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我的英文翻译 建立与控制技术的联系 技术资源 通过在实验课中学习的自动化和控制技术，我们知道可编程序的逻辑控制器在自动化和控制技术中占据着非常重要的地位。 介绍 毫无疑问，自动化和控制技术在通信和信息技术中占据中非常重要的地位。通过光谱，商业和工业也在广泛的应用通信和信息技术-从产品的，定型，生产，分配到运送给客户，整个过程都要应用这些技术。在机器人学和控制技术中，通信和信息技术是一个共同的元素。 就像看到的课程资料和在技术课中的活动性的内容，我们知道这些内容都是现代技术的反映，并且这些技术就在我们身边。因此，典型的实验室和学习机构都包含对商业和工业乃至这个社会和周围的环境都有冲击的材料和设备。环顾中学技术项目内容中的机器人，自动化，和控制技术领域，我们发现自动化，控制和机器人技术比比皆是。可编程逻辑控制器通常也称为PLCs或者可编程控制器，可编程逻辑控制器的例子见图1可编程逻辑控制器在商业和工业应用中用来控制处理器和机器。 他们是专业化的电脑，有输入，处理，输出，模型如图2所示。这些控制器不是为文字处理，扩展纸张，或者游戏而设计的，而是为了设计出能控制机器和工业处理的电脑而设计的。PLCS作为控制器使机器能够自动化是通过以下的程序指令集来操作的。可编程控制器监视输入，根据可编程指令步骤来做出决定，然后控制输出设备。 从历史的观点来看，在引入可编程控制器之前，很多控制操作都是通过控制继电器和接触器共同合作来完成的。在这种方式下，就会设计出控制电路。电工们会选择一些单一的电器，机械，组件组合在一起，让它们执行逻辑功能。这个完成的控制电路设计可能用来控制某些机器或者处理 器。但是，这个控制电路是固定的，如果后继的控制中有变化，那么这个控制器电路就要重新设计。今天，利用可编程控制器的灵活性，可以很容易的去重新配置控制器的功能。还有一些电线设计的需要，但是这些是直接和输入输出设备相关的了，然而在很多情况下，重新编程PLC是唯一的要求。 可编程控制器为工程师，自动化专家，和最终用户提供了很多好处。可编程逻辑控制器在外形上是很小的，但是却可以在很大的范围中使用。因为他们的可编程能力，他们能够容易且快速的适应系统的改变。大部分的可编程控制器都集成了诊断的功能，这使得很容易的解决和修复系统中的问题，最终达到减少死机的时间。可编程控制器和个人电脑是相似的，因为他们在控制其它设备和系统上显得非常灵活。在输入控制和处理方面，一些可编程控制器只是包括一线或者二线的显示屏，而有些可能含有彩色的图像触摸屏。可编程控制器的价格是在100美元到1000美元之间。对于自动化和控制系统来说，可编程控制器就像是建造房子的砖块一样。 熟悉技术的共性 谈论LEGO是件非常重要的，其包含一个小型的计算器或者是微型控制器，称为RCX。机器人命令系统，或者称为“RCX”有三个触摸式的输入端，光感应器和三个电力控制或者光控制的输出端。 一个控制板包含一个LCD图示，那里面显示了5个单独装载程序的哪一个是活动的，一个ON-OFF开关，一个程序模式开关，一个启动和停止所选程序的运行按钮。显示屏为每一个输入端口和输出端口显示了读感应器。在程序执行的过程中，端口的状态在LCD上是由显示的。图3显示了一个和工业可编程控制器可比的RCX微型控制器的外观。可编程控制器显示了和输入输出端口状态相似的信息。伴随MindStorms 机器人学发明系统的软件是图密集的多媒体体验并且包含了一个指导，训练的模式和一个高级模式去建立RCX和用程序来驱动它。RCX是用LEGO's RCX编码的。这是一种面向对象的编程语言，那些对象称为图块。可编程逻辑控制器使用了给予窗口的编程软件，该软件是面向可视化的，并且应用了该图形化软件接口 的“拖放”功能。这种编程思想称为“阶梯逻辑”。这种编程思想是基于用继电器开始的思想，这种继电器有两条电轨道，在这两条轨道之间有继电器，接触器，开关和时钟等设备。 一个可编程控制器程序可被认为是一个或多个用来完成某个任务的PLC指令。很多和LEGO RCX控制器一起工作的相同的程序，就是那些为改变状态而扫描输入的指令和根据指令进行输出操作的指令。输入和输出可能是分离的或者可模拟的。分离的输入时数字化的有1和0状态 可模拟的输入和输出可能有不同的输入或者输出水平。一个模拟输入的例子是向温度中成比例的输入电压或者改变电压。图4说明了一个模拟的操作图和逻辑图。操作图显示了一个打向ON的输入开关，下一步图解说明了打开一个加热器的开关。看其相应的阶梯逻辑图，我们会发现开关，加热器和发动机的符号。阶梯上的每一条线代表了在阶梯逻辑上的一个“梯级”。每一个梯级会有一个输入和一个输出，并且是从左到右读取的，然后依次的降低阶梯，在控制器处理器中定义这样一个操作。 可编程控制器的应用 可编程控制器被应用在需要机器和处理自动化序列的大部分应用程序中。可编程控制器的工业中的应用如控制马达、焊接的过程、电梯、温度控制、试验过程、食物和产品烘烤和烹调机器,甚而土豆(炸薯条) 切割机这些都是很普通。装瓶, 包装机, 和传动机是可编程控制器的尖端应用。机器人系统经常在他们的自动化设计中集成可编程控制器。根据尖端水平和处理的需要，可编程控制器转变成一个非常复杂的网络控制器可能需要简单程序化几步，其中要用到ON-OFF控制和材料放置的位置或者范围，在HVAC管理系统中可能会有这些复杂的网络控制器。 一个出色的可编程控制器的例子是自动汽车清洗系统。图5 显示了“客户控制台”，在这里客户可以选择清洗周期的类型。这里客户可以选择普通的,豪华,或豪华光泽洗涤周期和选择当场免费漂洗. 好多种选择阿.此外， 该系统还接受现金，多种信用卡，并且可以有1，5，10美元的账单。我们可以在美国附近的每个镇上发现汽车被自动清洗，此时，我们会想，这个自动汽车清洗机是怎样操作的呢,一台简单的自动汽车清洗机是这样可能要执行以下一些步骤: .为自动汽车清洗读指令 .插入现金或者信用卡到客户控制台入口 .把汽车推向前到合适清洗循环的位置直到红灯亮为止，等待5秒钟。 .开始从轮胎到轮胎的清洗循环程序 开始31分钟的去垢清洗循环(从前到后，到上，到旁边). . .清洗循环5秒钟后开始漂洗循环，执行两次漂洗循环 .开始30秒钟的当场免费漂洗循环 .打开吹风机吹干汽车，1分钟吹干 .汽车清洗完成。显示绿灯告诉客户退出清洗机 在过去,类似的自动化处理使用例如接力,转辙器,凸轮和定时马达等电动机械的系统完成.这样的系统是硬布线的，而且不容易更新，所以难以提供多种类型的在自动服务。 连接 应用在象LEGO和RoboLab这样的技术教育实验室中的可编程硬件和应用在工业上的可编程硬件的理论有着惊人的相似之处。这里要介绍的是应用在商业和工业中的可编程逻辑控制器的概念。可编程序的技术不仅在工厂门会有，而且在壁角洗车器和地方汽水装瓶厂也有。 在教育控制和机器人技术工作中得到的技能和知识能够在课堂中的硬件和应用在工业上的控制技术建立联系。 作为技术教师，在技术实验室中教授解决问题和思考问题的能力是整个教育活动中的一个重要部分。通过把课堂上学习的技术和现实世界中的经验相关，那么他们之间的联系就会建立起来了。应用到可编程控制器的和设计系统需要的技能和那些工程师使用的用来建立自动化系统的技能是相似的，这些技能是我们在实验室中学到的。有各种不同牌子的可编 程控制器。每一个公司都有互相竟争得产品，而且有着相似的程序处理过程。然而，必须说明他们只是普通的系统，当买这些牌子的控制器的时候，我们必须要用到该公司的编程软件，电缆等等。有必要考虑一个可编程控制器的家族，比如控制器，价格，软件成本，需求的电缆或者接口。 一些合适的PLC培训者能在编程，操作自动化和控制实验，测试可编程控制器上提供经验。图6显示了一位学生在一系列的实验中与一位外籍PLC培训者学习可编程控制器的过程。通常，PLC培训者在上可编程控制器和应用程序课程的时候要带有培训教材，教学软件，实验版，模具，可编程控制控制器这些材料。 综述 通信和信息技术是随着控制和自动化技术一起发展的。今天我们会在我们从来没有怀疑过的地方看到自动化技术，比如本地洗车机或汽水装瓶厂。当我们在技术实验室里学习自动化和控制技术的时候，我们应该明确可编程控制器在自动化和控制技术上起着主要的作用。可编程控制器可用 可编程控制器或者PLCs是于控制机床进行简单的开关控制甚至尖端铣床. 用阶梯逻辑来编程的，在里面输入输出是可以辨认出来的，在程序执行过程中，那些动作的发生就是在输入状态下的。当可编程控制器是计算器的时候，他们是非常尖端的计算器，他们是可靠的计算器，是为了控制的目的而设计的，不是为了文字处理而设计的。 作为一名技术教师，我们能够介绍可编程的概念比如拥有低价格系统比如LEGO发明系统的PLC技术，使用真实的可编程硬件就像这里描述的硬件，或者雇用一个PLC培训者。重要的是自动化和控制技术的设计和结构需要认真的思考和问题解决得能力，而且在低价的教育设备和工业可编程硬件之间也有着普遍的联系。 图解:图2，一个可编程控制器有一个在开关和感应器之间建立联系的输入和一个中央处理器和输出。 对于ON_OFF或者合适的输入信号,可编程控制器的输入可能是模拟信号或者数字信号.对于控制马达,水泵,加热器来说,输出信号可能直接是指示器,显示灯. 图解:图4.是一个控制电路和相同电路的阶梯逻辑控制程序图解.阶梯编程 PLC编只是一种编写逻辑控制器的符号方式,不需要有更深入的编程知识.程是应用阶梯逻辑编程技术来完成的,该技术是应用符号来代表输入,输出,设备和逻辑状态的,比如AND 和OR 和exclusive OR,NAND和NOR.不同品牌的控制器会为它们的符号选用唯一的标签系统. 图片(黑和白):图1.可编程控制器有多种不同的尺寸和配置.有些可编程控制器是有着完整的单元和含有普通的输入和输出电路的，这些电路是连接开关传感器和装载灯的，比如像这里提到的模拟单元Allen-Bradley SLC500一样的小发动机。SLC500由一组货架、供电、过程、输入和输出单元构成。这种模数设计在如何应用PLC中提供了很大的灵活性。 图像(黑和白):图3. RCX单片机为输入输出端口和控制按钮之间提供了方便的存取和连接，很像工业的可编程控制器，软件指令被下载到RCX控制器上以便为扫描输入端口和控制输出端口提供指令。 在RCX上的连接器的设计就和标准的砖块的模数设计是一样的，这样就很容易连接发动机和传感器，但是可编程控制器在连接输入和输出设备端口时候使用了螺丝终端。 图片(黑和白):图5.自动汽车洗涤系统得控制平台为客户提供了多种选择。这里显示的是一个典型的控制面板，该控制面板为洗涤服务提供四种水平的选择。每一种选择执行一种特定的程序，这些程序是集成到像可编程控制器一样的自动化硬件中的。 图片(黑和白):图6.可编程逻辑训练者要能提供指令并且在编写PLC设备应用程序的学习经验中学会解决自动化问题，这里指的训练者包括一个PLC，输入和输出模式，模拟工业自动化设备的电路板，和教学软件资料。