中短波發(fā)射機(jī)PLC自動(dòng)化控制

陳艷慧

（內(nèi)蒙古自治區(qū)廣播電視傳輸發(fā)射中心 呼倫貝爾廣播發(fā)射中心臺(tái)，內(nèi)蒙古 呼倫貝爾 021008）

0 引 言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展速度不斷加快，大功率發(fā)射機(jī)交換系統(tǒng)被更加廣泛地應(yīng)用在自動(dòng)化控制過(guò)程中。僅采用傳統(tǒng)發(fā)射機(jī)繼電器，難以從根本上保障信息傳輸水平，還需要配合使用更為先進(jìn)的可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，PLC）自動(dòng)化控制裝置，對(duì)中短波發(fā)射機(jī)衛(wèi)星全過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)化監(jiān)管，降低中短波發(fā)射機(jī)運(yùn)行期間的故障問(wèn)題發(fā)生幾率，切實(shí)保障發(fā)射機(jī)運(yùn)行過(guò)程中的穩(wěn)定性及可靠性，實(shí)現(xiàn)“不間斷、高質(zhì)量、既經(jīng)濟(jì)、又安全”的工作原則。

1 PLC的含義與結(jié)構(gòu)

1.1 PLC自動(dòng)化控制概念

PLC自動(dòng)化控制技術(shù)又被稱為可編程邏輯控制裝置，與微機(jī)結(jié)構(gòu)類似。借助可編程邏輯控制系統(tǒng)可以自動(dòng)完成各類操作指令，精準(zhǔn)開(kāi)展數(shù)據(jù)編輯預(yù)算工作，增強(qiáng)設(shè)備整體管控水平。在中短波發(fā)射機(jī)運(yùn)行過(guò)程中應(yīng)用PLC自動(dòng)化控制技術(shù)，優(yōu)化設(shè)備控制系統(tǒng)，能夠進(jìn)一步完善系統(tǒng)操作功能，使機(jī)械設(shè)備運(yùn)行全過(guò)程均能夠?qū)崿F(xiàn)全面可靠管控目標(biāo)及自動(dòng)化操作[1]。

可編程邏輯控制系統(tǒng)需要充分發(fā)揮出微處理器作用，設(shè)計(jì)出具備自動(dòng)化控制功能的數(shù)據(jù)運(yùn)算控制裝置，對(duì)控制質(zhì)量進(jìn)行全面存儲(chǔ)與執(zhí)行。

現(xiàn)階段工業(yè)生產(chǎn)中的可編程邏輯控制器應(yīng)用范圍逐漸廣闊，如計(jì)算機(jī)直接控制系統(tǒng)或集中分散式控制系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)，均可以使用PLC控制裝置。

1.2 PLC自動(dòng)化控制結(jié)構(gòu)

相較于其他控制系統(tǒng)而言，PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，內(nèi)部主要包括電源、中央處理單元、存儲(chǔ)器、輸入及輸出單元等。

電源需要為PLC自動(dòng)化控制裝置的運(yùn)行提供PLC資源，通過(guò)將交流電平穩(wěn)地轉(zhuǎn)化為直流電，設(shè)計(jì)出開(kāi)關(guān)式穩(wěn)壓電源供電手段，保障自動(dòng)化控制系統(tǒng)整體運(yùn)行效果。在PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)期間，應(yīng)當(dāng)著重做好電源設(shè)計(jì)工作，確保電源能夠使PLC自動(dòng)化控制設(shè)施在接入交流電網(wǎng)時(shí)依然能夠?qū)崿F(xiàn)安全高效的運(yùn)行目標(biāo)。

中央處理單元是PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)的中心結(jié)構(gòu)，中央處理水平可直接影響到PLC自動(dòng)化控制效果。中央處理單元內(nèi)部由控制裝置、運(yùn)算裝置、寄存裝置構(gòu)成。這些裝置均連接在同一芯片，借助地址總線、控制總線與存儲(chǔ)器輸出及輸入接口，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制目標(biāo)，確保自動(dòng)化控制系統(tǒng)能夠協(xié)同高效運(yùn)行。中央處理單元檢查程序編寫(xiě)可直接影響到自動(dòng)化控制效果。在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，中央處理單元需要首先掃描輸入裝置工作狀態(tài)，采集各設(shè)備運(yùn)行系統(tǒng)的參數(shù)數(shù)值，并將這些參數(shù)集中儲(chǔ)存到映象區(qū)，依照指令運(yùn)算速度輸出結(jié)果。為使中央處理單元能夠始終處于安全可靠的運(yùn)行狀態(tài)，在PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)可以設(shè)置兩臺(tái)或多臺(tái)中央處理單元，確保在某一中央處理裝置出現(xiàn)故障后，其他裝置能夠代替運(yùn)行，避免PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)停運(yùn)等現(xiàn)象發(fā)生[2]。

存儲(chǔ)器是一種具備記憶功能的半導(dǎo)體電路，在PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)中主要肩負(fù)用戶程序、邏輯變量控制等職責(zé)。存儲(chǔ)器需要由PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)生產(chǎn)廠家編寫(xiě)，存儲(chǔ)器流程較為固化，用戶不可以隨意進(jìn)行更改及調(diào)整?，F(xiàn)有PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)內(nèi)的存儲(chǔ)器分為兩種，一種負(fù)責(zé)運(yùn)行軟件系統(tǒng)程序，另一種負(fù)責(zé)存儲(chǔ)應(yīng)用軟件。

輸入單元是PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)與被控設(shè)備連接的輸入接口，也是PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)信號(hào)接入的重要裝置。現(xiàn)階段輸入單元可分為直流輸入單元、交流輸入單元以及交直流輸入單元3種類型。

輸出單元需要連接自動(dòng)化控制系統(tǒng)與被控設(shè)備，將自動(dòng)化控制系統(tǒng)的輸出信號(hào)傳輸給被控設(shè)備，并使弱電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電平信號(hào)，確保信號(hào)能夠有效驅(qū)動(dòng)被控設(shè)備的執(zhí)行元件，自動(dòng)化調(diào)控設(shè)備運(yùn)行參數(shù)。輸出單元現(xiàn)可分為繼電器輸出單元、晶體管輸出單元以及晶閘門輸出單元，不同輸出單元的適用范圍不同，需要結(jié)合被控設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行要求選擇適宜的輸入及輸出單元結(jié)構(gòu)[3]。

2 中短波發(fā)射機(jī)PLC自動(dòng)化控制技術(shù)分析

2.1 中短波發(fā)射機(jī)PLC自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

在中短波發(fā)射機(jī)中應(yīng)用PLC自動(dòng)化控制技術(shù)的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

提高中央處理單元運(yùn)行效率。在PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，中央處理單元需要負(fù)責(zé)全面監(jiān)管定時(shí)裝置、存儲(chǔ)裝置的運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)一步提升PLC資源基本的安全性及穩(wěn)定性，并將異常問(wèn)題及時(shí)反饋出來(lái)。在PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，中央處理單元需要首先掃描輸入裝置狀態(tài)，獲取裝置運(yùn)行數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)在映象區(qū)內(nèi)，借助用戶程序存儲(chǔ)裝置查看用戶程序，完成命令解釋，最終獲得精準(zhǔn)的邏輯運(yùn)算結(jié)果。通過(guò)將PLC控制系統(tǒng)應(yīng)用在中短波發(fā)射機(jī)管理工作中，能夠切實(shí)提高中央處理單元工作效率，確保中短波發(fā)射機(jī)能夠始終處于自動(dòng)化管控范圍內(nèi)[4]。

2.2 中短波發(fā)射機(jī)PLC自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用方向

將PLC自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用在中短波發(fā)射機(jī)中，是現(xiàn)階段發(fā)射機(jī)生產(chǎn)及運(yùn)營(yíng)單位的重要研究課題之一[5]。

中短波發(fā)射機(jī)屬于編碼存儲(chǔ)設(shè)備，通過(guò)將PLC自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用在中短波發(fā)射機(jī)內(nèi)，能夠?qū)Πl(fā)射機(jī)中的內(nèi)部存儲(chǔ)單元數(shù)據(jù)進(jìn)行集中化控制，有效識(shí)別控制質(zhì)量，管控中短波發(fā)射機(jī)數(shù)據(jù)化程序，從根本上提高中短波發(fā)射機(jī)整體運(yùn)行水平。PLC控制技術(shù)在中短波發(fā)射機(jī)的應(yīng)用還能夠進(jìn)一步促進(jìn)技術(shù)整合，借助控制指令識(shí)別外界干擾信號(hào)，增強(qiáng)中短波發(fā)射機(jī)升級(jí)指令掃描效果。

3 中短波發(fā)射機(jī)PLC自動(dòng)化控制的應(yīng)用

分析PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)在我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中的應(yīng)用現(xiàn)狀可以發(fā)現(xiàn)，PLC自動(dòng)化控制技術(shù)對(duì)切實(shí)提升中短波發(fā)射機(jī)信號(hào)傳輸質(zhì)量水平具有重要意義。PLC自動(dòng)化控制裝置能夠及時(shí)預(yù)警存在于中短波發(fā)射機(jī)信號(hào)傳輸期間的異常問(wèn)題，并為后期制定出專項(xiàng)中短波發(fā)射機(jī)運(yùn)維方案提供重要參考依據(jù)，降低中短波發(fā)射機(jī)運(yùn)行期間的停播率。

3.1 分配好PLC自動(dòng)化控制技術(shù)中的I/O地址

當(dāng)前PLC自動(dòng)化控制技術(shù)在中短波發(fā)射機(jī)中的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)較多。從應(yīng)用原理角度分析，PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)能夠從根本上保障中短波發(fā)射機(jī)運(yùn)行效果，有效改善中短波發(fā)射機(jī)管理結(jié)構(gòu)、應(yīng)用機(jī)制，對(duì)中短波發(fā)射機(jī)分配機(jī)制進(jìn)行全面處理。

通過(guò)分配PLC自動(dòng)化控制技術(shù)中的I/O地址，能夠增強(qiáng)邏輯結(jié)構(gòu)的全面處理及分析水平。對(duì)中短波發(fā)射機(jī)中的外圍管理效果進(jìn)行維護(hù)，進(jìn)一步提升PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)管控水平[6]。

著重關(guān)注中短波發(fā)射機(jī)PLC自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中的信號(hào)相似點(diǎn)、信號(hào)分布規(guī)律等分析工作，通過(guò)制定出更為專項(xiàng)可靠的信號(hào)處理機(jī)制以及模型運(yùn)維手段，對(duì)中短波發(fā)射機(jī)整體運(yùn)行效果進(jìn)行全面管控，能夠?yàn)楹罄m(xù)中短波發(fā)射機(jī)的優(yōu)化升級(jí)改造工作奠定堅(jiān)實(shí)技術(shù)基礎(chǔ)。

在選擇PLC配套設(shè)施過(guò)程中，需要明確PLC系統(tǒng)監(jiān)測(cè)控制范圍，確定中短波發(fā)射機(jī)監(jiān)測(cè)指標(biāo)?；谥卸滩òl(fā)射及不同類型功能，制定合理的PLC配套設(shè)施管控標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 完善PLC自動(dòng)化控制技術(shù)中配套模板的選擇

PLC自動(dòng)化控制技術(shù)中的配套模板選擇水平也可直接影響到中短波發(fā)射機(jī)整體管控效果。要求在配套模板選擇工作開(kāi)展過(guò)程中，結(jié)合目標(biāo)處理效果，促進(jìn)PLC自動(dòng)化控制技術(shù)發(fā)展。依照中短波發(fā)射機(jī)升級(jí)改造方向，選擇適宜的電子自動(dòng)化控制配套模板。

PLC自動(dòng)化控制裝置中的容量是重要技術(shù)參數(shù)，也是配套模板選擇的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，需要相關(guān)工作人員基于中短波發(fā)射機(jī)的運(yùn)行功率、中短波發(fā)射功率取樣要求、電源取樣工作，就不同PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)的采樣點(diǎn)制定出專項(xiàng)可行的管控機(jī)制，使設(shè)計(jì)出的PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)能夠在保障中短波發(fā)射機(jī)安全可靠運(yùn)行中發(fā)揮出重要作用。

3.3 完善PLC自動(dòng)化控制技術(shù)的調(diào)試效果

在將PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用在中短波發(fā)射機(jī)中時(shí)，相關(guān)人員需要著重完善PLC自動(dòng)化控制技術(shù)的調(diào)試效果，對(duì)PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)節(jié)的參數(shù)數(shù)值進(jìn)行合理管控；著重評(píng)估自動(dòng)化控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理結(jié)果，應(yīng)對(duì)自動(dòng)化處理系統(tǒng)的功能運(yùn)行進(jìn)行不斷優(yōu)化及完善；就PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)輸出端開(kāi)展開(kāi)關(guān)模擬與輸出指導(dǎo)，模擬PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)試流程；對(duì)PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的電路進(jìn)行檢查與調(diào)試，檢測(cè)PLC自動(dòng)化控制硬件設(shè)備實(shí)際運(yùn)行水平，進(jìn)一步完善PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用功能，確保設(shè)計(jì)出的PLC自動(dòng)化控制裝置能夠較好地滿足中短波發(fā)射機(jī)全面監(jiān)管要求。

3.4 完善技術(shù)水平

通過(guò)積極引進(jìn)先進(jìn)的控制理念及控制技術(shù)體系，增強(qiáng)PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)技術(shù)水平。在PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段，相關(guān)人員需要對(duì)重點(diǎn)程序的編寫(xiě)工作進(jìn)行嚴(yán)格管控，借助多樣化分析方式檢驗(yàn)自動(dòng)化控制程序的運(yùn)行效果，對(duì)PLC自動(dòng)化控制運(yùn)行模塊的功能進(jìn)行全方位完善，使PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)與現(xiàn)階段中短波發(fā)射機(jī)升級(jí)改造要求相符。

4 結(jié) 語(yǔ)

現(xiàn)有PLC自動(dòng)化控制技術(shù)已逐步趨向于成熟化發(fā)展。PLC技術(shù)使原電子管轉(zhuǎn)變?yōu)殚_(kāi)關(guān)控制方式，控制流程進(jìn)一步簡(jiǎn)化，實(shí)際應(yīng)用前景更為廣闊。在中短波發(fā)射機(jī)中配合使用PLC自動(dòng)化控制技術(shù)，能夠從根本上提高系統(tǒng)運(yùn)行性能，節(jié)約中短波發(fā)射裝置運(yùn)行環(huán)節(jié)的人力及物力資源，切實(shí)保障中短波發(fā)射機(jī)運(yùn)行過(guò)程的綜合效率。為充分發(fā)揮出PLC自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，還需要對(duì)現(xiàn)有PLC自動(dòng)化控制軟件功能進(jìn)行進(jìn)一步完善，避免PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)運(yùn)行對(duì)中短波發(fā)射器造成干擾。