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        PSM100KW短波發(fā)射機自動化系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

        2015-06-27 08:40:32倪立勛
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2015年18期
        關(guān)鍵詞:采集卡板卡短波

        倪立勛

        摘 要:隨著社會的發(fā)展,廣播行業(yè)對PSM100KW短波發(fā)射機功能提出了更高的要求,而科技水平的提高給PSM100KW短波發(fā)射機自動化功能的實現(xiàn)提供了契機。文章從硬件及軟件兩個方面探討PSM100KW短波發(fā)射機自動化系統(tǒng)的設(shè)計,其中在軟件設(shè)計方面以馬達驅(qū)動為例進行探討,以達到提高PSM100KW短波發(fā)射機工作效率的目標。

        關(guān)鍵詞:PSM100KW短波發(fā)射機;自動化;設(shè)計

        PSM100KW短波發(fā)射機自動化的實現(xiàn),能降低值班人員的工作強度,實現(xiàn)廣播播出質(zhì)量及效果的提高,能夠滿足當今廣播行業(yè)的需要。因此,加強PSM100KW短波發(fā)射機自動化系統(tǒng)設(shè)計的研究,具有重要的現(xiàn)實意義。

        1 PSM100KW短波發(fā)射機概述

        100KWPSM短波發(fā)射機主要由控制系統(tǒng)、調(diào)諧系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、電源系統(tǒng)等系統(tǒng)構(gòu)成,每個系統(tǒng)各自發(fā)揮自己的作用,通過分工協(xié)作來完成短波發(fā)射。

        2 PSM100KW短波發(fā)射機自動化系統(tǒng)硬件設(shè)計

        由工業(yè)控制計算機及內(nèi)部板卡部分和外圍設(shè)備和接口控制板卡構(gòu)成了系統(tǒng)硬件。

        2.1 計算機內(nèi)部板卡

        計算機內(nèi)部板包括PISO-P32C32數(shù)字量數(shù)據(jù)采集卡、A/D卡PCL-813轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)采集卡、D/A卡PCX3008A模擬量輸出卡等,其中PISO-P32C32數(shù)字量數(shù)據(jù)采集卡負責隔離和輸入輸出各路發(fā)射機的數(shù)字量開關(guān)信號。A/D卡PCL-813轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)采集卡負責采集經(jīng)過調(diào)制的發(fā)射機32路模擬信號。D/A卡PCX3008A模擬量輸出卡控制8路發(fā)射機的調(diào)諧電機轉(zhuǎn)動。

        2.2 外圍設(shè)備和接口控制板卡

        外圍設(shè)備和接口控制板卡包括的內(nèi)容較多,如KT-FS002頻率預置板、KT-MD01馬達驅(qū)動放大板、KT-MB002馬達緩沖板、KT-MM01調(diào)制器母板等。其中KT-FS002頻率預置板控制PTS040型頻率合成器,使其輸出所需要的載波頻率。KT-MD01馬達驅(qū)動放大板負責調(diào)諧驅(qū)動馬達的控制。KT-MB002馬達緩沖板用于驅(qū)動KT-MD01馬達驅(qū)動放大板。KT-MM01調(diào)制器母板用于調(diào)制器控制器模塊工作狀態(tài)信號的取樣。

        2.3 輔助硬件設(shè)備

        輔助硬件設(shè)備包括主機機箱、傳感器以及取樣板,其中傳感器用于壓力、溫度、電壓電流的各種傳感器;取樣板用于末前和高末屏壓、簾柵壓、偏壓和寬放電流、電壓的取樣。

        3 PSM100KW短波發(fā)射機自動化系統(tǒng)軟件設(shè)計

        PSM 100KW短波發(fā)射機自動化系統(tǒng)自動化功能的實現(xiàn),除需要硬件支持外還需要應(yīng)用軟件驅(qū)動相關(guān)硬件工作。馬達是整個PSM100KW短波發(fā)射機自動化系統(tǒng)的重要硬件,但自動化真正對馬達的控制還是要靠軟件來完成。在實際的控制過程并不是那么簡單,為了實現(xiàn)快速高精度的控制在軟件中可設(shè)計了兩種馬達驅(qū)動方法:快速驅(qū)動和脈沖驅(qū)動。

        3.1 快速驅(qū)動

        先計算機D/A輸出卡輸出了一個高的固定電平,在通過馬達的放大,使馬達高速的達到預定值的過程,稱為快速驅(qū)動,也是一種非常簡單的控制方法。

        特點:在長距離驅(qū)動并且驅(qū)動精度要求不高的時候,就會運行快速驅(qū)動,比如例如倒頻時會先用快速驅(qū)動到預定位置附近。由于快速驅(qū)動是在精度要求不高時啟動,它存在著無法滿足自動調(diào)諧的精度要求,精確度低的缺點。

        軟件流程如圖1所示。

        3.2 脈沖驅(qū)動

        通過利用脈沖產(chǎn)生的電平,使馬達精確的啟動,并能準確而快速的達到指定位置的控制方法稱為脈沖驅(qū)動。它能準確地驅(qū)動馬達到達指定的位置的原因,在于他按勻速前按以步進的方式控制著馬達。

        特點:在短距離驅(qū)動并且驅(qū)動精度要求比較高的時候,就會運行脈沖驅(qū)動。比如在在倒頻操作時,馬達驅(qū)動需要到達更精確的位置,實現(xiàn)自動調(diào)諧和系統(tǒng)根據(jù)表值進行精確調(diào)諧時,就先需要快速驅(qū)達始馬達到預定的位置后,在用脈沖驅(qū)動到更精確的位置脈沖驅(qū)動流程圖如圖2。

        3.3 脈沖驅(qū)動的參數(shù)設(shè)置

        從圖3可以看到,我們在設(shè)置自動化軟件中,增加了脈沖驅(qū)動的參考功能,是為了更好的實現(xiàn)脈沖驅(qū)動,也是為了實現(xiàn)更精確的脈沖驅(qū)動來控制電機的運轉(zhuǎn)。通過設(shè)置順時針轉(zhuǎn)向?qū)?yīng)為向,逆時針轉(zhuǎn)向?qū)?yīng)向右,力度對應(yīng)的是驅(qū)動電平,而步長對應(yīng)的則是驅(qū)動的時間的方式,實現(xiàn)了各路電機左右轉(zhuǎn)向時的驅(qū)動電平和驅(qū)動時間。為了確保電機的正常驅(qū)動并驅(qū)動到位,必須先設(shè)置此參數(shù),再運行自動化驅(qū)動電機,因為脈沖驅(qū)動的運用幾乎存在所有的電機控制部分。在設(shè)置脈沖驅(qū)動參數(shù)時,為了達到自動化系統(tǒng)的最佳效果,必須非常合理的設(shè)置每路電機的脈沖驅(qū)動參數(shù),否則將直接影響到自動調(diào)諧的準確度,和調(diào)諧時的各項時間,由此可見此參數(shù)的設(shè)置非常關(guān)健,并且此參數(shù)也是一組非常重要的參數(shù)。在不更換或者維修電機傳動機構(gòu)的情況下,此參數(shù)只需第一次設(shè)置成功后,就不需要改動,并不會給實際操作帶來不便。

        4 結(jié)束語

        PSM100KW短波發(fā)射機自動化的實現(xiàn),脫離傳統(tǒng)的人工操作模式,并能降低值班人員的工作強度,實現(xiàn)廣播播出質(zhì)量及效果的提高,大大滿足當今廣播行業(yè)的需要,并且為提高100KW短波發(fā)射機工作效率奠定了堅實的基礎(chǔ)。

        參考文獻

        [1]薛叢玲,薛仙玲. DF100A型100kW短波發(fā)射機自動化系統(tǒng)分析[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用,2013,9:56-57.

        [2]汪濤.DF100A型100kW短波發(fā)射機自動化系統(tǒng)的維護及典型故障分析[J].廣播電視信息,2011,12:76-79.

        [3]張國強.100KW短波發(fā)射機自動化前后的調(diào)諧系統(tǒng)回路分析[J].電子技術(shù)與軟件工程,2015,2:157-159.

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