楊婧茹

國家新聞出版廣電總局六九四臺

PLC在DF100A型100KW短波發(fā)射機中的應(yīng)用分析

楊婧茹

國家新聞出版廣電總局六九四臺

隨著科技的發(fā)展和通訊工業(yè)的快速普及，大大的提高了對短波發(fā)射機的應(yīng)用控制需求。以單片機和PLC為核心的可編程邏輯控制技術(shù)在工業(yè)上的廣泛應(yīng)用，成為了實現(xiàn)短波發(fā)射機完成自動控制目標的重要關(guān)鍵點。但是，由于受到現(xiàn)階段科技發(fā)展的水平的限制，影響了PLC在DF100A型100KW短波發(fā)射機的應(yīng)用價值，針對這些問題，本文對PLC在DF100A型100KW短波發(fā)射機中的應(yīng)用作出了研究和分析。本文首先介紹了PLC的概念以及其工作原理。并通過描述PLC的工作特點，引出對DF100A型100KW短波發(fā)射機進行PLC控制的思路，又對PLC自控控制系統(tǒng)在DF100A型100KW短波發(fā)射機中的控制方式及特點進行了分析描述。最后對本文進行了總結(jié)。

PLC；工作原理；工作特點；控制方式

當今科學技術(shù)的高速發(fā)展越來越多地讓自動化代替了人工作業(yè)，這使得PLC在DF100A型100KW短波發(fā)射機的應(yīng)用也越來越廣泛。針對這一現(xiàn)狀，相關(guān)人員開始對短波發(fā)射機中PLC的應(yīng)用進行研究，以求尋找到更好的自動控制系統(tǒng)和方案，從而促進DF100A型100KW短波發(fā)射機的傳輸?shù)姆€(wěn)定性，以滿足通信行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

一、PLC的工作原理

（一）PLC的概念

PLC的全稱叫做可編程控制器，一種以數(shù)字運算進行操作的電子系統(tǒng)裝置的在工業(yè)環(huán)境中應(yīng)用更能體現(xiàn)其價值。它利用可編程的存儲器，在內(nèi)部執(zhí)行邏輯運算，并通過數(shù)字和模擬的接口，控制機械生產(chǎn)過程。PLC及其外圍設(shè)備的設(shè)計致力于將整個工業(yè)系統(tǒng)形成一個整體并且不斷的擴充其功能。[1]

傳統(tǒng)的微機技術(shù)和繼電接觸控制技術(shù)相結(jié)合演變成了現(xiàn)在得PLC，它利用微處理器的可靠性高、通用性和靈活性強的優(yōu)點，又能充分結(jié)合工業(yè)現(xiàn)場工作人員的技能和習慣，利用梯形圖作為變成語言，相對于傳統(tǒng)的計算機語言更容易被現(xiàn)場工作人員所接受，能更靈活的被應(yīng)用到生產(chǎn)實踐中去。

（二）工作原理

PLC源于繼電器控制，但是卻不需要通過物理電路過程來實現(xiàn)控制，而是依靠PLC內(nèi)部存儲的程序，根據(jù)輸入輸出信息的變換進行控制。更適用于工業(yè)現(xiàn)場，所以更需要考慮信息出入的真實性和可靠性以及實時性、抗干擾性等問題。一般來說，PLC的控制過程為：

整個過程不停的循環(huán)進行使得輸出總是反映輸入的變化，但是響應(yīng)的時間會有滯后。滯后時間的長短是PLC進行控制的基礎(chǔ)，只有快速的反應(yīng)，才能實現(xiàn)PLC的控制功能。

以上的介紹的只是PLC的一個簡化控制過程，在實際的工作當中其實是很復(fù)雜的，除了進行輸入和輸出的刷新外還要進行公共處理工作，比如監(jiān)控循環(huán)時間和處理通訊等。

二、PLC的工作特點

（一）通用性強

隨著科技的不斷發(fā)展，現(xiàn)階段的PLC技術(shù)已經(jīng)朝向標準化和系列化的方向發(fā)展，出現(xiàn)了很多種類的功能模塊。通過這些不同種類的功能模塊，經(jīng)過變通可以組合成不同大小和功能的控制系統(tǒng)。在PLC自動控制系統(tǒng)中，將輸入和輸出的信號線接入PLC端子中，在實際的工作中通過編程器在線或者離線修改程序以變更控制系統(tǒng)的功能。對于同一類型的PLC，可以控制不同的對象，但是需要改變輸入輸出的組件以及相關(guān)的應(yīng)用軟件。所以有很強的通用性。

此外，PLC的輸入輸出口可以直接與交流220V和直流24V強電相連，帶負載能力較強。并且按照工業(yè)控制的要求，接口普遍采用模塊式，可以在不斷電的情況下進行插拔，維修維護更加方便。

（二）性價比高

PLC的接口很多，相當于大量的繼電器組成控制功能，而且體積小、重量輕，空載損耗很低，生產(chǎn)成本僅僅占相同功能繼電器的10-20%。

（三）可靠性強

PLC在硬件設(shè)計和軟件設(shè)計上采取了很多的措施，保證其對系統(tǒng)的可靠性控制。

在硬件方面，無論是輸入輸出電路、使用的元器件還是機械結(jié)構(gòu)和制造工藝的設(shè)計，都為PLC安全可靠的工作保駕護航。可以保證PLC在振動劇烈、沖擊力大、環(huán)境溫度高的狀態(tài)下依然能穩(wěn)定工作。

在軟件方面，掃描加中斷的工作方式保證PLC能夠有序的工作，使其在應(yīng)急狀態(tài)下依然能夠及時作出相應(yīng)，并能安全可靠的運行。比如“看門狗”定時器的應(yīng)用程序避免了程序在運行的過程中出現(xiàn)死循環(huán)影響工作的可靠性。

三、如何在DF100A型100KW短波發(fā)射機中實現(xiàn)PLC自動控制

（一）充分了解被控對象

對控制的對象進行充分的了解，是PLC自動控制系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)。在對DF100A型100KW短波發(fā)射機的自動控制系統(tǒng)進行設(shè)計前期，要對機器的工作方法和功能實現(xiàn)要求進行充分的了解，進而選擇合適配套模塊以及硬件的配置。甚至更詳細和系統(tǒng)的計劃設(shè)計更要求輸入輸出模塊、輸入輸出量的類型和點數(shù)、基本擴展單元的型號等PLC的硬件配置。這樣，才能在實際的應(yīng)用中發(fā)揮PLC自動控制系統(tǒng)和DF100A型100KW短波發(fā)射機的最大工作潛力和優(yōu)勢。

（二）控制程序的設(shè)計和技術(shù)文件的編制

由于當前PLC自動控制系統(tǒng)和技術(shù)在各行業(yè)的廣泛應(yīng)用，PLC的程序設(shè)計和技術(shù)開發(fā)在各行各業(yè)都有很明顯的差異，所以，在對DF100A型100KW短波發(fā)射機進行PLC自動控制系統(tǒng)設(shè)計時，要根據(jù)實際的工作需要，在已經(jīng)完成的硬件設(shè)計的基礎(chǔ)上，對各個系統(tǒng)進行控制程序和梯形圖的設(shè)計。并且在進行系統(tǒng)驗證收

尾階段，還需要編制出完整的技術(shù)文件，以便于后續(xù)的工作參考和對系統(tǒng)的維護改進。
（三）PLC中自動控制系統(tǒng)的正確調(diào)試
選擇好合適的PLC自動控制系統(tǒng)的型號及供應(yīng)商之后，進行科學有效的調(diào)試也是應(yīng)用的關(guān)鍵。對PLC自動控制系統(tǒng)的調(diào)試一般分為模擬和現(xiàn)場調(diào)試兩部分。一般會在實驗室中首先進行模擬調(diào)試，用手動開關(guān)和按鈕代替實際的輸入信號，并通過二極管來顯示通斷情況。在調(diào)試階段要充分考慮到實際操作中出現(xiàn)的各種可能性，盡可能的進行逐一排查，為現(xiàn)場調(diào)試排除不必要的麻煩。在硬件安裝完畢后進行現(xiàn)場調(diào)試，在控制現(xiàn)場安裝PLC，并進行聯(lián)機總體調(diào)試，逐一解決各種系統(tǒng)和通訊問題。
對DF100A型100KW短波發(fā)射機的PLC系統(tǒng)進行科學合理的調(diào)試，是保證其工作安全穩(wěn)定和正確性工作的關(guān)鍵。

四、PLC在DF100A型100KW短波發(fā)射機中的應(yīng)用

對于DF100A型100KW短波發(fā)射機來講，運行的可靠和穩(wěn)定是保證其通信正常的基礎(chǔ)。實現(xiàn)這一運行功能的關(guān)鍵在于選擇科學、合適的自動控制系統(tǒng)，在當前的工作環(huán)境中，通常都會選擇PLC自動控制系統(tǒng)。

（一）PLC在發(fā)射機倒換波段中的應(yīng)用

DF100A型100KW短波發(fā)射機在進行倒換波段時，PLC會根據(jù)實時發(fā)射出來的頻率波段計算出此時頻率所在的位置，并且能同時計算出該位置信號對應(yīng)的相應(yīng)數(shù)值的電壓，將短路棒位置的調(diào)整以及轉(zhuǎn)換波段的工作自動并同步進行，進而進行馬達驅(qū)動板的自動化的傳遞。在具體的倒換工作程序中，首先要將DF100A型100KW短波發(fā)射機諧波濾波器的最低和最高的極點電壓值輸入到PLC系統(tǒng)中，PLC會根據(jù)這一限位值準確的計算出所需要的頻率值和通信的波音，從而保證DF100A型100KW短波發(fā)射機播音的持續(xù)穩(wěn)定的進行，保證其正常工作。

（二）發(fā)射機粗調(diào)[2]

對DF100A型100KW短波發(fā)射機進行調(diào)節(jié)時，對于之前保存過的頻率，以之前伺服電壓的數(shù)值和各個頻段的頻率數(shù)值進行保存存儲；對于之前沒有出現(xiàn)過的頻率，當然就要對新的伺服電壓數(shù)值進行保存，此時PLC自動控制系統(tǒng)就會在其內(nèi)部開設(shè)一條專門的路徑對這一新生成的頻率段進行保存。同時PLC會自動的對這個頻率的電容及諧波進行分析計算，并將數(shù)據(jù)進行科學的存儲。這樣就對DF100A型100KW短波發(fā)射機的控制頻率進行了一整套的分析。不僅更加科學，也減輕了人為的壓力。

五、總結(jié)

綜上所述，PLC在DF100A型100KW短波發(fā)射機中有很大的應(yīng)用空間。我們應(yīng)該結(jié)合PLC自動控制技術(shù)的優(yōu)點和DF100A型100KW短波發(fā)射機工作中的需要，努力開發(fā)中更加適合DF100A型100KW短波發(fā)射機的PLC新產(chǎn)品，最大限度地發(fā)揮DF100A型100KW短波發(fā)射機的效用。

[1]田喜霞,林寬勝,王明新.真空交流接觸器在DF100A型100kw短波發(fā)射機應(yīng)用中的改進措施[J].廣播電視信息,2011（7）: 81-83.

[2]曹煌華.PLC技術(shù)在DF100A型PSM短波發(fā)射機中的運用[J].計算機光盤軟件與應(yīng)用,2011（8）:68一69.

[3]李武銀,程露.PLC在廣播發(fā)射臺的應(yīng)用[J].西部廣播電視, 2006（8）.

[4]吳艷明.基于VB實現(xiàn)上位機與PLC通信的節(jié)目源監(jiān)控系統(tǒng)[J].大眾科技,2011（7）.

[5]沈虹.淺談PLC在DF100A型100KW短波發(fā)射機中的應(yīng)用[J].廣播電視信息,2008（4）.