灵活，用在规模较大，控制比较复杂的自动化加工系统中。

可编程序逻辑控制器的基本工作原理是利用逻辑运算来实现开关量控制。

可编程序逻辑控制器的原理框图见图52-75。

由于控制器主要用于加工过程的开关量控制，所以输入信号主要是开关量信号，开关量的现场信号经过隔离电路，再经过数据传送接口，送入器件状态寄存器中，现场信号的不同变化器件寄存器也随之不断变化。

控制程序确定后，由光电输入机或其他输入装置通过输入数据控制电路或程序设定器，将指令送到数码寄存器写入内存。现场信号送到器件状态寄存器后，由运算器运算出结果，仍送回器件状态寄存器，同时将虚拟线路图上的线号编号运算结果送到线路编号寄存器。在生产输出信号时经数据传送接口和输出数据控制电路把它送到执行元件。

由此可见，可编程序逻辑控制器一开机就连续不断地循环执行程序（指令），而且随着输入信号的变化，在执行程序中。由于运算结果的不同，输出也嘴之发生变化，这样就完成了输出随输入而变化的控制要求。这种类型控制器的特点是利用存储指令，在按指令进行运算，靠运算的结果去进行控制，这种用“软件”实现控制的方法，所用程序是和容易变换的。

以国产的ZHS-DKK02型可编程序控制器为例。这是一种中小型可编程序控制器，具有编程显示汉字化，结构模块化，1/0模块互换化的功能。由主机，CRT、键盘、打印机等组成，具有功能齐全，编程简单，抗干扰能力强等特点，以逻辑符号梯形图为编程方式，其输入/输出点数可根据需要任意选用模块。比如64点，由8个模块组成，可选用4个模块32点做输入，另32点输出，也可选6个模块做输入（48）点，另2个模块16点作输出，这样的配置形式灵活，经济效益好，该机的接线采用接线板，设在PC端面的前端，可将来自机床的主令开关，按钮、行程开关，压力继电器等信号及电磁铁、接触器、自动器等执行元件的控制信号，直接接到端子上，在更换模块时也不需要拆除，仅取下接线板即可。该PC的主要技术指标CRT显示，梯形图编程，拥护原程序存储形成磁带，拥护目标程序存储形式为EPROM16K字节，可供用户编入1500个以上开关符号（一个输入或输出符号为一个开关符）用户程序扫描时间平均1000个开关符30ms；1/0可互换槽位，输入电压DC/24V、AV/110V、220V，输出DC/24V/2A、AC110V/1A~2A、220V/1A~2A。用户自选，计算器32个，计数范围（1~99）。

计时器32个，计时范围（0.1~9.9s），中间记忆256个，顺序控制的工程步进器10个，每个32步，外形尺寸485mm×220mm×150mm。该控制器特别适合于老设备的技术改造，用DKK02PC代替常规的继电器逻辑控制可直接按原来的控制线路进行编程，只是符号做一些变换，DKK02PC的编程方法及功能见表52-43。

表52-43  DKK02 PC的编程方法及功能