機械專業(yè)外文文獻翻譯@外文翻譯--PLC工業(yè)PC與DCS的特點與趨勢

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外文資料翻譯 - 1 - C 業(yè) 特點與趨勢 At in of C, 目前，廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化系統(tǒng)的 3 大件是工業(yè) 此，對于他們的經(jīng)濟技術(shù)水平和發(fā)展趨勢進行敘述。 一、 可編程序控制器的特點及應(yīng)用 . 應(yīng)用 to to of LC be to a of as as of of in in a of 早期的可編程序控制器 (主要用來代替繼電器實現(xiàn)邏輯控制。隨著計算機技術(shù)、通信技術(shù)和自動控制技術(shù)的迅速發(fā)展，可編程序控制器將傳統(tǒng)的繼電器控制技術(shù)與新興的計算機技術(shù)和通信技術(shù)融為一體，具有可靠性高、功能強、應(yīng)用靈活、編程簡單、使用方便等一系列優(yōu)點，以及良好的工業(yè)環(huán)境工作性能和自動控制目標實現(xiàn)性能，在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。 1969, s 文資料翻譯 - 2 - by is as 970s, LC In of in to / O In of to in in to In 980's, as is a LC by in in to a LC 1969 年，美國數(shù)字設(shè)備公司 (制出世界上第一臺可編程控制器。早期的可編程控制器由分離元件和中小規(guī)模集成電路組成，主要功能是執(zhí)行原先由繼電器完成的順序控制、定時等。 70 年代初期，體積小、功能強和價格便宜的微處理器被用于 得 功能大大增強。在硬件方面，除了保持其原有的開關(guān)模塊以外，還增加了模擬量模塊、遠程 I/O 模塊和各種特殊功能模塊。在軟件方面， 用極易為電氣人員掌握的梯形圖編程語言，除了保持原有的邏輯運算等功能以外，還增加了算術(shù)運算、數(shù)據(jù)處理和傳送、通訊、自診斷等功能。進入 80 年 代中、后期，由于超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展，微處理器的市場價格大幅度下跌，使得 采用的微處理器的檔次普遍提高。而且，為了進一步提高 處理速度，各制造廠商還研制開發(fā)了專用邏輯處理芯片，大大提高了 、硬件功能。 . 特點 In in LC 995 LC of 文資料翻譯 - 3 - S 5]. As of LC 在發(fā)達工業(yè)國家， 經(jīng)廣泛的應(yīng)用在所有的工業(yè)部門。據(jù) “ 美國市場信息 ” 的世界 及軟件市場報告稱， 1995 年全球 其軟件的市場經(jīng)濟規(guī)模約 50 億美元 [5]。隨著電子技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展， 功能得到大大的增強，具有以下特點： (1) on a of of of (1)可靠性高。 高可靠性得益于軟、硬件上一系列的抗干擾措施和它特殊的周期循環(huán)掃描工作方式。 (2) / O / O or at of a In to it a of to of it (2)具有豐富的 I/O 接口模塊。 對不同的工業(yè)現(xiàn)場信號，有相應(yīng)的 I/外為了提高操作性能，它還有多種人機對話的接口模塊；為了組成工業(yè)局部網(wǎng)絡(luò)，它還有多種通訊聯(lián)網(wǎng)的接口模塊。 (3) To of in to a LC LC I / O, is in s in of of (3)采用模塊化結(jié)構(gòu)。為了適應(yīng)各種工業(yè)控制需要，除了單元式的小型 大多數(shù) 采用模塊化結(jié)構(gòu)。 各個部件，包括 源、 I/機架及電纜將各模塊連接起來，系統(tǒng)的規(guī)模和功能可根據(jù)用戶的需要自行組合。 外文資料翻譯 - 4 - (4) to of LC to do it is to (4)編程簡單易學。 編程大多采用類似于繼電器控制線路的梯形圖形式，對使用者來說，不需要具備計算機的專門知識，因此很容易被一般工程技術(shù)人員所理解和掌握。 (5) is in a of be of so of a to (5)安裝簡單，維修方便。 需要專門的機房，可以在各種工業(yè)環(huán)境下直接運行。各種模塊上均有運行和故障指示裝置，便于用戶了解運行情況和查找故障。由于采用模塊化結(jié)構(gòu)，因此一旦某模塊發(fā)生故障，用戶可以通過更換模塊的方法，使系統(tǒng)迅速恢復運行。 of C 二、工業(yè) C 1. 工業(yè) 工業(yè)控制應(yīng)用 C of a of an C as by of as to is of of of of In of in a C 外文資料翻譯 - 5 - to in to in C in 5%, an 1 to PC by of C as a 0 In in to to of to of 工業(yè) 有廣泛軟硬件支持特性，品種豐富多樣，能充分利用優(yōu)良圖形用戶界面功能，對工業(yè)用戶有巨大吸引力。但早期 適合工業(yè)自動化過程控制應(yīng)用，通過加固改裝如增加保護機殼 、采取減振降溫等措施，滿足工業(yè)環(huán)境應(yīng)用的一些要求是其初期發(fā)展的特點。近年來，隨著芯片集成度的進一步提高，功能增加，制板工藝、元器件封裝和表面安裝技術(shù)的改進，及標準工業(yè)總線、標準操作系統(tǒng)和圖形用戶界面軟件的發(fā)展，工業(yè) 發(fā)展和應(yīng)用進入鼎盛時期，整機硬件可靠性提高，系統(tǒng)軟件不斷完善，應(yīng)用軟件極大豐富，深入工業(yè)自動化控制行業(yè)各個領(lǐng)域。據(jù)不完全統(tǒng)計，工業(yè) 工業(yè)自動化中的使用率占全部工業(yè)控制計算機的 65%，且每年以 21%的增長速度繼續(xù)擴大。制造業(yè)購買的工業(yè) 金額計算占整個 場 10%左右。在工業(yè)自動化過程 控制系統(tǒng)行業(yè)應(yīng)用于工業(yè)管理的占 應(yīng)用于操作員控制臺的占 應(yīng)用于質(zhì)量管理的占 應(yīng)用于監(jiān)視和控制、工程師控制臺、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的分別占總數(shù)的 C A is of At C C as a by C in of a 外文資料翻譯 - 6 - 工業(yè) 一個顯著特點是可獨立組態(tài)，也可與 其他計算機連成網(wǎng)絡(luò)。目前，幾乎所有 產(chǎn)制造商都采用工業(yè) 制控制系統(tǒng)程序，越來越多控制系統(tǒng)公司采用工業(yè) 為操作員界面工作站。由工業(yè) 組成的計算機控制系統(tǒng)在工業(yè)自動化過程控制領(lǐng)域發(fā)揮了十分重要的作用，已出色地用于工廠和車間級過程控制、數(shù)據(jù)采集、批量處理、質(zhì)量管理、機床自動化以及優(yōu)化和專家控制等任務(wù)。 2. of C 2. 工業(yè) 主要特點 (1)an (1)工業(yè)標準的應(yīng)用 In to be to as as of C by C by SO to T ( , C of a PC 為了使不同廠家生產(chǎn)的計算機能相互連接，也為充分利用市場上多種多樣件和模塊所提供的功能，工業(yè) 用了標準接口，它不僅需采用 標準，還需采用 等總線標準。現(xiàn)在工業(yè) 廣泛采用了 線標準，這兩種標準總線對于提高工業(yè) 能和速度有極大推動作用。 (2)to (2)采取必要的保護措施 be on of on C a to C be 文資料翻譯 - 7 - of at we a of 必須根據(jù)控 制應(yīng)用的環(huán)境條件對工業(yè) 取各種保護性措施，使之適合于從工程管理部門到現(xiàn)場操作控制的應(yīng)用。工業(yè) 須要能耐受條件惡劣的現(xiàn)場生產(chǎn)環(huán)境，必須具備良好的散熱、通風、防水、防塵、抗干擾、抗腐蝕、防沖擊、抗振動等一系列保護性特點。 (3)(3)采用工業(yè)操作系統(tǒng) of of to of of of C In be to S / 2, T/2000 PC 內(nèi)存不足，無法支持多任務(wù)，缺乏實時性功能，連網(wǎng)能力差等缺點，目前已基本不采用了。隨著計算機主芯片的飛速發(fā)展，更高性能和更高速度的工業(yè) 出不窮。另外，現(xiàn)在幾乎所有軟件開發(fā)公司都已將開放重點轉(zhuǎn)移到、 操作系統(tǒng)上。尤其是適合于工業(yè)自動化過程控制系統(tǒng)實時多任務(wù)操作應(yīng)用的 T/2000已經(jīng)普遍成為工業(yè) (4)(4)與自動化設(shè)備和系統(tǒng)的通信 C be to a of as as on a of to of C be in 工業(yè) 能與各種自動化設(shè)備和系統(tǒng)進行有效通信，如與 據(jù)外文資料翻譯 - 8 - 采集系統(tǒng)以及上一級管理計算機的通信。隨著新 技術(shù)的不斷發(fā)展，由于系統(tǒng)開放和系統(tǒng)集成技術(shù)的發(fā)展需要，工業(yè) 這些通信功能將會越來越顯示出其重要作用。 to of C a to of in of C to a 標準通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展使工業(yè) 應(yīng)用更開放，并能使它對小型計算機構(gòu)成更大威脅。以 議為基礎(chǔ)的 信網(wǎng)絡(luò)允許各種計算機系統(tǒng)間直接相互通信。在不同級別自動化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)間相互通信時，則需單獨處理各通信信道。監(jiān)控級工業(yè) 需從下級系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)信息，并傳送到上一級計算機。 (5)(5)安全操作特性 In to C of C of in of be to or 除了對工業(yè) 取各種保護性措施以外，還需要對工業(yè) 操作狀態(tài)進行監(jiān)視，監(jiān)視計算機的運行及其軟件系統(tǒng)，檢查具體程序在預(yù)定周期內(nèi)的執(zhí)行情況。計算機應(yīng)能監(jiān)視電源電壓，并在故障或偏差過大時發(fā)出報警信號。 C 3. 工業(yè) 現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 C a of C a a C of is C 外文資料翻譯 - 9 - 工業(yè) 檔工業(yè) 檔工業(yè) 與工作站相當。因此，高檔工業(yè) 低檔工作站的價格和性能重疊，差別正在消失，工業(yè) 工作站之間的界限越來越模糊。 C is of C to 24of be C to a 工業(yè) 作站是工業(yè)自動化過程控制系統(tǒng)應(yīng)用的優(yōu)良選擇，標準通信網(wǎng)絡(luò)和圖形化操作系統(tǒng)的采用使得工業(yè) 其他設(shè)備能有效地進行通信。隨著 32 位和 64位計算機芯片的出現(xiàn)和使用，將會進一步提高工業(yè) 后還會向更高方向發(fā)展。 C is in of of a of in as as of to C is an in At of C on of in C on to of C of on S / 2, in a of C on as of an to C of 外文資料翻譯 - 10 - of of BM's of a to of of 軟件是工業(yè) 工業(yè)自動化過程控制系統(tǒng)中應(yīng)用的關(guān)鍵。硬件性能的提高和價格的下降，以及標準化和功效更強、更好圖形化操作系統(tǒng)的采用是促進工業(yè)件發(fā)展的重要因素。當前，工業(yè) 件發(fā)展迅速，市場上已有數(shù)千家獨立軟件開發(fā)公司能供應(yīng)在工業(yè) 運行的工業(yè)過程控制組態(tài)軟件包，以滿足急速增長的工業(yè)用戶需要。工業(yè) 應(yīng)用的工業(yè)過程控制組態(tài)軟件包大 多運行在、 標準操作系統(tǒng)上。工業(yè)過程控制應(yīng)用軟件大批量涌現(xiàn)，軟件開發(fā)公司提供了大量可在工業(yè) 上運行，用于 工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的組態(tài)工具和圖形化人機界面軟件。許多 產(chǎn)制造商開發(fā)的組態(tài)工具軟件已成為其自動化控制系統(tǒng)的重要組成部分。他們采用工業(yè) 替專用工作站，用于建立實時數(shù)據(jù)庫、控制回路、圖形畫面顯示、報警記錄、實時和歷史數(shù)據(jù)趨勢記錄以及過程控制仿真等任務(wù)?，F(xiàn)在，各種用于過程監(jiān)視與控制、單元控制、工廠數(shù)據(jù)采集、過程優(yōu)化控制、過程控制仿真、統(tǒng)計式質(zhì) 量控制 (統(tǒng)計式過程控制 (及專家系統(tǒng)控制的專用工業(yè)自動化控制軟件包都有了巨大發(fā)展。 司 應(yīng)用平臺軟件的出現(xiàn)和應(yīng)用，為應(yīng)用軟件開發(fā)提供了統(tǒng)一工具。應(yīng)用平臺功能可從工業(yè) 間的數(shù)據(jù)交換到工廠范圍內(nèi)多個系統(tǒng)的協(xié)調(diào)，其標準數(shù)據(jù)接口允許計算機、控制設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)間互換數(shù)據(jù)信息，這些為集成信息管理與控制系統(tǒng)提供了極大方便。 C 隨著標準圖形化操作系統(tǒng)的不斷完善和發(fā)展，以及工業(yè)自動化過程控制軟件外文資料翻譯 - 11 - 包的極大豐富，工業(yè) 應(yīng)用必將日益旺盛。 三、 CS of of in in in to CS be by 0%. 2, of .5 is of to 誕生以來，經(jīng)過幾十年的不斷改進、發(fā)展和更新?lián)Q代，已相當成熟。與初期相比，其系統(tǒng)規(guī)模、控制功能等各方面都有了巨大發(fā)展變化，在可靠性、靈活性、適應(yīng)性、擴展性、性價比等綜合技術(shù)指標方面都有了很大提高和改善。目前已廣泛應(yīng)用于石化、制藥、能源、化工、造紙、煉油、冶金及食品飲料等工業(yè)，并已取得極為顯著的經(jīng)濟和社會效益。據(jù)統(tǒng)計，生產(chǎn)裝置由模擬控制儀表改為 取得的經(jīng)濟效益可占整體效益的 60%。 資回收期平均為一兩年，采用高級控制策略后可使投資回收期縮短 1 年。當今 在融入各種先進控制技術(shù)與設(shè)備，并全面向集成化信息管理與自動化過程控制系統(tǒng)，即 外文資料翻譯 - 12 - 975, CS 975 ~ 1980, 980 985 985 of of CS in to a of of 從 1975 年以來， 致經(jīng)歷了 1975～ 1980 年的第一代， 1980～ 1985 年的第二代，以及 1985 年以后的第三代 3 個發(fā)展階段。許多生產(chǎn)廠家的 取階段性發(fā)展策略，通過對早期系統(tǒng)不斷發(fā)展和改進，進而推出具有各種新特點的新系統(tǒng)，新系統(tǒng)與原設(shè)備均相兼容。 CS . to out