500 kW短波發(fā)射機(jī)冷卻監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究

陳蘊(yùn)涵

摘 要：考慮到大功率發(fā)射機(jī)的實(shí)際工作穩(wěn)定需要，對當(dāng)前機(jī)型為TSW2500的500 kW短波發(fā)射機(jī)水路水溫水壓，水泵風(fēng)機(jī)電流監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行研發(fā)設(shè)計(jì)，以達(dá)到全面系統(tǒng)監(jiān)測發(fā)射機(jī)冷卻系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并且對發(fā)射機(jī)相關(guān)系統(tǒng)的狀態(tài)進(jìn)行記錄，作用非常明顯。該文結(jié)合TSW2500型500 kW大功率短波發(fā)射設(shè)備冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)的相關(guān)情況，對設(shè)計(jì)中大致的問題進(jìn)行了解釋和分析。

關(guān)鍵詞：短波發(fā)射機(jī) TSW2500型 500 kW 冷卻監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)

中圖分類號：TN838 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）12（a）-0045-02

1 短波發(fā)射機(jī)冷卻系統(tǒng)概況

機(jī)型為TSW2500的500 kW大功率短波發(fā)射機(jī)的冷卻系統(tǒng)由兩臺進(jìn)口水泵和一臺高壓風(fēng)機(jī)以及一臺低壓風(fēng)機(jī)組成，水泵驅(qū)使封閉水路內(nèi)的蒸餾水為射頻電子管、射頻末級輸出網(wǎng)絡(luò)中的大型真空電容、調(diào)諧電感、甚高配濾波器（VHF）、平衡不平衡轉(zhuǎn)換器、TSM功率模塊等相關(guān)元件散熱、保持相關(guān)元器件能正常、穩(wěn)定工作。高壓風(fēng)機(jī)和低壓風(fēng)機(jī)則驅(qū)使自然風(fēng)把電子管系統(tǒng)、射頻機(jī)箱各元器件以及TSM模塊產(chǎn)生的熱量通過排風(fēng)口排出發(fā)射機(jī)外。目前主要監(jiān)測水路水壓的方法是通過目測水箱邊K122邊上的水壓表進(jìn)行監(jiān)測，而在夜晚則需要打開水箱頂部燈光才能進(jìn)行肉眼監(jiān)測。而水溫則是要通過置于機(jī)箱外頂部水管的卡扣式水溫表進(jìn)行肉眼監(jiān)測。而且在目前的監(jiān)測條件下，對高壓風(fēng)和低壓風(fēng)的監(jiān)測只能限于通過聽聲手摸等方法確定高壓風(fēng)、低壓風(fēng)是否運(yùn)行正常。

2 短波發(fā)射機(jī)冷卻監(jiān)測系統(tǒng)目標(biāo)要求

（1）能夠?qū)崟r地監(jiān)測控制機(jī)型為TSW2500的500 kW大功率短波發(fā)射機(jī)冷卻運(yùn)行狀況，能及時發(fā)現(xiàn)故障隱患，確保播音工作的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

（2）能夠?qū)Χ滩òl(fā)射機(jī)的冷卻系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時采集記錄，尤其是運(yùn)行狀態(tài)的基本情況，以便充分利用相關(guān)數(shù)據(jù)，提高值班員工作效率，并且不影響發(fā)射機(jī)冷卻系統(tǒng)正常運(yùn)行，貫徹“高質(zhì)量、不間斷、講效益、重安全”的維護(hù)方針。

（3）利用研發(fā)設(shè)計(jì)的大功率短波發(fā)射機(jī)冷卻監(jiān)測系統(tǒng)，建立冷卻系統(tǒng)監(jiān)測的統(tǒng)一規(guī)范，幫助系統(tǒng)內(nèi)同類型短波發(fā)射設(shè)計(jì)的生產(chǎn)研發(fā)積累經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)體系支持。

3 短波發(fā)射機(jī)冷卻監(jiān)測系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

該系統(tǒng)以歐姆龍CJ系列PLC為核心，組成一個集發(fā)射機(jī)進(jìn)出水溫監(jiān)測、水壓監(jiān)測、高壓風(fēng)機(jī)電流監(jiān)測、低壓風(fēng)機(jī)電流監(jiān)測為一體的自動監(jiān)測系統(tǒng)，其原理框圖見圖1。

3.1 PLC

從該系統(tǒng)的功能、精度以及環(huán)境出發(fā)，并且系統(tǒng)中需要處理的信息量不是很大，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用要求，所選用的是歐姆龍的CJ系列PLC作為中央處理器。此型號的PLC擁有綜合自動化控制和過程控制的必要功能，無底板結(jié)構(gòu)為更靈活的小型PLC。而且此PLC抗干擾能力強(qiáng)，運(yùn)算速度快。

3.2 水壓傳感器

水壓傳感器采用MIK-PX300系列數(shù)顯壓力變送器，此傳感器采用了高性能硅壓式壓力充油芯體，內(nèi)部的專用集成電路將傳感器毫伏信號轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)電壓、電流或頻率信號，可以直接與PLC方便相連。運(yùn)距離傳輸可以采用電流輸出方式，為體積小、重量輕、全不銹鋼密封結(jié)構(gòu)，可在高電磁輻射環(huán)境中工作。

3.3 電流傳感器

電流傳感器采用MIK-DJI-B交流電流傳感器變送器，此傳感器是一種將被測電流信號轉(zhuǎn)換成直流電流、直流電壓并隔離輸出模擬信號或數(shù)字信號的裝置。按照被測量的不同，其工作原理為線性光電隔離或調(diào)制解調(diào)原理。

3.4 溫度傳感器

溫度傳感器采用MIK-P202數(shù)顯一體化溫度變送器，此傳感器兼容熱電阻或者K型熱電偶，將測量的介質(zhì)溫度實(shí)時顯示在液晶顯示屏上，又將溫度信號以模擬量的形勢傳導(dǎo)至PLC，是一種實(shí)時顯示和測量于一體的溫度傳感器，具有高度可靠性和實(shí)時顯示。

3.5 顯示屏

顯示屏使用的是歐姆龍NS系列，此系列除了單一的顯示功能外，還能充當(dāng)設(shè)備管理工具。設(shè)備管理人員可以通過此顯示屏輕松實(shí)施PLC故障排出，設(shè)備故障排除，伺服驅(qū)動器設(shè)置，溫度控制器和其他控制組件，同時還能輕松完成連接設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)控和參數(shù)的上傳與下載。

4 短波發(fā)射機(jī)冷卻監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

（1）把各個傳感器布置到位，由一個24 V電源供電，傳感器的出線接到PLC的AD模塊A端子，由AD模塊的B端子輸出電流至24 V電源的負(fù)端，回路形成。

（2）設(shè)置PLC的AD模塊，把AD模塊設(shè)為電流采集，采集的模擬信號可以通過MOV指令將其轉(zhuǎn)變的數(shù)字信號放入DM區(qū)中，然后用CMP比較指令，當(dāng)這個DM區(qū)的數(shù)據(jù)滿足一定范圍的時候，輸出正常的值至顯示屏。

（3）從PLC采集的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳導(dǎo)至下位機(jī)儲存數(shù)據(jù)，以便于日后維護(hù)和監(jiān)測使用。

（4）最終的效果見圖2。

5 結(jié)語

機(jī)型為TSW2500的500 kW大功率短波發(fā)射機(jī)冷卻檢測系統(tǒng)，由于是基于發(fā)射設(shè)備自身冷卻系統(tǒng)基礎(chǔ)上研發(fā)設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)的時候已經(jīng)充分想到了計(jì)算機(jī)設(shè)備運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，同時由于使用PLC傳輸讀取存儲數(shù)據(jù)，所以也比較方便快捷。尤其是在設(shè)備運(yùn)行故障的發(fā)現(xiàn)以及預(yù)防上，由于界面簡潔明了，數(shù)據(jù)采集輸入的功能非常完備，對于設(shè)備故障隱患的檢修維護(hù)也非常有利。

參考文獻(xiàn)

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