过程控制中英文翻译

中文资料工业过程控制系统和协同控制系80年代早期，随着为HERA(Hadron-Elektron-Ring-Anlage)加速器安装低温控制系统，德国电子同步加速器研究所普遍开始研究过程控制。这项新技术是必需的，因为但是现有的硬件没有能力来处理标准过程控制信号，如4至20毫安的电流输入和输出信号。而且软件无法在0.1秒的稳定重复率下运行PID控制回路。此外，在实现对复杂的低温冷藏系统的开闭过程中，频率项目显得尤为重要。有必要增加接口解决总线问题并增加运算能力，以便于低温控制。因为已安装的D/3系统[1]只提供了与多总线板串行连接，以实现DMA与VME的连接并用其模拟多总线板的功能。温度转换器的计算功能来自一个摩托罗拉MVME167CPU和总线适配器，以及一个MVME162CPU。其操作系统是VxWorks，而应用程序是EPICS。市场调查表明：来自GSE的D/3系统被HERA低温冷藏工厂选中。因为集散控制系统（D/3）的特性，所以这决定很不错。在展示端和I/O端扩展此系统的可能将有助于解决日益增加的HERA试验控制的要求。制约系统的大小的因素不是I/O的总数，通信网络的畅通与否。而通信网络的畅通与否取决于不存档的数据总量，不取决于报警系统中配置的数据。在德国电子同步加速器研究所，EPICS从问题解决系统演化成了全集成控制系统。从成为低温控制系统的数据收集器和数量控制器，EPICS成为了德国电子同步加速器研究所公用事业集团使用的核心系统。此外，通过IndustryPack（IP）模块的手段，它还能运用于通过VME板卡的任何数据。EPICS通过其完整的功能，运用于没有由D/3系统控制的低温冷藏系统。所有大约50个输入输出控制器运作大约25000业务处理记录。该公共事业组（水，电，压缩空气，加热和调温）使用各种散布在整个德国电子同步加速器研究所网站上的PLC。IOC向客户提供接口并采集数据。此外，如通道归档和图形显示（dm2k）会被使用。默认名决议和目录服务器（域名服务器）用于连接在TCP客户端和服务器应用程序。所有这些都是基本的SCADA功能。所有的配置文件（图形工具，报警处理程序和归档）提供了一种灵活的配置方案。德国电子同步加速器研究所公用事业集团已制定了一套工具来创建IOC数据库和配置文件。这样，控制组提供的服务保持EPICS工具，而用户可以精力集中在被控制的设备上了。作为SCADA系统的基本组成部分，EPICS还提供完整的输入输出控制器（IOC）。IOC提供所有功能DCS系统要求，如：实施每个记录的标准的属性；执行每个记录时的报警检查过程；控制记录，如PID。灵活的命名方案，默认的显示和每个记录的报警属性缓和了运作工具和IOC之间的连接。灵活的数据采集模式，支持调查模式以及发布订阅模式。后者大大降低了信息拥堵的情况。PLC’s同样提供丰富的功能，因为以前它是独一无二的控制系统。此外，定期执行一个确定功能的基本特征也让他们通过以太网通信，包括内置的HTTP服务器和不同集合的通讯方案。除了通信处理器，显示器能和PLC’s连接。外文资料INDUSTRIALANDCOLLABORATIVECONTROLSYSTEMS-ACOMPLEMENTARYSYMBIOSISProcesscontrolsingeneralstartedatDESYintheearly80thwiththeinstallationofthecryogeniccontrolsystemfortheacceleratorHERA(Hadron-Elektron-Ring-Anlage).Anewtechnologywasnecessarybecausetheexistinghardwarewasnotcapabletohandlestandardprocesscontrolssignalslike4to20mAinputandoutputsignalsandthesoftwarewasnotdesignedtorunPIDcontrolloopsatastablerepetitionrateof0.1seconds.Inadditionsequenceprogramswerenecessarytoimplementstartupandshutdownproceduresforthecomplexcryogenicprocesseslikecoldboxesandcompetecompressorstreets.Soonitwasnecessarytoaddinterfacestofieldbusesandtoaddcomputingpowertocryogeniccontrols.SincetheinstalledD/3system[1]onlyprovidedandocumentedserialconnectiononamultibusboard,thedecisionwasmadetoimplementaDMAconnectiontoVMEandtoemulatethemultibusboard’sfunctionality.ThenecessarycomputingpowerfortemperatureconversionscamefromaMotorolaMVME167CPUandthefieldbusadaptertotheinhouseSEDACfieldbuswasrunningonanadditionalMVME162.TheoperatingsystemwasVxWorksandtheapplicationwastheEPICStoolkit.SincethisimplementationwassuccessfulitwasalsoimplementedfortheutilitycontrolswhichwerelookingforagenericsolutiontosupervisetheirdistributedPLC’s.EPICShasemergedatDESYfromaproblemsolvertoafullyintegratedcontrolsystem.Startingfromthedatacollectorandnumbercruncherforthecryogeniccontrolsystem,EPICSmadeit’swaytobecomethecoreapplicationfortheDESYutilitygroup.InadditionitisusedwhereverdataisavailablethroughVMEboardsorbymeansofIndustryPack(IP)modules.ForthosecryogenicsystemswhicharenotcontrolledbytheD/3systemEPICSisusedwithit’scompletefunctionality.Intotalabout50InputOutputController(IOC)areoperationalprocessingabout25thousandrecords.EPICSasaSCADASystemTheutilitygroup(water,electricalpower,compressedair,heatingandairconditioning)isusingavarietyofPLC’sspreadoutoverthewholeDESYsite.EPICSisusedtocollectthedatafromthesePLC’soverProfibus(FMSandDP)andoverEthernet(SiemensH1andTCP).TheIOC’sprovidetheinterfacestothebusesandcollectthedata.ThebuiltinalarmcheckingoftheEPICSrecordsisusedtostoreandforwardalarmstatestothealarmhandler(alh)oftheEPICStoolkit.Inadditiontoolslikethechannelarchiverandthegraphicdisplay(dm2k)areused.Thedefaultnameresolution(byUDPbroadcast)andthedirectoryserver(nameserver)areusedtoconnectclientandserverapplicationsoverTCP.AllofthesearebasicallySCADAfunctions.Thetextualrepresentationofallconfigurationfiles(fortheIOC,thegraphictool,thealarmhandlerandthearchiver)providesaflexibleconfigurationscheme.AtDESYtheutilitygrouphasdevelopedasetoftoolstocreateIOCdatabasesandalarmconfigurationfilesfromOracle.ThiswaythecontrolsgroupprovidestheservicetomaintaintheEPICStoolsandtheIOC’swhiletheuserscanconcentrateontheequipmentbeingcontrolled.EPICSasaDCSSystemBesidesthebasiccomponentsofaSCADAsystemEPICSalsoprovidesafullflavouredInputOutputController(IOC).TheIOCprovidesallofthefunctionaDCSsystemrequires,suchas:astandardsetofpropertiesimplementedineachrecord,builtinalarmcheckingprocessedduringtheexecutionofeachrecord;controlrecordslikePIDetc.;configurationtoolsfortheprocessingengine.TheflexiblenamingschemeandthedefaultdisplayandalarmpropertiesforeachrecordeasetheconnectionbetweentheoperatortoolsandtheIOC’s.Theflexibledataacquisitionsupportsthepollmodeaswellasthepublishsubscribemode.Thelatterreducesthetrafficdrastically.PLC’sprovidenowadaysthesamerichfunctionalityasitwasknownfromstandalonecontrolsystemsinthepast.BesidesthebasicfeaturesliketheperiodicexecutionofadefinedsetoffunctionstheyalsoallowextensivecommunicationoverEthernetincludingembeddedhttpserversanddifferentsetsofcommunicationprograms.Besidesthecommunicationprocessors,displayprocessorscanbelinkedtoPLC’stoprovidelocaldisplayswhichcanbecomprisedastouchpanelsfo