楊勇
摘要:文章主要介紹了發(fā)射機(jī)自動(dòng)化的結(jié)構(gòu)及控制原理,把自動(dòng)化分塊處理,詳細(xì)介紹了自動(dòng)化各控制回路及實(shí)際連線圖,分析了自動(dòng)化系統(tǒng)故障的判斷處理方法,總結(jié)了處理故障時(shí)的一些思路,對(duì)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(dòng)化;控制原理;故障分析處理
0 引言
DF100A短波發(fā)射機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)是在原來(lái)手動(dòng)操作的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)開(kāi)機(jī)、自動(dòng)倒頻、自動(dòng)調(diào)諧、自動(dòng)巡檢等各項(xiàng)操作功能。并且手動(dòng)和自動(dòng)相互獨(dú)立,有效減少了人為事件的發(fā)生,減輕了值班人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,有效提高了安全播出質(zhì)量和實(shí)驗(yàn)效果。為發(fā)射機(jī)房實(shí)現(xiàn)有人留守,無(wú)人值班墊定了基礎(chǔ)。但是由于發(fā)射機(jī)自動(dòng)化運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng),經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題,直接影響到安全播音,筆者在實(shí)際工作中總結(jié)了一些處理故障時(shí)的思路,希望對(duì)讀者有所幫助。本文是筆者多年維護(hù)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié),來(lái)源于實(shí)踐。
1 自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
DF100A發(fā)射機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)主要是下位機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制,而上位機(jī)只有本地和遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)及下發(fā)運(yùn)行圖功能,上位機(jī)有問(wèn)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(dòng)化系統(tǒng)硬件包括2大部分,工業(yè)控制計(jì)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(shí)現(xiàn)表值取樣、信號(hào)控制、調(diào)諧控制、開(kāi)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(guò)PCL-745B串口卡進(jìn)行頻率控制和監(jiān)測(cè);開(kāi)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(guò)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(duì)開(kāi)關(guān)量干擾,實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)射機(jī)實(shí)際控制和監(jiān)測(cè)功能;自動(dòng)調(diào)諧控制單元通過(guò)將發(fā)射機(jī)八路馬達(dá)位置和所以表值取樣送到信號(hào)調(diào)理板,經(jīng)過(guò)PCL813卡進(jìn)行A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換,送回到工控機(jī),最后通過(guò)PCL-3008D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換控制馬達(dá)緩沖板實(shí)現(xiàn)倒頻功能。
2 自動(dòng)化系統(tǒng)控制及故障判斷
2.1 自動(dòng)化自動(dòng)手動(dòng)控制
DF100A短波發(fā)射機(jī)自動(dòng)化工作時(shí)豆開(kāi)關(guān)在自動(dòng)狀態(tài),當(dāng)自動(dòng)出現(xiàn)故障可手動(dòng)切換,甩開(kāi)自動(dòng)控制;自動(dòng)時(shí)ZD/SD-A有24VDC電壓紅燈亮;手動(dòng)時(shí)zD/SD有24V綠燈亮。自動(dòng)狀態(tài)時(shí)實(shí)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(gè)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(dòng)時(shí)接線:UPS→電源3→6TB3-2→ZD/SD→J209-1;自動(dòng)時(shí)接線:ZD/SD-A→6TB3-21→J209-2,一路通過(guò)J209-6.7給馬達(dá)緩沖板自動(dòng)控制信號(hào);一路通過(guò)J209-7.8給頻率預(yù)制板自動(dòng)控制信號(hào),自動(dòng)、手動(dòng)電路簡(jiǎn)單,出現(xiàn)故障時(shí)只要按上述接線方法便可快速判斷。
2.2 自動(dòng)化電源控制
自動(dòng)化系統(tǒng)獨(dú)立使用了3個(gè)開(kāi)關(guān)電源,開(kāi)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(dòng)電位器以及馬達(dá)緩沖板供電。正常工作時(shí)馬達(dá)電源板有±24V、±15V輸入、輸出電源指示,處理故障時(shí)我們可以參考指示燈來(lái)判斷:如果沒(méi)有±24V可以直接檢查開(kāi)關(guān)電源1、2或是電源板損壞。±15V不可能同時(shí)沒(méi)有,當(dāng)只有其中之一時(shí),可以斷定為隨動(dòng)、調(diào)諧電位器或電源板有問(wèn)題。開(kāi)關(guān)電源3給擴(kuò)展接口板J001供電,給自動(dòng)手動(dòng)、電流傳感器提供24V電源。開(kāi)關(guān)電源3主要給自動(dòng)、手動(dòng)供電,自動(dòng)時(shí)在擴(kuò)展接口板109指示燈會(huì)亮,可以通過(guò)此指示燈來(lái)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(wèn)題;當(dāng)109指示燈不亮或閃爍時(shí)可斷定為自動(dòng)、手動(dòng)供電回路到J209 2之間有問(wèn)題。
2.3 自動(dòng)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(dòng)調(diào)諧時(shí)的成敗,馬達(dá)控制系統(tǒng)由隨動(dòng)電位器、調(diào)諧電位器、馬達(dá)驅(qū)動(dòng)放大器、機(jī)械限位裝置組成,原理簡(jiǎn)圖如圖1所示,手動(dòng)時(shí),自動(dòng)控制電路是不工作的。這里主要介紹自動(dòng)時(shí)的工作過(guò)程:自動(dòng)時(shí)馬達(dá)隨動(dòng)電位器接地,馬達(dá)實(shí)際位置通過(guò)緩沖板送到A/D轉(zhuǎn)換卡,最后送入工控機(jī),此時(shí)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(shí)際A/D值比較并驅(qū)動(dòng)到位,當(dāng)它們之間沒(méi)有點(diǎn)位差時(shí)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。
馬達(dá)的控制主要靠軟件(工控機(jī))來(lái)完成,在實(shí)際的控制過(guò)程并不是那么簡(jiǎn)單,為了實(shí)現(xiàn)快速高精度的控制設(shè)計(jì)了2種馬達(dá)驅(qū)動(dòng)方法:快速驅(qū)動(dòng)和脈沖驅(qū)動(dòng)??焖衮?qū)動(dòng)是計(jì)算機(jī)通過(guò)D/A卡輸出一個(gè)的固定電平,經(jīng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)板放大后驅(qū)動(dòng)馬快速達(dá)到預(yù)定范圍。一般用于長(zhǎng)距離驅(qū)動(dòng)且驅(qū)動(dòng)精度要求不高的時(shí)候,例如倒頻時(shí)會(huì)先用快速驅(qū)動(dòng)到預(yù)定位置附近;脈沖驅(qū)動(dòng)是利用脈沖電平使馬達(dá)精確驅(qū)動(dòng)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(dòng)到達(dá)預(yù)定位置。一般用于短距離且驅(qū)動(dòng)精度要求較高的情況下,例如在自動(dòng)倒頻操作時(shí),馬達(dá)經(jīng)過(guò)快速驅(qū)動(dòng)到達(dá)預(yù)置位置后,用脈沖驅(qū)動(dòng)使馬達(dá)驅(qū)動(dòng)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(dòng)化最關(guān)鍵的是能夠快速完成調(diào)諧,這也是自動(dòng)化故障率最多的地方。當(dāng)出現(xiàn)脈沖調(diào)諧超時(shí)時(shí):應(yīng)該檢查馬達(dá)驅(qū)動(dòng)放大板的零點(diǎn)和調(diào)諧參數(shù),自動(dòng)化表值也是關(guān)鍵,只要比對(duì)發(fā)射機(jī)實(shí)際表值和自動(dòng)化表值即可輕松判斷;當(dāng)出現(xiàn)脈沖驅(qū)動(dòng)超時(shí)時(shí),分成2路:一路是讀不到馬達(dá)實(shí)際值,應(yīng)該是自動(dòng)化系統(tǒng)中馬達(dá)位置信號(hào)處理電路的問(wèn)題,即隨動(dòng)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(dòng)化頻率控制連接
在自動(dòng)工作時(shí),發(fā)射機(jī)會(huì)按運(yùn)行圖進(jìn)行倒頻操作,工控機(jī)通過(guò)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(shí)接口板必須送來(lái)的自動(dòng)控制信號(hào))。在自動(dòng)正常時(shí)頻率預(yù)制板顯示AU,表明控制信號(hào)送到了頻率預(yù)制板;當(dāng)不能切頻率時(shí)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(dòng)化狀態(tài)檢測(cè)及音頻封鎖控制
KT-SD001狀態(tài)檢測(cè)板具有檢測(cè)調(diào)制器母板的48個(gè)模塊狀態(tài)、2個(gè)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(dòng)化音頻封鎖電路,狀態(tài)監(jiān)測(cè)板通過(guò)將母板的±24V.音頻封鎖通過(guò)RS485串口送至本機(jī)控制單元完成監(jiān)測(cè)。當(dāng)自動(dòng)調(diào)諧要封鎖音周時(shí),通過(guò)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(cè)板,控制插在馬達(dá)母板上9A4板實(shí)現(xiàn)自動(dòng)封鎖,
3 自動(dòng)化故障處理思路
當(dāng)安裝有自動(dòng)化的電腦出現(xiàn)問(wèn)題時(shí),首先判斷是機(jī)器本身問(wèn)題還是自動(dòng)化系統(tǒng)有問(wèn)題,直接將豆開(kāi)關(guān)搬到手動(dòng)即可,如果機(jī)器正常即自動(dòng)化有問(wèn)題。處理自動(dòng)化故障時(shí)首先察看工控機(jī)電腦表值是否與機(jī)器實(shí)際表值一致,不能偏差太太,否則會(huì)調(diào)諧超時(shí);平時(shí)維護(hù)時(shí)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(gè)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(duì)馬達(dá)板0點(diǎn)測(cè)量調(diào)整。
自動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)控制是最易發(fā)生故障的,當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí),要察看工控機(jī)電腦調(diào)諧時(shí)的理論值和實(shí)際值,理論值是正常時(shí)保存的值,實(shí)際值時(shí)隨動(dòng)點(diǎn)位器通過(guò)813卡取回地實(shí)際值,正常時(shí)2個(gè)值信號(hào)條都有指示,當(dāng)2值相等時(shí)驅(qū)動(dòng)到位。故障時(shí)會(huì)有一個(gè)信號(hào)條沒(méi)有或馬達(dá)超一個(gè)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(huì)詳細(xì)介紹。此外自動(dòng)化經(jīng)常重啟后會(huì)出現(xiàn)自動(dòng)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(dòng)問(wèn)題還是板卡問(wèn)題。自動(dòng)化界面中有板卡測(cè)試功能,我們可以通過(guò)它輸入一電平,在緩沖板測(cè)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(wèn)題。
4 結(jié)語(yǔ)
本文詳細(xì)闡述了DF100A自動(dòng)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(dòng)化故障的處理思路,希望在以后工作中對(duì)大家能夠有所幫助。本自動(dòng)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。