自动化专业英语教程二三

自动化专业英语教程教学课件July28,2007P5U1AAutomationNetworkingApplicationAreas第五部分第一单元课文A自动化网络的应用领域A自动化网络的应用领域

1.课文内容简介：这篇文章是对《工业现场总线》、《网络控制技术》的一种补充。主要讲述如何根据不同的控制要求选用不同的网络结构和通讯协议，较详细地介绍了在工厂自动化、过程自动化中常用的总线协议、并对现场级、主站级的网络结构和通讯协议、均一化的网络体系结构作了说明。2.温习有关现场总线、自动化网络方面的内容。3.生词与短语buildingautomation楼宇自动化harshadj.苛刻的modulatingn.调制P5U1AAutomationNetworkingApplicationAreas第五部分第一单元课文A自动化网络的应用领域calibrationn.校准，标度commissioningn.试车，试运转hierarchyv.层次，级别marshaledn.整顿，配置superimposedadj.有层次的moderateadj.缓和的faulttolerant容错transparencyn.透明ongoingv.使机械化P5U1AAutomationNetworkingApplicationAreas第五部分第一单元课文A自动化网络的应用领域4.难句翻译[1]Forexample,factoryautomationandprocessautomationareoftenusedinharshandhazardousenvironmentswherepeople,nature,andexpensivemachineryareatstakeorwhereaproductioninterruptioniscostly.Theserequirementscontrastsignificantlywithbuildingautomation,forexample,wherekeepingcostslowisamaindrivingforce.举例而言，工厂自动化与过程自动化通常应用在苛刻和危险的场合。而在这些场合，人员、环境及昂贵的机器设备处于危险之中，或者生产的中断会造成巨大损失。这些需求同追逐低成本的楼宇自动化相比，有明显的差异。 [2]ThenetworktypesidealforsimplediscreteI/Ofocusonlowoverheadandsmalldatapackets,buttheyareunsuitableforlargermessageslikeconfigurationdownloadandthelike.对简单的离散I/O较为理想的网络类型注重低开销及小的数据包，但它们不适用于组态下载等较大的报文。P5U1AAutomationNetworkingApplicationAreas第五部分第一单元课文A自动化网络的应用领域5.参考译文A自动化网络的应用领域

网络已应用于自动化的所有领域。在工厂自动化、过程自动化及楼宇自动化的领域内，网络完成各种各样的任务。而且，由于不同的工业领域具有各自的特性和各种不同的要求，不同自动化网络所执行的任务也有明显的差异。此外，网络中设备的连接、组态及数据的交换也不同。没有一种单一的总线能适用于所有工业控制；相反，每种总线总是针对其所运用领域的特点而优化的。举例而言，工厂自动化与过程自动化通常应用在苛刻的和危险的场合。而在这些场合，人员、环境及昂贵的机器设备处于危险之中，或者生产的中断会造成巨大损失。这些需求同追逐低成本的楼宇自动化相比，有明显的差异。P5U1AAutomationNetworkingApplicationAreas第五部分第一单元课文A自动化网络的应用领域工厂自动化在具有装配线的制造业类工厂中，如汽车、灌装与机械工业，离散逻辑控制处于主导地位，而传感器所感受到的将只是“是”或“否”，例如，是否有一个箱子处于流程机器的前方。对简单的离散I/O较为理想的网络类型注重低开销及小的数据包，但它们不适用于组态下载(Configurationdownload)等较大的报文。这些类型的网络有Seriplex，Interbus-S及AS—I(AS—Interfa-ce)，有时将它们称为传感器总线或比特(bit)级总线。其他更为先进的离散逻辑协议则包括DeviceNet™

，ControlNet™

，及PROFIBUS

(DP及FMS应用行规)。这些总线有时被归类于设备总线或字节(byte)级总线。工厂自动化含有快速移动的机械，因此同较慢的过程相比要有更快的响应。这些任务在传统上是由PLC来处理的。过程自动化P5U1AAutomationNetworkingApplicationAreas第五部分第一单元课文A自动化网络的应用领域对炼油、造纸、电力以及化工等过程对象而言，连续的调节性控制占支配地位。测量是模拟的(此处意味着标量值是以数字信号传送的)，而执行则是调节性的。当然，过程工业也采用一些离散控制，而以离散为主的制造业也采用一些调节性控制。现在，市场上已经存在现场总线开/关，它是用作通/断传感器的小型远程安装的I/O模块。以前，是由集散控制系统(DCS)或单回路调节器完成这种工作。本文将重点讨论三种与过程相关的网络：基金会现场总线(FF)，PROFIBUS(PA应用行规)与HART。这些总线目前一般都被笼统地称为现场总线，尽管有些人会有争议，说其中有的不属于现场总线。这三种协议在设计时已明确了现场仪表由总线供电，也规定了现场仪表应具备所定义的参数与指令用于设备管理，如识别、诊断、材质及用于校验及调试的功能。就规模而论，一般认为，工业自动化网络所组成的局域网(LAN)跨越不大于直径为1km或2km的区域，而且一般限制在一幢建筑物或一群建筑物内。显然，只能延伸几米的网络是不够用的，而跨越城市或甚至全球的网络则过大了。P5嗓U1欠A渠A直ut描om族at闷io熊n辱Ne继tw难or章ki养ng订A爸pp吃li冒ca理ti传on郑A有re歌as第五疾部分趴第一喜单元乘课文A自动拖化网吃络的友应用哈领域现场递与主离站网砌络的摊层次即使拥在过烈程工垦业的乓控制决系统亭中，屋其体扰系结奥构的伏每一健层次规也都适具有坛不同呼的网酒络特舅性。等在现翁场端此的许踩多仪霉表如好变送奇器与港阀门钻定位胡器有益其特哪定的须需求朱，而燃在主岛站级懂的工令作站领、链雕接设娃备与削控制地器则境有其益它的扁需求(见图5-娱1A畏-1屈)。当现攻场总备线开闭始发途展时塘、过程盗工业蓝对现袭场级蝴网络提出斯了大典量其去他网透络不曾遇略到的格要求将。因绍此．需要警考虑鞭许多棒新的辈设计思路雨。在滨上层苹，所竭有来自现爹场级嘱网络含的数谨据都需要参被集抖中到惧单一湿的主站级溉网络址中。图5-1A-1双层自动化网络结构P5飞U1雅A无A谎ut装om巾at顺io酒n藏Ne尽tw巡寿or锐ki近ng露A宵pp悟li坦ca贴ti摊on往A秤re堆as第五度部分旱第一守单元闲课文A自动牢化网产络的坚应用摸领域同时娱，主兵站级双网络割还需眼执行钟所有沃与工产厂自荒动化两相关技的任债务。现场盲级在现宏场级愁，对励于过睡程仪揪表占薯主导竿地位庭的协黄议有HA泪RT、基季金会糠现场符总线(F期F)的H1及PR鼠OF懒IB梨US弄P宿A。HA迫RT协议继与其伤他两拖个协抬议有静很大掠的不粒同。HA匹RT是所赖谓的悄智能(s取ma塘rt划)协议斜，它历是将屠数字肤通信缠叠加宴在常射规的4—严20升mA的信圆号上眨而产皇生的念组合被。正暴因如锐此，HA寺RT协议掩是从苹模拟妻向数鸦字过健渡过乌程中异的一泄种理搞想的嘉中间亚解决悔方案我。HA执RT与现跪有的纠模拟豆记录义仪、熊控制反器与咸指示爹仪兼排容，雁而同孩时它帝又使任用数斥字通侧信，胁使远梦程组挣态和腰诊断呜成为厘可能暑。尽绢管HA阔-R速T协议狡允许柄数台剑设备原多挂物接在砍一根屯双绞性线上糊，但峡由于后数据煌更新年速度便低(一般抓为每茄台设仿备0.傻5s驶)，所懂以不搅经常篇使用棒这种疾连接锻方式中。在其绝大孤多数扰的系造统中绍，HA浩RT设备季采用舍点到忆点的京连接杆方式浸，也曲就是皆每台响设备阳各用桑一根茎双绞皆线。透同时哪，为可了组丧态及麦维护祝，可暮经常P5巾U1闲A斯A敞ut袍om桐at策io抢n张Ne且tw际or善ki侧ng茎A适pp渠li铸ca筝ti比on近A送re苦as第五验部分炕第一砖单元铁课文A自动煮化网纪络的植应用节领域地临尖时接换上手域持终抹端。影基金茧会现村场总码线的H1与PR蛾OF镰IB宜-B笔US牵P范A都完瘦全是洞数字讨化的患协议受，甚室至都茫遵循IE隔C世61蕉15丝式8-内2标准设而使储用同弹样的贵布线顺。然茫而除僻此之回外，念这两叮种协迁议之您间存仔在着挥很大鹿的差翅异，裁根据救所需开要的剧系统迈结构擦的不宗同，丙其中绸的一报种协挠议可捕能比女另一凯种更拍适合滨。在现往场级军有着恒大量伍仪表棕，往隶往是伍成百询上千生。线河路往四往也疾很长睁，网堪络电设缆必筛须从瓦控制解室一钩直连棕接到祝现场况，或胸接到低塔上丑，然吉后再框分支刚到遍戚及现慨场的受所有罪设备块。由殖于每犬个网修络能壮多挂台接的花设备蹄数量赠受限蚊制，陶因此谦，即蜂使是使一个善中等跌规模迹的工细厂，帖也可护能有局多条贯网络龄电缆立引向给现场况，尽饥管线被缆数愧量比山点到偶点的邮布线扎已减弄少了定很多聚。现率场级梢网络离从设蔑计上谁使线蚀缆可鹅以延凳伸得啊很远椅，并斧允许掠现场快设备植从网留络中邻获得蚂供电华。这荷样，确同一榨根双锻绞线旗不但慈可向子设备绒供电达而且潜同时锡传送姓数字循信号陶，从瞎而避聚免了允单独艇供电雄用的挤电缆娃，既惑简化躬了布算线又顺降低联了成韵本。P5抓U1庆A夏A即ut垫om浇at冠io称n间Ne扛tw里or烟ki系ng肆A韵pp妨li测ca汽ti席on狼A催re攻as第五慰部分偏第一效单元添课文A自动偷化网洋络的寒应用瓜领域作为像降低抹成本厨的另附一种羡措施油，设己计者种选择折了适厘中的萍现场般级网架络通故信速接度，劣以便跟可以堂使用垮标准鹊的、缸仪表王等级顶的电椅缆而杆非特胖殊的叼数据向电缆树。由沸于也桥不需赢要特钉殊的还连接粪器、抗耦合火器和厨集线宅器，赏所以零可以成完成组简单抛而实雁用的忆连接倡。在师多数筹场合缝下，旋常规棉仪表劲所使近用的延电缆雷的等瓣级完与全可东以满拘足现抱场总编线网日洛的铺要求跟。这晨也使侄得当坦现有臭的工背厂采代用现白场总弯线时阅，有糟可能贤可以辱使用汁原有攀的电冲缆。催在可谱能出疗现可费燃流展体的景危险掉过程辫环境叶，本稼质安报全常欠常是银优先酬选用是的保马护措头施。徐所以事现场叹总线掩网络际在设疯计上询允许奥将安烘全栅狂安装宾在总饮线上销。另外拳，由背于设作计者财选择氧了适唯中的巧现场舌网络狼通信撞速度雄，因骑此所外连接辉的设落备并顽不需驾要耗教费大录量的CP查U处理新能力眯来快铁速处狼理通押信。吊结果画是它脆们也轻只消甲耗很邪少的肺功率霉。由佳于设级备的生低功票耗意且味着猎在线米路上阳的压桥降也学低，碰因此柳，即贴使在欲长距恳离甚凉至还倘使用厦了本商质安红全栅怒的情知况下片，仍犯可以终将几雪台设模备用体分支断线接征在同讽一个宗网络苦上。哨现场炉级网钉络的滚另一临个突请出优它点是启由布挪线自纹由而牢带来盖的网争络拓焰扑结建构上谁的自蹈由度疏。最牢后，闹这些羊现场育总线丈网络向的设糟计还坐使它欣们可筐以在舞相当标恶劣形并有块电气故干扰过的现锦场环抵境中诞运行望。P5庆U1籍A痕A耗ut喇om夏at模io嚼n迅Ne裕tw逗or讲ki议ng提A是pp浮li神ca祸ti劝on知A怨re舒as第五希部分跨第一翻单元妥课文A自动僻化网冈络的习应用移领域主站戒级在主图站级南，以辫太网腔标准镜已经证成为覆占支轻配地培位的陡布线仓技术(图5-皮1A遗-2妥)。有池许多惊协议政是基矛于以配太网没布线茫的，论它们尤包括生基金休会现敲场总勒线(H扰SE君)，PR碑OF壶In困et，Mo嘉db分us／TC乔P等协介议。使用思现场屿总线踢及设师备管理软千件的各工厂名会遇拍到带宽需歪求的楼激增弟，因尸此在主站棕级必在须具溉有高嘉速网络。现场令级网玻络从姓现场仪表松采集酸了如券此众陶多的数据狱．结诉果使构信息浩量剧增。图5-1A-2带冗余实用的主站级网络P5话U1删A炼A魄ut辆om放at鸟io穿n叨Ne调tw清or细ki浆ng妇A乐pp滤li盼ca降ti丸on宜A阿re并as第五搁部分门第一酬单元身课文A自动禾化网载络的剥应用栽领域这一续巨大店的信己息量准是一粪个老冰式的告专有姻控制饺级网寨络无般法应斩对的跳。以沿太网相具备洲传送巡寿大量另数据精所需尊的吞绿吐量骄，这玩些数置据用赶于传恒统工贯厂的冶操作丽和历固史趋艳势，秩用于还新增面的远招程诊壮断、浪维护疑及组外态功宿能，刘以及园用于崇对工燃厂自慎动化董任务君的快蚂速响翅应。灾这些干应用谅之所优以选完择以熔太网观，是由因为夺其高扔速度启使其剪有能颠力传拐送所乓有的欣这些么信息民。此怕外，由以太冶网已置经成岛为标螺准，关并被浴广大音技术隙人员英深入镜了解雄，也盯已获瞒得广菌泛的嫩应用典。用廉于以栋太网播的各送种各场样的丛设备施与解概决方幅案都么是现巡寿成的蝇。在许火多应瓣用中区，对睁主站配级协魂议的皂关键涌要求抓之一钉是有岛效性队。网侮络必击须能携容错宵，也裁就是美说在详有故其障时恨能启枕动和民运行饿。由垂于整摆个工娇厂是府通过衔该网秋络来畏操作炸并进啦行监肺控的斧，所槽以主促站级奔网络趟的有寇效性哪尤为踏关键吐。停感车具糠有极详大的策破坏浙性并释会造殃成巨饺大损兴失；慈网络稻的彻韵底崩犁溃将愁导致京极其枕严重痒的后译果。碰虽然瘦以太衔网源惹自办渐公环肾境，边但在掉工厂滩控制自系统练中可壶以采袍用坚谣固的框工业导级(与商窑业级渔不同)附件输及布性线方晨案。智主站谢级网岁络的缝设计攻允许冬冗余勇，以含便使诞网络身能容鞠错起。P5鉴U1篮A恼A烘ut魄om叼at令io仔n哄Ne布tw义or秘ki径ng枕A村pp太li是ca冒ti辆on晚A继re冠as第五蚊部分氧第一阳单元愤课文A自动斩化网道络的耐应用早领域采用识多层睁冗余茄及工县业增纷强型齐部件专的工漆业级佩网络缓，能探处理絮多个倘同时珠发生驻的故替障。物理纪上的态远距秩离对匆主站絮级网鞠络来强说并阵不重抖要。东因为局它一浇般只简局限都在控法制室薄内，床所以晶以太设网所你规定群的距辨离一计般来六讲是杨足够图的。阵作为良公认德的标秃准，壤以太艺网的础一大叔优势乱是可祝以使扛用几墨种可桌供选而择的可介质酸。采旋用铜呀芯介促质的嗽以太虑网不嫂适合碑现场便，因求为它许不能谣延伸饲很长济的距劫离。完因此骆它的禁应用炭局限确于控姨制室村内(即“傲主站衫总线馋”而训不是答“现变场总躁线”)。然菠而，滚光纤左及无前线电帐以太饼网则湾可以娱延伸却到很千长的航距离崖，所辣以适滋用于柏远程睁应用混。主站兔级网言络将预过程鞭自动鞭化系型统中建所有竿的子蛾系统爆连接莫在一晃起。卫除基扯本控兵制功旱能以错外，暖工厂生里还鸦经常死有带高辅助氏功能爽的成标套设孟备，冠如锅受炉或系压缩指机。崇它们稠往往雹有随固设备局自带恼的控特制单彼元需烘要同环系统厦的其殊余部秋分集框成起终来(图5-胸1A织-3号)。P5算U1爷A叼A兆ut洁om承at怀io订n慰Ne指tw排or躬ki聪ng猫A活pp遮li屋ca颗ti蜂on室A侍re互as第五终部分塘第一卡单元朝课文A自动护化网算络的书应用泪领域图5-1A-3带有分布式系统的标准主站级网络P5只U1总A守A掩ut渔om嫌at追io所n竿Ne盘tw嚼or孝ki败ng悠A躲pp彩li肠ca科ti造on傻A厅re溪as第五博部分设第一赖单元痒课文A自动衔化网插络的挽应用妈领域例如娘，一塔个炼刑油厂葛可能怀有安构全停鸽车系结统，尾造纸唤厂有店扫描穿架，株而化怀工厂雅可以寸有先赶进控壶制系疏统。光基于四以太颜网标盖准协锤议的烟子系扩统可窃以简县单地帅接入谢到系性统中变。主站会级网冻络可规以同邻工厂滚不同僻区域句的现厚场级丽网络懒连接乓在一浊起而袄构成川大系刃统。骡在各事区域邀内部声的控启制及伤监测毁是可贫能的沉。主旷站级益协议榜可以齿直接呜地或去通过哄历史质数据后库及借其他投工厂父信息截软件挠同企场业商狂务系日统连匙为一绑体。特别怀值得选注意兔的是糠，以误太网贺并不敏是一级个完走整的绍协议干。实踏质上季，以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患on妙o救f拾Co帐nt肌ro扒l叮Sy吉st俱em繁A真rc欠hi补te抱ct胆ur晃e第五勒部分茧第一谢单元院课文B控制惜系统秋体系谁结构喜的演哑变所有简这些布硬件用及网民络的被层次油使系死统变闪得相梁当复棒杂而陷且昂跨贵。DC伐S之所径以一务开始白被冠碗名为嚷“分宁散”(d第is搁tr急ib姐ut佳ed县)的，紧是因恢为它眯没有DD纷C体系鉴结构肝那么犹集中勺。但搬是，刮如按舍今天提的标讽准来停衡量砌，DC次S应该城被认吵为是鞋集中配的。掩这种构体系盟结构蹦相对惹来讲雨是脆睛弱的姻，因千为哪伴怕一均个故老障也再会产喝生大浙范围兆的影晃响。世正是集由于决这一应脆弱呜性，逐控制羽器、I/陶O子系女统网侧络、I/蛇0模块扮等不替得不即采取窝冗余灰技术鄙，以定避免绞整体范失控诉。当略然，耻每个摔层次鼠的冗辽余意单味着土复杂争的结便构和索昂贵蔽的价辣格。FC海S体系语结构基金谅会现锯场总尚线(F巩F)规范离同其劈燕他网葡络技奶术的艘独特眠差异位在于显，它少不仅彻是一挤个通访信协值议，兴而偷且还难是一驶个建套立控极制策木略的浆编程俊语言恒。标展准的精编程来语言乖同强都有力待的通卫信功违能相膝结合知的结候果之披一是辟将控汉制分垒散到歌现场宿设备物中，扮而不液集中威在一躬个控他制器省上。赢例如炒，通损常将难作为银回路疏一部谎分的编阀门邪定位经器当议作调色节器脚使用村。它掘只在潮自身也回路尺执行PI诉D功能急块，枪而不锄参与幼其他精回路订。这李种基谅于现伪场设运备能火力的窜新型辜体系风结构围已不柏再以吩控制弦器为青核心柔，所怖以被考称为伴现场昌控制堆系统(F饱CS轧),它可务以取嘉代DC遣S(见图5-唤1B榨-2扰)。P5找U1失B搁E术vo真lu窑ti代on蝴o伸f狸Co段nt攀ro差l腿Sy午st染em充A否rc锹hi惜te翁ct福ur您e第五厉部分遇第一轿单元稻课文B控制稀系统牲体系滋结构车的演舒变图5-斧1B弦-2带有更现场枪设备陶控制关的现仍场控赠制系愁统P5椅U1里B烘E闸vo鸽lu村ti浆on乔o表f钱Co胞nt惹ro诱l轧Sy法st庆em训A印rc钳hi净te估ct垮ur主e第五妻部分逢第一陵单元票课文B控制耍系统植体系洪结构遮的演椒变FC膀S不再未将每况台现要场设片备看那作外自设。韵由于泽它的隙分散土性，FC被S的体拿系结得构具洽有很校多优悉点，边如较郊高的舍有效慈性、草较大醋的规钩模弹暑性及教较低感的成会本。FC阴S的体拍系结症构从DC裂S的概铜念演雹变而疮来，哭并且彩在DC榴S概念欲的基领础上裕更进姨一步贱，其蜂结果炭就是血系统垮更加手分散绸，因告而降暗低了洁在发声生故蛛障时呢的脆闸弱性傍。在FC非S体系剑结构右中处梢于现恒场级熊网络桂的仪邀表通矿过链塑路设债备同材位于友主站员级网洽络的绿工作谢站相裂连接氧。因肿此，织在FC姓S中只芹有两伴个网纹络层担。通议常，策现场旷仪表猫执行悟在过壶程工犬业占俊自动孩化任尽务中妥大部掏分的灰调节耕性控俯制。概链路没设备释或中值央控舱制器截可以曲完成名离散碍逻辑各和顺旱序控答制。颠当控赚制在雹现场鹅设备侮中完岗成时田，所令需中泥央控掩制器础的数滩量急还剧减狐少，搜在某含些情蚀况下伤甚至国完全屋不需夫要中偏央控峰制器辟。这炕就大瓶大地培降低浅了系篇统的资成本欣。换垒言之诞，应绪用总订线技挨术将域不单念是在提电缆奏上获斗得节削省。坏由于米中央检控制酷器被舍从以两计算尘为主跳的调宽节性晚控制牌中解黄脱出掌来，吼它可拍以从篇事于泡执行摸其他班较高桑性能压的控超制任妙务，日从而骨改善胃控制松。由导于在FC报S中不君再由休