中短波發(fā)射機PLC自動化控制

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，內(nèi)蒙古 呼倫貝爾 021008）

0 引 言

隨著社會經(jīng)濟與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展速度不斷加快，大功率發(fā)射機交換系統(tǒng)被更加廣泛地應(yīng)用在自動化控制過程中。僅采用傳統(tǒng)發(fā)射機繼電器，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的可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，PLC）自動化控制裝置，對中短波發(fā)射機衛(wèi)星全過程進行自動化監(jiān)管，降低中短波發(fā)射機運行期間的故障問題發(fā)生幾率，切實保障發(fā)射機運行過程中的穩(wěn)定性及可靠性，實現(xiàn)“不間斷、高質(zhì)量、既經(jīng)濟、又安全”的工作原則。

1 PLC的含義與結(jié)構(gòu)

1.1 PLC自動化控制概念

PLC自動化控制技術(shù)又被稱為可編程邏輯控制裝置，與微機結(jié)構(gòu)類似。借助可編程邏輯控制系統(tǒng)可以自動完成各類操作指令，精準(zhǔn)開展數(shù)據(jù)編輯預(yù)算工作，增強設(shè)備整體管控水平。在中短波發(fā)射機運行過程中應(yīng)用PLC自動化控制技術(shù)，優(yōu)化設(shè)備控制系統(tǒng)，能夠進一步完善系統(tǒng)操作功能，使機械設(shè)備運行全過程均能夠?qū)崿F(xiàn)全面可靠管控目標(biāo)及自動化操作[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)計出具備自動化控制功能的數(shù)據(jù)運算控制裝置，對控制質(zhì)量進行全面存儲與執(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，如計算機直接控制系統(tǒng)或集中分散式控制系統(tǒng)、現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)，均可以使用PLC控制裝置。

1.2 PLC自動化控制結(jié)構(gòu)

相較于其他控制系統(tǒng)而言，PLC自動化控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相對簡單，內(nèi)部主要包括電源、中央處理單元、存儲器、輸入及輸出單元等。

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

中央處理單元是PLC自動化控制系統(tǒng)的中心結(jié)構(gòu)，中央處理水平可直接影響到PLC自動化控制效果。中央處理單元內(nèi)部由控制裝置、運算裝置、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、控制總線與存儲器輸出及輸入接口，實現(xiàn)自動化控制目標(biāo)，確保自動化控制系統(tǒng)能夠協(xié)同高效運行。中央處理單元檢查程序編寫可直接影響到自動化控制效果。在實際運行過程中，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)備運行系統(tǒng)的參數(shù)數(shù)值，并將這些參數(shù)集中儲存到映象區(qū)，依照指令運算速度輸出結(jié)果。為使中央處理單元能夠始終處于安全可靠的運行狀態(tài)，在PLC自動化控制系統(tǒng)設(shè)計時可以設(shè)置兩臺或多臺中央處理單元，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行，避免PLC自動化控制系統(tǒng)停運等現(xiàn)象發(fā)生[2]。

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

輸入單元是PLC自動化控制系統(tǒng)與被控設(shè)備連接的輸入接口，也是PLC自動化控制系統(tǒng)信號接入的重要裝置。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化控制系統(tǒng)與被控設(shè)備，將自動化控制系統(tǒng)的輸出信號傳輸給被控設(shè)備，并使弱電信號轉(zhuǎn)換成電平信號，確保信號能夠有效驅(qū)動被控設(shè)備的執(zhí)行元件，自動化調(diào)控設(shè)備運行參數(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)備的實際運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PLC自動化控制技術(shù)分析

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

在中短波發(fā)射機中應(yīng)用PLC自動化控制技術(shù)的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

提高中央處理單元運行效率。在PLC自動化控制系統(tǒng)中，中央處理單元需要負(fù)責(zé)全面監(jiān)管定時裝置、存儲裝置的運行狀態(tài)，進一步提升PLC資源基本的安全性及穩(wěn)定性，并將異常問題及時反饋出來。在PLC自動化控制系統(tǒng)中，中央處理單元需要首先掃描輸入裝置狀態(tài)，獲取裝置運行數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)集中存儲在映象區(qū)內(nèi)，借助用戶程序存儲裝置查看用戶程序，完成命令解釋，最終獲得精準(zhǔn)的邏輯運算結(jié)果。通過將PLC控制系統(tǒng)應(yīng)用在中短波發(fā)射機管理工作中，能夠切實提高中央處理單元工作效率，確保中短波發(fā)射機能夠始終處于自動化管控范圍內(nèi)[4]。

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

將PLC自動化控制技術(shù)應(yīng)用在中短波發(fā)射機中，是現(xiàn)階段發(fā)射機生產(chǎn)及運營單位的重要研究課題之一[5]。

中短波發(fā)射機屬于編碼存儲設(shè)備，通過將PLC自動化控制技術(shù)應(yīng)用在中短波發(fā)射機內(nèi)，能夠?qū)Πl(fā)射機中的內(nèi)部存儲單元數(shù)據(jù)進行集中化控制，有效識別控制質(zhì)量，管控中短波發(fā)射機數(shù)據(jù)化程序，從根本上提高中短波發(fā)射機整體運行水平。PLC控制技術(shù)在中短波發(fā)射機的應(yīng)用還能夠進一步促進技術(shù)整合，借助控制指令識別外界干擾信號，增強中短波發(fā)射機升級指令掃描效果。

3 中短波發(fā)射機PLC自動化控制的應(yīng)用

分析PLC自動化控制系統(tǒng)在我國工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中的應(yīng)用現(xiàn)狀可以發(fā)現(xiàn)，PLC自動化控制技術(shù)對切實提升中短波發(fā)射機信號傳輸質(zhì)量水平具有重要意義。PLC自動化控制裝置能夠及時預(yù)警存在于中短波發(fā)射機信號傳輸期間的異常問題，并為后期制定出專項中短波發(fā)射機運維方案提供重要參考依據(jù)，降低中短波發(fā)射機運行期間的停播率。

3.1 分配好PLC自動化控制技術(shù)中的I/O地址

當(dāng)前PLC自動化控制技術(shù)在中短波發(fā)射機中的應(yīng)用經(jīng)驗較多。從應(yīng)用原理角度分析，PLC自動化控制系統(tǒng)能夠從根本上保障中短波發(fā)射機運行效果，有效改善中短波發(fā)射機管理結(jié)構(gòu)、應(yīng)用機制，對中短波發(fā)射機分配機制進行全面處理。

通過分配PLC自動化控制技術(shù)中的I/O地址，能夠增強邏輯結(jié)構(gòu)的全面處理及分析水平。對中短波發(fā)射機中的外圍管理效果進行維護，進一步提升PLC自動化控制系統(tǒng)管控水平[6]。

著重關(guān)注中短波發(fā)射機PLC自動化控制技術(shù)應(yīng)用過程中的信號相似點、信號分布規(guī)律等分析工作，通過制定出更為專項可靠的信號處理機制以及模型運維手段，對中短波發(fā)射機整體運行效果進行全面管控，能夠為后續(xù)中短波發(fā)射機的優(yōu)化升級改造工作奠定堅實技術(shù)基礎(chǔ)。

在選擇PLC配套設(shè)施過程中，需要明確PLC系統(tǒng)監(jiān)測控制范圍，確定中短波發(fā)射機監(jiān)測指標(biāo)。基于中短波發(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自動化控制技術(shù)中配套模板的選擇

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

PLC自動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)射機的運行功率、中短波發(fā)射功率取樣要求、電源取樣工作，就不同PLC自動化控制系統(tǒng)的采樣點制定出專項可行的管控機制，使設(shè)計出的PLC自動化控制系統(tǒng)能夠在保障中短波發(fā)射機安全可靠運行中發(fā)揮出重要作用。

3.3 完善PLC自動化控制技術(shù)的調(diào)試效果

在將PLC自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用在中短波發(fā)射機中時，相關(guān)人員需要著重完善PLC自動化控制技術(shù)的調(diào)試效果，對PLC自動化控制系統(tǒng)運行環(huán)節(jié)的參數(shù)數(shù)值進行合理管控；著重評估自動化控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理結(jié)果，應(yīng)對自動化處理系統(tǒng)的功能運行進行不斷優(yōu)化及完善；就PLC自動化控制系統(tǒng)輸出端開展開關(guān)模擬與輸出指導(dǎo)，模擬PLC自動化控制系統(tǒng)運行調(diào)試流程；對PLC自動化控制系統(tǒng)中的電路進行檢查與調(diào)試，檢測PLC自動化控制硬件設(shè)備實際運行水平，進一步完善PLC自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用功能，確保設(shè)計出的PLC自動化控制裝置能夠較好地滿足中短波發(fā)射機全面監(jiān)管要求。

3.4 完善技術(shù)水平

通過積極引進先進的控制理念及控制技術(shù)體系，增強PLC自動化控制系統(tǒng)技術(shù)水平。在PLC自動化控制系統(tǒng)設(shè)計階段，相關(guān)人員需要對重點程序的編寫工作進行嚴(yán)格管控，借助多樣化分析方式檢驗自動化控制程序的運行效果，對PLC自動化控制運行模塊的功能進行全方位完善，使PLC自動化控制系統(tǒng)與現(xiàn)階段中短波發(fā)射機升級改造要求相符。

4 結(jié) 語

現(xiàn)有PLC自動化控制技術(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_關(guān)控制方式，控制流程進一步簡化，實際應(yīng)用前景更為廣闊。在中短波發(fā)射機中配合使用PLC自動化控制技術(shù)，能夠從根本上提高系統(tǒng)運行性能，節(jié)約中短波發(fā)射裝置運行環(huán)節(jié)的人力及物力資源，切實保障中短波發(fā)射機運行過程的綜合效率。為充分發(fā)揮出PLC自動化控制技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢，還需要對現(xiàn)有PLC自動化控制軟件功能進行進一步完善，避免PLC自動化控制系統(tǒng)運行對中短波發(fā)射器造成干擾。