国家新闻出版广电总局无线局916台 吕 雄
中短波发射机PLC自动化控制思路
国家新闻出版广电总局无线局916台 吕 雄
众多实践证明,PLC应用到中短波发射机的自动化控制中,能大大减轻发射机所承担的任务,有效降低停播率,提升中短波发射机的发射质量和稳定性。所以,研究PLC在中短波发射机中的自动化控制具有重要现实意义。本文在参阅相关资料的基础上,就PLC的基本定义及基本结构进行概述,然后对中短波发射机PLC自动化控制的应用思路进行研究探讨。
中短波发射机;PLC;自动化控制
随着信息时代的到来、计算机网络技术迅速发展,单纯继电器控制已经被时代所逐渐淘汰,大功率发射机的交换控制系统时代逐渐来临,以PLC及单片机为主要核心的可编程逻辑控制器技术,得到了显著发展。与此同时,中短波发射机,它的可靠性、稳定性和自动化控制程度也越来越受到人们的关注。如何将PLC更好的应用到中短波发射机的自动化控制系统中,迫切需要人们给出见解和思路,以提高中短波发射机的稳定性及发射质量。
1.1 PLC的基本定义
PLC,英文为Programmable Logic Controller,中文名即为可编辑的逻辑控制器。它是一种电子系统,进行数字的运算操作,通过使用能够编辑程序的存储器,然后在其内部的存储部位进行定时、逻辑控制、计数、算术运算和顺序控制的一些指令性操作,并且通过模拟、数字等一些操控方法,对各类机械或者说生产过程进行控制。PLC和它的相关设备设施,都应该在原则设计上,会使工业的控制系统更容易形成整体,更容易扩充其功能的方向发展。中短波发射机,它的自动化控制需要应用PLC这种控制器才能使其很好的实现。PLC实际上就是一种计算机,它与微型的计算机在硬件结构山基本是相同的,专门在工业控制上运用。PLC的主要是由CPU、电源、存储器以及通讯模块和输入输出接口的电路构成。
1.2 PLC的基本结构
1.2.1 电源
PLC的电源在整个系统中发挥着重要作用,若没有一个可靠良好的电源系统,就没办法正常工作。因此,PLC的制造商对PLC电源的制造和设计就比较重视。交流电压一般在加15%或者加10%的范围内进行波动时,就可以直接把PLC连接到交流电网上,并且不用采取一些其他的相关措施。
1.2.2 CPU
CPU即中央处理单元,在本文中特指的是PLC的CPU,也是其控制中枢。CPU依据PLC的系统程序所赋予其功能,担负着检查它的电源、存储器以及警戒定时器和I/O的工作状态,对编写了的用户程序中随时会出现的语法错误,进行及时诊断并接收存储,一旦可编程逻辑控制器进入运行状态,它就会对现场中,各输入装置的状态及数据以扫描的方法,进行接收,同时存储到映象区中,然后从存储用户程序的存储器中,再对已存储用户程序进行逐条的读取,通过命令解释的过程后,按照一些指令,将算术或者逻辑运算的结果执行出来,送进数据的寄存器里边或者I/O映象区中。当全部的用户程序完成执行以后,最终就把已经存在与I/O映象区中的,寄存器内个输入输出状态数据,传送到它们相对应着的输出装置中,一直循环直到停止为止。为进一步提高可编程逻辑控制器的可靠和稳定性,还对大型可编程逻辑控制器,采用双CPU以形成一个冗余系统或者还会使用三个CPU的系统。这样做,就能够保证当一个CPU,也就是中央处理单元在出现问题的时候,不影响整个大系统的正常运行状态。
1.2.3 存储器
PLC里边有两种存储器,一种就是系统程序的存储器,它主要用来对系统软件的存放,另一种就是用户程序的存储器,它主要是应用软件进行存放。
1.2.4 输出输入的接口电路
输出输入的接口电路,即由输入、输出所属的接口单元的两个部分组合而成的名称,两者仅一字之差,但其作用功能却大不相同。输出接口的主要作用,即是把PLC控制中枢CPU产生的运算结果,实现向同等大小功率电流的转化,然后进行输出,并且驱动运行。而输入接口的主要作用是把PLC内通过的外部电路传输的电压信号,由光耦电路输送到PLC的内部电路中去。
1.2.5 通信模块
PLC的通信模块分为I/O扩展接口电路和外设通信接口电路。主要用于连接I/O扩展单元的叫I/O扩展接口电路,能够扩充开关量I/O点数和增加模拟量的I/O端子。另外,主要用于连接手持编辑器、文本显示器或其他类型的编程器称为外设通信接口电路,可以构成PLC的控制网络。
2.1 PLC的输入/输出(I/O)地址分配
依照理论角度,I/O信号是PLC的控制设计对PLC接线端子地址的一种合理分配,是系统设计进行控制的基础。单从软件设计方面讲,要想对程序进行编程,就只能在I/O的地址,合理分配结束后,才能够实施。而且就PLC外围接线而言,也同样是只有在I/O地址分配进行完成以后,电气接线图和装配图才能绘制。另外,在对输入/输出地址进行分配时,要注意将其代码、地址和名称以表格的形式罗列起来,同时还要将类似的信号点分配上连续的I/O地址,从而来确保I/P地址分配的合理性。I/O地址的分配工作,如果处理不好,会对以后的维护升级工作带来巨大的麻烦,然而初学者却很容易忽略这一点。因此对中短波发射机自动化控制系统的I/O地址分配要特别注意。
2.2 合理选择PLC及其配套模块
PLC的适当选择包含两个需要确定的目标,一是PLC的容量,而是PLC及其它的外围设备生产公司。另外,PLC控制与监视范围的确定也是一个重要的方面。通常情况下,PLC的采样点和控制的区间大小,也会由于中短波发射机的类型不同而产生一些差异。并且还要对中短波发射机,它需要被监视的指标和需要进行自动控制的一些操作,进行准确分析,比如开关机操作、升功率操作以及中短波发射和入射功率的取样等等。
2.3 PLC中自动化控制系统的调试
PLC中的自动化控制系统,由联机调试和模拟调试这两部分调试组成。在对中短波发射机自动化控制系统进行联机调试时,一定要先切断主电路,只需调试控制电路即可,并将已经编制完成的程序输送到现场的PLC里。一般情况下,要想发现检查出软硬件里边出现的一些问题,就要把系统接入的控制系统,采取联机调试,对其信号进行记录观察,然后进行多次反复的系统测试,才能够将中短波发射机交付使用。而在PLC的模拟调试中,可以运用它的输出端模拟开关、以及它的输出的指示灯实施操作,倘若需要用到模拟的信号,就能够借用电位器、万历表这两个,配合进行。
2.4 中短波发射机PLC自动化控制系统进行设计
中短波发射机的自动化控制系统,由软件系统设计和硬件系统设计这两个重要的部分组成。软件设计包含PLC自动化控制程序的编写等,有些还包括上位机程序编写。中短波发射机自动化控制系统的软件系统设计,需要依据系统应该完成的任务,来对程序编写进行设计,比如在进行它的监控程序编写,就要把PLC程序编写分采集量和模拟量的采集监控、中短波发射机和其附属设备自动开关以及与上位机进行通信等三个部分。在编写相关PLC程序时,还应该详细统计与程序有关的中间继电器、计数定时器和存储部分的功能与作用,以提高程序编写与阅读效率。
综上所述,在社会快速发展、科技日新月异的新时代下,人们对中短波发射机的稳定可靠及自动化控制功能有着越来越高的要求,PLC以其灵活改变程序、功能多、通用性好、控制可靠和设计简单的特点,被应用到中短波发射机的自动化控制程序当中。通过对PLC的输入/输出(I/O)地址进行分配、合理选择PLC及其配套模块、应用PLC对中短波发射机的自动化控制系统,进行调试以及系统的设计,能够将其自动化控制系统的结构得到显著性的简化,增加其稳定和可靠性,降低故障率。由此可见,应用PLC进行中短波发射机的自动化控制势必会成为一个潮流和趋势。
[1]李文哲.中短波发射机PLC自动化控制[J].计算机光盘软件与应用,2014(12).
[2]罗滨霖.发射台天线自动交换控制系统的设计与改造[J].科教导刊(上旬刊),2015(08).