楊勇

摘要：文章主要介紹了發(fā)射機(jī)自動化的結(jié)構(gòu)及控制原理，把自動化分塊處理，詳細(xì)介紹了自動化各控制回路及實際連線圖，分析了自動化系統(tǒng)故障的判斷處理方法，總結(jié)了處理故障時的一些思路，對減少停播事故發(fā)生、確保三滿播出起到重要作用。

關(guān)鍵詞：短波發(fā)射機(jī)；自動化；控制原理；故障分析處理

0 引言

DF100A短波發(fā)射機(jī)自動化系統(tǒng)是在原來手動操作的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了自動開機(jī)、自動倒頻、自動調(diào)諧、自動巡檢等各項操作功能。并且手動和自動相互獨立，有效減少了人為事件的發(fā)生，減輕了值班人員的勞動強(qiáng)度，有效提高了安全播出質(zhì)量和實驗效果。為發(fā)射機(jī)房實現(xiàn)有人留守，無人值班墊定了基礎(chǔ)。但是由于發(fā)射機(jī)自動化運(yùn)行時間長，經(jīng)常會出現(xiàn)問題，直接影響到安全播音，筆者在實際工作中總結(jié)了一些處理故障時的思路，希望對讀者有所幫助。本文是筆者多年維護(hù)經(jīng)驗的總結(jié)，來源于實踐。

1 自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

DF100A發(fā)射機(jī)自動化系統(tǒng)主要是下位機(jī)實現(xiàn)自動控制，而上位機(jī)只有本地和遠(yuǎn)程監(jiān)測及下發(fā)運(yùn)行圖功能，上位機(jī)有問題不影響正常播出。所以本文著重介紹下位機(jī)控制原理（硬件）。自動化系統(tǒng)硬件包括2大部分，工業(yè)控制計算機(jī)及內(nèi)部板卡部分和外圍設(shè)備和接口控制板卡部分。該系統(tǒng)主要實現(xiàn)表值取樣、信號控制、調(diào)諧控制、開關(guān)機(jī)、倒頻等功能。其中頻率控制單元采用工業(yè)控制串口標(biāo)準(zhǔn)即RS485協(xié)議，通過PCL-745B串口卡進(jìn)行頻率控制和監(jiān)測；開關(guān)量控制單元即（發(fā)射機(jī)面板所有指示、以及控制量）共36路通過接口轉(zhuǎn)換板、ISO-P32C32數(shù)字量輸入輸出卡進(jìn)行光電隔離，防止對開關(guān)量干擾，實現(xiàn)對發(fā)射機(jī)實際控制和監(jiān)測功能；自動調(diào)諧控制單元通過將發(fā)射機(jī)八路馬達(dá)位置和所以表值取樣送到信號調(diào)理板，經(jīng)過PCL813卡進(jìn)行A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換，送回到工控機(jī)，最后通過PCL-3008D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換控制馬達(dá)緩沖板實現(xiàn)倒頻功能。

2 自動化系統(tǒng)控制及故障判斷

2.1 自動化自動手動控制

DF100A短波發(fā)射機(jī)自動化工作時豆開關(guān)在自動狀態(tài)，當(dāng)自動出現(xiàn)故障可手動切換，甩開自動控制；自動時ZD/SD-A有24VDC電壓紅燈亮；手動時zD/SD有24V綠燈亮。自動狀態(tài)時實現(xiàn)兩路控制，一路控制馬達(dá)緩沖板，使馬達(dá)緩沖板八個繼電器得電，為調(diào)諧做好準(zhǔn)備；另一路控制頻率預(yù)制板，為倒頻做準(zhǔn)備。具體接線如下所示：

手動時接線：UPS→電源3→6TB3-2→ZD/SD→J209-1；自動時接線：ZD/SD-A→6TB3-21→J209-2，一路通過J209-6.7給馬達(dá)緩沖板自動控制信號；一路通過J209-7.8給頻率預(yù)制板自動控制信號，自動、手動電路簡單，出現(xiàn)故障時只要按上述接線方法便可快速判斷。

2.2 自動化電源控制

自動化系統(tǒng)獨立使用了3個開關(guān)電源，開關(guān)電源1、2將±24V送到KT-MDMB00l馬達(dá)母板TBll端子上，給馬達(dá)電源板供電，電源板輸出±15V給馬達(dá)板調(diào)諧、隨動電位器以及馬達(dá)緩沖板供電。正常工作時馬達(dá)電源板有±24V、±15V輸入、輸出電源指示，處理故障時我們可以參考指示燈來判斷：如果沒有±24V可以直接檢查開關(guān)電源1、2或是電源板損壞。±15V不可能同時沒有，當(dāng)只有其中之一時，可以斷定為隨動、調(diào)諧電位器或電源板有問題。開關(guān)電源3給擴(kuò)展接口板J001供電，給自動手動、電流傳感器提供24V電源。開關(guān)電源3主要給自動、手動供電，自動時在擴(kuò)展接口板109指示燈會亮，可以通過此指示燈來判斷故障：當(dāng)109指示燈亮?xí)r，可以斷定為指示燈后面即擴(kuò)展接口板有問題；當(dāng)109指示燈不亮或閃爍時可斷定為自動、手動供電回路到J209 2之間有問題。

2.3 自動化馬達(dá)控制及其連接

馬達(dá)控制系統(tǒng)的好壞直接影響到自動調(diào)諧時的成敗，馬達(dá)控制系統(tǒng)由隨動電位器、調(diào)諧電位器、馬達(dá)驅(qū)動放大器、機(jī)械限位裝置組成，原理簡圖如圖1所示，手動時，自動控制電路是不工作的。這里主要介紹自動時的工作過程：自動時馬達(dá)隨動電位器接地，馬達(dá)實際位置通過緩沖板送到A/D轉(zhuǎn)換卡，最后送入工控機(jī)，此時電腦顯示的是當(dāng)前值；工控機(jī)根據(jù)電腦保存的理論值與當(dāng)前實際A/D值比較并驅(qū)動到位，當(dāng)它們之間沒有點位差時停止轉(zhuǎn)動。

馬達(dá)的控制主要靠軟件（工控機(jī)）來完成，在實際的控制過程并不是那么簡單，為了實現(xiàn)快速高精度的控制設(shè)計了2種馬達(dá)驅(qū)動方法：快速驅(qū)動和脈沖驅(qū)動?？焖衮?qū)動是計算機(jī)通過D/A卡輸出一個的固定電平，經(jīng)馬達(dá)驅(qū)動板放大后驅(qū)動馬快速達(dá)到預(yù)定范圍。一般用于長距離驅(qū)動且驅(qū)動精度要求不高的時候，例如倒頻時會先用快速驅(qū)動到預(yù)定位置附近；脈沖驅(qū)動是利用脈沖電平使馬達(dá)精確驅(qū)動到預(yù)定位的控制方法，它能夠控制馬達(dá)勻速前進(jìn)，從而精確地驅(qū)動到達(dá)預(yù)定位置。一般用于短距離且驅(qū)動精度要求較高的情況下，例如在自動倒頻操作時，馬達(dá)經(jīng)過快速驅(qū)動到達(dá)預(yù)置位置后，用脈沖驅(qū)動使馬達(dá)驅(qū)動到更加精確的位置，最后根據(jù)表值進(jìn)行精確調(diào)諧。

自動化最關(guān)鍵的是能夠快速完成調(diào)諧，這也是自動化故障率最多的地方。當(dāng)出現(xiàn)脈沖調(diào)諧超時時：應(yīng)該檢查馬達(dá)驅(qū)動放大板的零點和調(diào)諧參數(shù)，自動化表值也是關(guān)鍵，只要比對發(fā)射機(jī)實際表值和自動化表值即可輕松判斷；當(dāng)出現(xiàn)脈沖驅(qū)動超時時，分成2路：一路是讀不到馬達(dá)實際值，應(yīng)該是自動化系統(tǒng)中馬達(dá)位置信號處理電路的問題，即隨動電位器中心抽頭電壓到工控機(jī)ISO-813A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)采集卡的通路有故障；一路是能讀取馬達(dá)位置，直接檢查3008D/At到接口卡到馬達(dá)緩沖板的通路有故障。

2.4 自動化頻率控制連接

在自動工作時，發(fā)射機(jī)會按運(yùn)行圖進(jìn)行倒頻操作，工控機(jī)通過745串口卡RS485接口控制頻率預(yù)制板，使頻率合成器輸出載波頻率（此時接口板必須送來的自動控制信號）。在自動正常時頻率預(yù)制板顯示AU，表明控制信號送到了頻率預(yù)制板；當(dāng)不能切頻率時如圖2所示，直接檢查頻率預(yù)制板、745B串口卡和RS485接口，故障即可排除。

2.5 自動化狀態(tài)檢測及音頻封鎖控制

KT-SD001狀態(tài)檢測板具有檢測調(diào)制器母板的48個模塊狀態(tài)、2個簾柵狀態(tài)、以及外接24路弧光狀態(tài)的功能。這里著重介紹一下自動化音頻封鎖電路，狀態(tài)監(jiān)測板通過將母板的±24V.音頻封鎖通過RS485串口送至本機(jī)控制單元完成監(jiān)測。當(dāng)自動調(diào)諧要封鎖音周時，通過控制擴(kuò)展接口板上音頻封鎖繼電器，將24V送回到狀態(tài)監(jiān)測板，控制插在馬達(dá)母板上9A4板實現(xiàn)自動封鎖，

3 自動化故障處理思路

當(dāng)安裝有自動化的電腦出現(xiàn)問題時，首先判斷是機(jī)器本身問題還是自動化系統(tǒng)有問題，直接將豆開關(guān)搬到手動即可，如果機(jī)器正常即自動化有問題。處理自動化故障時首先察看工控機(jī)電腦表值是否與機(jī)器實際表值一致，不能偏差太太，否則會調(diào)諧超時；平時維護(hù)時一定要保證高前陰流、高末柵流、高末屏流、簾柵流、高壓表、入射、反射功率表這七個表值得準(zhǔn)確。其次還要注意表值取樣到A/D813卡之間的連線，要定期對馬達(dá)板0點測量調(diào)整。

自動馬達(dá)驅(qū)動控制是最易發(fā)生故障的，當(dāng)出現(xiàn)故障時，要察看工控機(jī)電腦調(diào)諧時的理論值和實際值，理論值是正常時保存的值，實際值時隨動點位器通過813卡取回地實際值，正常時2個值信號條都有指示，當(dāng)2值相等時驅(qū)動到位。故障時會有一個信號條沒有或馬達(dá)超一個方向跑，其判斷方法參考2.3馬達(dá)控制回路，下面故障分析中也會詳細(xì)介紹。此外自動化經(jīng)常重啟后會出現(xiàn)自動化程序A/D卡或D/A初始化失敗，只要我們察看我的電腦硬件屬性即可輕松判斷是驅(qū)動問題還是板卡問題。自動化界面中有板卡測試功能，我們可以通過它輸入一電平，在緩沖板測試出此電壓，可以輕松判斷出工控機(jī)到D/At到緩沖板的通路是否有問題。

4 結(jié)語

本文詳細(xì)闡述了DF100A自動化系統(tǒng)控制原理，提出了分塊判斷處理故障的方法，總結(jié)了自動化故障的處理思路，希望在以后工作中對大家能夠有所幫助。本自動化系統(tǒng)工作穩(wěn)定，既減輕了值班人員的工作強(qiáng)度，又減少了停播事故的發(fā)生。只要大家做好維護(hù)工作，就能確保三滿播出。