DX1000发射机PLC系统分析

傅晓聪

摘要：通过对DX1000发射机PLC控制系统的分析，详细解答了PLC如何实现对发射机的控制和运行数据的监控，以及如何通过远程通讯实现与五个功放单元（PB）和冷却系统进行控制和运行数据的采集。

关键词：DX1000发射机；PLC；RIO通讯；发射机控制

由于DX1000发射机功率大，工作在高频、高电压的工作环境下，因此单靠值班人员对现场进行数据采集已经不能满足实际控制的需要，同时随着发射机技术的不断发展，控制的实时性、可靠性、快捷性、抗干扰性显得尤为重要。为了能满足这些要求DX1000发射机的控制系统采用AB公司SLC500系列的PLC进行控制，而操作人员通过触摸屏就可实现控制PLC从而达到控制发射机的目的。

1DX1000发射机控制系统简述

DX1000发射机控制系统各部分间控制逻辑如下图所示，发射机的总控制PLC的CPU模块型号为5/04，通过TCU中PLC机架上的输入、输出模块与TCU子机柜的控制板进行数据交换，通过CCU中PLC机架上的输入、输出模块与CCU子机柜内的控制板进行数据交换，使用TCUPLC机架上的5槽位的扫描模块（1747SN模块）与PB1、PB2、PB3的PLC以及冷却A控制单元PLC通讯，使用TCU

PLC机架上的6槽位的另一块扫描模块（1747SN模块）与PB4、PB5的PLC以及冷却B控制单元PLC通讯，TCU的PLC采用DH485协议与触摸屏（MMI人机接口）通讯显示发射机各部分的状态，并接收触摸屏的操作指令，实现对发射机的控制和监测。

2DX1000发射机控制系统的数据交换

2.1发射机开关机信号的输入输出

PLC的数字量输入输出电路，是把现场各种开关量信号转换成用于PLC内部处理的标准信号。DX1000发射机通过1746IV32模块就可获取发射机的开关机状态、射频开关状态、闭锁状态、电源运行状态等开关量信息，在PLC程序中采用模块形式的传送指令（MOV）把总控PLC机架8槽IV32的状态传送到地址N10：3。而使用1746OV32模块用来控制实际输出设备的开和闭，是晶体管输出漏型PLC模块，只可用于直流设备的控制，这样通过OV32模块就可控制发射机的开与关、升降功率、射频封锁、射频源切换、音频源切换、冷却系统开关、并机组合状态切换等开关量的控制。

2.2发射机功率等模拟信号的输入输出

DX1000发射机所使用的1746NI4和1746NIO4V的模拟量输入输出模块是单槽模块，用户可选输入信号，让用户来组态每个输入通道是来自现场传感器的电压信号还是电流信号，扫描结束后自动I/O更新，无需编写特殊的命令访问模拟量数据，减少编程时间。

NI4和NIO4V模块把模拟输入信号转换成16位二进制数值，存储在SLC处理器的映像表中。NI4的每个输入通道在输入映像表中都作为一个单独字来寻址。而NIO4V共使用了2个输入字和2个输出字。

NI4模块采用多层地址复用技术处理入射功率、反射功率、天线零点和网络零点四个模拟量和5个PB的抑制功率、总的抑制零点这6个模拟数据，还要处理伺服系统的位置数据等模拟数据。

NIO4V模块的两个输出通道用来输出数据到TCU柜的显示板进行显示，显示数据包括总输出功率、总反射功率、5个PB总电流值、5个PB平均功放电压。

2.3发射机的远程通讯

2.3.1通讯链路的组成

总控PLC中5、6槽的远程I/O（RIO）扫描器（1747SN）主要用于SLC500远程I/O扫描，使用它，SLC处理器可以与远程的1746I/O框架，以及其RIO兼容的操作员界面和控制设备进行通讯。1747SN扫描器通过远程I/O链路与远程设备进行通讯。如图1所示，DX1000发射机有两条RIO通讯链路，RIO链路1是TCU的5槽1747SN作为扫描器、三个PB的1747DCM和冷却A的17918BC/B作为适配器，RIO链路2是TCU的6槽1747SN作为扫描器、两个PB的1747DCM和冷却B的17918BC/B作为适配器。

2.3.2通讯链路数据交换原理

扫描器允许每个适配器使用固定数量的扫描器输入和输出映像。SLC处理器中部分映像区划分给本地I/O，其余区间划分给扫描器用于远程I/O，扫描器远程I/O映像区细分为逻辑机架，进而将逻辑机架划分成逻辑组。满逻辑机架包括8个输入和8个输出映像字，一个逻辑组包括1个逻辑机架中的1个输入和1个输出字，每个逻辑组分配一个07的序号，扫描器按顺序与每个逻辑设备进行通讯，扫描器传送RIO数据是基于逻辑设备而非适配器。

在RIO链路1中，PB1、PB2、PB3和冷却A的适配器分別占用5槽1747SN在SLC处理器输入输出映像逻辑机架0、1、2、3，PB1、PB2、PB3的1747DCM（适配器）占用逻辑机架0、1、2的满逻辑机架映像，如PB3占用图5中所示的组16到组23的映像区，而冷却A的智能I/O模块17918BC/B占用1/4逻辑机架。

3结语

DX1000发射机PLC系统就是通过数字I/O和模拟I/O模块实现与外部数字和模拟数据的交换，从而实现对发射机的控制和运行参数监控。理解了发射机PLC控制原理有助于处理故障和设备维护水平地提高，快速判断故障部位，减少故障处理的盲目性，发射机维护人员的业务水平就能得到进一步提升。

参考文献：

[1]远程I/O扫描器（目录号1747SN）用户手册.AllenBradley公司.

[2]PLC教程（第3版）/（美）皮特鲁泽拉（FrankD.Petruzella）著，侯世英等译.—北京：人民邮电出版社，2007.5（2008.2重印）.