中短波发射机PLC自动化控制

赵全顺

信息化背景下，网络及计算机技术的进步可谓一日千里，随着大功率的发射机的交换系统逐渐发展，显然，发射机使用单一继电器的控制已行不通，而一种可编程逻辑控制技术，其核心有两部分——单片机及PLC，此技术近几年取得了比较大的进展。

近几年，中短波发射机PLC可编程逻辑控制器自动化控制技术应用已经得到推广，PLC技术应用于中短波发射机，使发射机的自动化程度大大提高，运行更加稳定。为更加有效地提高发射机的工作效率及运行的稳定性，更好地推广中短波发射机PLC自动化控制技术，发射机系统工作人员要熟知PLC的相关知识，以更好地为广大广播电视受众提供优质服务。

1 PLC的定义及基本结构

1.1 PLC的定义

PLC是可编程逻辑控制器英文全称“program-mable logic controller”的缩写[1]。PLC是一种电子系统，与微机结构相似，利用PLC可进行很多指令性的操作，可执行数据的运算和编辑。将PLC应用到各种机械中，可对机械进行控制。PLC及相关的设备在工业中的应用使工业控制系统更加完善，同时功能也更全面。中短波发射器在广播电视及通讯业处于重要地位，PLC在中短波发射器中的应用能更好地实现系统自动化的操作。

1.2 PLC基本结构

PLC实际上是一种微型计算机，它的结构主要包括五部分，与计算机相差无几。下面对PLC的结构进行详细介绍。第一部分是电源。电源为机械的运行提供动力，没有电源，绝大多数机械都将无法运行。PLC也是如此，运行过程中一定要有电源系统提供源源不断的动力。鉴于此，在设计及制造PLC时，人们很重视电源的制造和设计。通常情况下，如果交流电的电压在一定范围内，可以在没有特殊保护措施的情况下直接将PLC接入交流电的电网中。大量的实验证明，当交流电的电压处于加15%～加10%时，可直接连接PLC[2]。第二部分是CPU（Central Processing Unit，中央处理器）。CPU也是PLC的重要组成部分，整个PLC中CPU是系统运行的控制中枢，具有很多功能。首先，表现在CPU监管PLC其他的组成部分的运行。其次，CPU还检查编写程序过程中有没有语法的错误。PLC的中央处理器的运行过程如下。中央处理器首先扫描每个输入装置运行的状态，获得相应数据并把数据存储入映像区，依据相应指令进行数据运算，输出运算结果。为保证PLC运行的稳定，实践中可以用双中央处理器或三个中央处理器。在PLC正常运行时，多余的中央处理器并没有任何意义。但是，当其中一个中央处理器出现任何故障不能继续运行时，多出的中央处理器可使系统运行不受影响。第三，存储器。PLC中有两个存储器，其中，一个是存放软件的系统程序存储器，另一个是存放应用软件的用户程序存储器。第四，输入输出接口电路。输入接口电路和输出接口电路是功能不同的两个部分，外部电压信号通过输入接口传输到PLC内部，PLC的运算结果通过输出接口以电流方式输出，进而实现对机械的操控。第五，通信模块。PLC的通信模块由两部分组成：外设通信的接口电路——构成了PLC的控制网，可以用来与编辑器连接；输入输出端口扩展电路——连接输入输出扩展单元是其主要功能。

2 PLC自动化控制的应用

2.1 PLC及配套设备的选择

进行PLC及配套设备选择之前要明确PLC控制和监视的范围。在中短波发射机PLC自动化控制应用系统之中要先确定系统的操作范围和系统的监控指标。比如，开机关机操作、入射功率的取样及水位的取样等[3]。见于不同型号的发射机在应用PLC自动化控制系统时，选取的采样点不同，控制范围也不同，所以PLC和配套设备要依据发射机类型选择。

2.2 PLC输入输出端口地址的分配

理论上，PLC系统设计时必须做好输入输出端口的分配。设计软件时，一定要在输入输出端口地址完成分配之后才能进行编程工作，由此可以看出PLC输入输出端口地址分配具有的重要性。输入输出端口地址分配时，一定要注意合理分配，尽可能把类型相似的信号点分配到连续的输入输出端口地址上，完成分配后要将输入输出端口的名称和地址等在表格上罗列出来。

2.3 自动化控制系统的设计

PLC自动化控制系统的设计的内容包括两个部分：软件系统的设计和硬件系统的设计。软件设计部分的主要内容为控制程序的编写，若系统特殊时，还需要为上位机编写程序。编写程序时要依据相关要求操作；硬件系统的设计指的是线路设计，包括PLC和其外围的线路、电气线路两大部分。

2.4 自动化控制系统的调试

系统的调试形式分为两种：一种为模拟式调试，在自动化系统调试过程当中可通过可编程逻辑控制器和其外围的设备对系统运行状态进行模拟。观察自动化系统运行过程中是不是有误差存在。

3 PLC自动化控制技术应用于中短波发射机的必要性

3.1 有利于提高中央处理器的工作效率

PLC的最核心部分是中央处理器。它的功能为监测电源安全、维护定时器及存储器的工作状态、及时监测用户编程中的错误。PLC运行时会立即扫描系统内输入装置中的相关数据及装置状态，将这些信息存储进映像区，然后在用户的程序存储器中逐条读用户程序，下达解释命令以后，得出逻辑运算的结果，输送进数据寄存器中，此模式循环运转到PLC。一种为存储自动化系统软件相关程序的存储器，另一种是用户系统存储器，用来存储应用软件。将PLC有效应用到中短波发射机运行中，能大大提高中央处理器的工作效率，从而提高自动化系统应用的水平。

3.2 有助于提高输入和输出接口电路的使用功能

输入接口与输出接口共同组成了自动控制系统的接口电路，二者功能不同。输入接口负责把PLC输入的电压通过电路输送到系统内部，输出接口负责把CUP的结果变换成等功率电流，然后输出PLC运行系统[4]。通讯设备的输入输出接口电路分为两种：一种为输入输出扩展接口的电路，另一种为外设的通信接口的电路，可以显示文本的编程器，也可以作为PLC控制系统的一个部分，从而提高输入和输出接口电路的使用功能。

3.3 有助于发射机进一步的应用

可编程控制器实际上是数字运算类操作系统的一种，它通过利用可编程的存储器编写，可以完成计数、定时、算术运算、逻辑控制等一系列操作命令，同时，运用模拟或数字的实施办法可以对很多生产过程及机器实行控制指令。中短波发射机只有通过可编程控制器才可以实现其自动化的运行控制，因此，将PLC自动化的技术应用于中短波发射机是十分有必要的。

4 PLC自动化控制技术创新应用的研究

经过我国学界对在中短波发射机PLC自动化控制系统的研究不断深入，该项技术逐渐成熟，PLC在中短波发射机中运行中的作用也越来越显著，使得其在控制领域占据一定的地位。可编程逻辑控制器的自动化技术由最初的电子管发展为后来的开关控制，这是PLC技术不断推陈出新的过程，据此，笔者相信可编程逻辑控制器的研究前景和应用前景是非常光明的。除此以外，可编程逻辑控制器的开关还具有维修简单、反应快和接线简单的优点。将PLC开关应用于中短波发射器运行中，可以大大提高系统性能，节省大量的时间和人力、物力，使系统目标的实现更加方便快捷。PLC的开关控制系统不仅可以实现单个设备的控制，还可以应用到很多流水线自动化系统的控制上。

当前，我国将PLC技术的应用主要集中在中短波发射机自动化控制上，依靠PLC监控和控制中短波发射机，并将信息反馈至控制系统上实现指令操控。PLC另一个创新性的应用是电路监控，打破了从传统继电器的电路创新至以微型控制系统作为核心、易云计算作为基础的控制手段，监控电路的安全运行，对中短波发射机的整体系统安全运行具有非常重要的意义。大功率发射机的大功率设备在运行状态，会对发射机造成很强的干扰，而单击系统又不能高效地在强电磁环境中稳定地运行，PLC技术成功地解决了这些问题。PLC自动化控制系统有极强的实用性和可靠性，用PLC控制中短波发射机能够高效监控系统电路的组成，对内置的通信系统可进行远程的控制。PLC控制系统以其显著的稳定性与可靠性，排除中短波发射机运行中的干扰因素，高效转换系统逻辑、链接通用接口。

PLC不仅可以对系统进行控制，还能通过对语句的控制实现对系统仪表的监控，精密控制着系统，这样可以对自动化系统实现有效的热处理控制。PLC完成自动化的控制以后，能对系统自身实现控制，详细地说，就是当控制系统产生故障时能够进行实时检测与显示。而且在系统中，中间的记忆单元和输入输出接口间存在一定联系，这就表明，假如工作设备产生故障，这种关联即会破裂，这时运行程序便可根据设置好的故障具体内容对故障进行预警，并进行分析。

5 结语

随着科学技术的不断进步和社会经济的不断发展，人们对发射机系统的可靠性、稳定性和自动化的水平等方面的要求日益提高，把PLC控制系统应用在中短波发射机的自动化控制系统中，不但能够有效简化发射机的自动化系统繁琐的结构，大大提升系统的稳定性与可靠性，还可以显著提高发射机所发射信号的质量，减少停播的发生概率。鉴于此，PLC中短波发射机的自动化控制是广播电视发射机业传送的必然趋势，这方面的研究需要进一步深入。

[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(23):149,151.

[2]郭跃武.中短波发射机自动化远程网络管理分析[J].电子技术与软件工程,2015(4):50-51.

[3]邓蕾.短波发射机的自动化控制系统浅析[J].经贸实践,2015(6):285.

[4]王圣泽.PLC 在短波发射机中的应用[J].民营科技,2016(3):52.