國(guó)家新聞出版廣電總局無(wú)線局916臺(tái) 呂 　 雄

中短波發(fā)射機(jī)PLC自動(dòng)化控制思路

國(guó)家新聞出版廣電總局無(wú)線局916臺(tái) 呂 雄

眾多實(shí)踐證明，PLC應(yīng)用到中短波發(fā)射機(jī)的自動(dòng)化控制中，能大大減輕發(fā)射機(jī)所承擔(dān)的任務(wù)，有效降低停播率，提升中短波發(fā)射機(jī)的發(fā)射質(zhì)量和穩(wěn)定性。所以，研究PLC在中短波發(fā)射機(jī)中的自動(dòng)化控制具有重要現(xiàn)實(shí)意義。本文在參閱相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，就PLC的基本定義及基本結(jié)構(gòu)進(jìn)行概述，然后對(duì)中短波發(fā)射機(jī)PLC自動(dòng)化控制的應(yīng)用思路進(jìn)行研究探討。

中短波發(fā)射機(jī)；PLC；自動(dòng)化控制

隨著信息時(shí)代的到來(lái)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)迅速發(fā)展，單純繼電器控制已經(jīng)被時(shí)代所逐漸淘汰，大功率發(fā)射機(jī)的交換控制系統(tǒng)時(shí)代逐漸來(lái)臨，以PLC及單片機(jī)為主要核心的可編程邏輯控制器技術(shù)，得到了顯著發(fā)展。與此同時(shí)，中短波發(fā)射機(jī)，它的可靠性、穩(wěn)定性和自動(dòng)化控制程度也越來(lái)越受到人們的關(guān)注。如何將PLC更好的應(yīng)用到中短波發(fā)射機(jī)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，迫切需要人們給出見(jiàn)解和思路，以提高中短波發(fā)射機(jī)的穩(wěn)定性及發(fā)射質(zhì)量。

1　 PLC基本定義及結(jié)構(gòu)概述

1.1 PLC的基本定義

PLC，英文為Programmable Logic Controller，中文名即為可編輯的邏輯控制器。它是一種電子系統(tǒng)，進(jìn)行數(shù)字的運(yùn)算操作，通過(guò)使用能夠編輯程序的存儲(chǔ)器，然后在其內(nèi)部的存儲(chǔ)部位進(jìn)行定時(shí)、邏輯控制、計(jì)數(shù)、算術(shù)運(yùn)算和順序控制的一些指令性操作，并且通過(guò)模擬、數(shù)字等一些操控方法，對(duì)各類機(jī)械或者說(shuō)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行控制。PLC和它的相關(guān)設(shè)備設(shè)施，都應(yīng)該在原則設(shè)計(jì)上，會(huì)使工業(yè)的控制系統(tǒng)更容易形成整體，更容易擴(kuò)充其功能的方向發(fā)展。中短波發(fā)射機(jī)，它的自動(dòng)化控制需要應(yīng)用PLC這種控制器才能使其很好的實(shí)現(xiàn)。PLC實(shí)際上就是一種計(jì)算機(jī)，它與微型的計(jì)算機(jī)在硬件結(jié)構(gòu)山基本是相同的，專門(mén)在工業(yè)控制上運(yùn)用。PLC的主要是由CPU、電源、存儲(chǔ)器以及通訊模塊和輸入輸出接口的電路構(gòu)成。

1.2 PLC的基本結(jié)構(gòu)

1．2．1 電源

PLC的電源在整個(gè)系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用，若沒(méi)有一個(gè)可靠良好的電源系統(tǒng)，就沒(méi)辦法正常工作。因此，PLC的制造商對(duì)PLC電源的制造和設(shè)計(jì)就比較重視。交流電壓一般在加15%或者加10%的范圍內(nèi)進(jìn)行波動(dòng)時(shí)，就可以直接把PLC連接到交流電網(wǎng)上，并且不用采取一些其他的相關(guān)措施。

1．2．2 CPU

CPU即中央處理單元，在本文中特指的是PLC的CPU，也是其控制中樞。CPU依據(jù)PLC的系統(tǒng)程序所賦予其功能，擔(dān)負(fù)著檢查它的電源、存儲(chǔ)器以及警戒定時(shí)器和I/O的工作狀態(tài)，對(duì)編寫(xiě)了的用戶程序中隨時(shí)會(huì)出現(xiàn)的語(yǔ)法錯(cuò)誤，進(jìn)行及時(shí)診斷并接收存儲(chǔ)，一旦可編程邏輯控制器進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)，它就會(huì)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)中，各輸入裝置的狀態(tài)及數(shù)據(jù)以掃描的方法，進(jìn)行接收，同時(shí)存儲(chǔ)到映象區(qū)中，然后從存儲(chǔ)用戶程序的存儲(chǔ)器中，再對(duì)已存儲(chǔ)用戶程序進(jìn)行逐條的讀取，通過(guò)命令解釋的過(guò)程后，按照一些指令，將算術(shù)或者邏輯運(yùn)算的結(jié)果執(zhí)行出來(lái)，送進(jìn)數(shù)據(jù)的寄存器里邊或者I/O映象區(qū)中。當(dāng)全部的用戶程序完成執(zhí)行以后，最終就把已經(jīng)存在與I/O映象區(qū)中的，寄存器內(nèi)個(gè)輸入輸出狀態(tài)數(shù)據(jù)，傳送到它們相對(duì)應(yīng)著的輸出裝置中，一直循環(huán)直到停止為止。為進(jìn)一步提高可編程邏輯控制器的可靠和穩(wěn)定性，還對(duì)大型可編程邏輯控制器，采用雙CPU以形成一個(gè)冗余系統(tǒng)或者還會(huì)使用三個(gè)CPU的系統(tǒng)。這樣做，就能夠保證當(dāng)一個(gè)CPU，也就是中央處理單元在出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候，不影響整個(gè)大系統(tǒng)的正常運(yùn)行狀態(tài)。

1．2．3 存儲(chǔ)器

PLC里邊有兩種存儲(chǔ)器，一種就是系統(tǒng)程序的存儲(chǔ)器，它主要用來(lái)對(duì)系統(tǒng)軟件的存放，另一種就是用戶程序的存儲(chǔ)器，它主要是應(yīng)用軟件進(jìn)行存放。

1．2．4 輸出輸入的接口電路

輸出輸入的接口電路，即由輸入、輸出所屬的接口單元的兩個(gè)部分組合而成的名稱，兩者僅一字之差，但其作用功能卻大不相同。輸出接口的主要作用，即是把PLC控制中樞CPU產(chǎn)生的運(yùn)算結(jié)果，實(shí)現(xiàn)向同等大小功率電流的轉(zhuǎn)化，然后進(jìn)行輸出，并且驅(qū)動(dòng)運(yùn)行。而輸入接口的主要作用是把PLC內(nèi)通過(guò)的外部電路傳輸?shù)碾妷盒盘?hào)，由光耦電路輸送到PLC的內(nèi)部電路中去。

1．2．5 通信模塊

PLC的通信模塊分為I/O擴(kuò)展接口電路和外設(shè)通信接口電路。主要用于連接I/O擴(kuò)展單元的叫I/O擴(kuò)展接口電路，能夠擴(kuò)充開(kāi)關(guān)量I/O點(diǎn)數(shù)和增加模擬量的I/O端子。另外，主要用于連接手持編輯器、文本顯示器或其他類型的編程器稱為外設(shè)通信接口電路，可以構(gòu)成PLC的控制網(wǎng)絡(luò)。

2　 中短波發(fā)射機(jī)PLC自動(dòng)化控制的應(yīng)用思路

2.1 PLC的輸入/輸出（I/O）地址分配

依照理論角度，I/O信號(hào)是PLC的控制設(shè)計(jì)對(duì)PLC接線端子地址的一種合理分配，是系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行控制的基礎(chǔ)。單從軟件設(shè)計(jì)方面講，要想對(duì)程序進(jìn)行編程，就只能在I/O的地址，合理分配結(jié)束后，才能夠?qū)嵤?。而且就PLC外圍接線而言，也同樣是只有在I/O地址分配進(jìn)行完成以后，電氣接線圖和裝配圖才能繪制。另外，在對(duì)輸入/輸出地址進(jìn)行分配時(shí)，要注意將其代碼、地址和名稱以表格的形式羅列起來(lái)，同時(shí)還要將類似的信號(hào)點(diǎn)分配上連續(xù)的I/O地址，從而來(lái)確保I/P地址分配的合理性。I/O地址的分配工作，如果處理不好，會(huì)對(duì)以后的維護(hù)升級(jí)工作帶來(lái)巨大的麻煩，然而初學(xué)者卻很容易忽略這一點(diǎn)。因此對(duì)中短波發(fā)射機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的I/O地址分配要特別注意。

2.2 合理選擇PLC及其配套模塊

PLC的適當(dāng)選擇包含兩個(gè)需要確定的目標(biāo)，一是PLC的容量，而是PLC及其它的外圍設(shè)備生產(chǎn)公司。另外，PLC控制與監(jiān)視范圍的確定也是一個(gè)重要的方面。通常情況下，PLC的采樣點(diǎn)和控制的區(qū)間大小，也會(huì)由于中短波發(fā)射機(jī)的類型不同而產(chǎn)生一些差異。并且還要對(duì)中短波發(fā)射機(jī)，它需要被監(jiān)視的指標(biāo)和需要進(jìn)行自動(dòng)控制的一些操作，進(jìn)行準(zhǔn)確分析，比如開(kāi)關(guān)機(jī)操作、升功率操作以及中短波發(fā)射和入射功率的取樣等等。

2.3 PLC中自動(dòng)化控制系統(tǒng)的調(diào)試

PLC中的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，由聯(lián)機(jī)調(diào)試和模擬調(diào)試這兩部分調(diào)試組成。在對(duì)中短波發(fā)射機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試時(shí)，一定要先切斷主電路，只需調(diào)試控制電路即可，并將已經(jīng)編制完成的程序輸送到現(xiàn)場(chǎng)的PLC里。一般情況下，要想發(fā)現(xiàn)檢查出軟硬件里邊出現(xiàn)的一些問(wèn)題，就要把系統(tǒng)接入的控制系統(tǒng)，采取聯(lián)機(jī)調(diào)試，對(duì)其信號(hào)進(jìn)行記錄觀察，然后進(jìn)行多次反復(fù)的系統(tǒng)測(cè)試，才能夠?qū)⒅卸滩òl(fā)射機(jī)交付使用。而在PLC的模擬調(diào)試中，可以運(yùn)用它的輸出端模擬開(kāi)關(guān)、以及它的輸出的指示燈實(shí)施操作，倘若需要用到模擬的信號(hào)，就能夠借用電位器、萬(wàn)歷表這兩個(gè)，配合進(jìn)行。

2.4 中短波發(fā)射機(jī)PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)

中短波發(fā)射機(jī)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，由軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)和硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)這兩個(gè)重要的部分組成。軟件設(shè)計(jì)包含PLC自動(dòng)化控制程序的編寫(xiě)等，有些還包括上位機(jī)程序編寫(xiě)。中短波發(fā)射機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)，需要依據(jù)系統(tǒng)應(yīng)該完成的任務(wù)，來(lái)對(duì)程序編寫(xiě)進(jìn)行設(shè)計(jì)，比如在進(jìn)行它的監(jiān)控程序編寫(xiě)，就要把PLC程序編寫(xiě)分采集量和模擬量的采集監(jiān)控、中短波發(fā)射機(jī)和其附屬設(shè)備自動(dòng)開(kāi)關(guān)以及與上位機(jī)進(jìn)行通信等三個(gè)部分。在編寫(xiě)相關(guān)PLC程序時(shí)，還應(yīng)該詳細(xì)統(tǒng)計(jì)與程序有關(guān)的中間繼電器、計(jì)數(shù)定時(shí)器和存儲(chǔ)部分的功能與作用，以提高程序編寫(xiě)與閱讀效率。

3　 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在社會(huì)快速發(fā)展、科技日新月異的新時(shí)代下，人們對(duì)中短波發(fā)射機(jī)的穩(wěn)定可靠及自動(dòng)化控制功能有著越來(lái)越高的要求，PLC以其靈活改變程序、功能多、通用性好、控制可靠和設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，被應(yīng)用到中短波發(fā)射機(jī)的自動(dòng)化控制程序當(dāng)中。通過(guò)對(duì)PLC的輸入/輸出（I/O）地址進(jìn)行分配、合理選擇PLC及其配套模塊、應(yīng)用PLC對(duì)中短波發(fā)射機(jī)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，進(jìn)行調(diào)試以及系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，能夠?qū)⑵渥詣?dòng)化控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)得到顯著性的簡(jiǎn)化，增加其穩(wěn)定和可靠性，降低故障率。由此可見(jiàn)，應(yīng)用PLC進(jìn)行中短波發(fā)射機(jī)的自動(dòng)化控制勢(shì)必會(huì)成為一個(gè)潮流和趨勢(shì)。

[1]李文哲．中短波發(fā)射機(jī)PLC自動(dòng)化控制[J]．計(jì)算機(jī)光盤(pán)軟件與應(yīng)用,2014(12)．

[2]羅濱霖．發(fā)射臺(tái)天線自動(dòng)交換控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與改造[J]．科教導(dǎo)刊(上旬刊),2015(08)．