AMT0103_开关量信号的冗余表达

PLC和DCS的冗余架构一般是指电源冗余、CPU冗余和通讯冗余,且模板冗余都比较少见。今天来谈一谈更为罕见的开关量信号冗余表达。
1、语言冗余

1820年西班牙国王倒台,本该由墨西哥继承西班牙在北美的大片殖民地,墨西哥人却忙着搞内讧,美国趁乱西进,夺得加利福尼亚、新墨西哥、德克萨斯等大片土地。著名城市洛杉矶便是其中之一,洛杉矶西语名字为Los Ángeles,美国人也没有刻意翻译它,把字母A的音调符号去掉后,便在英语中使用。

Los Ángeles对应英语the Angels,不过按照英语的套路,城市名字肯定不会加入冠词the,应该写为Angels,再进一步意译成汉语—-天使。汉语没有表示复数的习惯,把它称作“天使城”或者“洛杉矶”都会丢失复数含义。虽然洛杉矶的英语和西语写法相似,但这两种语言是无法沟通的,英语属于日耳曼派,西语属于拉丁派。

天使这个单词源于《新约》,整个《新约》是由希腊语写成的,希腊语将天使记为άγγελος,转写为拉丁字母angelos。希腊语和西语都属于高度屈折语,他们语言中的词汇都有明确的阴阳性之分。圣经中的天使都是以男性形式出现,希腊词angelos就是一种阳性名词[1]。在西语中天使的词根为Ángel,表示阳性,复数为Ángeles,它没有阴性形式,衍生出的Ángela在西语中只是一个普通的女性名字,并不作为Ángel的阴性形式存在[2]

英语中的冠词the根据不同的情况对应的西语的el,la,los,las四个单词,其中los表示阳性的复数。

Los Ángeles这个词组表达为“男性、复数、天使之城”。Los和Ángeles都是复数单词,此为冗余表达复数;即便你不知道Ángel只能表示男性,而Los也会明确告诉你洛杉矶是“男人之城”。

从西语Los Ángeles变为英语Angels,第一步就丢失了性别,进一步变为汉语,又丢失了复数。语言在这种简单的翻译变换之中,便丢失了一些重要的信息。

如果对IEC规范的翻译,一味力求简洁,就有可能会丢失某些信息。我们在阅读汉语的过程中,很多时候需要通过上下文来恢复这些信息,如果恢复得不好,在意思的理解上会略有差别,这就造成了误解。其实英语也是一种歧义蛮多的语言,联合国正式文件都是法语最为权威,做最终解释依据。回过头来,大概率汉语IEC规范都是源自英语版本。英语版的足够准确吗?我们就不得而知了。

2、信号冗余

接上节,如果我们对单词进行量化,假设1表示复数、0表示单数。Los Ángeles可以记作11;因为the不具备单复数性质,the Angels记作01或者11,实际上就是1。西语这种冗余表达方法,在某种意义上比英语更先进,是完全可以借用到工业系统中,对重要设备的信号进行表达。

规范CJJ/T 120-2018《城镇排水系统电气与自动化工程技术标准》第5.6.1条:

5.6.1.17 自动控制系统宜采用2个独立的状态信号分别表示机电设备的运行和停止状态,或电气开关的分断和闭合状态。

常规设计中,低压设备的运行和停止信号由接触器的辅助触点表示,一般采用接触器的常开触点,1=运行,0=停止。这样的表达并没有什么不妥,只是无法直接有效判断“断线”故障,在断线情况下,即使设备在运行时,PLC也无法收到信号。当然,设备断线的机率相当低。如果按规范的要求,将接触器的一个常开和一个常闭信号均送往PLC,那么10表示运行、01表示停止、11和00均是非法状态,其中00大概率就是断线。
开关的状态就更加复杂了,塑壳断路器有三个位置:手柄向上表示合闸,向下表示分闸,中间位置表示跳闸。假设我们从开关取出四个信号:辅助触点的常开A和常闭B,脱扣指示触点的常开C和常闭D。ABCD的组合状态:1001表示开关合闸、0101表示开关分闸、0110表示开关跳闸,其余均是非法状态。如果ABCD出现3个0信号,大概率就是断线。

3、总结

开关量信号冗余表达在低压控制设计中比较少见,只见于中压开关柜中,比如综保装置需要采样真空断路器QF的常开触点和常闭触点,以及手车的工作位触点和试验位触点。本文只是为了阐述一种观点,如果需要在低压控制系统中使用,请慎重!

参考文献

[1] ¿Son los ángeles masculinos o femeninos?[EB/OL]
https://www.gotquestions.org/Espanol/angeles-masculinos-femeninos.html
[2] what is the female of “angulo”, the angel. [EB/OL]
https://www.spanishdict.com/answers/130303/what-is-the-female-of-angulo-the-angel

AMT0103_开关量信号的冗余表达