可编程控制器外文翻译

1、毕业设计(论文)外文资料翻译附件1：外文资料翻译译文 可编程控制器的过程控制与个人计算机的对比摘要： 该文章认为个人计算机（pc）和可编程控制器（plc）一样可以被有效的用于工业控制。关于plc模仿继电器功能的操作的基本概念被陈述。为了标准pc机和plc用于相同的工业控制，这里通常构造了一个简单的模型。我们用了一个简单的自动控制的例子来陈述该问题。使用标准高级编程语言写得样本代码在本文中呈现，它可以作为将来发展的样板。最后，个人计算机潜在的优势和强大功能可能导致使用个人计算机来进行过程控制的，而这在文章中被呈现。关键字： 可编程控制器 个人计算机 自动化 梯形逻辑 继电器板介绍个人计算机可以被

2、应用到和可编程控制器应用领域相同的领域，有效地实现相同的功能。一个有解调功能的可编程控制器是一个基于计算机而设计出来的设备。它用于控制一个过程。可编程控制器利用能改变它的驱动器的状态收集来自传感器的信息。而这些传感器则监视一个过程的状态。这种关系建立在大多数使用布尔逻辑的控制过程中。在工业应用中使用的典型传感器包括限位开关、近距离传感器以及其他的二进制传感器。驱动器可能包括螺线管、马达起动器以及其他类似设备。图一显示的是一个简单的工业应用模型，可编程控制器可能被使用的其中。继电器板可编程控制器被设计出来用于代替继电器板。这些定制的控制器用于特殊的应用。它们用于复杂的系统可能很昂贵，不能够很容易

3、的被重新配置，修理起来很困难，耗能比较多，有相对适中的操作速度，有较低的可靠性。用作复杂工业应用，继电器板显然不是最合适的选择。复杂的工业应用场合中灵活性、维护和修理容易是非常重要的。另一方面，它们应该是相当易于操作的，也就是低操作技术含量的，同时可以被专业和非专业人员容易理解。继电器板的电力控制电路通常用所谓的电梯形图画出。它们与传统的布线图有轻微的不同。因为它们不显示出具体元件的方位布置，却强调每个电路的功能。该电梯形图是一系列的类似电路，这些电路实际代表一个给定的控制过程中控制操作顺序的电路程序。类似的电路有几乎同时解决所有逻辑控制的优势。图二代表一个继电器板的梯形图程序，它可以被用于控

4、制图一代表的过程。可编程控制器 可编程控制器是典型的基于计算机设计的，使用电晶体的，单一处理器的设备。它模拟电梯形图的程序。虽然它们是时序机，但是为了模拟反应及时的类似电路的操作过程，可编程控制器使用了一个输入输出图形表和一个扫描周期。 一个输入输出图形表是一个记忆结构体，它储存所有的当前扫描周期里的相关信息。该表可以被细分为三个基本部分：输入表、输出表、内部寄存表。输入装置（传感器）的当前状态的信息储存在输入表中；驱动器即输出装置的理想状态的数据储存在输出表内；实际的控制继电器的状态信息储存在内部寄存表中。当一个程序正在可编程控制器中运行时，它继续执行一个扫描周期，如图三所示。这个扫描周期分

5、两个主要部分（在实际的可编程控制器内它还有其他的部分，然而在这里为了讨论的需要写出了两个相关的两部分。）：输入输出扫描部分和程序扫描部分。在输入输出扫描的时间段内，输入装置的当前状态信息通过输入点读入，储存在输入表里，来自输出表里的输出装置的理想状态的信息数据被送到了输出点。在程序扫描的时间段里可编程控制器解决布尔逻辑。这些逻辑是分别与输入表、输出表、内部寄存表内信息有关的逻辑。同时，在程序扫描的时间段内输出表和内部寄存表中的信息数据也是在不断更新着的。在可编程控制器中这布尔逻辑是用一种图行语言典型的被表示着。这种图形语言看起来非常像它所模拟的电梯形图或者说电路。该语言被称做梯形逻辑。在图四中

6、我们可以看到一个梯形逻辑程序。这个程序可以用来控制图一中的过程。注意它与图二中电梯形图的相似的地方。可编程控制器的扫描周期设计的优点在于它允许多个过程被同时控制，就像一个继电器板实现的功能一样。可编程控制器克服了所有继电器盘的缺点如耗能大，速度慢，维修困难等。它是目前使用最广泛的工业自动化控制器。就可编程控制器的采用来说，它们是非常成功的，因为可编程控制器的语言，梯形逻辑是基于电梯形图设计的，而电梯形图在当时对工程师和电工们来说已经非常熟悉了。但是与其他的可利用的技术相比可编程控制器也有一些明显缺点。在最大的限制中有一些如下：没有工业标准的硬件设备和软件平台，它们可能限制程序员的控制动作和操作

7、的设计，并且因为钱的原因会提供相当低的计算能力。个人计算机 可以达到相同目的的另一技术是标准的个人计算机。个人计算机在过程控制方面正在变得越来越受欢迎了。假设一个基于个人计算机的控制器模型存在，那么它可能代替可编程控制器而被应用在任何工业过程控制中，将带来了许多个关于软件开发、标准组件、通用连接方面研究的可能。这个模型包括一个可以运行任何调制操作系统的标准工业个人计算机，一系列和一个典型的可编程控制器使用的模块相类似的标准输入输出模块，一个能适合任何高层次的编程语言的应用程序（这个应用程序将执行一个可编程控制器的扫描周期）。一个简单的例子 为了图一的过程控制，我们将用利用turbo pasca

8、l编程软件编写的一个简单程序来代表这个被假设的模型。假设传感器通过输入端口与个人计算机相连，十六进制地址为3bd，驱动器和输出端口连接，十六进制地址为3bc，它们分别在表五和表六中显示出来了。那个简单的pascal程序被表示在表七中。输入表，输出表。内部寄存表通过使用pascal布尔变量来执行。当这些变量中的任何一个变量时真时，它就代表一个on状态；但它是假时，它就代表一个off状态。当和输入点、输出点交换信息是，一个on状态代表一个逻辑“0”，一个off状态代表一个逻辑“1”。这个主程序是一个对图三中可编程控制器的扫描周期的模拟程序。在这个简单的例子中它假设当个人计算机的键盘上的一个键按下时

9、可编程控制器将运行它的程序。假如它希望用个人计算机达到其他的更多生产目的，其他的设备可能会被使用到。 输入输出扫描使用子程序i_o_scan来模拟。这里，那个8字节输入口被读入，数据信息储存在输入表中。同时，来自输出表中的输出点信息数据被写入到8字节的输出端口里（见图六）。子程序program_scan是对图四中的梯形图的直接翻译。对梯形逻辑中每个梯位它有一个if-then-else陈述。在可编程控制器程序启动和结束过程中初始化子程序和结束子程序是对掌握输出点和内部寄存状态信息的补充程序。 我们应该注意的是这是一个非常简单的例子。这例子的目的是针对控制程序开发提供一个框架。控制程序开发主要是关

10、于有我们熟悉的可编程控制器的梯形逻辑的标准高级程序语言编写的程序模板如何与个人计算机连接兼容的有关程序的开发。尽管在本篇论文中它不能被完全的陈述，但是它提供了一种不用考虑一个特定的操作系统的复杂情况就能进行类似过程的同步控制的简单方法。它声明为了使这项技术产品工作，开发复杂的定制软件不是必须做的事情。 这个设定模型将非常容易去适应和执行，甚至在厂内，因为它可能仍然使用梯形逻辑，所以新的技术不是必需的了。任何典型的可编程控制器指令都可以被非常容易的添加到这个模型中，包括时间继电器，计数器，一个脉冲等等。其它的适应于一个特定应用的定制plc指令可能包括使用高级语言的特征，使它比标准的plc梯形逻辑

11、更有控制力这样的指令。个人计算机的优势 个人计算机是个标准的软件硬件平台。个人计算机以一个快速的步调提高者，同时越来越便宜，比plc功能多。当今社会广泛应用的奔腾系统的pc甚至是最快的plc速度的20倍或更多。新一代pc在6到9个月的时间内可被有效使用了。相比之下，新一代plc的硬件在2到3年的时间内才可被有效使用。有至少16m内存的pc是很常见，很普通的，然而plc却只有以k算的内存。pc还支持很多可以从许多供应商那里买到的合理价格的标准外围设备，例如cd rom驱动，声卡，语言识别，联网设备等等。在很短的时间内pc在全世界都可以从许多供货商那里买到。 我们可以想象下一代工业控制应该提供一个

12、开放的体系结构和一个简单的软件开发环境。由于一个开放的体系结构所提供的优势，远离封闭的专属性的系统将成为一种趋势。自从使用者不得不和一个特定的供应厂商合作起，它带来了很多灵活性。由于许多独立的开发商在一直继续提高pc兼容机的功能和它的软件和硬件的使用简单性，这带来了我们有更容易的途径去使用当前技术。它也产生了成本效益，因为它的大的市场保证了一个富有竞争力环境和经济规模使价格达到它们的最低水平。 pc能够提供一个整体上综合吸收;plc、人机界面、程序终端机的功能的解决途径。它能够进行过程模拟、仿真，以至于完整的软件程序开发可以不依赖于硬件而都独立进行。他还能够提供故障复杂检修和诊断工具，可以对机

13、器状态进行深入分析，针对故障提出产生的可能原因，推荐修理的办法。当控制系统正在运行的过程中你甚至可以运行成品的windows software 来进行数据分析。标准的窗口数据交换方法可以随时被应用去交换控制系统和系统其它部分之间的信息。如果在pc的采用时候有类似于和plc应用一样的原因，用于工业控制的pc也许会成功的得到广泛推广；当今工程师们是非常精通计算机编程和应用技术的。许多网站上已经发布有重大的pc编程专业知识。典型的pc语言模型使它们自身更容易吸收流程图技术和近来控制程序开发语言，例如连续函数表。个人计算机的劣势 商业型的个人计算机正常情况下没有被设计承受震动、振动、温度、电气噪音的能力，而这些因素经常在制造车间是经常遇到的。尽管plcs和pcs都可以做到容易满足这些环境条件的硬件设备，但是这增加了执行基于pc的过程控制