外文翻譯--應(yīng)用于電氣系統(tǒng)的可編程序控制器 中文版.doc

應(yīng)用于電氣系統(tǒng)的可編程序控制器摘要此項目主要是研究電氣系統(tǒng)以及簡單有效的控制氣流發(fā)動機的程序和氣流系統(tǒng)的狀態(tài)。它的實踐基礎(chǔ)包括基于氣流的專有控制器、自動化設(shè)計、氣流系統(tǒng)的控制程序和基于微控制器的電子設(shè)計。1.簡介使用電氣技術(shù)的自動化系統(tǒng)主要由三個組成部分：發(fā)動機或馬達，感應(yīng)器或按鈕，狀如花瓣的控制零部件?，F(xiàn)在，大部分的系統(tǒng)邏輯操作的控制器都被程序邏輯控制器（PLC）所取代。PLC的感應(yīng)器和開關(guān)是輸入端，而發(fā)動機的直接控制閥是輸出端，其中有一個內(nèi)部程序操控所有運行必需的邏輯，模擬其他的裝置如計算器、定時器等，對整個系統(tǒng)的運行狀態(tài)進行控制。因為可以根據(jù)需要無數(shù)次創(chuàng)建和模擬這樣的系統(tǒng)，所以藉由PLC的使用，此項目有靈活的優(yōu)點。因此，可以節(jié)省時間，減少失誤的危險，同時在使用相同材料的情況下，它可以更加精密。市場上的許多家公司都使用了常規(guī)的PLC，它不僅可以用氣流系統(tǒng)來控制，還可以用各種電氣設(shè)備。PLC的用途廣泛，可以應(yīng)用于許多工業(yè)生產(chǎn)中，甚至用于建筑物的安全和自動化系統(tǒng)中。由于以上的各種特性，在一些實際應(yīng)用中PLC提供了很多的資源，甚至包括不控制系統(tǒng)的資源，電氣系統(tǒng)就是一種這樣的應(yīng)用。對于自動化的工程，PLC的使用是比較昂貴的，尤其是對那些小型的系統(tǒng)。針對這種情況可行的一種辦法是創(chuàng)建一個可提供特定尺寸和功能的控制器3，4。這種控制器可以根據(jù)微控制器來制作。這種基于微控制器的控制器的適用范圍比較小，只能用于一個類型的機器或者可以用做一個像普通PLC一樣可以被編程的控制器，那樣它就可以通過可變化的邏輯程序來進行各種作業(yè)。所有的這些特性根據(jù)具體需要的不同而不同，具體的設(shè)計者的經(jīng)驗的不同而不同。但是這種設(shè)計的主要優(yōu)點在于設(shè)計人員非常了解自己的控制器，可以自由掌握控制器的大小尺寸，改變它的功能。這就意味著此項目有更多的獨特性，但同時系統(tǒng)的控制也由它的設(shè)計者所控制。2.電氣系統(tǒng)人們可以從一個自動化系統(tǒng)中找到三個上文中提到的基本部件，外加一個控制系統(tǒng)的邏輯線路。只有成熟先進的技術(shù)能做出特定的邏輯線路和執(zhí)行正確操作所需要的部件升級。對于一個簡單的運動，系統(tǒng)自動程序1，5可以完成，但是對于間接或更加復(fù)雜的運動，系統(tǒng)的程序就會產(chǎn)生復(fù)雜的線路和錯誤的信號。這是就需要另一種方法可以節(jié)省時間，產(chǎn)生清晰線路，能夠防止偶然的信號交疊和線路堵塞。這種方計的不同標(biāo)準(zhǔn)的線路基法叫循序漸進式或規(guī)則系統(tǒng)1，5，它對氣流和電氣系統(tǒng)非常有效，而且也是此項目的一個基礎(chǔ)。它包括根據(jù)發(fā)動機狀態(tài)各個不同變化所設(shè)礎(chǔ)上的系統(tǒng)。第一步是為每個步驟設(shè)計那些種標(biāo)準(zhǔn)的線路。第二步是聯(lián)編標(biāo)準(zhǔn)的線路，最后一步是連接接收來自感應(yīng)器，開關(guān)和先前的運動信號，同時把空氣或電傳送給每個步驟的補給線。如圖中所示，1和2標(biāo)準(zhǔn)線路是為氣流的和電氣系統(tǒng)8服務(wù).我們能夠很清楚的看到每一步驟和下一個步驟之間的聯(lián)系。3.控制器內(nèi)部的應(yīng)用原理上述方法可以使發(fā)動機的每一個運動都被很好地用步驟來定義。這也就是說發(fā)動機的每一次運動變化都是系統(tǒng)的一個新的狀態(tài)，而兩個不同狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)變叫做步驟。先前提到的標(biāo)準(zhǔn)線路可以幫助設(shè)計人員定義系統(tǒng)的不同狀態(tài)和不同步驟的變化所帶來的不同環(huán)境。在設(shè)計的最后階段，系統(tǒng)中會有一個從來不變化的序列和明確的輸入和輸出端。我們把一個序列從輸入端輸入，經(jīng)過轉(zhuǎn)換后，由輸出端輸出。這些步驟的所有過程都是在微控制器內(nèi)部進行的，并且以同樣的方式在運行著。部件的序列在控制器里被5個位元組規(guī)劃；每個部分都有程序的一個步驟結(jié)構(gòu)。輸入端有二個位元組,輸出端有一個，其他結(jié)構(gòu)部分和附加功能步驟有兩個。在編程之后，部件序列被內(nèi)部微控制器的記憶所儲藏，因此，他們是可讀的而且可以運行。不同于傳統(tǒng)的PLC，這種控制器的工作目的是成為特定領(lǐng)域設(shè)計的多用控制器。傳統(tǒng)的PLC的系統(tǒng)運行程序是一個循環(huán)的線路：輸入一個圖像,運行所有的內(nèi)部程序,然后升級輸出的狀態(tài)。這一個控制器以不同的方式工作,它讀取步驟的結(jié)構(gòu),等待輸入,然后升級或輸出，然后直接跳躍到下一個步驟，開始另一次的程序運行。它也有局限性，例如這種控制器有時會不執(zhí)行指令，在同一程序指令下，會出現(xiàn)某一個運行的反復(fù)等等，但是這一個問題可以通過外部的邏輯運行解決。另外，這中控制器在沒有序列的系統(tǒng)上不能夠被應(yīng)用。這些局限性也是這個系統(tǒng)的特性，這種系統(tǒng)的每一個應(yīng)用都必須要有相應(yīng)的系統(tǒng)分析。4.控制器的特色這種控制器以微集成電路微控制器PIC16F8776,7為基礎(chǔ),它擁有全部此次項目所需要的資源。它有足夠的插孔，線路連續(xù)通訊EEPROM記憶解救系統(tǒng)的所有結(jié)構(gòu)和步驟的序列。它提供了項目所需要的所有的運行，例如定時器和分岔等。我們做出了控制器的資源目錄，想盡可能的使它變的完善。在步驟的運行過程中，程序自動選擇如何讀取每一步驟的結(jié)構(gòu)。這個操作有兩個位元組位于電子輸入處。一個位元組位于輸出端，還有一個被用作內(nèi)部定時器，類似輸入或暫停功能。EEPROM記憶內(nèi)部是256位元組，可以儲藏所有步驟的運行,即可以儲藏48個步驟之間的所有運行。除了一個互動菜單外，這種控制器還有一個控制臺和一些指令按鈕，他們一起控制各個步驟的運行和連續(xù)性，也控制其他的一些裝置。41交互作用在實際運行操作中，控制器需要有一些輔助設(shè)備幫助它和使用者進行互動，可以提供可靠的操作監(jiān)控，同時對氣流系統(tǒng)進行邏輯控制。交互工作模式：在主要的程序中，使用者可以根據(jù)指導(dǎo)發(fā)出信號來進行具體步驟的操作LCD平臺可以顯示系統(tǒng)工作的狀態(tài)，衡量輸入，輸出，計時器和運行的數(shù)據(jù)等。嘀嘀聲用來提示重要警示，停止，開始和一些緊急情況的發(fā)生亮燈表示接通電源，和輸入，輸出狀態(tài)。42安全性如果想正常運行程序，必須保證每一個步驟都正確的執(zhí)行。更重要的是，應(yīng)該有預(yù)防運行故障和問題的解決方法?？刂破魈峁┝诉@種可能性，通過使用兩個內(nèi)部虛擬線路同時運行。他們可以重新啟動程序，隨時恢復(fù)到程序的原有狀態(tài)2。有兩個輸入端共同工作可以快速的運行這些功能。43接口程序運行序列可以用控制器的接口來編程。一臺計算機的接口也可以用來升級使用程序。使用者能利用接口配置一連串定義序列的步驟位元組。但是也可以設(shè)計一個程序,利用可視資源為使用者翻譯所需要的信息。但是，如果想聯(lián)結(jié)電腦接口和控制器，至少應(yīng)該有一個儀器來保證數(shù)據(jù)的可靠性。4.4.固件主要的線環(huán)是通過讀取EEPROM記憶中的每一資訊步驟進行工作。在每個步驟中，系統(tǒng)的狀態(tài)被儲存，同時它也在顯示器上被顯示。根據(jù)使用者的構(gòu)造,它能利用分流或暫停應(yīng)付緊急線路情況來保證系統(tǒng)安全。5.電氣系統(tǒng)例子這種系統(tǒng)不只是適應(yīng)于特定的機器。它由四個主動器組成。主動器A，B和C是兩倍的，只有D是單倍的。第一步，主動器A開始運行，并保持在一個