ICS在短波發(fā)射機(jī)自動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

雷民

摘 ?要 ?近年來工業(yè)自動化得到了快速的發(fā)展，為了有效的實(shí)現(xiàn)短波發(fā)射機(jī)的自動化，就需要將穩(wěn)定的設(shè)備運(yùn)用在控制系統(tǒng)中，利用自動化智能控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與管理體系的融合，進(jìn)而高效的控制短波發(fā)射機(jī)，獲得良好的自動化控制效果。本文主要針對ICS在短波發(fā)射機(jī)自動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞 ?短波發(fā)射機(jī);自動控制系統(tǒng);工業(yè)自動化

中圖分類號：TN948 ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ?文章編號：1671-7597（2014）22-0053-01

在日常工作中，為了有效的改善短波發(fā)射機(jī)的自動化控制，一些技術(shù)人們開始運(yùn)用ICS系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。ICS（Intelligent Control System，智能控制系統(tǒng)），采用了計(jì)算機(jī)技術(shù)以及控制技術(shù)等系統(tǒng)的控制發(fā)射機(jī)，以此提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提高系統(tǒng)的工作效率[1]。

1 ?短波通信發(fā)射機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)

1）功放模塊。供放模塊是大功率短波固態(tài)通信發(fā)射機(jī)的和訊，發(fā)射機(jī)性能的好壞會直接對于供放模塊產(chǎn)生影響，而模塊的低失真與高效率以及是不是有一定的工作帶寬等，都會直接影響大功率短波通信發(fā)射機(jī)的最終效果。

2）電源開關(guān)模塊。發(fā)射機(jī)的工作環(huán)境通常較差，尤其是工作在駐波較大的頻率點(diǎn)上時(shí)，很容易造成電源過荷的現(xiàn)象，此時(shí)電源開關(guān)就能夠主動保護(hù)模塊不會受到損害。電源開關(guān)模塊還能夠采用冗余的設(shè)計(jì)，即使在一個(gè)主電源模塊出現(xiàn)故障的條件下，其仍然能夠保證發(fā)射機(jī)的順利運(yùn)行。除此之外，電源開關(guān)的效率指標(biāo)以及噪聲指標(biāo)等同樣會影響發(fā)射機(jī)的運(yùn)行。

3）大功率合并。大功率短波通信發(fā)射機(jī)功率合并器的關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)有以下兩點(diǎn)，首先是功率合成效率，其次是能夠承受的最大功率。這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)將會直接影響功率合并器的日常耗損，插入的耗損太大，則會直接對合成的效率產(chǎn)生不利的影響，且在耗損時(shí)產(chǎn)生的熱量也會對合并器造成一定的損害。

4）多信道均衡控制。大功率短波發(fā)射期輸出的功率通常是由多個(gè)功放模塊組成，經(jīng)過多級功率合成所得，在和成功率的過程中，假如各個(gè)支路的功率出現(xiàn)了不穩(wěn)定狀態(tài)，不僅會影響功率合成效率，還會導(dǎo)致輸出信號的標(biāo)準(zhǔn)下降，甚至?xí)垢鱾€(gè)功放模塊承擔(dān)不穩(wěn)定的負(fù)載，導(dǎo)致負(fù)載過重的模塊出現(xiàn)損壞，降低發(fā)射機(jī)的工作效率。

2 ?ICS在短波發(fā)射機(jī)自動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

1）主控模塊。本系統(tǒng)的控制中心為嵌入式主板PCM-9575，用來協(xié)調(diào)各模塊的運(yùn)行，由此實(shí)施數(shù)據(jù)收集與實(shí)時(shí)保護(hù)等功能。PCM-9575是臺灣企業(yè)生產(chǎn)的專門用于工業(yè)控制的嵌入式主板，目前在高速公路收費(fèi)站以及一些檢測系統(tǒng)中廣泛的應(yīng)用，集成嵌入式低功耗為VIA Eden/Ezra處理器，支持667/800MHz主頻，且還能夠指出PC/104，PC/104+總線插槽[2]。

2）控制發(fā)射機(jī)模塊。

①通信控制。通信控制模塊的主要功能就是進(jìn)行嵌入式命令的接收。嵌入式命令主要包括發(fā)射現(xiàn)場所需要的控制信號與電機(jī)的位置等相關(guān)信息。另外，通信模塊還可以獲知嵌入式發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，包括其實(shí)際位置與現(xiàn)場狀態(tài)等。使用UART的通信方式可以實(shí)現(xiàn)高效的抗干擾。

②步進(jìn)電機(jī)控制。步進(jìn)電機(jī)控制模塊可以利用脈沖計(jì)數(shù)和方向信號來控制管理計(jì)數(shù)器，從而獲得準(zhǔn)確的位置信息。升降曲線控制主要是針對電機(jī)的脈沖進(jìn)行輸出，在此過程中還能控制頻率，保障電機(jī)工作的穩(wěn)定。將嵌入式發(fā)動過來的電機(jī)的實(shí)際與預(yù)置情況進(jìn)行對比，假如預(yù)置超過了實(shí)際，就能夠發(fā)出正傳信號，假如預(yù)置位置小于實(shí)際位置，則會發(fā)出反轉(zhuǎn)信號，以此保證電機(jī)的運(yùn)行效率。對于其他控制信號的調(diào)節(jié)主要是通過嵌入式傳送來的數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼，如此便能夠得到完整的信號。

③電源控制。由于電源設(shè)計(jì)具有一定的復(fù)雜性，因此需要對比FPGA的方案，由此得出在特殊工作環(huán)境中，為機(jī)器提供電源是電源控制模塊的主要供電任務(wù)。

3）數(shù)據(jù)采集模塊。

數(shù)據(jù)采集模塊中含有主線程和輔線程兩大主要內(nèi)容。其中主線程的主要功能就是能夠?qū)崿F(xiàn)讀取和寫入目前發(fā)射機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。而輔線程能夠?yàn)樘峁┊?dāng)前的時(shí)間，并定期對于發(fā)射機(jī)上的運(yùn)行時(shí)間頻率進(jìn)行檢測，在出現(xiàn)異常時(shí)及時(shí)的開啟警報(bào)。此外，應(yīng)用程序還能夠?qū)C(jī)器的狀態(tài)以及相關(guān)的數(shù)據(jù)頻率等通過OLED顯示屏幕讓用戶及時(shí)獲得相關(guān)數(shù)據(jù)，同時(shí)還能夠自動實(shí)現(xiàn)對寫入文件的存儲。如果用戶提出需求，那么其文件傳送過程能夠?qū)⑦@個(gè)文件傳輸?shù)缴衔粰C(jī)中。此時(shí)系統(tǒng)就能夠通過串口與上位機(jī)之間的通訊聯(lián)系獲得快速準(zhǔn)確的消息。另外，在該模塊中還能夠掌握發(fā)射運(yùn)行狀態(tài)的所有數(shù)據(jù)參數(shù)，其能夠被提供給機(jī)房從而作為參考。數(shù)據(jù)參數(shù)包括聲效監(jiān)聽等。另外，當(dāng)前發(fā)端發(fā)射機(jī)已經(jīng)開始使用PM511P進(jìn)行工作，而PM511P為綜合型多功能數(shù)據(jù)采集板，其能夠被使用在實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)現(xiàn)場[3]。

4）自動保護(hù)與監(jiān)測。

芯片可以實(shí)現(xiàn)過荷保護(hù)作用，且能夠?qū)τ诤蓜幼餍盘栠M(jìn)行鎖存，同時(shí)還能夠與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)連接，當(dāng)機(jī)器出現(xiàn)過荷情況時(shí)，該系統(tǒng)就能夠拉斷發(fā)射機(jī)的高頻，保護(hù)發(fā)射機(jī)，且還能夠通過對外接口將這些信息傳遞出去，由此起到警示作用，并且展開動態(tài)管理。通信口所使用的網(wǎng)卡為100M，這一配置能夠?qū)崿F(xiàn)電控系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)合工作。所以該系統(tǒng)能夠?qū)﹄娍叵到y(tǒng)進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測管理，從而進(jìn)一步改善系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。

3 ?結(jié)束語

綜上所述，ICS系統(tǒng)運(yùn)用在短波發(fā)射機(jī)中，主要是運(yùn)用在控制部分，例如通信控制以及電源控制等，中心化集中控制還未得到充分的運(yùn)用，這主要是由于遠(yuǎn)程監(jiān)測部門收到發(fā)射機(jī)的干擾，數(shù)據(jù)的傳輸受到了影響，隨著時(shí)間的推移，自動化程度將會不斷提升，未來將能夠得到更加廣泛的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1]劉博，崔麗艷，劉艷.一起PB200單元功放電流關(guān)機(jī)軟故障引發(fā)的思考[A].中國新聞技術(shù)工作者聯(lián)合會2013年學(xué)術(shù)年會、五屆五次理事會暨第六屆“王選新聞科學(xué)技術(shù)獎”和優(yōu)秀論文獎?lì)C獎大會論文集（廣電篇）[C].2013.

[2]李言勝，任揚(yáng)揚(yáng)，馬瑞寧，南西.基于兩點(diǎn)調(diào)制技術(shù)的GMSK調(diào)制器的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)[J].青島理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2014（02）：

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[3]王留呆，贠超，孫云權(quán)，彭偉.S7-300系列PLC與PC串口通信技術(shù)的研究與應(yīng)用[J].自動化技術(shù)與應(yīng)用，2009（11）：

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