PSM100KW短波發(fā)射機自動化系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

倪立勛

摘 要：隨著社會的發(fā)展，廣播行業(yè)對PSM100KW短波發(fā)射機功能提出了更高的要求，而科技水平的提高給PSM100KW短波發(fā)射機自動化功能的實現(xiàn)提供了契機。文章從硬件及軟件兩個方面探討PSM100KW短波發(fā)射機自動化系統(tǒng)的設(shè)計，其中在軟件設(shè)計方面以馬達驅(qū)動為例進行探討，以達到提高PSM100KW短波發(fā)射機工作效率的目標。

關(guān)鍵詞：PSM100KW短波發(fā)射機；自動化；設(shè)計

PSM100KW短波發(fā)射機自動化的實現(xiàn)，能降低值班人員的工作強度，實現(xiàn)廣播播出質(zhì)量及效果的提高，能夠滿足當今廣播行業(yè)的需要。因此，加強PSM100KW短波發(fā)射機自動化系統(tǒng)設(shè)計的研究，具有重要的現(xiàn)實意義。

1 PSM100KW短波發(fā)射機概述

100KWPSM短波發(fā)射機主要由控制系統(tǒng)、調(diào)諧系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、電源系統(tǒng)等系統(tǒng)構(gòu)成，每個系統(tǒng)各自發(fā)揮自己的作用，通過分工協(xié)作來完成短波發(fā)射。

2 PSM100KW短波發(fā)射機自動化系統(tǒng)硬件設(shè)計

由工業(yè)控制計算機及內(nèi)部板卡部分和外圍設(shè)備和接口控制板卡構(gòu)成了系統(tǒng)硬件。

2.1 計算機內(nèi)部板卡

計算機內(nèi)部板包括PISO-P32C32數(shù)字量數(shù)據(jù)采集卡、A/D卡PCL-813轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)采集卡、D/A卡PCX3008A模擬量輸出卡等，其中PISO-P32C32數(shù)字量數(shù)據(jù)采集卡負責隔離和輸入輸出各路發(fā)射機的數(shù)字量開關(guān)信號。A/D卡PCL-813轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)采集卡負責采集經(jīng)過調(diào)制的發(fā)射機32路模擬信號。D/A卡PCX3008A模擬量輸出卡控制8路發(fā)射機的調(diào)諧電機轉(zhuǎn)動。

2.2 外圍設(shè)備和接口控制板卡

外圍設(shè)備和接口控制板卡包括的內(nèi)容較多，如KT-FS002頻率預置板、KT-MD01馬達驅(qū)動放大板、KT-MB002馬達緩沖板、KT-MM01調(diào)制器母板等。其中KT-FS002頻率預置板控制PTS040型頻率合成器，使其輸出所需要的載波頻率。KT-MD01馬達驅(qū)動放大板負責調(diào)諧驅(qū)動馬達的控制。KT-MB002馬達緩沖板用于驅(qū)動KT-MD01馬達驅(qū)動放大板。KT-MM01調(diào)制器母板用于調(diào)制器控制器模塊工作狀態(tài)信號的取樣。

2.3 輔助硬件設(shè)備

輔助硬件設(shè)備包括主機機箱、傳感器以及取樣板，其中傳感器用于壓力、溫度、電壓電流的各種傳感器；取樣板用于末前和高末屏壓、簾柵壓、偏壓和寬放電流、電壓的取樣。

3 PSM100KW短波發(fā)射機自動化系統(tǒng)軟件設(shè)計

PSM 100KW短波發(fā)射機自動化系統(tǒng)自動化功能的實現(xiàn)，除需要硬件支持外還需要應用軟件驅(qū)動相關(guān)硬件工作。馬達是整個PSM100KW短波發(fā)射機自動化系統(tǒng)的重要硬件，但自動化真正對馬達的控制還是要靠軟件來完成。在實際的控制過程并不是那么簡單，為了實現(xiàn)快速高精度的控制在軟件中可設(shè)計了兩種馬達驅(qū)動方法：快速驅(qū)動和脈沖驅(qū)動。

3.1 快速驅(qū)動

先計算機D/A輸出卡輸出了一個高的固定電平，在通過馬達的放大，使馬達高速的達到預定值的過程，稱為快速驅(qū)動，也是一種非常簡單的控制方法。

特點：在長距離驅(qū)動并且驅(qū)動精度要求不高的時候，就會運行快速驅(qū)動，比如例如倒頻時會先用快速驅(qū)動到預定位置附近。由于快速驅(qū)動是在精度要求不高時啟動，它存在著無法滿足自動調(diào)諧的精度要求，精確度低的缺點。

軟件流程如圖1所示。

3.2 脈沖驅(qū)動

通過利用脈沖產(chǎn)生的電平，使馬達精確的啟動，并能準確而快速的達到指定位置的控制方法稱為脈沖驅(qū)動。它能準確地驅(qū)動馬達到達指定的位置的原因，在于他按勻速前按以步進的方式控制著馬達。

特點：在短距離驅(qū)動并且驅(qū)動精度要求比較高的時候，就會運行脈沖驅(qū)動。比如在在倒頻操作時，馬達驅(qū)動需要到達更精確的位置，實現(xiàn)自動調(diào)諧和系統(tǒng)根據(jù)表值進行精確調(diào)諧時，就先需要快速驅(qū)達始馬達到預定的位置后，在用脈沖驅(qū)動到更精確的位置脈沖驅(qū)動流程圖如圖2。

3.3 脈沖驅(qū)動的參數(shù)設(shè)置

從圖3可以看到，我們在設(shè)置自動化軟件中，增加了脈沖驅(qū)動的參考功能，是為了更好的實現(xiàn)脈沖驅(qū)動，也是為了實現(xiàn)更精確的脈沖驅(qū)動來控制電機的運轉(zhuǎn)。通過設(shè)置順時針轉(zhuǎn)向?qū)獮橄?，逆時針轉(zhuǎn)向?qū)蛴遥Χ葘氖球?qū)動電平，而步長對應的則是驅(qū)動的時間的方式，實現(xiàn)了各路電機左右轉(zhuǎn)向時的驅(qū)動電平和驅(qū)動時間。為了確保電機的正常驅(qū)動并驅(qū)動到位，必須先設(shè)置此參數(shù)，再運行自動化驅(qū)動電機，因為脈沖驅(qū)動的運用幾乎存在所有的電機控制部分。在設(shè)置脈沖驅(qū)動參數(shù)時，為了達到自動化系統(tǒng)的最佳效果，必須非常合理的設(shè)置每路電機的脈沖驅(qū)動參數(shù)，否則將直接影響到自動調(diào)諧的準確度，和調(diào)諧時的各項時間，由此可見此參數(shù)的設(shè)置非常關(guān)健，并且此參數(shù)也是一組非常重要的參數(shù)。在不更換或者維修電機傳動機構(gòu)的情況下，此參數(shù)只需第一次設(shè)置成功后，就不需要改動，并不會給實際操作帶來不便。

4 結(jié)束語

PSM100KW短波發(fā)射機自動化的實現(xiàn)，脫離傳統(tǒng)的人工操作模式，并能降低值班人員的工作強度，實現(xiàn)廣播播出質(zhì)量及效果的提高，大大滿足當今廣播行業(yè)的需要，并且為提高100KW短波發(fā)射機工作效率奠定了堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻

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