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        DF100A短波發(fā)射機(jī)自動化系統(tǒng)控制原理及故障分析

        2016-03-05 18:07:54楊勇
        無線互聯(lián)科技 2015年15期
        關(guān)鍵詞:控制原理短波發(fā)射機(jī)自動化

        楊勇

        摘要:文章主要介紹了發(fā)射機(jī)自動化的結(jié)構(gòu)及控制原理,把自動化分塊處理,詳細(xì)介紹了自動化各控制回路及實(shí)際連線圖,分析了自動化系統(tǒng)故障的判斷處理方法,總結(jié)了處理故障時的一些思路,對減少停播事故發(fā)生、確保三滿播出起到重要作用。

        關(guān)鍵詞:短波發(fā)射機(jī);自動化;控制原理;故障分析處理

        0 引言

        DF100A短波發(fā)射機(jī)自動化系統(tǒng)是在原來手動操作的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)了自動開機(jī)、自動倒頻、自動調(diào)諧、自動巡檢等各項(xiàng)操作功能。并且手動和自動相互獨(dú)立,有效減少了人為事件的發(fā)生,減輕了值班人員的勞動強(qiáng)度,有效提高了安全播出質(zhì)量和實(shí)驗(yàn)效果。為發(fā)射機(jī)房實(shí)現(xiàn)有人留守,無人值班墊定了基礎(chǔ)。但是由于發(fā)射機(jī)自動化運(yùn)行時間長,經(jīng)常會出現(xiàn)問題,直接影響到安全播音,筆者在實(shí)際工作中總結(jié)了一些處理故障時的思路,希望對讀者有所幫助。本文是筆者多年維護(hù)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié),來源于實(shí)踐。

        1 自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

        DF100A發(fā)射機(jī)自動化系統(tǒng)主要是下位機(jī)實(shí)現(xiàn)自動控制,而上位機(jī)只有本地和遠(yuǎn)程監(jiān)測及下發(fā)運(yùn)行圖功能,上位機(jī)有問題不影響正常播出。所以本文著重介紹下位機(jī)控制原理(硬件)。自動化系統(tǒng)硬件包括2大部分,工業(yè)控制計(jì)算機(jī)及內(nèi)部板卡部分和外圍設(shè)備和接口控制板卡部分。該系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)表值取樣、信號控制、調(diào)諧控制、開關(guān)機(jī)、倒頻等功能。其中頻率控制單元采用工業(yè)控制串口標(biāo)準(zhǔn)即RS485協(xié)議,通過PCL-745B串口卡進(jìn)行頻率控制和監(jiān)測;開關(guān)量控制單元即(發(fā)射機(jī)面板所有指示、以及控制量)共36路通過接口轉(zhuǎn)換板、ISO-P32C32數(shù)字量輸入輸出卡進(jìn)行光電隔離,防止對開關(guān)量干擾,實(shí)現(xiàn)對發(fā)射機(jī)實(shí)際控制和監(jiān)測功能;自動調(diào)諧控制單元通過將發(fā)射機(jī)八路馬達(dá)位置和所以表值取樣送到信號調(diào)理板,經(jīng)過PCL813卡進(jìn)行A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換,送回到工控機(jī),最后通過PCL-3008D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換控制馬達(dá)緩沖板實(shí)現(xiàn)倒頻功能。

        2 自動化系統(tǒng)控制及故障判斷

        2.1 自動化自動手動控制

        DF100A短波發(fā)射機(jī)自動化工作時豆開關(guān)在自動狀態(tài),當(dāng)自動出現(xiàn)故障可手動切換,甩開自動控制;自動時ZD/SD-A有24VDC電壓紅燈亮;手動時zD/SD有24V綠燈亮。自動狀態(tài)時實(shí)現(xiàn)兩路控制,一路控制馬達(dá)緩沖板,使馬達(dá)緩沖板八個繼電器得電,為調(diào)諧做好準(zhǔn)備;另一路控制頻率預(yù)制板,為倒頻做準(zhǔn)備。具體接線如下所示:

        手動時接線:UPS→電源3→6TB3-2→ZD/SD→J209-1;自動時接線:ZD/SD-A→6TB3-21→J209-2,一路通過J209-6.7給馬達(dá)緩沖板自動控制信號;一路通過J209-7.8給頻率預(yù)制板自動控制信號,自動、手動電路簡單,出現(xiàn)故障時只要按上述接線方法便可快速判斷。

        2.2 自動化電源控制

        自動化系統(tǒng)獨(dú)立使用了3個開關(guān)電源,開關(guān)電源1、2將±24V送到KT-MDMB00l馬達(dá)母板TBll端子上,給馬達(dá)電源板供電,電源板輸出±15V給馬達(dá)板調(diào)諧、隨動電位器以及馬達(dá)緩沖板供電。正常工作時馬達(dá)電源板有±24V、±15V輸入、輸出電源指示,處理故障時我們可以參考指示燈來判斷:如果沒有±24V可以直接檢查開關(guān)電源1、2或是電源板損壞?!?5V不可能同時沒有,當(dāng)只有其中之一時,可以斷定為隨動、調(diào)諧電位器或電源板有問題。開關(guān)電源3給擴(kuò)展接口板J001供電,給自動手動、電流傳感器提供24V電源。開關(guān)電源3主要給自動、手動供電,自動時在擴(kuò)展接口板109指示燈會亮,可以通過此指示燈來判斷故障:當(dāng)109指示燈亮?xí)r,可以斷定為指示燈后面即擴(kuò)展接口板有問題;當(dāng)109指示燈不亮或閃爍時可斷定為自動、手動供電回路到J209 2之間有問題。

        2.3 自動化馬達(dá)控制及其連接

        馬達(dá)控制系統(tǒng)的好壞直接影響到自動調(diào)諧時的成敗,馬達(dá)控制系統(tǒng)由隨動電位器、調(diào)諧電位器、馬達(dá)驅(qū)動放大器、機(jī)械限位裝置組成,原理簡圖如圖1所示,手動時,自動控制電路是不工作的。這里主要介紹自動時的工作過程:自動時馬達(dá)隨動電位器接地,馬達(dá)實(shí)際位置通過緩沖板送到A/D轉(zhuǎn)換卡,最后送入工控機(jī),此時電腦顯示的是當(dāng)前值;工控機(jī)根據(jù)電腦保存的理論值與當(dāng)前實(shí)際A/D值比較并驅(qū)動到位,當(dāng)它們之間沒有點(diǎn)位差時停止轉(zhuǎn)動。

        馬達(dá)的控制主要靠軟件(工控機(jī))來完成,在實(shí)際的控制過程并不是那么簡單,為了實(shí)現(xiàn)快速高精度的控制設(shè)計(jì)了2種馬達(dá)驅(qū)動方法:快速驅(qū)動和脈沖驅(qū)動??焖衮?qū)動是計(jì)算機(jī)通過D/A卡輸出一個的固定電平,經(jīng)馬達(dá)驅(qū)動板放大后驅(qū)動馬快速達(dá)到預(yù)定范圍。一般用于長距離驅(qū)動且驅(qū)動精度要求不高的時候,例如倒頻時會先用快速驅(qū)動到預(yù)定位置附近;脈沖驅(qū)動是利用脈沖電平使馬達(dá)精確驅(qū)動到預(yù)定位的控制方法,它能夠控制馬達(dá)勻速前進(jìn),從而精確地驅(qū)動到達(dá)預(yù)定位置。一般用于短距離且驅(qū)動精度要求較高的情況下,例如在自動倒頻操作時,馬達(dá)經(jīng)過快速驅(qū)動到達(dá)預(yù)置位置后,用脈沖驅(qū)動使馬達(dá)驅(qū)動到更加精確的位置,最后根據(jù)表值進(jìn)行精確調(diào)諧。

        自動化最關(guān)鍵的是能夠快速完成調(diào)諧,這也是自動化故障率最多的地方。當(dāng)出現(xiàn)脈沖調(diào)諧超時時:應(yīng)該檢查馬達(dá)驅(qū)動放大板的零點(diǎn)和調(diào)諧參數(shù),自動化表值也是關(guān)鍵,只要比對發(fā)射機(jī)實(shí)際表值和自動化表值即可輕松判斷;當(dāng)出現(xiàn)脈沖驅(qū)動超時時,分成2路:一路是讀不到馬達(dá)實(shí)際值,應(yīng)該是自動化系統(tǒng)中馬達(dá)位置信號處理電路的問題,即隨動電位器中心抽頭電壓到工控機(jī)ISO-813A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)采集卡的通路有故障;一路是能讀取馬達(dá)位置,直接檢查3008D/At到接口卡到馬達(dá)緩沖板的通路有故障。

        2.4 自動化頻率控制連接

        在自動工作時,發(fā)射機(jī)會按運(yùn)行圖進(jìn)行倒頻操作,工控機(jī)通過745串口卡RS485接口控制頻率預(yù)制板,使頻率合成器輸出載波頻率(此時接口板必須送來的自動控制信號)。在自動正常時頻率預(yù)制板顯示AU,表明控制信號送到了頻率預(yù)制板;當(dāng)不能切頻率時如圖2所示,直接檢查頻率預(yù)制板、745B串口卡和RS485接口,故障即可排除。

        2.5 自動化狀態(tài)檢測及音頻封鎖控制

        KT-SD001狀態(tài)檢測板具有檢測調(diào)制器母板的48個模塊狀態(tài)、2個簾柵狀態(tài)、以及外接24路弧光狀態(tài)的功能。這里著重介紹一下自動化音頻封鎖電路,狀態(tài)監(jiān)測板通過將母板的±24V.音頻封鎖通過RS485串口送至本機(jī)控制單元完成監(jiān)測。當(dāng)自動調(diào)諧要封鎖音周時,通過控制擴(kuò)展接口板上音頻封鎖繼電器,將24V送回到狀態(tài)監(jiān)測板,控制插在馬達(dá)母板上9A4板實(shí)現(xiàn)自動封鎖,

        3 自動化故障處理思路

        當(dāng)安裝有自動化的電腦出現(xiàn)問題時,首先判斷是機(jī)器本身問題還是自動化系統(tǒng)有問題,直接將豆開關(guān)搬到手動即可,如果機(jī)器正常即自動化有問題。處理自動化故障時首先察看工控機(jī)電腦表值是否與機(jī)器實(shí)際表值一致,不能偏差太太,否則會調(diào)諧超時;平時維護(hù)時一定要保證高前陰流、高末柵流、高末屏流、簾柵流、高壓表、入射、反射功率表這七個表值得準(zhǔn)確。其次還要注意表值取樣到A/D813卡之間的連線,要定期對馬達(dá)板0點(diǎn)測量調(diào)整。

        自動馬達(dá)驅(qū)動控制是最易發(fā)生故障的,當(dāng)出現(xiàn)故障時,要察看工控機(jī)電腦調(diào)諧時的理論值和實(shí)際值,理論值是正常時保存的值,實(shí)際值時隨動點(diǎn)位器通過813卡取回地實(shí)際值,正常時2個值信號條都有指示,當(dāng)2值相等時驅(qū)動到位。故障時會有一個信號條沒有或馬達(dá)超一個方向跑,其判斷方法參考2.3馬達(dá)控制回路,下面故障分析中也會詳細(xì)介紹。此外自動化經(jīng)常重啟后會出現(xiàn)自動化程序A/D卡或D/A初始化失敗,只要我們察看我的電腦硬件屬性即可輕松判斷是驅(qū)動問題還是板卡問題。自動化界面中有板卡測試功能,我們可以通過它輸入一電平,在緩沖板測試出此電壓,可以輕松判斷出工控機(jī)到D/At到緩沖板的通路是否有問題。

        4 結(jié)語

        本文詳細(xì)闡述了DF100A自動化系統(tǒng)控制原理,提出了分塊判斷處理故障的方法,總結(jié)了自動化故障的處理思路,希望在以后工作中對大家能夠有所幫助。本自動化系統(tǒng)工作穩(wěn)定,既減輕了值班人員的工作強(qiáng)度,又減少了停播事故的發(fā)生。只要大家做好維護(hù)工作,就能確保三滿播出。

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