电气与自动化工程中英文对照外文翻译文献.docx

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电气与自动化工程中英文对照外文翻译文献

中英文对照外文翻译

（文档含英文原文和中文翻译）

译文：

可编程逻辑控制器

可编程逻辑控制器或者简易可编程控制器是一种数字化的计算机，它应用于工业自动化的生产过程中，比如工厂装配生产线中机械的控制。

不同于普通用途的计算机，可编程逻辑控制器是专为安排多输入和多输出而设计的，它拓展了工作的温度范围，可抑制电气噪声，抗振动和干扰。

程序控制机器操作指令通常存储在各用电池或非易失性存储器中。

PLC要求实时系统的输出结果在一个时间范围内必须对输入条件做出响应，否则会导致意想不到的结果。

特征

PLC的控制面板（灰色元素的中心），它的每个单位都是由单独的元素组成的，由左向右分别是：

电源供应器，控制器，继电器单元的输入输出。

PLC和其他计算机的主要区别是它适用于各种恶劣环境条什下（如灰尘，潮温，高温，低温等），并配各了适合于各种输入/输出端口的设各。

这些设各将PLC连接到相应的传感器和信号发生器上。

PLC可以定义各种开关量，模拟量（如温度和压力等）用来配置各种复杂系统的各种变量，一些PLC甚至还需要使用机器视觉。

在信号发生器方面．PLC可以控制的设各有电动机，气压缸或液压缸，电磁继电器或螺线管继电器，以及一些模拟输出设各。

通过输入/输出模块的配置。

可以构建一个简单的PLC系统。

这个PLC系统可以通过外部I/0模块连接到一个计算机网络上。

PLC的出现妨改变了过去使用成千上百的继电器，凸轮定时器，鼓音序器来构建一个自动化系统的时代。

通常，一个简单可编程控制器通过编程，以取代成千上万的继电器。

可编程控制器最初应用于汽车制造业中，软件修改取代了硬连线控制面板的重新布线，这标志着生产模式发生了彻底的改变。

许多早期的PLC设计表明，在简单的梯形逻辑的决策中，己经出现了类似梯形图的电气原理图。

电工们通过使用梯形逻辑能够很方便的查找出电路示意图的问题。

这项计划符号的选择使使用可以降低培训其现有的技术人员的要求。

而其他早期的PLC则使用一种基于堆栈的逻辑解决方法——指令表编程的方式。

PLC的功能经过多年的发展，已经包括顺序控制，运动控制，过程控制，分柿式控制系统和网络控制系统等多个方面。

一些现代的PLC的数据处理，储存，整理能力和通信能力．已大约相当于台式电脑了。

可编程控制器的编程结合远程I/0硬件，允许通用台式电脑进行一些PLC方面的特定应用。

根据国际电工委员会61131一3标准，PLC的编程可以使用基于标准的编程语言。

所谓顺序功能图的图形符号编程适用于某些特定的可编程控制器。

可编程控制器与其他控制系统

PLCs能适应一系列自动化的任务。

这些通常在制造工业过程自动化系统的开发和维护成本相对于总成本的高自动化、以及系统发生的变化预计将在其使用寿命。

plc控制输入和输出设备兼容工业试验设备和控制;小电气设计是必需的,和设计问题的中心表达所需的操作序列。

PLC应用程序通常是高度定制的系统,所以包装公司的成本较低的成本相比,一个特定的定制的控制器设计。

另一方面,在批量生产的货物的情况下,定制的控制系统是经济。

这是由于低成本的组件,它可以优化选择,而不是一个“通用的”解决方案,而非经常工程费用分布在数以千计甚至数以百万计的单位。

对于高容量或非常简单的固定自动化任务,使用不同的技术。

例如,一个由机电控制凸轮定时器的消费者洗碗机成本只有几美元的生产数量。

Micro-controller-based设计适合在成百上千的单位将生产和开发成本（设计电源、输入/输出硬件,和必要的测试和认证）可以分布在许多销售,最终用户不需要改变控制。

汽车应用程序是一个例子,每年数以百万计的单位建造,很少用户改变这些控制器的编程。

然而,一些特种车辆等交通公共汽车经济使用plc代替专门设计的控制,因为量低和开发成本不合算。

非常复杂的过程控制,如用于化工行业,可能需要算法和性能超出了甚至高性能plc的功能。

非常高速或精密控制也可能需要定制的解决方案;例如,飞机飞行控制。

单板机使用semi-customized或完全专有硬件可能会选择非常苛刻的控制应用程序的开发和维护成本高可以支持。

“软plc”desktop-type计算机上运行时可以与工业I/O硬件接口执行程序在一个版本的商业操作系统用于过程控制的需要。

可编程控制器广泛应用于运动控制,定位控制,转矩控制。

一些制造商生产运动控制单元与PLC集成这刀位点（涉及数控机床）可以用来指导机器的动作。

[引文需要]

plc中可能包括逻辑变量反馈模拟控制回路、比例、积分、微分（PID）控制器。

一个PID回路可以用来控制生产过程的温度,例如。

历史上制度通常被配置了只有几个模拟控制循环;流程需要成百上千的循环,一个分布式控制系统（DCS）将被使用。

随着PLC中变得更加强大,DCS和PLC应用程序之间的界限已变得不那么明显。

plc与远程终端装置（RTU）有相似的功能。

一个RTU,然而,通常不支持控制算法或控制回路。

随着硬件迅速变得更强大、更便宜,rtu,制度,和dcs越来越开始重叠的责任,和许多供应商出售rtuPLC-like特性,反之亦然。

上的行业标准IEC61131-3功能块语言创建程序运行在rtu和plc,尽管几乎所有供应商也提供专有方案和相关的开发环境。

近年来“安全”制度已经开始流行,作为独立的模型或功能和safety-rated硬件添加到现有的控制器架构（艾伦布拉德利Guardlogix,西门子f系列等）。

这些不同传统PLC类型是适用于对安全性要求苛刻的应用程序与硬PLC历来补充安全继电器。

例如,安全PLC可以用来控制机器人细胞trapped-key访问,访问或者管理关闭响应紧急停止输送生产线。

这种制度通常有一个限制与安全专项定期指令集扩展指令设计接口和紧急停止,光屏幕,等等。

这样的系统提供的灵活性导致了需求的快速增长这些控制器。

数字和模拟信号

数字或离散信号表现为二进制开关信号，收益率只是一个闭台或关断信号。

按钮、限位开关、光电传感器能提供了一个离散信号。

离散信号以电压或电流的形式传送。

它在一个特定的范围内被设置成开和关。

例如：

PLC必须使用24伏直流电压的I/O口，高于22伏直流电压代表开，低于2伏直流电压代表关．中间值不确定。

最初，PLC只有离散的I/O接口。

模拟信号和音量控制一样，在零和满量程之间有一系列的值。

这些常常被定义为PLC中的整数，它的范围取决于设各中可用来存储比特数据的存储单元的数量。

由于PLC通常使用16位有符号二进制处理器．整数值被限定在-32768~+32767之间。

压力、温度、流量、重量往往代表的模拟信号。

模拟型号可以使用与原信号成正比的电压或电流信号。

例如：

一个4-20mA的电流信号或者0一10V的电压信号将被转化成一个0-32767之间的整型值。

事例

作为一个例子,说工厂需要把水储存在坦克。

水从水箱由另一个系统,根据需要,我们的示例系统必须管理水箱的水位通过控制阀门,续杯。

显示的是一个“梯形图”,显示了控制系统。

梯形图是一个方法的控制电路也刷新制度。

梯形图类似于系统的原理图由机电继电器。

显示的是:

双输入（从低和高水平开关）由浮子开关的接触进水阀输出,贴上的进水阀控制

一个“内部”的接触,表示输出信号的进水阀，这是在程序中创建项目。

一个逻辑控制方案由这些项目在软件的互连

在梯形图,联系符号代表的比特处理器内存,这对应于物理输入系统的状态。

如果一个离散的输入是精力充沛,内存位是1,“常开”接触,会通过一个逻辑控制的“真正”的梯子上的下一个元素的信号。

因此,PLC程序,“读”的联系人或看物理开关接触在这种情况下必须“相反”或打开为了返回一个真正的物理开关关闭。

内部状态位,对应于离散的状态输出,也可用程序。

在这个例子中,浮动开关接触的物理状态必须考虑当选择“常开”或“常闭”在梯形图符号。

PLC有两个离散输入从浮子开关（低级别和高级别）。

浮子开关（常闭）打开他们的联系人当水箱中的水位以上的物理位置开关。

当水位低于开关、浮动开关的物理接触都关闭,一个真正的

（1）逻辑值传递给进水阀的输出。

水开始往油箱。

内部“进水阀”接触锁存电路,这样即使打开“低层次”的联系（低水通过开关）,填充阀仍在。

自高水平也常闭,水继续流之间的水位仍是两个开关的水平。

一旦足够水位上涨,“高水平”开关是关闭的（打开）,PLC将关闭入口阻止水满溢的;这是一个密封的例子（自锁）逻辑。

输出是密封在直到高水平条件打破了电路。

进水阀仍然后直到水平下降如此之低,低水平开关被激活,这个过程重复一遍。

一个完整的程序可能包含成千上万的梯级,依次进行。

典型的PLC处理器会交替扫描输入和更新输出,然后评估梯子逻辑;输入更改一个程序扫描期间不会有效,直到下一个I/O更新。

一个完整的程序扫描可能只需要几毫秒,比的变化控制的过程快得多。

可编程控制器都有不同的功能“响”的梯形图。

一些只允许一个单一的输出。

系列的数量通常是有限的接触,和分支机构的数量,可以使用。

每个元素的顺序评估阶段。

如果元素改变他们的状态在评估一个响,难于诊断的故障可以生成,尽管有时（如上所述）技术是有用的。

有些实现强制评价从从左到右显示,不允许反向流的逻辑信号（在多分支梯级）影响输出。

plc在制造业自动化的前沿。

一个工程师在制造环境至少会遇到一些工作制度,如果不定期使用它们。

电气工程的学生应该plc的基本知识,因为他们在工业应用的广泛使用。

系统规模

一个小型PLC将有固定数量的I/O接口。

通常情况下，如果相应的模型并没有足够的I/O接口，则需要扩展I/O口。

在较大的I/O系统中，PLC可能使用点对点（P2P）的处理器通信。

这使得一个复杂过程的单独部分有各自各自的控制，同时又允许各子系统同级之间进行通信联系。

这些通讯联系常常被用于HMI（人机界面）设各，如键盘或PC型工作站。

当今某些PLC可以通过各种各样的设各进行通信联系，包括RS—485接口，同轴电缆，和具有速度高达100兆比特/秒的网络控制I/O的以太网。

编程

早期的PLC（直至20世纪80年代中期）使用专有的编程渠道或特殊用途的编程终端进行编程。

它们是用来取代继电器逻辑系统的。

这些PLC用梯形图编程，其中常类似于继电器逻辑示意图。

现代的PLC可以以各种方式编程，从梯形图到更传统的编程语言，如BASIC和c语言，另一种高级程序设计语言是StaleLogic，它是基于状态转移图设计PLC程序的。

最近，国际标准IEC61131—3已经流行。

目前的IEC61131—3为可编程控制系统定义了5编程语言：

FBD（功能框图），LD（梯形图），ST（结构化文本），IL（指示表）和SFC（顺序功能图），这些技术强调动作的逻辑组织。

所有制造商PLC编程的基本概念是共同的，分歧在于I/O的选择，存储组织的安排和指令集．所以不同生产商之间的PLC程序从来都不可以完全的互换。

即使是同一造造商的同一产品线，不同的模式也可能无法兼容。

用户界面

PLC为了配置，报警或日常控制的目的可能需要人机互动交流。

HMI（人机界面）因此而产生。

人机界面包括MMI（人机接口）和GUI（图形州户界面）。

一个简单的系统可以使用按钮和灯来与用户互动。

文字显示以及图形化的触摸屏也可能用到。

最现代的PLC可以通过网络连接到其他的系统，如运行SCADA（监控和数据采集系统）的计算机系统或网络浏览器。

通信

PLC的内置通信端口通常使用9针的RS232串口，并选择性使用RS485的和以太网。

Mod-bus协议或DF1是常用的一种通信协议。

其他通信协议包括各种现场总线．如DeviceNet现场总线或Profibus现场总线等。

历史

PLC是应美国汽车业发展的需要而产生的。

在PLC产生之前，汽车使用继电器进行顺序控制和安全联锁逻辑，制造定时器和专用闭环控制器。

每年模型转换是非常耗时和昂贵的，而且中继系统需要有熟练的电工才能操作。

在1968年通用汽车公司发出一份为硬连线中继系统寻找一个电子替代品的建议书。

中标投标书来自贝德福德，马萨诸塞州的贝德福德联营公司。

第一个PLC，被命名为084，因为它是贝德福德的第八十四个项目的结果。

贝德福德联营协会创建了一个新的公司，它致力于开发，制造，销售和服务这一新产品：

莫迪廉，它代表模块化数字控制器。

该项目主持者切尼莫雷，被认为是“PLC之父”。

该莫迪康品牌在1977年被古尔德电子收购，后来又被德国AEG公司收购，然而是法国施耐德电气，也是目前的所有者。

汽车行业仍然是最大的一个PLC用户，莫迪康仍然标称一些控制器的模型。

PLC应用在许多不同的行业和机器上，如包装机和半导体设备。

众所周知，PLC的品牌有东芝，西门子，艾伦布拉德利，．ABB，三菱，欧姆龙和通用电气等。

可编程序逻辑继电器

最近几年,像PLRs（可编程逻辑继电器）并且类似名字的小产品已经变得更加普遍和接受。

这些是很像plc,用于轻工业,只有少数的I/O点（即几个信号来自现实世界和一些外出）和低成本是所需的。

这些小型设备通常在一个共同的物理尺寸和形状由几个制造商,制造商和品牌的大型plc填写他们的低端产品。

受欢迎的名字包括PICO控制器、纳米PLC和其他名字暗示非常小的控制器。

大多数这些有8到12离散输入,4到8离散输出,2模拟输入。

大小通常是大约4“宽,3”高,和3“深度。

大多数这样的设备包括一个小小的邮票大小的液晶屏取景简化梯子逻辑（只有很小的一部分被可见的程序在给定的时间）和I/O点的状态,通常这些屏幕都伴随着一个4路摇杆按钮+四个单独的按钮,类似于关键录像机遥控器上的按钮,和用于浏览和编辑逻辑。

大多数有一个小插头连接通过rs-232或rs-485个人电脑,这样程序员可以使用简单的Windows应用程序编程而不是被迫使用的小液晶和按钮设置为这个目的。

不像常规的PLC,通常是模块化和可扩展的,PLRs通常不是模块化和可扩展的,但他们的价格可以两个数量级不到一个PLC,他们还提供稳健设计和确定的执行逻辑。

原文：

Programmablelogiccontroller

Aprogrammablelogiccontrollerorsimplyprogrammablecontrollerisadigitalcomputerusedforautomationofindustrialprocesses,suchascontrolmachineryonfactoryassemblylines.Unlikegeneral-purposecomputes,thePLCisdesignedformultipleinputsandoutputarrangements．Extendedtemperatureranges，immunitytoelectricalnoise．andresistancetovibrationandimpactProgramstocontrolmachineoperationaretypicallystoredinbattery-backedornon-volatilememoryAPLCisanexampleofarealtimesystemsinceoutputresultsmustbeproducedinresponsetoinputconditionswithinaboundedtime，otherwiseunintendedoperationwillresult.

Features

ControlpanelwithPLC（preyelementsinthecenter）Theunitconsistsofseparateelements，fromlefttoright；powersupply，controlledrelayunitsforinputandoutput.

ThemaindifferencefromothercomputersisthatPLCsarearmoredforseverecondition（dust，moisture，heat，cold，etc）andhavethefacilityforextensiveinput/output（I/O、arrangementsTheseconnectthePLCtosensorsandactuatorsPLCsread1imitswitches，analogprocessvariables（suchastemperatureandpressure）．Andthepositionsofcomplexpositioningsystems

SomeevenusemachinevisionOntheactuatorside，PLCsoperateelectricmotors，pneumaticorhydrauliccylinders，magneticrelaysorsolenoids，oranalogoutputsTheinput/outputarrangementsmaybebuiltintoasimplePLC，orthePLCmayhaveexternalI/OmodulesattachedtoacomputernetworkthatplugsintothePLC.

PLCswereinventedasreplacementsforautomatedsystemsthatwouldusehundredsorthousandsofrelayscamtimers，anddrumsequencersOften．asinglePLCcanbeprogrammedtoreplacethousandsofrelays.Programmablecontrollerswereinitiallyadoptedbytheautomotivemanufacturingindustrywheresoftwarerevisionreplacedthere-wiringofhard-wiredcontrolpanelswhenproductionmodelschanged.

ManyoftheearliestPLCsexpressedalldecisionmakinglogicinsimpleadderlogicwhichappearedsimilartoelectricalschematicdiagramsTheelectricianswerequiteabletotraceoutcircuitproblemswithschematicdiagramsusingladderlogicThisprogramnotationwaschosentoreducetrainingdemandsfortheexistingtechniciansOtherearlyPLCsusedaformofinstructionlistprogramming，basedonastack-basedlogicsolver.

ThefunctionalityofthePLChasevolvedovertheyearstoincludesequentialrelaycontrol，motioncontrolprincesscontroldistributedcontrolsystemsandnetworkingThedatahandlingstorage，processingpowerandcommunicationcapabilitiesofsomemodemPLCsareapproximatelyequivalentto'desktopcomputersPLC-likeprogrammingcombinedwithremoteI/Ohardware，allowiigeneral-purposedesktopcomputerIooverlapsomePLCsincertainapplications

UndertheIEC61131-3standardPLCscabbeprogrammedusingstandards-basedprogramminglanguagesAgraphicalprogrammingnotationcalledSequentialFunctionChartsisavailableoilcertainprogrammablecontrollers.

PLCcomparedwithothercontrolsystems

PLCsarewell-adaptedtoarangeofautomationtasks.Thesearetypicallyindustrialprocessesinmanufacturingwherehecostofdevelopingandmaintainingtheautomationsystemishighrelativetothetotalcostoftheautomation.PLCscontaininputandoutputdevicescompatiblewithindustrialpilotdevicesandcontrols.PLCapplicationsaretypicallyhighlycustomizedsystemssotheCOSIofapackagedPLCislowcomparedtothecostofaspecificcustom—builtcontrollerdesignOntheotherhand，inthecaseofmass-producedgoods．customizedcontrolsystemsareeconomicdueIothelowercostofthecomponents，whichcanbeoptimallychoseninsteadofa“genetic”solution.

ForhighvolumeorverysimplefixedautomationtasksdifferenttechniquesareusedForexample．aconsumerdishwasherwouldbecontrolledbyanelectromechanicalCamtimercostingonlyafewdollarsinproductionquantities.

Amicro-controller-baseddesignwouldbeappropriatewherehundredsorthousandsofunitswillbeproducedandsothedevelopm