電氣專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)（第4版）課件 unit 9 Programmable Logic Controllers (PLCs)

Teacher:

ZhangProgrammableLogicControllers(PLCs)

Unit

9

電氣工程專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)教程

張強(qiáng)華編著Contents

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參考譯文NewWordsNewWordsNewWordsNewWordsPhrasesPhrasesPhrasesAbbreviationsListeningtoTextA[1]ItconvertstheavailableACpowertotheDCpowerwhichisrequiredbytheCPUandI/Omodule.Notes原句本句中，whichisrequiredbytheCPUandI/Omodule是一個(gè)定語(yǔ)從句，修飾和限定theDCpower。本句意為：它將可用的交流電轉(zhuǎn)換為CPU和I/O模塊所需的直流電。講解[2]Theyareusuallycompactdevicescapableofcontrollingmultipleprocessessimultaneouslywithoutrequiringadditionalhardwarecomponentslikeexpansioncardsorrackunitsfoundinsomemodularmodels.Notes原句本句中，capableofcontrollingmultipleprocessessimultaneously是一個(gè)形容詞短語(yǔ)，作后置定語(yǔ)，修飾和限定compactdevices。它可以擴(kuò)展為一個(gè)定語(yǔ)從句：whicharecapableofcontrollingmultipleprocessessimultaneously。becapableof的意思是“能夠”。foundinsomemodularmodels是一個(gè)過(guò)去分詞短語(yǔ)，作定語(yǔ)，修飾和限定expansioncardsorrackunits。它也可以擴(kuò)展為一個(gè)定語(yǔ)從句：whicharefoundinsomemodularmodels。本句意為：它們通常是緊湊的設(shè)備，能夠同時(shí)控制多個(gè)進(jìn)程，而不需要額外的硬件組件（例如某些模塊化模型中的擴(kuò)展卡或機(jī)架單元）。講解[3]Theseultra-compactdevicesuseadvancedmicrocontrollerscombinedwithspecializedprogrammingsoftwaretoolstoreducecostswhileprovidinghighlevelsofprocessingspeedandaccuracy.Notes原句本句中，combinedwithspecializedprogrammingsoftwaretools是一個(gè)過(guò)去分詞短語(yǔ)，作定語(yǔ)，修飾和限定advancedbinedwith表示合并在一起、結(jié)合在一起。toreducecosts是一個(gè)動(dòng)詞不定式短語(yǔ)，作目的狀語(yǔ)。whileprovidinghighlevelsofprocessingspeedandaccuracy作時(shí)間狀語(yǔ)。while表示兩件事同時(shí)發(fā)生，意思是“與…同時(shí)”。本句意為：這些超緊湊的設(shè)備使用了先進(jìn)的微控制器，與專(zhuān)門(mén)的編程軟件工具相結(jié)合，以降低成本，同時(shí)保持處理速度快且準(zhǔn)確性高。講解[4]TherearetwomainclassificationsofPLCprogramminglanguages,whicharefurtherdividedintomanysub-classifiedtypes.Notes原句本句中，whicharefurtherdividedintomanysub-classifiedtypes是一個(gè)非限定性定語(yǔ)從句，對(duì)twomainclassificationsofPLCprogramminglanguages進(jìn)行補(bǔ)充說(shuō)明。本句意為：PLC編程語(yǔ)言主要有兩大類(lèi)，并進(jìn)一步分為許多子分類(lèi)類(lèi)型。講解可編程邏輯控制器(PLC)1.什么是PLC？PLC代表“可編程邏輯控制器”。PLC是專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)用于在惡劣工業(yè)環(huán)境（例如極端溫度、潮濕、干燥和/或多塵條件）下能夠可靠運(yùn)行的計(jì)算機(jī)。PLC幾乎應(yīng)用于每個(gè)行業(yè)，包括制造、食品加工、汽車(chē)、石油和天然氣以及許多其他行業(yè)。2.PLC如何工作？可編程邏輯控制器的工作可以很容易地理解為一種循環(huán)掃描方式，稱為掃描周期。PLC掃描過(guò)程包括以下步驟：1)操作系統(tǒng)開(kāi)始循環(huán)并監(jiān)測(cè)時(shí)間。2)CPU開(kāi)始從輸入模塊讀取數(shù)據(jù)并檢查所有輸入的狀態(tài)。3)CPU開(kāi)始執(zhí)行用戶或應(yīng)用程序，這些程序由繼電器梯形圖邏輯或任何其他PLC編程語(yǔ)言編寫(xiě)。4)接下來(lái)，CPU執(zhí)行所有內(nèi)部診斷和通信任務(wù)。5)根據(jù)程序結(jié)果，將數(shù)據(jù)寫(xiě)入輸出模塊，從而更新所有輸出。只要PLC處于運(yùn)行模式，這個(gè)過(guò)程就會(huì)持續(xù)進(jìn)行。參考譯文3.PLC的物理結(jié)構(gòu)PLC的結(jié)構(gòu)幾乎類(lèi)似于計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)?？删幊踢壿嬁刂破鞒掷m(xù)監(jiān)控來(lái)自各種輸入傳感設(shè)備（例如加速度計(jì)、體重秤、硬連線信號(hào)等）的輸入值，并根據(jù)生產(chǎn)和行業(yè)的性質(zhì)產(chǎn)生相應(yīng)的輸出。典型的PLC由五個(gè)部分組成，即：機(jī)架或機(jī)箱、電源模塊、中央處理器（CPU）、輸入輸出模塊及通訊接口模塊。3.1機(jī)架或機(jī)箱在所有PLC系統(tǒng)中，PLC機(jī)架或機(jī)箱是最重要的模塊，并充當(dāng)系統(tǒng)的主干。PLC有不同的形狀和尺寸?？刂葡到y(tǒng)越復(fù)雜，需要的PLC機(jī)架就更大。3.2電源模塊該模塊用于為整個(gè)PLC系統(tǒng)提供所需的電能。它將可用的交流電轉(zhuǎn)換為CPU和I/O模塊所需的直流電。PLC一般使用24V直流電。參考譯文3.3CPU模塊CPU模塊有中央處理器、ROM和RAM。ROM用于存儲(chǔ)操作系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)程序和應(yīng)用程序。RAM用于存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)。CPU是PLC的大腦，具有微處理器。作為基于微處理器的CPU，它取代了定時(shí)器、繼電器和計(jì)數(shù)器。CPU從傳感器讀取輸入數(shù)據(jù)，進(jìn)行處理，最后向控制設(shè)備發(fā)送命令。CPU還包含其他電氣部件，用于連接其他單元使用的電纜。3.4輸入輸出模塊PLC有一個(gè)輸入輸出模塊，專(zhuān)門(mén)作為輸入和輸出接口。輸入設(shè)備可以是啟動(dòng)和停止按鈕、開(kāi)關(guān)等，輸出設(shè)備可以是電加熱器、閥門(mén)、繼電器等。I/O模塊有助于將輸入和輸出設(shè)備與微處理器連接起來(lái)。輸入模塊有兩個(gè)主要部分，即電源部分和邏輯部分。這兩個(gè)部分彼此電氣隔離。PLC的輸出模塊的工作原理與輸入模塊類(lèi)似，但過(guò)程相反。3.5通訊接口模塊為了在CPU和通信網(wǎng)絡(luò)之間傳輸信息，使用了智能I/O模塊。這些通信模塊有助于與放置在遠(yuǎn)程位置的其他PLC和計(jì)算機(jī)連接。參考譯文4.PLC的種類(lèi)4.1迷你PLC它們是小型、低成本控制器，非常適合簡(jiǎn)單的控制應(yīng)用。它們通常比較大的控制器具有更少的輸入/輸出(I/O)點(diǎn)，并且可以使用梯形邏輯或其他編程語(yǔ)言進(jìn)行編程。迷你PLC由于尺寸小而可以快速安裝，并且通常具有內(nèi)置I/O功能（例如數(shù)字輸入、模擬輸出和脈沖輸出）。4.2模塊化PLC它們由一個(gè)基本單元組成，該單元包含處理器模塊和通信端口，以及可以添加以擴(kuò)展系統(tǒng)功能的較小模塊。模塊化系統(tǒng)比固定系統(tǒng)提供了更大的靈活性，因?yàn)樗鼈冊(cè)试S用戶混合不同類(lèi)型的I/O模塊以滿足其特定的應(yīng)用要求。參考譯文4.3固定PLC它們專(zhuān)為特定任務(wù)而設(shè)計(jì)，一旦安裝就無(wú)法輕易修改。然而，它們?yōu)樵S多重復(fù)性任務(wù)提供了經(jīng)濟(jì)高效的解決方案。固定系統(tǒng)適用于簡(jiǎn)單的過(guò)程控制應(yīng)用，其中參數(shù)在操作過(guò)程中不需要頻繁或快速改變。4.4微型PLC它們的復(fù)雜性介于迷你型和模塊型之間。它們通常是緊湊的設(shè)備，能夠同時(shí)控制多個(gè)進(jìn)程，而不需要額外的硬件組件（例如某些模塊化模型中的擴(kuò)展卡或機(jī)架單元）。微控制器還可以集成通信功能（例如以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議），以便輕松集成到分布式自動(dòng)化系統(tǒng)架構(gòu)中。參考譯文4.5納米PLC它們代表了最新一代的可編程邏輯控制器。這些超緊湊的設(shè)備使用了先進(jìn)的微控制器，與專(zhuān)門(mén)的編程軟件工具相結(jié)合，以降低成本，同時(shí)保持處理速度快且準(zhǔn)確性高。納米PLC甚至可用于涉及多軸運(yùn)動(dòng)或復(fù)雜機(jī)器視覺(jué)操作（例如對(duì)象識(shí)別算法和模式匹配技術(shù)）的高度復(fù)雜應(yīng)用。4.6安全PLC安全PLC用于實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化中的安全功能。它遵循國(guó)際安全標(biāo)準(zhǔn)，確保對(duì)人員、設(shè)備和環(huán)境的保護(hù)。安全PLC包含冗余和診斷功能，并具有安全完整性級(jí)別（SIL），以確保高可靠性和容錯(cuò)性。參考譯文5.PLC輸出類(lèi)型5.1模擬輸出為了控制需要不同程度控制的設(shè)備，人們使用模擬輸出以產(chǎn)生連續(xù)的電壓或電流信號(hào)。模擬輸出通過(guò)改變它們產(chǎn)生的電壓或電流水平來(lái)提供精確的控制。5.2繼電器輸出PLC和外部設(shè)備之間的電氣隔離由PLC中的繼電器輸出提供。它們用于控制需要更大電流或更高電壓的機(jī)械，例如大型電機(jī)、接觸器或功率繼電器。5.3晶體管輸出晶體管輸出指在PLC中使用晶體管作為開(kāi)關(guān)器件的輸出模塊。與數(shù)字輸出相比，晶體管輸出可以處理更大的電流和更高的電壓，這使其適合控制需要更大功率的設(shè)備。參考譯文6.PLC編程PLC程序由一組文本或圖形形式的指令組成，該程序表示控制PLC控制的過(guò)程的邏輯。PLC編程語(yǔ)言主要有兩大類(lèi)，并進(jìn)一步分為許多子分類(lèi)類(lèi)型。1）文本語(yǔ)言：指令表、結(jié)構(gòu)化文本2）圖形形式：梯形圖（LD）（即梯形邏輯）、功能塊圖（FBD）、順序功能圖（SFC）盡管所有這些PLC編程語(yǔ)言都可用于對(duì)PLC進(jìn)行編程，但圖形語(yǔ)言（如梯形邏輯）通常優(yōu)于文本語(yǔ)言（如結(jié)構(gòu)化文本編程）。6.1梯形圖邏輯梯形圖邏輯是PLC編程的最簡(jiǎn)單形式。它也被稱為“中繼邏輯”。繼電器控制系統(tǒng)中使用的繼電器觸點(diǎn)使用梯形邏輯表示。參考譯文6.2功能塊圖功能塊圖(FBD)是一種在PLC中對(duì)多種功能進(jìn)行編程的簡(jiǎn)單圖形方法。功能塊是一種程序指令單元，執(zhí)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)輸出值。它由如下所示的塊表示。它可以用一個(gè)矩形塊來(lái)表示，左輸入，右輸出。它給出了輸入和輸出狀態(tài)之間的關(guān)系。使用FBD的優(yōu)點(diǎn)是在功能塊上可以使用任意數(shù)量的輸入和輸出。當(dāng)使用多個(gè)輸入和輸出時(shí)，可以將一個(gè)功能塊的輸出連接到另一個(gè)功能塊的輸入，從而構(gòu)建功能塊圖。6.3結(jié)構(gòu)化文本編程結(jié)構(gòu)化文本是一種文本編程語(yǔ)言，它利用語(yǔ)句來(lái)確定要執(zhí)行的內(nèi)容。它遵循更傳統(tǒng)的編程協(xié)議，但不區(qū)分大小寫(xiě)。結(jié)構(gòu)化文本具有一組表達(dá)式、賦值、循環(huán)、條件語(yǔ)句和函數(shù)。程序員可以用結(jié)構(gòu)化文本語(yǔ)言編寫(xiě)可重用的代碼塊，并在不同的程序中使用這些代碼塊。結(jié)構(gòu)化文本的好處是具有靈活性、可重用性、可讀性、能自記錄和具有可移植性。參考譯文1)PLCstandsfor“ProgrammableLogicController”.APLCisacomputerspeciallydesignedtooperatereliablyunderharshindustrialenvironments–suchasextremetemperatures,wet,dry,and/ordustyconditions.2)AtypicalPLCconsistsoffiveparts.Theyarerackorchassis,powersupplymodule,centralprocessingunit(CPU)module,input&outputmoduleandcommunicationinterfacemodule.3)TherearesixtypesofPLCsmentionedinthepassage.TheyareminiPLCs,modularPLCs,fixedPLCs,microPLCs,nanoPLCsandsafetyPLC.4)TherearethreetypesofPLCoutputmentionedinthepassage.Theyareanalogoutput,relayoutputandtransistoroutput.5)APLCprogramconsistsofasetofinstructionseitherintextualorgraphicalform,whichrepresentsthelogicthatgovernstheprocessthePLCiscontrolling.KeystoExercises【Ex.1】根據(jù)課文內(nèi)容，回答以下問(wèn)題。KeystoExercises【Ex.2】把下面的單詞填寫(xiě)到合適空格中。1E,2J,3I,4C,5H,6D,7A,8F,9B,10G1)可編程邏輯控制器(PLC)是一種使用電子操作的控制系統(tǒng)。2)如果機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)不正常，就會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤代碼。3)該系統(tǒng)包括核心模塊和應(yīng)用模塊兩部分。4)這些數(shù)據(jù)不再保留在計(jì)算機(jī)的主存儲(chǔ)器中。5)英特爾等公司開(kāi)發(fā)了更快的微處理器，因此個(gè)人計(jì)算機(jī)能夠以更快的速度處理輸入的信號(hào)。KeystoExercises【Ex.3】把下列句子翻譯為中文。6)繼電器是一種高度通用