TBH522型150KW发射机电控系统的分析

王洪国

【摘要】本文阐述了TBH522型150kW短波发射机自动化系统中电控部分的结构和功能，重点按照系统的逻辑条件、作用和显示部分进行详细的分析。

【关键词】发射机;电控系统

1.概述

TBH522型150kW短波发射机自动化包括电控、保护、自动调谐自动化以及监控系统构成。它的工作原理是：监控机读取节目运行图数据，根据运行图中相应时段的播音状况，与天控系统通信，天控上位机与天控小盒对天控系统进行相应的操作;监控机与一体化机通信，一体化机接收命令后通过多串口卡与电控、保护和自动调谐系统进行通信，从而控制操作发射机。一体化机通过串口定时读取电控保护、过荷保护和自动调谐数据以及牛顿模块的模拟量值，再发送给服务器，监控机从服务器读取相应的模拟量值。本文将针对电控系统部分做详细的阐述。

2.电控系统的构成

系统主要由以下几部分组成：电源、电控主板、输入比较板、输出继电器板、灯丝电压取样、面板六部分组成。

电控主板主要由输入输出电路、单片机atmega103、可编程逻辑芯片xcs40三部分组成。输入信号经输入电路后到达xcs40的输入端，经过xcs40处理，xcs40的输出信号经输出电路输出。

输入比较板由两片LM324N运算放大器构成，主要的比较值有高前板压、高末板压、高末帘压、两个灯丝断点、一个灯丝正常断点信号以及稳压上下限断点值。输出继电器板它的输出直接控制各级电源的合断。继电器的接点串入接触器的线包回路，通过控制继电器的线包电压负端，进而控制接触器。

灯丝电压取样它的输入信号取自调压器的输出端，取单相交流电220v，经过整流滤波电路，输出信号连接到比较板，通过与断点电压的比较，控制灯丝的升降。

3.电控系统逻辑分析

该系统控制整机电源接触器的接通和断开，以及发生故障时及时断开接触器以作保护。本系统采用了可编程芯片和嵌入式单片机，简化了电路，降低故障率，通过与一体化机通信，实现自动远程控制。电控系统可工作于两种工作方式，自动方式和手动方式。自动方式可以实现发射机的远程自动化控制。以下详细阐述电控系统的各个功能部分的逻辑条件、作用和在发射机系统上的显示方式（见图1）。

（1）允许开机

逻辑条件：以下三个逻辑条件应同时具备时允许开机

1）断路器1Q5（水泵），1Q4（风机），1Q3（冷却系统），1Q2（电控）全合上;

2）断相保护继电器无动作（现短路）;

3）调压器在零位。

作用：允许开机的条件，按“开机”实现开机;

显示：面板上“允许开机”、“零位”、“断相保护” 指示灯亮。

逻辑表达式：Y=1Q5·1Q4·1Q3·1Q2

（2）手动/自动方式

手动/自动三种工作方式是由控制面板上的一个“手动”选择按钮和两个工作方式指示灯（手动和自动指示灯）来完成，即“手动” 工作方式和“自动” 工作方式之间的转换是通过按动“手动”选择按钮进行的。

开机后电控系统总是优先处于“手动”工作方式，这时面板“手动”工作方式指示灯亮。当面板“手动”工作方式指示灯亮时，说明系统是处于“手动”状态;操作人员可以通过按动一次“手动”选择按钮，将从“手动”状态转为“自动”状态。当面板“自动”工作方式指示灯亮时，说明系统是处于“自动”状态;操作人员可以再按动一次“手动”选择按钮，又从“自动”状态转为“手动”状态。

（3）自动方式

逻辑条件：通过按动一次面板上的“手动”选择按钮，将从“手动”状态转为“自动”状态。

作用：自动状态下微机系统才能通过现场总线向电控装置发送控制命令。

显示：控制面板上的“自动”灯亮。

（4）遥控方式

遥控方式实际上是通过自动方式实现的，故不单独作为一种方式出现。

（5）开机

逻辑条件：当下述逻辑表达式成立时（上划线表示逻辑非，下同）

“开机”按钮·允许开机·非关机=1（手动时）;

“开机”命令·允许开机·非关机=1（自动时）;

作用：驱动“冷却合”继电器吸合。

显示：面板上“冷却合”指示灯亮。

（6）关机

逻辑条件：当下述逻辑表达式成立时，

“关机”按钮·冷却合=1（手动时）;

“关机”命令·冷却合=1（自动时）;

作用：产生一个解除开机信号，按顺序逐级进行关机。

显示：面板上逐级关闭正常指示灯。

（7）冷却合控制

逻辑条件：开机标志位为“1”即吸合。

作用：输出风机，水泵接触器（1K1）控制信号。在内部逻辑上具有自保延时功能，以便关机时，仍能自动保持7分钟延时后，切断冷却合的输出控制。

显示：相应继电器线包端指示灯点亮。

（8）风正常

逻辑条件：全部风接点闭合。

作用：风接点正常信号作为“灯丝辅助控制接触器K2合”的逻辑条件之一。

显示：面板上“风正常”灯亮。

（9）水正常

逻辑条件：全部水流接点闭合。

作用：将整机水流接点（冷凝器室处一只，高前、高末进水口各一只），作为“灯丝辅助控制接触器K2合”的逻辑条件之一。

显示：面板上“水正常”灯亮。

（10）灯丝断路器合

逻辑条件：1Q6（调压器初级断路器），1Q7（高前灯丝供电），2Q3三者皆合。

作用：作为启动“灯丝辅助控制接触器K2合”的逻辑条件之一。

显示：当该断路器合时，面板上“灯丝合”灯亮。

（11）调压器零位

逻辑条件：调压器处于零位。

作用：作为“调压器初级断路器合”的逻辑条件之一。

显示：面板上“调压器零位”灯亮。

（12）调压器初级供电接触器

逻辑条件：当下面的逻辑表达式成立时

风正常·水正常·灯丝断路器合·调压器零位 =1。

作用：输出一个控制接点信号去控制调压器初级供电接触器合。

显示：相应继电器线包处的指示灯点亮。

（13）延时断冷却供电

逻辑条件：关机时调压器降至零位后延时约7分钟。

作用：切断“冷却合”继电器的通路，从而停止冷却系统的供电。

显示：面板上“冷却合”灯在“调压器零位”灯亮7分钟后灭。

（14）灯丝预热延时

逻辑条件：“灯丝正常”后延时约7分钟。

作用：作为允许合高前板压（K5、K6）的一个逻辑条件。

显示：面板上“预热完成”灯亮。

（15）灯丝正常

逻辑条件：面板上的“灯丝正常”是指灯丝电压和灯丝电流都正常，除了直接从发射机取样单元2A7读取高前级和高末级“灯丝电流”正常信号外，还应具备调压器输出电压超过295V以上，即可认为灯丝电压正常。上述诸条件同时满足，进入稳压电压范围（375V和385V之间）时，灯丝电压也视为正常。

作用：启动灯丝预热延时电路的逻辑条件。

显示：面板上“灯丝正常”灯亮。

（16）偏压电源断路器合

逻辑条件：断路器Q9（总断路器），Q10（偏压电源断路器），和Q11（宽放电源断路器）全合上。

作用：作为启动偏压接触器（1K4）的一个条件。

显示：面板上“偏压合”灯亮。

（17）启动偏压接触器

逻辑条件：灯丝正常·偏压断路器合·正常灯丝供电·开机·机保合 =1时。

作用：输出控制偏压接触器合的信号即开偏压。

显示：相应继电器线包端的指示灯点亮。

（18）偏压正常

逻辑条件：高末偏压取样继电器吸合与高前级偏压取样继电器吸合同时满足。

作用：作为允许合高前板压的一个条件。

显示：面板上“偏压正常”灯亮。

（19）门开关合

逻辑条件：全机带锁的门全正常锁上，门接点全部闭合。

作用：将全机门开关信号转换成逻辑信号，作为“高前允许”的一个条件。

显示：面板上“门开关”灯亮。

（20）机保开关

逻辑条件：机保开关辅助开关1K16接通同时实现。

作用：作为允许启动高前级板压的一个条件。

显示：面板上“机保开关”灯亮。

（21）天线交换开关到位

逻辑条件：

①使用天线时，同轴交换开关位于“天线”位置，同时天线到位开关闭合两者同时实现。

②使用负载时，同轴交换开关位于“负载”位置，同时负载上两个水流接点和两个温度继电器接点皆闭合。

作用：将上述开关信号转换为逻辑信号，作为允许合前级板压的一个条件。

显示：面板上“天线转换开关”灯亮。

（22）高前级板压电源断路器合

逻辑条件：6KV电源断路器1Q18合上。

作用：作为“高前允许”的一个条件。

显示：面板上“高前合”灯亮。

（23）允许启动高前

逻辑条件：

偏压正常·水温正常·门开关合·机保开关·天线开关·馈线开关·高前断路器合·预热完成=1。

作用：作为启动高前板压的一个条件。

显示：面板上“高前允许”灯亮。

（24）启动高前级板压

逻辑条件：

①“手动”方式：允许启动高前·“合高前”按·无高前过荷 =1成立时。

②“自动”方式：允许启动高前·“合高前”命令·无高前过荷 =1成立时。

作用：输出“启动高前”接触器的信号。

显示：先是“高前一档”相应线包指示灯点亮，紧接着“高前二档”相应继电器线包指示灯点亮。

（25）高前板压正常

逻辑条件：高前板压的电压取样值达到设定值（6KV正常）。

作用：作为“允许合高压”的一个条件。

显示：面板上“高前正常”灯亮。

（26）高压断路器合

逻辑条件：配电柜中K20合上。

作用：作为允许合高压的一个条件。

显示：面板上“高压合”灯亮。

（27）允许启动高压

逻辑条件：当逻辑式高前正常·低周风正常·高压断路器合·PSM断路器合·高帘合=1成立时。

作用：作为启动高压的一个条件。

显示：面板上“高压允许”灯亮。

（28）启动高压一档

逻辑条件：

①手动时逻辑式：“合高压”按·“允许启动高压”·无高末过荷 =1;

②自动时逻辑式：“合高压”命令·“允许启动高压”·无高末过荷 =1;

作用：输出控制“高压一档”接触器吸合的控制信号。

显示：面板上“高压一档”灯亮，同时“高压一档”相应继电器的线包指示灯点亮。

（29）PSM断路器合

逻辑条件：PSM调制器小盒供电断路器1Q8合上。

作用：作为允许启动高压的一个条件。

显示：面板上“PSM开关”灯亮。

（30）启动高压二档

逻辑条件：“高压一挡”接触器吸合后延时约一秒。

作用：输出控制“高压二档”接触器吸合的启动信号。

显示：面板上“高压二档”灯亮.同时，“高压二档”相应继电器的线包指示灯点亮。

（31）高末帘栅电源供电断路器合

逻辑条件：高末帘栅电源供电断路器1Q13合上。

作用：作为合“高帘一档” 接触器吸合的一个条件。

显示：面板上“高帘断路器合”灯亮。

（32）高末帘栅电源一档控制

逻辑条件：高压二档·高压一档·高帘断路器合 =1成立时。

作用：输出控制“高帘一档”接触器合的控制信号。

显示：面板上“高帘一档”灯亮。同时，“高帘一档”相应继电器的线包指示灯点亮。

（33）调谐完成

逻辑条件：“过荷保护装置”中的调谐完成信号。

作用：作为启动“高帘二档”的一个条件，同时使“换频”保持作用取消。

显示：面板上“调谐完成”灯亮。

（34）高末帘栅电源二档控制

逻辑条件：“高帘一档”合·调谐完成 =1成立。

作用：输出控制“高帘二档”接触器合的信号。

显示：面板上“高帘二档”灯亮。同时，“高帘二档”相应继电器的线包指示灯点亮。

4.总结

电控系统为整个控制系统的核心。控制着发射机的所有逻辑合和断，同时决定整个系统的自动、手动和不可用权限及其自动调谐单元的调谐数据。熟悉掌握此部分系统的运行维护对保障发射机正常播出起到至关重要的作用。