2.1 PLC顺序控制概述

关键词：手动控制、半自动控制、自动控制、组合逻辑、异步时序逻辑、同步时序逻辑、确定电路、随机电路、集中控制、分散控制、混合控制、用户、资源、基本逻辑设计法、高级逻辑设计法、图解设计法、工程方法设计、主令器件、反馈器件、执行器、控制器

2.1.1 顺序控制类型

可从不同角度进行顺序控制分类：

1.按人工干预情况分

（1）手动控制。如控制的实现主要靠人工，则称这种控制为手动控制。它是最常用、最基本的控制。手动控制是用主令器件，如按钮，直接向系统发送命令，实现控制。只是在需要安全联锁的场合，要用到反馈器件，用相应的反馈信号实现联锁。

（2）半自动控制。半自动控制是一旦系统人工起动，系统工作，其过程的展开是自动实现的，无须人工干预。但过程结束时，系统将自动停车。若再使系统工作，还须人工起动。这种系统也很常见，它是自动控制的基础。

（3）自动控制。自动控制是一旦系统人工起动，系统工作，其过程的展开是自动实现的，无须人工干预。而且可周而复始地循环进行。若要使系统停止工作，则要人工另送入停车信号，或运用预设的停车信号。

一个系统，往往都具有这三种控制。有时系统较复杂，可能无自动控制，或者也无半自动控制，但手动控制总是有的。作为一种目标，总是要力求能对系统进行半自动，以至自动控制。

手动控制较简单，弄清了手动输入与工作输出关系就好处理了。半自动控制不仅有手动输入，还有工作过程的反馈输入，之间关系也较复杂。半自动控制既是控制要达到的基本目标，也是实现自动控制的基础。因为有了半自动控制，只要在其循环末了，加上再起动的环节就可以实现自动控制了。而仅从控制角度考虑，加入这个环节是不困难的。

2.按逻辑问题的性质分

（1）组合逻辑。没有输出反馈，也不使用如计数器、定时器等具有记忆功能的组件，有的称转换机构（对PLC还有RS触发器），不对输入的历史加以记录，输出仅与输入的当前状况有关，而与输入的历史状况无关。最简单的组合逻辑例子算是一般家庭用开关控制照明的电路。所控制的电灯亮否仅与开关的当前状态有关，而与开关的历史状态无关。

图2-1b所示梯形图也是组合逻辑，用于显示三位置旋转刀架当前所处的位置。这里WW1、WW2、WW3哪个ON（如用其驱动指示灯），只取决于刀架的当前位置，而与其历史状况无关。

如图2-1a所示位置，两个行程开关均压合上。从梯形图可知，WW1 ON；逆时针转120°，则XK2压上，XK1不压，WW2 ON。再逆转120°，则XK1压上，而XK2不压，WW3 ON。再转120°又回到图示位置。这样，用两个开关的被压合状况的组合，就可反映出刀架处于3个位置中的哪一个。

图2-1 组合逻辑电路

图2-1c用3个行程开关，哪个压上将代表刀架处在哪个位置，关系更简单，梯形图略。

由以上分析可知，组合逻辑的特点是：

1）无反馈，也不使用转换机构。输出仅取决于当前输入组合，不接受自身反馈信号控制，不能记录输入历史。

2）单一解。由于输入历史没有记录，所以输出仅取决于当前输入。同一个当前输入的组合总是产生同一输出。

3）电路状态转换没有中间状态的过渡。

4）所需输入元件多，但逻辑关系简单。

（2）时序逻辑。有输出反馈，或使用如RS触发器、计数器、定时器等具有记忆功能的组件，有的称转换机构（对PLC还有RS触发器、计数器等），对输入的历史加以记录，输出不仅与输入的当前状况有关，而且还与所记录的输入的历史有关。最简单的时序逻辑例子算是用按钮控制去开动一台机器。所控制的机器是否运转不仅与按钮当前是否按上有关，还与是否记录到按过的历史有关。

如图2-2a所示，也是用3个指示灯显示刀架位置。但它只用一个行程开关。其梯形图程序如图2-2b所示。

如开始时，XK1压上、ON，而且WW1也是ON，用其显示刀架处于位置1。当刀架逆时针转位，先是XK1松开、OFF，到新的位置后又将它压下、ON，其结果将是WW2 ON，WW1 OFF，显示处于位置2。而当刀架又逆时针转位，XK1又是先松开、OFF，到新的位置后又被压上、ON，则WW3 ON、WW2 OFF，显示处于位置3。这时，刀架再逆时针转位，则回到原来位置，WW1 ON，WW3 OFF。逻辑复原。

以上分析比较粗略，在下一节进行通电表介绍之后，还有详细说明。

当然，这种电路，刀架只能固定在一个转动方向。而且这个逻辑在开始时，要根据刀架的位置指定WW1、WW2或WW3哪个ON。在实际上，刀架也都是固定一个方向转动的。故这个指定是不难实现的。

分析以上逻辑可知，时序逻辑的特点是：

1）反馈，或使用转换机构。输出不仅取决于当前输入组合，还受自身反馈信号控制。能记录输入历史。

2）多解。由于输入历史可以记录，所以输出不仅取决于当前输入，还取决于所记录的输入历史。同一个当前输入，但所记录输入历史不同，即可产生不同输出。

3）电路状态转换为顺序推进。

4）所需输入元件少，但逻辑关系复杂。

图2-2 异步时序逻辑

提示：实际刀架转位控制多用计数器，用转位后不同的计数值显示位置。由于这里运用了计数器的记录功能，因而它也是时序逻辑。

（3）时序逻辑可分为异步时序逻辑与同步时序逻辑：

1）同步时序：有统一的节拍转换脉冲，输入信号改变的作用由节拍脉冲激活予以实现。这可避免在变量变化时，其间相互的影响，因而考虑的关系要简单一些。

2）异步时序：无统一的节拍转换脉冲，节拍转换由输入信号的改变予以实现。但变量的变化会相互影响，考虑的关系要复杂一些。

PLC的CPU硬件逻辑电路就是同步时序逻辑。它的工作就是由同步（时钟）脉冲统一控制的。PLC程序，只能是一条一条执行。从这个意义上讲，它的逻辑关系不是同步的，而是异步的。但有三点值得注意：

1）PLC程序是循环执行，执行后还要靠I/O刷新予以实现。从这个意义上讲，是否也是同步？可否做到指令的执行是异步的，指令的实际作用是同步的？

2）PLC有微分指令：上升沿微分，只在被微分量从0到1的那个扫描周期，这个微分输出才为1；下降沿微分，只在被微分量从1到0的那个扫描周期，才为1。可否用这个微分信号做同步脉冲信号，也按同步的方法设计部分梯形图逻辑？

3）利用微分指令还可能出现，在执行过程中，先执行的指令造成的一些输出、或内部继电器状态改变，而影响后执行指令的逻辑条件，从而导致不同步。能设法避免这个情况的发生吗？

答案是肯定的。这样处理，称异步时序逻辑同步化。怎么实现PLC时序逻辑同步化，将在本章第4节做进一步讨论。

3.按顺序的确定性分

（1）确定控制。控制对象工作过程或顺序是确定的，与其对应的控制电路即为确定控制程序。多数PLC程序为确定控制。

确定电路的设计首先要弄清这个确定的过程或顺序，然后再根据过程的展开或顺序的推进情况逐步地设计。

确定控制有组合的，也有时序的。不过时序的更多些，因为既是确定的，把它设计成时序的，输入信号可以减少。

（2）随机控制。如果对象的工作过程或顺序不是确定的，其对应的控制电路即为随机控制。多数PLC程序也可为随机控制。

随机控制可用穷举法，分析所有的可能，然后再设法分别予以处理。也可把它理解为有分支的顺序控制。可根据输入逻辑条件的不同，选择不同进程分支。所以，随机控制又可称为有分支的顺序控制。而确定控制则称为无分支的顺序控制。

组合逻辑多为随机控制。如设备的各种手动操作，多是随机的。但时序逻辑也有随机的。如控制电梯工作，某一时刻往第几楼开，在第几楼停，都是根据使用电梯的人的要求随机确定。

4.按控制资源与用户关系分

这里用户指对系统服务需求者，资源指系统服务提供者。根据这两者关系顺序控制可分为

（1）单资源单用户。一般顺序控制系统多是这样。工作的过程比较单一。尽管控制顺序可以有各种组合，但各有各的资源，各有各的需求。不存在对资源占用的争抢，也没有资源合理利用问题。

（2）多资源单用户。如高楼供水系统，一般都备有多个水泵。用水高峰时全部投入运行。用水不多时，只是个别运行。到底哪个个别运行，就有资源合理利用问题。再如化工厂的空气压缩机供气与用气，也有这个问题。显然面对此类顺序控制，除了要处理顺序关系，还要处理资源调度问题。

（3）单资源多用户。如一部电梯，多层用户要求服务。特别是在同一时间，有的要电梯上升，而有的要下降。这里就有资源的合理分配问题。再如，服务于多个设备的机械手，仅一个资源，却要为多个设备服务，也有这个问题。显然面对此类顺序控制，除了要处理顺序关系，还要处理用户公平竞争问题。

（4）多资源多用户。多层多电梯控制就是典型实例。情况更复杂。据讲当今设计有可供256层使用的电梯群。这群电梯每层有4组（区域），每组4个。即256层每层都有16个电梯可用，而每个电梯都可能有256个用户参与选择。这里资源合理调度及用户公平竞争问题都相当复杂。其控制算法以及控制的实现都不是PLC所能胜任的。据讲要用计算机控制，而且一台计算机还不够，还要用到计算机网络。

尽管用户与资源间的关系这么复杂，但多数PLC程序只是用于单资源单用户的情况。本章讨论的也多只限于这些。

2.1.2 顺序控制编程方法

逻辑量控制的编程方法很多，较实用的有：基本逻辑设计法、图解设计方法、高级逻辑设计法、工程设计法及数据结构设计法。这些设计方法，也多都是先设计算法，然后再考虑算法实现。

此外，还有什么方法也不讲，只凭经验设计。有的继电电路设计的工程师，也可先设计继电控制电路，然后再翻译成PLC程序。

1.基本逻辑设计法

基本逻辑设计法是基于逻辑量间的与、或、非的关系，用逻辑综合方法，处理逻辑量的输入与输出间的关系。

顺序控制程序逻辑设计就是，根据要求的逻辑量的输入（历史值与当前值）与输出间的对应关系，运用逻辑综合方法，运用PLC的基本逻辑处理指令去设计程序。

逻辑综合涉及算法设计、PLC的指令选择及资源利用。具体的答案往往不止一个，而是多个。但由于逻辑设计的理论比较成熟，所以，实现算法设计及编程优化是不难做到的。

从本质上讲，基本逻辑设计法用于触点电路、继电器电路及PLC顺序控制程序设计与用于数字电路的综合是一致的。作者在1989年出版的《机床控制电器及电控制器》及1993年出版的《可编程序控制器》两书中就分别这么处理过。本书还将沿用此方法。

基本逻辑设计法编程比较严谨，所设计的程序比较精炼。但若处理的变量多时，不大好把握。同时，基本逻辑设计法主要是基于与、或、非等逻辑关系的指令，而实际上，PLC还有很多其他可供逻辑量处理的指令，所以，如果处理的问题较复杂，还应寻找较易掌握及较高效率的方法。

本章介绍的基本逻辑设计方法有3个：组合逻辑设计法、异步时序逻辑设计法及同步时序逻辑设计法。

2.高级逻辑设计法

高级逻辑设计法也是用逻辑综合方法处理逻辑量的输入与输出之间的关系。与基本逻辑设计法不同的是，在逻辑分析时，它不单纯基于逻辑量间的与、或、非的逻辑关系，还要用到其他的逻辑量间的关系。在逻辑综合时，所用也不仅仅是PLC的基本逻辑处理指令，还要使用到PLC的高级处理指令。

使用这些方法，既可把一些复杂的问题变得简单，而且还可充分利用PLC的资源，设计出效率较高的PLC程序。

本章将介绍的高级逻辑设计法有：逻辑标志值法编程及高级指令编程。

3.图解设计法

它是运用图形进行设计。用梯形图语言编程实质也就是图形法，无论什么方法，若把PLC程序等价成梯形图后，就要用到梯形图法。

此外，还有时序图法、流程图法等。

时序图法是根据信号的时序关系，画时序图，再根据这个时序图，去分析信号间的关系，进而去设计程序。时序图法很适合于时间顺序关系清晰的顺序控制程序设计。

流程图是用框图按顺序表达PLC输出与输入之间的关系，在使用步进指令或使用顺序功能图编程的情况下，用它是很方便的。

也还有用Petri网建模，进而用以编程。Petri网功能强大，应用很广，PLC的顺序流程图语言就是来源于它……

图解法比较直观，设计过程不易出错，也是人们较爱用的方法之一。本章将介绍时序图法、流程图法及Petri网法编程。

4.工程设计法

工程设计法就是运用自动控制理论与方法，分析与设计逻辑量输入与输出间的顺序控制关系。其目的是弄清所控制的对象，是怎样按要求的顺序工作的。

在PLC出现之前，工程上已用了很多顺序控制的方法，也有很多好的机理与做法。如普通金属切削机床的分散控制，就是靠每一动作完成的反馈信号，去结束本动作，并起动下一动作。到所有动作都执行完了，如半自动机床则停车；如自动机床则靠最后一个动作的完成信号，去重新起动第一个动作。

对于生产率很高的自动机床，其自动化用的则是集中控制。手段是用分配轴和用其他机械办法。机床工作时，分配轴不停地转动，并靠轴上的各种不同形状的凸轮，去控制机床的各部件运动。分配轴转动一周，各部件的运动也完成一个周期，并完成一个工件的加工。机理不复杂，但能完成很复杂的控制。只是它不是反馈控制，有点不可靠（只好用安全销做安全保护）。由于使用机械的手段实现控制，调整也较麻烦。

现代化的、功能很强、性能很高的机床多用混合控制。手段不用机械，而用电、用程序控制。机床按一个个程序（或步）依次工作。各个程序（或步）执行什么动作，可预先设计。而程序（或步）的转换则要靠动作完成的反馈信号触发。得不到反馈信号，程序（或步）将不会往下推进。所以，它既能完成复杂的控制，又能保证安全工作。

如果抛开上述控制的具体过程，把这些机理上升为控制算法，并选择PLC的有关指令去实现这些算法，就有了分散控制、集中控制及混合控制算法及相应的控制程序。只是以前金属切削机床自动化用的是硬件实现，而如今PLC的这个工程控制用的是软件实现。

（1）分散控制。其控制命令是由分散的动作完成反馈信号提供。图2-3所示的是基本分散控制的原理图。

从图2-3可知，当起动条件满足，给系统起动信号后，系统将产生动作1。当动作1完成，则产生动作1完成信号，并用此信号直接使动作2工作（动作1停止）。到了动作2完成，再用它的完成信号使动作3工作……依此类推，直到所有动作完成，系统工作停止，或又从动作1开始，重复这个过程。本书第1章1.6.5节就是这个算法的一个程序实现。

分散控制有反馈，工作可靠。其缺点是控制关系复杂，程序量随着动作的增加而增大。

（2）集中控制。命令是由集中控制器提供。图2-4所示为按集中原则实现控制的简图。

图2-4中，控制器顺序地发出一个个动作命令，直到全部动作完成。如果是自动工作，控制器又发出动作1命令；如果不是自动工作，控制器停止发送命令，系统工作停止。

用这一原则进行控制，其程序容易设计，效率高。有的PLC有凸轮单元或凸轮指令，更为用这种原则的设计提供了方便。

其缺点是没有反馈，如果协调不好，或采取的措施不当，系统易出现问题。本书第1章1.6.4节的用计数器实现时间控制也可理解为它的一个实现程序。

（3）混合控制。它的控制命令由集中控制器发出，而什么时候发出命令，则是由分散的反馈信号控制。图2-5所示为基本混合控制逻辑的原理图。

混合原则把分散与集中原则的优点兼而有之。程序要复杂一些，但程序量不随动作的增加而增加。多用于复杂的顺序控制。

图2-3 基本分散控制原理图

图2-4 集中控制原理图

5.数据结构设计法

计算机数据结构中用的线性链表的数据查找，与上述混合步进控制颇为类似。数据结构设计法就是用数据查找的方法，图2-6所示为线性链表算法的框图。

图2-5 混合控制逻辑原理图

图2-6 线性链表算法的框图

从图2-6可知，这里有多组数据。在每组数据中，都有标号、设定输入、设定输出及指向的次一标号。当程序起动之后，先启用链表中标号0的数据。用它的指向，生成设定输出，再由设定输出产生虚拟输出，进而通过逻辑转换变为实际输出，以进行对系统第一步控制。

生成实际输出后，则等待实际控制效果的反馈。其过程是，先把实际反馈输入转换为计算输入，再进行计算输入与这里的设定输入比较。当这个比较结果一致，则转到次一个标号，停用本标号指向的数据，启用次一个标号指向的数据。进而根据次一个标号数据的输出生成输出，并等待新的控制效果的反馈。

这个过程重复进行，直到次一个为实现停止功能标号（具体可按约定设置），则过程结束，完成整个顺序控制。

可知，它与混合控制不同的只是，它不用步进机制，而用数表链接。算法更简洁些。熟悉计算机编程的人员也许更愿意使用。

2.1.3 顺序控制输入器件

用以获得PLC控制信号。

1.主令器件

用于产生控制命令的元器件，如有按钮、钮子开关及转换开关等。

（1）按钮。有常开触点及常闭触点。如未按下，则常开触点断，而常闭触点通。如按下，则常开触点通，而常闭触点断。而使用的通断手段可以为触点，也可为半导体电路。其工作示意图及电气图形符号如图2-7所示。PLC使用的都是常开触点。

图2-7 按钮

1—按钮帽 2—复位弹簧 3—动触桥 4—常闭触点 5—常开触点

提示：PLC用按钮多只使用常开触点，故可选用不带常闭触点的按钮。但也有人建议，为安全计，安全控制用按钮可以采用常闭触点。

（2）钮子开关。用于控制小电流电路的通断。有“刀”与“掷”之说。前者指可控制多少通路，后者指通路接通位置选择。如两刀、单掷，指可控制两条通路，但各通路只有一个接通位置。可选择使其合上、两通路都通；或使其断开、两通路都断。再如单刀、双掷，指只控制一个通路，但有两个接通位置选择。可使其处一个位置，选择一个接通；或处另一位置，选择另一个接通；或使其断开、哪个都不接通。

（3）转换开关。可控制较大电流电路的通断。而且“刀”与“掷”也更多，可用于控制命令的多种选择。

2.反馈器件

用于生成触点通或断反馈信号的元器件。可作为PLC的反馈输入。

根据生成的原因分，有：行程开关，压力继电器，速度继电器，热继电器，液位继电器，时间继电器，计数器，电流继电器。

（1）行程开关。是检测部件运动行程反馈器件。有常开触点及常闭触点。如未达到行程要求，则常开触点断，而常闭触点通。如达到行程要求，则常开触点通，而常闭触点断。而使用的通断手段可以为触点，也可为半导体电路。后者也称接近开关。

（2）压力继电器。是检测气体或液体压力信号的器件。达到设定或超过设定压力时，它常开触点通，而常闭触点断。反之，则常开触点断，而常闭触点通。

而使触点通断的手段可以是实际通断的触点。也可以是半导体电路。前者称触点器件，后者称无触点器件。无触点器件用改变电路电阻实现通断。加大电阻，相当于断开；减少电阻，相当于接通。

（3）其他物理量继电器。如速度、温度等，也都可成为检测量，也有对应的继电器。而由于PLC内置有大量的“软”计数器及时间继电器。所以，这两种继电器在PLC控制系统中基本不用。

3.输入接线

（1）触点输出的传感器件接线。多只用常开触点。用它的常闭触点则对它取“非”。如使用停车按钮，就是这么处理的。

触点是无源的，没有极性的区别。所以，与PLC输入点连接时要把电源串入。如图2-8a所示，电源可以是直流的，如24V，也可交流的，如110V、220V。器件距离PLC较近，多用24V直流。因为PLC多提供有此电源，PLC输入模块的输入点电压也多是这个规格，所以，这么用很方便。当然，如果器件离PLC较远，为了防干扰，也可用交流电源。但这时一定要选用相应电压规格的输入模块。

（2）无触点输出的传感器件接线。这类传感器是有电源的电子电路，有极性的。针对不同的输入传感器有不同的接线，如图2-8所示。由于电子电路分断时总是有小量的漏电流及上电时出现浪涌电流，很可能出现信号被PLC误读。所以，有时要采取措施予以避免。具体细节请参见欧姆龙PLC操作手册。

图2-8 不同输出的传感器与PLC输入点接线

2.1.4 顺序控制执行器

1.执行器

是PLC控制输出的对象。有的直接用PLC输出点控制，有的用输出点通过控制器间接控制。顺序控制执行器有电动机、电磁铁、液或气压油缸、液压电动机等。而这些执行器都可使用接触器、电磁阀进行控制。

（1）电磁铁。通电后可产生牵引力。有直流、交流驱动两种。其控制可直接用PLC的输出点。如果功率较大，也可经中间继电器。

（2）电动机。用以驱动运动部件。有直流电动机，更多的为交流电动机。电动机的控制主要有起动，停车及制动，调速及变向控制。这些都是用电路的切换实现。而电路切换主要用接触器。

（3）液或气压油缸、液压马达。用以驱动运动部件。它们的控制主要有起动、停车、调速及变向控制。这些都是用油（气）路的切换实现。而油（气）路切换主要用各种电磁阀。

（4）电磁阀。改变通电状况，即可改变阀门位置，进而实现油（气）通路的变化。如控制

电流不大，可用PLC的输出触点直接控制。如控制电流超过2A，PLC输出点先控制中间继电器或接触器，然后通过中间继电器或接触器再控制它。

（5）电动阀用以开启、关闭阀门，以控制液（气体）体流量。它的驱动一般为电动机。所以PLC控制它可通过接触器。

2.控制器

用触点直接或间接实现控制执行器的器件。触点又受它的控制线圈控制。触点有常开、常闭两种。线圈通电，触点接通；断电，触点分断，称之为常开触点。线圈通电，触点分断；断电，触点接通，称之为常闭触点。

（1）中间继电器。也称电磁式继电器，如图2-9所示，它由返回弹簧、线圈、衔铁、动触点、常开触点、常闭触点等组成。只要在线圈两端加上额定电压、流过额定电流，所产生的电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引下克服返回弹簧拉力吸向铁心，从而使常开触点与动触点吸合，常闭触点与动触点分断。当线圈断电，电磁吸力随之消失，衔铁就会在弹簧力作用下返回原来位置，使常开触点分断，常闭触点吸合。

控制中间继电器的线圈驱动功率不大，而它所控制的触点耐压大、可通过的电流也大。因而可起到功率放大的作用。但中间继电器触点通过的电流还是小，耐电压也低，没有灭弧装置，故只能用于实现中间控制或辅助控制。中间继电器电气图形符号如图2-10所示。

（2）接触器。其结构如图2-11所示。它的工作原理与中间继电器相似。但增加有触点灭弧装置。触点可通过的电流大，耐电压高。除了主触点，还有辅助触点。其主触点可用于电动机的各种控制。辅助触点可提供反馈输入。接触器的电气图形符号如图2-12所示。

图2-9 电磁继电器结构示意

1—底座 2—接线端子 3—连接线 4—常闭触点 5—常开触点 6—动触点 7—衔铁 8—返回弹簧 9—电磁铁 10—线圈

图2-10 中间继电气图符号

图2-11 接触器结构简图

1—铁心 2—衔铁 3—线圈 4—常开触点 5—常闭触点

（3）固态继电器（Solid State Relays，SSR）。问世于20世纪70年代，其外观如图2-13所示。有两个输入端，两个输出端，中间采用隔离器件实现输入输出的电隔离。它利用电子元件（如开关晶体管、双向晶闸管等电力电子器件）的开关特性，用输入端去控制输出端电路的接通和断开，因此又被称为“无触点开关”。

固态继电器类型较多。按工作性质分有直流输入-交流输出型，直流输入-直流输出型，交流输入-交流输出型，交流输入-直流输出型。按安装方式有装置式（面板安装），线路板安装型。按元件分有普通型和增强型。

图2-12 接触器电气图符号

图2-13 固态继电器外观图

固态继电器的优点是多数产品具有零电压导通，零电流关断，与逻辑电路兼容（TTL、DTL、HTL）切换速度快、无噪声、耐腐蚀、抗干扰、寿命长、体积小，能以微小的控制信号直接驱动大电流负载等。缺点是存在通态压降，需要散热措施，有输出漏电流，交直流不能通用，触点组数少，成本高。

由于固态继电器的内在特点，自问世以来已进入电磁继电器的大多数领域，在少数领域已完全取而代之。目前固态继电器已被广泛应用，如电炉加热系统、遥控机械、电动机、电磁阀以及信号灯、闪烁器、舞台灯光控制系统、医疗器械、复印机、洗衣机、消防保安系统等。

提示：这里只是对控制器的定性介绍。实际控制器的品种、型号、规格非常多，可按需要选用。

3.输出接线

（1）继电器输出点。没有极性，使用交流、直流电源均可。只要在触点耐压及最大通过电流限制之内，可任意连接电源与负载。直接控制负载工作。如果超出限制，可通过中间继电器或接触器再驱动负载。特别电动机这样负载更是这样。

（2）晶体管输出点。有NPN型与PNP型。有极性，只能使用直流电源。而且电源的规格及类型的使用也要相符。它通过的电流比继电器输出点小。但它的响应速度快。如功率不足，可利用固态继电器或半导体功率放大器放大。

（3）晶闸管输出点。只能使用交流电源。

（4）短路保护。连接负载发生短路，将烧毁输出元器件及印制电路板，所以，推荐在输出电路接入保护熔丝。熔丝的容量应为输出额定值的2倍。

（5）使用晶体管输出时，因为存在剩余电压，故不可直接与TTL连接。要用CMOS-IC接收后，再与TTL单元连接。此外，晶体管输出需要用电阻来上拉。如果使用一个晶闸管输出单元去驱动一个低电流负载，漏电流有可能使输出设备不能关断。为防止这种情况，可将一个放电电阻同负载并联。

（6）浪涌电流。使用晶体管输出，连接白炽灯等浪涌电流大的负载时，为避免损坏输出晶体管或晶闸管，须抑制浪涌电流。有两个方法，如图2-14所示。如并联，电阻可按白炽灯的暗电流为额定电流的1/3选定。如串联，电阻可酌情选定。

（7）感性负载。如驱动感性负载，为了防止关断时造成的电流冲击，要给感性负载并联一个浪涌抑制器或二极管，如图2-15所示。其元件参数选定见表2-1。

图2-14 抑制浪涌电流方法

图2-15 驱动感性负载连接处理

表2-1 浪涌抑制器及二极管参数