閻婷婷

【摘要】 本文探討了M²W型中波發(fā)射機自動控制系統(tǒng)的硬件設計原理。

【關鍵字】 M²W 自動控制系統(tǒng) 硬件

進入M²W型50kW發(fā)射機控制系統(tǒng)的信號被轉換為發(fā)射機的各種控制信號，從而實現(xiàn)對發(fā)射機的數(shù)據(jù)采集、處理、保護等功能，同時，輸入其中的音頻信號被轉換為控制射頻功率放大器的數(shù)字信號，實現(xiàn)精確調制。

M²W型50kW中波發(fā)射機為全固態(tài)機，整機采用模塊化設計，運行穩(wěn)定，根據(jù)實際使用需求，遵循不破壞原有發(fā)射機功能的原則，在不改動原機線路的基礎上，通過增加外部設備的方法，由發(fā)射機信號采集部分、服務器、工控機、串口服務器等組成組成發(fā)射機自動控制系統(tǒng)的硬件部分。其中發(fā)射機信號采集部分主要包括模擬量采集模塊、數(shù)字量采集模塊，通過采集發(fā)射機中未采集的模擬量和數(shù)字量，把這些量轉換成數(shù)字量并送入工控機。所有數(shù)據(jù)通過串口服務器整合，通過自動控制軟件處理后實現(xiàn)相應自動控制功能。結構如下圖1：

具體實施時，硬件方面，在原發(fā)射機觸摸屏和IUC控制單元數(shù)據(jù)連接線上并接一根數(shù)據(jù)線用于綜合信息采集；在CXM-DIO板上并接開關量采集模塊，采集開關量數(shù)據(jù)；從原預留X30端口讀取數(shù)據(jù)并發(fā)送控制信號；更換改造原機顯示條板，取樣調幅度。

軟件方面，上位機程序采用C#軟件編寫，數(shù)據(jù)庫采用SQL2003。上位機根據(jù)運行圖進行開關機操作，實現(xiàn)了實時監(jiān)測、故障報警、數(shù)據(jù)查詢、日志管理等功能，除此之外，還有統(tǒng)計功能、遠程校時及運行表設置等功能。對發(fā)射機各運行數(shù)據(jù)實時監(jiān)測并自動記錄，如入射功率、電壓、電流等重要數(shù)據(jù)均在主界面實時顯示；發(fā)生異態(tài)時，上位機立即報警并自動記錄數(shù)據(jù)，根據(jù)故障嚴重程度不同，劃分相應報警等級；可進行歷史數(shù)據(jù)查詢和故障數(shù)據(jù)查詢，操作日志、故障及告警記錄、表值 記錄的情況統(tǒng)計。

設計完成的自動控制系統(tǒng)具有系統(tǒng)安全可靠，數(shù)據(jù)實時、準確、完備，便于擴展等特點。

1.系統(tǒng)安全可靠

發(fā)射機自動控制系統(tǒng)作為實時控制管理系統(tǒng)，其安全性是最重要的要求。為了保證系統(tǒng)的安全性，系統(tǒng)采取獨立劃分技術網段、核心交換機隔離等措施防止黑客攻擊和病毒感染；遵循Windows 2003及 MS SQL2003網絡系統(tǒng)安全管理規(guī)定，在服務器上進行數(shù)據(jù)管理。

本系統(tǒng)通過軟件發(fā)射機運行狀態(tài)進行完整監(jiān)控和管理，程序設計中加入糾錯模塊；同時，通過NTP服務器同步整個自動化系統(tǒng)時鐘；通過UPS供電，在確保電壓穩(wěn)定的同時，防止由于外電故障對系統(tǒng)造成損壞；采集數(shù)據(jù)部分不破壞原有發(fā)射機線路。

只在并接一些線路。工控機、元器件的選擇都按照工業(yè)級進行，并進行多處屏蔽抗干擾，提高可靠性。

2. 數(shù)據(jù)實時、準確、完備

在設計時堅持利用原機線路，以保持數(shù)據(jù)的一致性；對實時畫面響應時間、全系統(tǒng)掃描時間、畫面實時更新時間進行嚴格控制，調幅度采用實時拍照采集；系統(tǒng)共采集發(fā)射機模擬量151個，開關量25個，報警故障200個，涵蓋了原發(fā)射機所有數(shù)據(jù)。

3. 可擴展性

該系統(tǒng)具有友好的人機交互界面，通過預留接口，可將單機發(fā)射機的實時秒數(shù)據(jù)、分鐘數(shù)據(jù)以及故障報警數(shù)據(jù)等與相關系統(tǒng)通信，便于系統(tǒng)擴展。

本系統(tǒng)投入使用以來，運行穩(wěn)定，數(shù)據(jù)采集正常，系統(tǒng)的可用性、可靠性均符合技術規(guī)范要求，為降低維護人員重復勞動、避免人為錯誤提供了良好的技術保障。