基于中短波發(fā)射機(jī)PLC自動化控制思路

宋慧

摘要：近年來，隨著科技的不斷發(fā)展，發(fā)射機(jī)革新?lián)Q代，種類越來越多，中短波發(fā)射機(jī)便是其中的一種。為了保障中短波發(fā)射機(jī)信號傳輸?shù)馁|(zhì)量，專業(yè)人士提出將PLC應(yīng)用于中短波發(fā)射機(jī)中。而大量的實(shí)踐證明，PLC在中短波發(fā)射機(jī)中的應(yīng)用能夠顯著提高中短波發(fā)射機(jī)發(fā)射信號的穩(wěn)定性和質(zhì)量，很大程度地降低了發(fā)射機(jī)的負(fù)擔(dān)，因此PLC在中短波發(fā)射機(jī)中的應(yīng)用起著不容小覷的作用，對其進(jìn)行研究具有極其重要的意義。本文就中短波發(fā)射機(jī)自動化控制進(jìn)行了簡單的分析。

關(guān)鍵詞：中短波發(fā)射機(jī)；PLC；自動化

中圖分類號：TP23文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編碼：1672-7053（2018）02-0136-02

隨著信息時代的到來以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，繼電器和接觸器控制系統(tǒng)因其修改難、體積大以及維護(hù)不方便等原因逐漸被淘汰，而替代這些的便是大功率發(fā)射機(jī)的交換控制系統(tǒng)，其中以PLC為主要核心的可編程邏輯控制器技術(shù)得到了快速的發(fā)展。除此之外，中短波發(fā)射機(jī)因其可靠性和穩(wěn)定性等得到了越來越多的關(guān)注。而根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，中短波發(fā)射機(jī)的PLC自動化控制技術(shù)已經(jīng)經(jīng)歷了100年的發(fā)展進(jìn)程，在這個過程中，中短波發(fā)射機(jī)PLC自動化控制技術(shù)始終在發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的環(huán)節(jié)中穩(wěn)健的發(fā)展著。實(shí)踐證明，通過這種技術(shù)的應(yīng)用，發(fā)射機(jī)的發(fā)射效率得到了顯著地提高，是一次歷史性的突破。因此，中短波發(fā)射機(jī)PLC自動化控制技術(shù)是十分有發(fā)展?jié)摿Φ摹?/p>

1 PLC定義以及基本結(jié)構(gòu)

1.1 PLC定義

PLC，即可編輯的邏輯控制器，是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作電子系統(tǒng)，通過使用能夠編輯程序的儲存器，繼而在其內(nèi)部的存儲部位進(jìn)行定時、邏輯控制、計(jì)數(shù)、算術(shù)運(yùn)算和順序控制的一系列操作，并且通過模擬、數(shù)字等一些操控方法，對各類機(jī)械或者說生產(chǎn)過程進(jìn)行控制。換而言之，PLC是將計(jì)算機(jī)技術(shù)與傳統(tǒng)的繼電器接觸控制技術(shù)相結(jié)合而得到的高科技數(shù)字化電子系統(tǒng)。PLC工作過程有以下幾個特點(diǎn)：第一，PLC采用集中采樣、集中輸出的工作方式，這種方式大大削減了外界干擾的影響；第二，PLC的工作工程是循環(huán)掃描的過程，而循環(huán)掃描時間的長短取決于指令執(zhí)行速度、用戶程序的長度等因素；第三，輸出對輸入的影響有滯后現(xiàn)象，而之后時間的長短主要取決于循環(huán)周期的長短以及輸入濾波時間等；第四，輸出映像寄存器的內(nèi)容取決于用戶程序掃描執(zhí)行的結(jié)果；第五，PLC當(dāng)前實(shí)際的輸出狀態(tài)有輸出鎖存器的內(nèi)容決定。

1.2 PLC的基本結(jié)構(gòu)

1）電源：在整個系統(tǒng)中，倘若沒有一個可靠良好的電源系統(tǒng)，PLC將無法進(jìn)行工作。因此，其電源在整個系統(tǒng)中發(fā)揮著極其重要作用。正因如此，PLC制造商尤為重視PLC電源的制造與設(shè)計(jì)。而電源的主要用途是將交流電轉(zhuǎn)換成PLC內(nèi)部所需的直流電，現(xiàn)階段大部分PLC采用開關(guān)式穩(wěn)壓電源供電。

2）中央處理單元：中央處理單元，簡稱CPU，是PLC的控制中樞，也是PLC的核心部件。它的特殊位置決定了PLC的性能，例如它可以依據(jù)PLC系統(tǒng)的要求對錄入編程器內(nèi)部的用戶數(shù)據(jù)和程序數(shù)據(jù)進(jìn)行接觸與存儲，而由它的性能可以了解，中央處理器主要是由控制器、運(yùn)算器以及寄存器組成，這些電路都會集中到一塊芯片上，通過地址總線、控制總線與其他相關(guān)接口電路相連。在PLC運(yùn)行時，最開始會將所需的數(shù)據(jù)與狀態(tài)通過特定的方式進(jìn)行接收，接著將其存儲在映像區(qū)，并通過用戶程序存儲器來對信息進(jìn)行讀取，再經(jīng)過特殊的途徑執(zhí)行算數(shù)或邏輯運(yùn)算，最后傳送到對應(yīng)的輸出裝置中，這些過程循環(huán)往復(fù)，直到PLC停運(yùn)為止。

3）存儲器：在PLC中，其控制中樞主要負(fù)責(zé)將外部接受的信號狀態(tài)寫入映像寄存區(qū)域以及將運(yùn)算結(jié)果輸送到特定區(qū)域的工作。而PLC里面有兩種存儲器，其中的一種主要用于系統(tǒng)軟件的存放，而另外一種的用途是存放應(yīng)用軟件。

4）輸出輸入的接口電路：PLC中的輸入輸出回路主要負(fù)責(zé)接受外部輸入元件信號和負(fù)責(zé)接受外部輸出元件信號，而輸入輸出接口電路實(shí)際上是輸入接口單元與輸出接口單元的總成。具體而言，它需要分解成兩種組成才可以解釋。PLC內(nèi)部輸入電路主要是將PLC外部電路輸入過來的信號輸入到PLC內(nèi)部電路，而輸出電路是將PLC中的CUP的運(yùn)算結(jié)果轉(zhuǎn)換成電流輸出，進(jìn)而驅(qū)動運(yùn)行。

5）通信模塊：PLC網(wǎng)絡(luò)機(jī)構(gòu)可以分為總線型、環(huán)型星型三種基本形式，而系統(tǒng)組網(wǎng)是通過不同的通信接口進(jìn)行通信，通行的設(shè)備若是相同類型的，則可以直接通過適配的工具連接得以實(shí)現(xiàn)通信，若是設(shè)備接口不同，就需要借助一定的硬件設(shè)備進(jìn)行接口類型轉(zhuǎn)換。PLC中的通信模塊主要包括兩個部分，其一是外部通信接口電路，它的主要用途是構(gòu)成可編程邏輯控制器的控制網(wǎng)絡(luò)，以此連接編程器；其二是輸入輸出擴(kuò)展接口電路，主要用于連接輸入輸出擴(kuò)展單元的。

2 中短波發(fā)射機(jī)PLC自動化控制技術(shù)應(yīng)用的必要性

2.1 利于提高CUP的利用效率

中央處理器是PLC的核心，而其主要功能是檢測電源、進(jìn)階定時器等原件的工作狀態(tài)以及檢測用戶編程的錯誤。通常情況下，PLC -旦開始運(yùn)行，它就會通過一系列的流程將收集起來的數(shù)據(jù)與狀態(tài)輸送到數(shù)據(jù)寄存器里，這個過程是循環(huán)進(jìn)行的，一直到PLC運(yùn)行結(jié)束。而整個操作體現(xiàn)出，通過對中短波發(fā)射機(jī)PLC自動化控制技術(shù)有效利用，就可以提高中央處理器的應(yīng)用效率，以此更好的提高自動化控制技術(shù)的應(yīng)用水平。

2.2 利于中短波發(fā)射機(jī)的進(jìn)一步應(yīng)用

簡單來講，PLC其實(shí)是一種數(shù)字運(yùn)算操作系統(tǒng)，通過一定的操作實(shí)現(xiàn)對多種生產(chǎn)過程或是機(jī)器的調(diào)控。如果中短波發(fā)射機(jī)要實(shí)現(xiàn)自動化控制，必須借助PLC這種控制器，因此可以說中短波發(fā)射機(jī)PLC自動化技術(shù)的應(yīng)用是很有必要的。型的不同產(chǎn)生差異。

3.3 PLC中自動化控制系統(tǒng)的調(diào)試

PLC實(shí)現(xiàn)的自動控制系統(tǒng)，其控制功能基本都是通過設(shè)計(jì)軟件來實(shí)現(xiàn)的，而其自動化控制系統(tǒng)是由聯(lián)機(jī)調(diào)試以及模擬調(diào)試這兩部分調(diào)試組成。當(dāng)進(jìn)行中短波發(fā)射機(jī)自動化控制系統(tǒng)聯(lián)機(jī)調(diào)試時，首先需要切斷電路，進(jìn)而調(diào)整控制電路，并且將已經(jīng)完成的編程輸送到現(xiàn)場的PLC中。通常情況下，只有將系統(tǒng)接入到控制系統(tǒng)上，再進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試，對其發(fā)出的信號進(jìn)行記錄觀察，才可以發(fā)現(xiàn)應(yīng)用程序中出現(xiàn)的一些問題。而后進(jìn)行發(fā)福的系統(tǒng)測試，才可將系統(tǒng)交付使用。

3.4 中短波發(fā)射機(jī)的自動化控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)

具體來講，中短波發(fā)射機(jī)的自動化控制系統(tǒng)是有軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)和硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)兩部分組成。對于軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)，它包括PLC自動化程序的編寫以及上位機(jī)程序的編寫等，在設(shè)計(jì)的時候，需要根據(jù)目標(biāo)任務(wù)進(jìn)行程序編寫，例如在進(jìn)行監(jiān)控程序編寫時，要考慮將PLC程序編寫分成采集監(jiān)控、中短波發(fā)射機(jī)和相關(guān)設(shè)備自動開關(guān)以及上位機(jī)進(jìn)行通信等部分。除此之外，為了實(shí)現(xiàn)程序編制與工作的高效性，在進(jìn)行程序編寫時，仔細(xì)記錄所有與程序相關(guān)的中間繼電器等的效用是相當(dāng)關(guān)鍵的。

3中短波發(fā)射機(jī)PLC自動化控制的應(yīng)用思路

3.1 PLC的輸入輸出地址分配

按照一定的研究理論來講，輸入輸出信號是PLC設(shè)計(jì)對PLC接線端子地址的一種科學(xué)分配，也可以說是系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行控制的基礎(chǔ)。僅僅從軟件設(shè)計(jì)的角度上講，只有在輸入輸出的地址才能對程序進(jìn)行編程，而且只有在科學(xué)分配結(jié)束后，才允許實(shí)施。同樣的道理，對于PLC外圍接線而言，只有在輸入輸出地址分配完成之后，其他的國才可以進(jìn)行繪制。除此之外，在進(jìn)行輸入輸出地址時，需要將其代碼、地址以及名稱通過表格的形式列出來，還需要將與其現(xiàn)實(shí)的信號點(diǎn)分配上連續(xù)的輸入輸出地址，以此保證輸入輸出地址分配的合理性。倘若不能處理好這些問題，會給此后的維護(hù)升級工作帶來極大的問題。然而很多人會忽略這些問題，所以需要加強(qiáng)這一方面問題的監(jiān)督工作。

3.2 合理選擇PLC及其配套模塊

PLC合理選擇的對象是PLC容量以及涉及到的外圍設(shè)備產(chǎn)出公司。對于PLC容量的選擇，主要涉及到工藝流程的特點(diǎn)及其應(yīng)用。因?yàn)镻LC及其設(shè)備應(yīng)該是集成的、標(biāo)準(zhǔn)的，是按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴(kuò)充其功能的原則選型所選用PLC硬是在相關(guān)工業(yè)領(lǐng)域有一定的資本。在進(jìn)行PLC容量選擇時，需要注意一下幾點(diǎn)：第一，輸入輸出點(diǎn)數(shù)的估算，需要根據(jù)輸入輸出點(diǎn)數(shù)，增加可擴(kuò)充余量，在此之后，將結(jié)果作為輸入輸出點(diǎn)數(shù)的估算數(shù)據(jù)；第二，存儲容量的估算，存儲容量是可編程控制器本身能夠提供的硬件存儲單元大小，而程序容量是存儲器中用戶應(yīng)用項(xiàng)目使用的存儲單元的大小，而由此可知，程序容量小于存儲器容量，但是因?yàn)橐恍┰?。通常采用存儲器容量的估算代替；第三，對于控制功能的選擇，關(guān)乎于運(yùn)算功能、控制功能、通信功能、編程功能、診斷功能等特性的選擇。除此之外，PLC控制與監(jiān)視范圍的確定同樣是一個重要的方面，而一般狀況下，PLC的采樣點(diǎn)以及控制區(qū)間的大小會因?yàn)橹卸滩òl(fā)射機(jī)的類

4 中短波發(fā)射機(jī)PLC自動化控制技術(shù)的創(chuàng)新性應(yīng)用探究現(xiàn)如今，我國關(guān)于PLC在自動化控制，主要應(yīng)用于范圍開關(guān)量的控制運(yùn)行的領(lǐng)域中，而在應(yīng)用過程中，會產(chǎn)生一些問題需要相關(guān)人員注意，而導(dǎo)致這些問題產(chǎn)生的原因之一便是目前的PLC自動化控制技術(shù)還存在不完善機(jī)制以及運(yùn)行系統(tǒng)。通過中短波發(fā)射機(jī)PLC自動化控制技術(shù)專業(yè)研究人員的不斷努力，我國自動化控制技術(shù)逐漸成熟，而且發(fā)揮著不容小覷的作用，可以說在自動化控制領(lǐng)域占有了一定的地位。當(dāng)前，我國在PLC技術(shù)主要應(yīng)用于中短波發(fā)射機(jī)思維的自動化方向，而這主要憑借PLC對中短波發(fā)射機(jī)進(jìn)行自動化控制以及監(jiān)控，之后作用于特定的控制器上完成指令管理工作。對于PLC另一個創(chuàng)新性應(yīng)用，可以說打破了有傳統(tǒng)的繼電器電路創(chuàng)新到利用微控制器為核心的控制技術(shù)，它便是指對電路的監(jiān)控。不可否認(rèn)的是，監(jiān)控電路的安全運(yùn)行對于整個中短波發(fā)射機(jī)整體的安全性有著重要的影響。例如，一些大功率的中短波發(fā)射機(jī)在大功率零部件處于運(yùn)行狀態(tài)時，會自動產(chǎn)生干擾因素，而某些系統(tǒng)無法在這種環(huán)境下穩(wěn)定的運(yùn)行，因此有了這方面的需求，而PLC的出現(xiàn)恰好解決了這一問題，PLC自動化控制技術(shù)可靠且實(shí)用，可以有效的進(jìn)行邏輯的轉(zhuǎn)換以及干擾的排除。

5 結(jié)語

隨著社會的發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人們根據(jù)生活中產(chǎn)生的問題對中短波發(fā)射機(jī)的性能提出了更高的要求，而PLC憑借其功能多、通用性好、控制可靠等特性，被應(yīng)用于中短波發(fā)射機(jī)的自動控制程序當(dāng)中。而隨著科技的進(jìn)步，應(yīng)用PLC進(jìn)行中短波發(fā)射機(jī)的自動化控制勢必成為一種潮流。

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