可編程控制器（PLC）在廣播發(fā)射機(jī)自動(dòng)控制中的應(yīng)用

余芳　國家新聞出版廣電總局五六一臺(tái)　330000

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可編程控制器（PLC）在廣播發(fā)射機(jī)自動(dòng)控制中的應(yīng)用

余芳國家新聞出版廣電總局五六一臺(tái)330000

【文章摘要】

可編程控制器具有操作簡(jiǎn)單、靈活通用、可靠性高的特點(diǎn)，隨著微電子技術(shù)的進(jìn)步可編程控制器開始朝著集成化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，目前已成功應(yīng)用于廣播發(fā)射機(jī)自動(dòng)化控制中，并取得良好的使用效果。本文將主要分析PLC技術(shù)組成以及其在發(fā)射機(jī)自動(dòng)控制中的具體應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】

可編程控制器；廣播發(fā)射機(jī)自動(dòng)控制；應(yīng)用

隨著新產(chǎn)品、新技術(shù)的問世，廣播發(fā)射技術(shù)日漸成熟，其中可編程控制器的應(yīng)用最為關(guān)鍵，它為發(fā)射機(jī)實(shí)現(xiàn)更安全、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行提供了保障。PLC技術(shù)抗干擾能力強(qiáng)即使在電磁環(huán)境十分惡劣的廣播發(fā)射機(jī)中依然能夠正常運(yùn)行，近年來隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展PLC技術(shù)也開始實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的高效管理和遠(yuǎn)程控制，為廣播電視工作人員帶來了極大的便利。

1　可編程控制器的介紹

1.1可編程控制器的組成

可編程控制器以微電子技術(shù)為依托，融合通訊技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)等發(fā)展起來的，它包括軟件、硬件兩大部分，硬件指控制器自身及外圍的設(shè)備，軟件指控制器的系統(tǒng)程序和應(yīng)用軟件?？删幊炭刂破鞯挠布糠职ㄖ醒胩幚砥鳌⒋鎯?chǔ)器、輸入/輸出端口、電源等，軟件部分包括固化在硬盤上的系統(tǒng)軟件其主要起到控制PLC運(yùn)行的功能以及外部錄入并存儲(chǔ)的用于控制外部對(duì)象運(yùn)行的各類應(yīng)用軟件。

可編程控制器的核心是CPU，相當(dāng)于人類的大腦，它起到的是指導(dǎo)整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的職能，包括接收、存儲(chǔ)錄入的程序，臨時(shí)存儲(chǔ)需要計(jì)算的數(shù)據(jù);診斷系統(tǒng)內(nèi)部的工作故障及編程出現(xiàn)的語法錯(cuò)誤;通過I/O部件接收現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的狀態(tài)，并入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中;在可編程控制器進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)后，執(zhí)行用戶程序，完成對(duì)數(shù)據(jù)的傳輸、處理和存儲(chǔ)，完成指令操作;相應(yīng)各種外圍設(shè)備請(qǐng)求。在PLC中，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能的為存儲(chǔ)器，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)輸入輸出的為輸入、輸出接口。PLC中最具特色的模塊為編程器，它的存在為用戶提供了極大的便利，作為一種外設(shè)設(shè)備它是工作人員同控制器進(jìn)行信息交流和操作的窗口，操作人員可以借助編程器輸入特定的程序、對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行程序設(shè)定、監(jiān)控PLC的工作狀態(tài)等。

1.2可編程控制器的優(yōu)勢(shì)

可編程控制器能夠?qū)崿F(xiàn)邏輯控制、順序操作、定時(shí)、計(jì)數(shù)等功能，同時(shí)用戶也可以根據(jù)自己的需要編寫程序并錄入實(shí)現(xiàn)特定的控制功能。相比其他類型的控制器，PLC具有以下優(yōu)勢(shì)：1）可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，可在惡劣條件下運(yùn)行，無故障工作時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他類型的控制器。2）可編程易于使用，工作人員可以根據(jù)需要錄入程序滿足不同控制操作要求，操作簡(jiǎn)單易行，對(duì)員工的操作能力要求較低。3）兼容性好、借口簡(jiǎn)單，能夠滿足不同輸入、輸出模式，可與其他設(shè)備實(shí)現(xiàn)良好對(duì)接。4）控制功能強(qiáng)大，除基本功能外還能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)位控制、過程控制，對(duì)遠(yuǎn)距離設(shè)備進(jìn)行控制，提高管理水平。

2　可編程控制器在廣播發(fā)射機(jī)自動(dòng)控制中的應(yīng)用

2.1廣播發(fā)射機(jī)的控制功能

廣播發(fā)射機(jī)的控制功能包括：定時(shí)自動(dòng)開關(guān)機(jī)、APC自動(dòng)功率控制、駐波比檢測(cè)和過載保護(hù)功能、射頻功能軟啟動(dòng)、斷電后重啟動(dòng)、三次過負(fù)荷保護(hù)等。

2.1.1APC自動(dòng)功率控制

APC環(huán)路能夠保障發(fā)射機(jī)功率輸出穩(wěn)定，其中PLC的功能是由APC環(huán)路中獲取電壓樣值將其與標(biāo)準(zhǔn)電壓值進(jìn)行比對(duì)，間接改變與發(fā)射機(jī)輸出功率成比例的附加器的輸出，實(shí)現(xiàn)功率的穩(wěn)定輸出。

2.1.2駐波比檢測(cè)和過載保護(hù)

PLC檢測(cè)駐波比大小，判斷駐波比大小是否在合理的范圍內(nèi)并根據(jù)判斷結(jié)果采取相應(yīng)的自動(dòng)控制措施，保證模塊溫度不高于65℃，例如當(dāng)駐波比大于1.3時(shí)，控制器將自動(dòng)解除APC自動(dòng)功率控制功能使模塊的功率降到8kw以下，當(dāng)駐波比大于1.4時(shí)，將功率降到5kw以下，設(shè)置反饋環(huán)節(jié)，當(dāng)駐波比恢復(fù)正常后控制功率提升。

2.1.3三次過負(fù)荷保護(hù)流程

首次過負(fù)荷，控制器控制發(fā)射機(jī)封鎖激勵(lì)15s，15s后提高發(fā)射機(jī)功率并啟動(dòng)60s計(jì)時(shí)器，若60s內(nèi)出現(xiàn)第二次過負(fù)荷，則重復(fù)上述操作，假設(shè)在第二個(gè)60s內(nèi)出現(xiàn)第三次過負(fù)荷，控制器需要關(guān)閉發(fā)射機(jī)，等待操作人員操作。

2.2應(yīng)用可編程控制器的發(fā)射機(jī)的控制流程

可編程控制器的優(yōu)勢(shì)在于系統(tǒng)邏輯關(guān)系清晰，設(shè)置反饋和判斷環(huán)節(jié)，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制。主控制流程如下：PLC實(shí)時(shí)時(shí)鐘→觸摸屏開關(guān)機(jī)實(shí)踐設(shè)置→時(shí)鐘比較→開機(jī)記憶→天線在本機(jī)→1s開機(jī)脈沖→激勵(lì)器→16個(gè)巡測(cè)脈沖→整機(jī)駐波比監(jiān)測(cè)→視頻、鎖相、激勵(lì)器監(jiān)測(cè)→缺相檢測(cè)→電流監(jiān)測(cè)→溫度監(jiān)測(cè)→APC功率設(shè)置→輸出功率監(jiān)測(cè)→電流溫度數(shù)據(jù)→數(shù)據(jù)校正→播出統(tǒng)計(jì)。同時(shí)在主控制流程之外，系統(tǒng)還設(shè)置了反饋流程，用來實(shí)現(xiàn)各種保護(hù)功能，例如通過對(duì)整機(jī)駐波比監(jiān)測(cè)，視頻、鎖相、激勵(lì)器檢測(cè)，對(duì)三次故障進(jìn)行計(jì)數(shù)確定故障部位并采取相應(yīng)的報(bào)警、停機(jī)措施;通過對(duì)電流及模塊溫度的監(jiān)測(cè)判斷電流和溫度是否超過限制而需要啟動(dòng)降功率模塊。

3　可編程控制器的選型調(diào)試

3.2可編程控制器的選型

可編程控制器的選型參照兩項(xiàng)要求，其一為PLC的容量大小，其二為PLC的品牌型號(hào)。應(yīng)用于廣播發(fā)射機(jī)自動(dòng)控制中的PLC一般處在較強(qiáng)的電磁干擾下，因此首先要求選擇的品牌型號(hào)具有較強(qiáng)的抗干擾能力;其次要選擇常見品牌，保證產(chǎn)品品質(zhì)和通用性，確保能夠兼容不同的外部設(shè)備;最后還要根據(jù)具體功能進(jìn)行選擇，可編程控制器的主要控制功能之一是進(jìn)行次頻率取樣操作，確定樣本大小并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，清楚數(shù)據(jù)的輸入、輸出地址和性質(zhì)，以及各種端口允許的輸入輸出電流大小、直流信號(hào)還是交流型號(hào)等并將結(jié)果進(jìn)行匯總確定PLC的品牌和型號(hào)。目前國內(nèi)市場(chǎng)常見的PLC品牌有：西門子、施耐德等，廣播部門需要根據(jù)自己的經(jīng)濟(jì)狀況和實(shí)際需要選擇合適的產(chǎn)品。

3.3可編程控制器的調(diào)試

廣播發(fā)射機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的調(diào)試方式有兩種：模擬和聯(lián)機(jī)。在模擬方式下，工作人員需要借助萬用表檢測(cè)控制系統(tǒng)與外圍設(shè)備之間的邏輯關(guān)系是否正確。聯(lián)機(jī)模式下，工作人員通過PC端對(duì)控制器進(jìn)行調(diào)試。相比模擬，聯(lián)機(jī)調(diào)試方式更加簡(jiǎn)單易行，能夠更快速發(fā)現(xiàn)軟硬件中存在的問題，一般來講具體的調(diào)試工作是以上兩種方式的結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)對(duì)控制系統(tǒng)的綜合驗(yàn)證，提高調(diào)試的可靠性。

4　結(jié)束語

綜上所述，PLC以其優(yōu)越的性能在廣播發(fā)射機(jī)自動(dòng)控制中受到廣泛應(yīng)用，使用者只有了解了PLC的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及控制流程才能對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行熟練操作以提高控制功能的穩(wěn)定性，同時(shí)，不同的廣播發(fā)射機(jī)對(duì)PLC型號(hào)有不同的要求，應(yīng)按需購買減少不必要的浪費(fèi)。

【參考文獻(xiàn)】

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