【正文】 ern manufacturing, systems are characterized by product and process innovation, bee customerdriven and thus have to respond quickly to changing system requirements. A major challenge is therefore to provide enabling technologies that can economically reconfigure automation control systems in response to changing needs and new opportunities. Design and operational knowledge can be reused in realtime, therefore, giving a significant petitive edge in industrial practice. Studies have shown that programming methodologies in automation systems have not been able to match rapid increase in use of puting resources. For instance, the programming of PLCs still relies on a conventional programming style with ladder logic diagrams. As a result, the delays and resources in programming are a major stumbling stone for the progress of manufacturing industry. Testing and debugging may consume over 50% of the manpower allocated for the PLC program design. Standards [IEC 60848, 1999。 IEC611313, 1993。 play for spare parts ? Open system architecture ? Scalable redundancy ? The intelligent terminal TM 1703 The Base Unit AK 1703 ACP with Peripheral Elements has one basic system element CP2020/CPC25 (Master control element) and CP2020/PCCE25 (Processing and munication element) ,one bus line with max. 16 peripheral elements can be connected. CP2020/CPC25 Features and Functions System Functions: ? Central element,coordinating all system services Central hub function for all connected basic system elements ? Time management Central clock of the automation unit Setting and keeping the own clock`s time with a resolution of 10ms Synchronization via serid munication via LAN or local ? Redundancy Voting and changeover for redundant processing and munication elements of the own automation unit Supports voting and changeover by an external SCARS redundancy switch 濱州學(xué)院 專(zhuān) 科畢業(yè)設(shè)計(jì) (外文翻譯 ) 9 Supports applicational voting and changeover by an external system, control system ? SAT TOLLBOX|| connection Storing firmware and parameters on a Flash Card Communication: ? Communication via installable protocol elements to any superior or subordinate automation unit ? Automatic data flow routing ? Priority based data transmission (priority control) ? Own circular buffer and process image for each connected station(data keeping) ? Redundant munication routes Communication with redundant remote stations ? Special application specific functions for dialup traffic Test if stations are reachable Process Peripherals: ? Transmission of spontaneous information objects from and to peripheral elements, via the serial Ax 1703 peripheral bus Functions for Automation: ? Open/closedloop control function for the execution of freely definable user programs which are created with CAEX plus according to IEC 611313, function diagram technology 512KB for user program Approx variables and signals, of them retained Cycle of 10ms or a multiple thereof Online test Loadable without service interruption ? Redundant open/closedloop control functions Synchronization via redundancy link Transmission of periodic process information between the open/closedloop control function and the peripheral elements,via the serial Ax 1703 peripheral bus. 濱州學(xué)院 專(zhuān) 科畢業(yè)設(shè)計(jì) (外文翻譯 ) 10 PLC的發(fā)展和未來(lái) 一、 PLC概述 可編程控制器是 60年代末在美國(guó)首先出現(xiàn)的，當(dāng)時(shí)叫可編程邏輯控制器 PLC（ Programmable Logic Controller），目的是用來(lái)取代繼電器。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用對(duì)象，將控制內(nèi)容編成軟件寫(xiě)入控制器的用戶程序存儲(chǔ)器內(nèi) ,使控制器和被控對(duì)象連接方便?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)外圍設(shè)備，易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的設(shè)計(jì)。 二、 PLC的歷史 1968年， Richard E. Morley創(chuàng)造出了新一代工業(yè)控制裝置可編程邏輯控制器(PLC),現(xiàn)在， PLC已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，包括機(jī)械制造也、運(yùn)輸系統(tǒng)、化學(xué) 過(guò)程設(shè)備、等許多其他領(lǐng)域。 PLC濱州學(xué)院 專(zhuān) 科畢業(yè)設(shè)計(jì) (外文翻譯 ) 11 的創(chuàng)造者 Richard E. Morley十分肯定的認(rèn)為目前 PLC市場(chǎng)是 一個(gè)價(jià)值五十億的工業(yè) 雖然 PLC廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制中， PLC控制系統(tǒng)的程序依然和語(yǔ)法有關(guān)。特別的， PLC程序要解決的實(shí)際問(wèn)題是消除軟件錯(cuò)誤和減少老式梯形邏輯語(yǔ)言的花費(fèi)。 PLC不需要使用目前的以軟件設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)軟件工程方法論，因?yàn)?PLC程序要求對(duì)軟件和硬件搜都要考慮到。一個(gè)更深入的問(wèn)題是在大規(guī)模的工程中軟件越來(lái)越復(fù)雜，促使要有一個(gè)系統(tǒng)化的設(shè)計(jì)方法論。這項(xiàng)研究的真正目的是找到一個(gè)減少控制軟件發(fā)展過(guò)程的不穩(wěn)定性的方法，也就是說(shuō)，減少程序和調(diào)試時(shí)間以及他們的變化，以增強(qiáng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的適應(yīng)性，并且通過(guò)調(diào)整軟件使得軟件可以再度使用。模塊式 PLC包括 CPU模塊、 I/O模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機(jī)架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。 運(yùn)算器用于進(jìn)行數(shù)字或邏輯運(yùn)算，在控制器指揮下工作。通常 CPU本身就是一個(gè)微控制器。 PLC使用系統(tǒng)存儲(chǔ)器（ 現(xiàn)在大部分采用閃存技術(shù)了）用于過(guò)程控制系統(tǒng)。由于快擦型存儲(chǔ)器技術(shù)的應(yīng)用，使得這個(gè)過(guò)程大大縮短了。一個(gè)輸入的實(shí)際狀態(tài)存儲(chǔ)狀態(tài)存儲(chǔ)在專(zhuān)用存儲(chǔ)器位上，為 “ 1” 或者 “ 0” 。 PLC控制器可以通過(guò)計(jì)算機(jī)（通常方式）重新編程，但是也可以通過(guò)人工編程器 9控制臺(tái)）編程。一旦系統(tǒng)修改結(jié)束，將正確的程序重新讀入 PLC控制器也是非常重要的。圖表驗(yàn)證對(duì)于理解、定義失敗和故障非常必要。這將加快由于損壞零件而引起的任何問(wèn)題的修理速度。大部分 PLC控制器的工作電壓為 24VDC或者 220VAC。 該電源一般不用于啟動(dòng)外部輸入或輸出。 四、 PLC的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 一個(gè)系統(tǒng)化的設(shè)計(jì) PLC程序的方法可以克服傳統(tǒng)程序生產(chǎn)控制系統(tǒng)的缺點(diǎn)，并且在一些工業(yè)應(yīng)用總有很大的不同。第二，為狀態(tài)模型的描述提供結(jié)構(gòu)描述，這個(gè)結(jié)構(gòu)描述可以說(shuō)明邏輯要求和如細(xì)節(jié)安全規(guī)則的限制。因此，一個(gè)大的挑戰(zhàn)是提供技術(shù)以限制自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)變化需要和新機(jī)會(huì)的反應(yīng)，所以，設(shè)計(jì)和操作知識(shí)可以實(shí)時(shí)的被再次利用，在工業(yè)實(shí)踐中提供了一個(gè)重要的競(jìng)爭(zhēng)面。在可編程邏輯控制器程序設(shè)計(jì)過(guò)程中，測(cè)試和調(diào)試可能會(huì)占用超過(guò)百分之五十的人力。 ISO 157451, 1999]，但是，基本上這些標(biāo)準(zhǔn)都不能參與有效的程序和系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面知識(shí)的革新。逐漸下降的硬件價(jià)格，破壞了對(duì)通過(guò)優(yōu)化程序獲得的軟件性能的需要?，F(xiàn)在安全性增加了，例如， 關(guān)于防火的新措施，以及現(xiàn)代自動(dòng)化系統(tǒng)的柔韌性增加了程序設(shè)計(jì)過(guò)程的復(fù)雜性。這種有目的性的研究產(chǎn)生了一個(gè)副產(chǎn)品，就是通過(guò)推廣這中研究到系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域，從而加固了我們對(duì)設(shè)計(jì)理論和技巧的基本理解。 從邏輯學(xué)的角度來(lái)看，可編程邏輯控制器（ PLC）的軟件設(shè)計(jì)類(lèi)似與集成電路的硬件設(shè)計(jì)。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段，所有功能塊都將被整合 起來(lái)，整個(gè)系統(tǒng)行為特性和功能將會(huì)通過(guò)仿真形式加以測(cè)試。 ACP（自動(dòng)化，控制和保護(hù)）系統(tǒng)概念保證了 AK 1703 ACP功能的實(shí)現(xiàn)。 CP2020/CPC25 特征與功能 系統(tǒng)功能： ? 核心元件，協(xié)調(diào)所有系統(tǒng)功能 連接所有基本功能原件的中心站點(diǎn) ? 時(shí)間管理 自動(dòng)控制單元的中控時(shí)鐘 設(shè)定并保持自身時(shí)鐘的時(shí)間，分辨率為 10ms 通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)或當(dāng)?shù)氐姆?wù)通信進(jìn)行同步 ? 冗余 在處理與通信中為自動(dòng)控制單元選擇并轉(zhuǎn)變?nèi)哂鄦卧? 通過(guò) SCARS外部冗余開(kāi)關(guān)支持選擇與轉(zhuǎn)變功能 通過(guò)外接系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)選擇與支持 ,例如控制系統(tǒng) ? 與 SAT TOLLBOX||連接 在閃存卡里存儲(chǔ)固件和參數(shù) 通信： 濱州學(xué)院 專(zhuān) 科畢業(yè)設(shè)計(jì) (外文翻譯 ) 16 ? 通過(guò)相應(yīng)的協(xié)議原件與高級(jí)或附屬自動(dòng)控制單元進(jìn)行通信 ? 為數(shù)據(jù)流自動(dòng)選擇路徑 ? 優(yōu)先基本數(shù)據(jù)的傳輸 (優(yōu)先級(jí)控制 ) ? 為每個(gè)聯(lián)檢站設(shè)立自己的循環(huán)緩沖器和處理信息 (數(shù)據(jù)保持 ) ? 為冗余通信提供路徑 與對(duì)方站的冗余進(jìn)行通信 ? 通過(guò)撥號(hào)上網(wǎng)方式對(duì)特殊應(yīng)用實(shí)施特殊功能 為可進(jìn)行冗余的站點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試 具有處理功能的外圍設(shè)備： ? 通過(guò) Ax 1703外圍設(shè)備串口總線自發(fā)地將信息