本发明是属于控制技术。主要是用于机械自动控制系统（以下简称自动系统）中。处理开关量的顺序控制器（以下简称控制器）的信号输入方法和用该方法设计的产品。 现有的控制器是《电机工程手册》49-68～77页和50-108～110页上阐述的矩阵式顺序控制器和可编程序式顺序控制器。这两种控制器的信号输入方法及内部结构如图一和图二所示。从图中可以看到：自动系统中的各个信号开关是分别接到控制器输入端的。这种信号输入方法称为平行信号系统。自动系统中的开关信号是一种二进制信息。控制器本身实际上是一个二进制输入/输出逻辑函数发生器。如果自动系统中有n个信号开关。则控制器输入的信号有2n个状态。这2n个状态中只有极少数是有用状态，其余都是无效状态。控制器在分析和处理这许多无效状态的过程中，需要大量的逻辑功能和元件。因此控制器的结构复杂，造价高，编制程序也很麻烦。
本发明的目的是要克服上述缺点，降低控制器地造价和简化编程方法。
上述目的是由串行信号系统来实现的。串行信号系统是把自动系统中参加自动控制的全部或部份信号开关，用串联或并联或混联的方法组成一个两端开关网络，这网络中任意一个信号开关（不包括联锁电路中被禁止的信号开关）动作时，开关网络的两端就接通或断开一次（不包括开关动作时触点抖动的次数）。
串行信号系统接在控制电路中以后，自动系统每完成一步程序，控制器的输入端就会收到一个脉冲信号。这种信号可以直接作为控制器中步进器的步进脉冲信号，因而可以省去处理输入开关量信号的输入矩阵或其它逻辑运算电路。由于脉冲信号是在自动系统运行过程中产生的。因此一般不存在无效状态。
控制器采用串行信号系统后，信号输入端只需要一个，因此可以节省n-1个输入单元。控制器的核心也可以用计数器或移位寄存器等小规模集成电路组成，不需要用微处理器等大规模集成电路，也不需要系统监控软件支持。因此控制器的造价可以大幅度地下降。
除了信号输入端以外，需要时控制器还可以加上几个控制输入端，用来实系统保护性连锁。选择程序，执行中断处理程序等功能。
串行信号系统的具体连接方法有下列几种：
一、多开关串行信号系统：在自动系统中，如果属于同一执行机构的信号开关有多个，则可以用下列两种方法组成串行信号系统。
1、在参加自动控制的信号开关中，把属于同一执行机构的信号开关的常开触点并联起来（有时候也可以把常开触点和常闭触点并联起来），组成并联开关网络。再把各执行机构的并联开关网络串联起来，组成一个混联两端开关网络（图三）。
2、在参加自动控制的信号开关中，把属于同一执行机构的信号开关的常闭触点串联起来。组成一个串联两端开关网络。再把各执行机构的串联开关网络并联起来，组成一个混联两端开关网络（图四）。
二、单开关串行信号系统：在自动系统中，如果属于同一执行机构的信号开关只有一个（有多个撞块）。则可以用下列两种方法组成串行信号系统。
1、把参加自动控制的常闭触点并联起来，组成并联两端开关网络（图五）。
2、把参加自动控制的信号开关的常开触点串联起来。组成串联两端开关网络（图六）。
单开关串行信号系统可以节省信号开关，降低自动系统成本。同时信号开关触点也显著减少，这样自动系统中由于触点接触不良引起的故障也随之减少，提高了自动系统的可靠性。
本发明所述的开关是泛指二值输出元件。它包括各种有触点开关和无触点开关。对于无触点开关，常开触点和常闭触点的含义是功能相当的开关输出部份。
图七是为应用串行信号系统而设计的串行输入顺序控制器（以下简称串行控制器）。它是在矩阵式顺序控制器的基础上改进的。控制器由输入单元，或门、步进器、输出矩阵、输出单元、联锁或跳选矩阵、计时器、时间预选矩阵和计数器组成。其特征是输入开关量信号直接产生步进器的步进脉冲信号。在现有的控制器中，需要对输入开关量进行逻辑运算，检出有效状态后再把运算结果作为步进信号送至步进器，执行下一步程序。在串行控制器中，由于信号系统已把开关量信号转换为脉冲信号，因此可以省去输入矩阵或其它逻辑运算电路，使控制器的电路简化，成本降低。
图八是改进的串行控制器。控制器由输入单元、步进器、计时器、计数器、控制电路和输出单元组成。其特征是步进器由计数器和存贮器组成。现有的步进器是一个环形计数器，它只能确定控制器工作在那一步程序，而不能直接确定各输出点的输出状态。因此控制器还需要输出矩阵或微处理器等逻辑运算电路才能确定输出状态。步进器采用计数器和存贮器组成以后。存贮器中部份存贮单元中存有控制信息，用以指出当前地址（地址由计数器直接确定）中存贮单元的内容是输出、计时、跳选和计数等状态。其余存贮单元中存有相对应的输出状态、计时时间、跳转地址和计数数据等信息。因此控制器可以省去跳选矩阵、时间预选矩阵和输出矩阵等逻辑电路，使电路结构更加简单。由于存贮器容量大。存贮内容可以改变，因此这种控制器实际上是一种功能优良的可编程序式顺序控制器。这种控制器的使用者无需关心各输入开关量之间的相互关系，因此不必象可编程序式顺序控制器那样用专用程序语言或继电器T形图等方法来编制程序。只需根据实际需要把控制器的每一步工作状态（主要是输出状态）顺序写入存贮器就可以了。使用者一般只要阅读产品使用说明书后就能掌握使用方法。因此这种控制器特别适用于不熟悉T形图和程序语言的非电气类工程技术人员，技术革新人员和普通工人。
图八中的步进器也可以用移位寄存器组成。由于移位寄存器兼有计数和存贮功能，因此可以代替计数器和存贮器。
图九是本发明的一个实施例。
输入单元由光电偶合器，单稳态电路和与门等元件组成。
计数器由两个独立的计数器组成。计数器（1）用来计数输入脉冲信号的次数;计数器（2）用来计数程序循环的次数。计数器（1）的作用是消除无效状态。当连续数步程序都是同一输出状态时，可以禁止输入信号进入步进器，并把禁止步数置入计数器（1）。计数结束后再允许输入信号进入步进器。
步进器由计数器和存贮器组成。存贮器中的0～4号单元存有控制信息。这五个单元中信息的不同组合可以实现各种控制功能。计数器的输出数据直接作为存贮器的地址。这地址数据还可以控制扩展单元。扩展单元由存贮器和输出单元组成。扩展点数可以是无限的。
输出单元上有控制端E，当E为高电平时，输出存贮器当前地址单元中指定的输出状态。当E为低电平时禁止输出。这时控制器可以执行置数操作。
自动系统中如果需要选择程序及连锁保护时，可以在控制器中装上编码器。当有控制信号输入编码器时，步进器将中断正在执行的程序，去执行以编码器输出数据为起始地址的其它程序。
真值表符号说明：
1、上升沿触发 5、DP 存贮器输出数据
2、下降沿触发 6、DB 编码器输出数据
3、上升沿延迟触发（输入 7、H 高电平
端上升为高电平后，内部触发器要 8、L 低电平
延迟一定时间后才翻转）。 9、输出一个脉冲信号
4、Q 计数器输出数据。 10、× 任意状态