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外文翻译

齐齐哈尔大学

外文翻译（译文）

学院机电工程学院________

专业班级机电083班________

学生姓名李录_____

指导教师许维汉

成绩______

2012年4月1日

可编程控制器（PLC）技术

随着时代的发展，当今的技术也日趋完善、竞争愈演愈烈，单靠人工的操作已不能满足于目前的制造业前景，也无法保证更高质量的要求和高新技术企业的形象.

人们在生产实践中看到，自动化给人们带来了极大的便利和产品质量上的保证，同时也减轻了人员的劳动强度，在许多复杂的生产过程中难以实现的目标控制、整体优化、最佳决策等，熟练的操作工、技术人员或专家、管理者却能够容易判断和操作，可以获得满意的效果。

人工智能的研究目标正是利用计算机来实现、模拟这些智能行为，通过人脑与计算机协调工作，以人机结合的模式，为解决十分复杂的问题寻找最佳的途径。

我们在各种场合看到了继电器连接的控制，那已经是时代的过去，如今的继电器只能作为低端的基层控制模块或者简单的设备中使用到；而PLC的出现也成为了划时代的主题，通过极其稳定的硬件穿插灵活的软件控制，使得自动化走向了新的高潮。

PLC的最大特点在于：

电气工程师已不再电气的硬件上花费太多的心思，只要将按钮开关或感应器的输入点连接到PLC的输入点上就能解决问题，通过输出点连接接触器或继电器来控制大功率的启动设备，而小功率的输出设备直接连接就可以。

PLC的内部包含了具有中央处理器的CPU，并带有外部I/O口扩展的I/O接口地址和存储器三大块组成，CPU的核心是由一个或者多个累加器组成，它们具有逻辑的数学运算能力，并能读取程序存储器的内容通过计算后去驱动相应的存储器和I/O接口；I/O口将内部累加器和外部的输入和输出系统连接起来，并将相关的数据存入程序存储器或者数据存储器中；存储器可以将I/O口输入的数据存入存储器中，并在工作时调转到累加器和I/O接口上，存储器分程序存储器ROM和数据存储器RAM，ROM可以将数据永久的存入存储器中，而RAM只能作为CPU计算时临时计算使用的缓冲空间。

PLC的抗干扰是极其优秀的，我们根本不用去关心它的使用寿命和工作场合的恶劣，这些所有的问题已不再成为我们失败的主题，而留给我们的是关心如何来利用PLC的内部资源为我们加强设备的控制能力，使我们的设备更加的柔性。

PLC的语言并不是我们所想象的汇编语言或C语言来进行编程，而是采用原有的继电器控制的梯形图，使得电气工程师在编写程序时很容易就理解了PLC的语言，而且很多的非电气专业人士也对PLC很快认识并深入。

以上仅仅是PLC的优点之一，这也是人们比较容易理解的一部分，在很多的设备中，人们已不再希望看到太多的控制按钮，它们不但容易损坏而且极易产生人为的失误，小的并不是主要的失误也许你还能够接受；但过大的甚至是致命的失误是我们无法容忍的。

新的技术总是为了给我们带来更安全和便捷的操作，使得我们面临的一大堆问题一扫而光。

PLC的通信已经愈来愈体现它的价值，在PLC与PLC之间的通信，能够通过信息的沟通和数据的共享来保证设备之间的相互协调，已达到互补的效果。

PLC之间的数据转换采用RS232接口来传送数据，而RS232接口只能保证10米的传输距离，如果在1000米的距离内我们可以通过RS485来进行通信，更长的距离只能通过MODEL来进行传输。

PLC的数据传送只是将内部的数据传送到对方的一块连续的地址中，我们把它称为一个表，对方的PLC通过读取表中的数据来进行操作。

如果表中的数据是一个一般设置的数据的话，那只是一般的数据传送，比如今天的油价上升了，我要把油价的价格传送到所有的输油机上，那就是数据的共享；而当表中的数据是一段控制PLC的指令程序，那就很有难度了，比如你要控制一台机器人来按你想象的动作工作，你会给它编制一段程序并以数据的形式发送过去。

信息输送的形式有单工位、半双工位和全双工位的分别。

单工位的意义也就是说两者之间，一个只能发送，而一个只能接收；半双工位也就是两个能都能发送和接受数据，但不能同时发送和接受；而全双工位是两者之间都能发送和接受数据，并可同时发送和接受。

像互联网就是典型的例子。

信息输送的过程也有同步和异步之分：

同步的意义在于发送数据时数据线和时钟线是同步的，也就是数据信号和时钟信号同时由CPU进行发送，这需要彼此都要专门的时钟信号来进行传送和接送，并且是强制性的，这种方法的特点在于它的速度极快、但相应占用CPU的工作时间也相对的要长、同时技术难度也非常的大。

它的要求在于在一帧的数据传送中不能有一位的误差，不然的话整个数据将发生错误，这在硬件上是一个比较大的难度。

在一些专用的设备中应用的越来越广泛，像专用的医疗设备、数字信号设备等，在比较单一数据的传输中，它的效果非常的好。

而异步是应用范围最广泛的，这得益于它的技术难度相对要小、同时不需要配制专门的时钟信号、它的特点在于，它的数据是间隔性的，离散性的发送和接受，当CPU太忙的时候可以停顿性去工作，在硬件上也减少了难度，同时数据的丢失相对要少，我们可以通过数据的检测来观察我们发送的数据是否有错误，像奇偶法、累加法和八位校验法等，都可以用来帮助我们检测发送的数据是否有错误发生，通过反馈来进行辨别。

中断并不是只有一个，有时会同时存在几个中断，中断具有优先的级别，它们会根据人的要求去执行更高级别的中断。

这种中断中的中断也就形成了中断嵌套。

当然中断的级别根据各种PLC内部CPU的资源有关，同时也跟堆栈的容量大小也有关系。

中断的内容有很多种，比如外部中断、通信中的发送和接受中断、定时和计数的时钟中断、还有WDT复位中断等，它们丰富了CPU在处理各种事务时响应种类。

这样讲也许你并不能完全理解中断的内部结构和操作顺序，我们做一个小小的例子来说明.

每一个设备总是不会忘记有一个按钮，它也是在我们遇到紧急情况时使用的，那就是急停按钮。

当我们遇到人身事故和意外情况时我们只要按下它，机器立即停止所有的操作，并等待处理完意外后再恢复操作。

急停按钮连接PLC内部CPU的内部I/O接口上，当按钮给CPU一个外部触发信号时，CPU对I/O进行再次检测，当确认有外部触发信号时，CPU保护现场并将程序计数器自动转到相应的外部I/O中断程序中去，当外部中断程序处理完毕，程序计数器返回到主程序继续工作。

有一点需要说明的是我们一般会把急停按钮的外部中断升至最高级别，从而保证安全。

当我们在工作完一个工件时，给PLC一个信号，将PLC的内部计数器加1来计算我们一天的工作量时，一个简单的计数器能解决问题，当然它们也能够在断电的情况下保持数据，保证数据不丢失，这也是我们所渴望的。

PLC还具有高级计数器的功能，当我们在接受一些高速的数据时，这里所说的高速是在在微秒级的数据，比如条码扫描机在不断的扫描数据，数据处理器DSP计算的高速信号等，我们就要采用到高级计数器来帮助我们进行计数。

它在PLC执行程序时一旦发现高级计数器对应的中断，就会立即放下手上的工作。

经过再次编程的梯形图程序说明我们在执行程序时高级计数器会自动的执行对应的工作，从而将高级计数器的级别升至高一级别。

你也许听过太多的这个词:

“死机”，大致的意思是CPU工作量过大，内部资源不足等情况造成程序无法运行。

PLC也有类似的情况，在PLC内部有一个看门狗WDT，我们可以设置WDT一个程序运行的时间，当程序运行过程中出现程序跳转错误时或者程序繁忙时，程序的运行时间超过WDT的设置时间，CPU转而WDT复位状态。

程序重新开始运行，但对中断不会进行破坏。

PLC的发展已经从单一的模式进入了通信的网络时代，并同其它的工控网板和I/O卡板轻易的进行共享。

组态软件可以将所有的这些硬件连接起来，通过更直观的动画图片来进行控制，并可以通过互联网在异地进行控制，像神舟五号的发射就是采用这种办法来使飞船升空。

更高层次的发展需要我们不断的努力来取得。

PLC的出现已经足足影响了几代人，我们也从上一辈的经验中获取了更多的知识和教训，来不断的发展PLC技术，将它推向更高浪潮。

了解可用的PLC网络的最佳选择，其应用将确保有效率和灵活的控制系统设计。

可编程逻辑控制器（PLC）能够支持多种通信方法的范围，使之成为一个理想的控制和工业自动化和控制应用各种设施数据采集装置。

然而，有一些混乱，因为这么多的可能性存在。

为了帮助消除这种混乱，让我们的通讯畅通，它会是最好的应用。

为了了解PLC的通信多功能性，让我们首先定义描述的各种制度的用语：

ASCII码：

这代表着信息交换。

1，当字母“A”是传播，例如，它会自动编码为“65由发送设备”。

接收设备转换的“65”回答。

因此，不同的设备可以相互通信既是使用ASCII代码的原因。

ASCII的模块：

这个智能PLC模块是用于连接到PLC的通信也使用ASCII码作为车辆等设备的能力。

总线拓扑结构：

这是一个线性局部区域网络（LAN）的安排。

CPU：

这代表“中央处理单元”，这其实就是一台计算机，PLC，或其它算数和逻辑运算的执行任务的智能设备以及指令被解码和执行。

分布式控制：

这是一个自动化的概念，即一个自动化系统的部分是由单独的控制器，这是在位于其附近地区的直接控制。

主机电脑：

这是一个被用来转移的PLC/计算机网络的数据，或接收从一个PLC数据的计算机。

机械工业是国民的装备部，是为国民经济提供装备和为人民生活提供耐用消费品的产业。

机械工业的规模和技术水平是衡量国家经济实力和科学技术水平的重要标志。

因此，世界各国都把发展机械工业作为发展本国经济的战略重点之一。

新世纪，生产水平及科学技术的不断进步与发展带动了整个机械工业的快速发展。

现代工业中，生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题。

然而在机械工业中，加工、装配等生产是不连续的。

单靠人力将这些不连续的生产工序衔接起来，不仅费时而且效率不高。

同时人的劳动强度非常大，有时还会出现失误及伤害。

显然，这严重影响制约了整个生产过程的效率和自动化程度。

机械手的应用很好的解决了这一情况，它不存在重复的偶然失误，也能有效的避免了人身事故。

在机械工业中，机械手的应用具有以下意义。

应用机械手，有利于提高材料的传送、工件的装卸、刀具的更换以及机器的装配等的自动化程度，从而可以提高劳动生产率，降低生产成本，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。

在高温、高压、低温、低压、有灰尘、噪声、臭味、有放射性或有其它毒性污染以及工作空间狭窄等场合中，用人手直接操作是有危险或根本不可能的。

而应用机械手即可部分或全部代替人安全地完成作业，大大地改善了工人的劳动条件。

同时，在一些动作简单但又重复作业的操作中，以机械手代替人手进行工作，可以避免由于操作疲劳或疏忽而造成的人身事故。

应用机械手代替人手进行工作，这是直接减少人力的一个方面，同时由于应用机械手可以连续地工作，这是减少人力的另一个方面。

因此，在自动化机床和综合加工自动生产线上目前几乎都设有机械手，以减少人力和更准确地控制生产的节拍，便于有节奏地进行生产。

随着现代工业技术的发展，工业自动化技术也越来越高，工人工作环境和工作内容也要求理想化简单化，对于一些往复的工作由机械手远程控制或自动完成显得非常重要。

这样可以避免一些人不能接触的物质对人体造成伤害，如冶金、化工、医药、航空航天等。

对于机械手的研究国内外的水平不一，但代表当今最先进的技术在日本，它的自动化，人性化令人叹为观止，这些技术依赖于控制理论、新材料科学，它是融合各种尖端技术的现代机器。

我国也陆续在工业中有所应用，对于自动控制，柔性制造系统中应用更为广泛，但我国的自动化水平有待提高，只相当于世界先进技术在八十年代的水平。

随着现代化工业的发展，机械手技术也随之提高，发展的趋势是工作强度高，灵活性强，准确可靠，可以自动检测并下达动作命令，融入先进的人工智能，使人只作平时的简单的维护，这也是现代工厂的发展趋势。

目前国内机械手主要用于机床加工、铸锻、热处理等方面，数量、品种、性能方面都不能满足工业生产发展的需要。

所以，在国内主要是逐步扩大应用范围，重点发展铸造、热处理方面的机械手，以减轻劳动强度，改善作业条件，在应用专用机械手的同时，相应的发展通用机械手，计算机控制机械手和组合机械手等。

同时要提高速度，减少冲击，正确定位，以便更好的发挥机械手的作用。

此外还应大力研究伺服型、记忆再现型，以及具有触觉、视觉等性能的机械手，并考虑与计算机连用，逐步成为整个机械制造系统中的一个基本单元。

国外机械手在机械制造行业中应用较多，发展也很快。

目前主要用于机床、横锻压力机的上下料，以及点焊、喷漆等作业，它可按照事先指定的作业程序来完成规定的操作。

国外机械手的发展趋势是大力研制具有某种智能的机械手。

使它具有一定的传感能力，能反馈外界条件的变化，作相应的变更。

如位置发生稍许偏差时，即能更正并自行检测，重点是研究视觉功能和触觉功能。

目前已经取得一定成绩。

目前世界高端工业机械手均有高精化，高速化，多轴化，轻量化的发展趋势。

定位精度可以满足微米及亚微米级要求，运行速度可以达到3M/S，负载2Kg的产品系统总重已突破100Kg。

更重要的是将机械手、柔性制造系统和柔性制造单元相结合，从而根本改变目前机械制造系统的人工操作状态。

同时，随着机械手的小型化，其应用领域将会突破传统的机械领域，而向着电子信息、生物技术、生命科学及航空航天等高端行业发展。

综合各个文献的内容可以看到PLC有以下优点，它能适应工业现场的恶劣环境，可靠性高。

在工业生产中一般要求控制设备具有很强的抗干扰能力。

而PLC在这方面的独到之处有：

它在硬件上采用光电隔离装置以防止输出对输入的反馈干扰；采用屏蔽措施以防止空间的电磁干扰；设置滤波环节，以消除外部干扰和各模块之间的干扰影响；采用连锁及互锁控制、自诊断电路和模块式结构等措施，以提高硬件的可靠性及模块的互换性；在软件上采用了故障自检测、自诊断等措施。

其它实用方面的优点有1.PLC软件简单易学。

2.PLC使用方便；3.PLC体积小，重量轻，便于安装。

由于PLC具有上述一系列优点，工业控制中广泛用于以下三种控制：

（1）开关量顺序、逻辑控制。

即代替继电器控制系统，如冶金行业中的高炉上料系统，轧钢机、连铸机、费剪等控制系统；机械行业各种自动生产线、自动加工机床、机械手、龙门铣床等控制；轻工业中的注塑机、包装机、食品加工机械等。

（2）模拟量控制。

如温度、压力、流量等；（3）数据采集、分析处理。

如控制中的数据采集、算术运算、函数运算、逻辑运算、数据传输和转换等操作。

齐齐哈尔大学

外文翻译（原文）

学院机电工程学院________

专业班级机电083班________

学生姓名李录_____

指导教师许维汉

成绩______

2012年4月1日

ProgrammableLogicController（PLC）technique

XieJunfenga,JiangWanshoua,GongJianyaa,Wangxiaoa

aStateKeyLaboratoryofInformationEngineeringinSurveying,MappingandRemoteSensing,WuhanUniversity,

LuoyuRoad129,Wuhan,China,430079-junfengxie@（jws,jgong）@

wclearwaters@

Alongwiththedevelopmentoftheages，thetechniquethatisnowadaysisalsograduallyperfect，thecompetitionplaysmorestrong;theoperationthatlistdependstheartificialhasalreadycan'tsatisfiedwiththecurrentmanufacturingindustryforeground，alsocan'tguaranteetherequestofthehigherquantityandhighnewtheimageofthetechniquebusinessenterprise.

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Wecomeinsightofthecontrolthatlinksaftertheelectricappliancesinvarioussituation，thatisalreadythethattimegenerationpast，nowofafteruseinthemoldaperhapssimpleequipmentsofgrass-rootscontrolthattheelectricappliancescandoforthelowlevelonly;AndthePLCemergencealsobecametheepoch-makingtopic，addingthevividsoftwarecontrolthroughaveryandstablehardware，makingtheautomationheadforthenewhightide.

ThePLCbiggestcharacteristicsliein:

Theelectricalengineeralreadynolongerelectrichardwareuptoomanycalculationsofcost，aslongasordertheimportationthatthebuttonswitchortheimportationofthesensorsordertolinkthePLCupcansolveproblem，passtooutputtoordertheconjunctioncontactmachineorcontrolthestartequipmentsofthebigpoweraftertheelectricappliances，buttheexportationequipmentsdirectconjunctionofthesmallpowercan.

PLCinternalcontainmenthavetheCPUoftheCPU，andtaketohaveanI/Oforexpandofexteriortoconnectapeople'saddressandsavingmachinethreebigpiecestoconstitute，CPUcoreisfromanormanyistiredtoaddthemachinetoconstitute，mathematicsthattheyhavethelogicoperationability，andcanreadtheproceduresavethecontentsofthemachinetodrivethehomologoussavingmachineandI/Ostoconnectafterpassthecalculation;TheI/Oaddinnerpartistiredtheinputandoutputsystemofthemachineexteriorlink，anddeposittherelateddataintotheproceduresavingmachineordatasavingmachine;ThesavingmachinecandepositthedatathattheI/Oinputinthesavingmachine，andinworkadjustingtobecometiredtoaddthemachineandI/Ostoconnect，savingmachineseparatelysavingmachineRAMoftheproceduresavingmachineROManddates，theROMcandodepositofthedatapermanenceinthesavingmachine，butRAMonlyfortheCPUcomputesthetemporarycalculationusageofhourofbufferspace.

ThePLCanti-interferenceisveryexcellent，ourrootneednotconcernitsservicelifeandtheworksituationbad，theseallproblemshavealreadynolongerbecomethetopicthatwefail，butstaytoourisaconcerntocometointernalresourcesofmakeuseofthePLCtostrengthenthecontrolabilityoftheequipmentsforus，makeourequipme