TBH522型150KW發(fā)射機(jī)電控系統(tǒng)的分析

王洪國

【摘要】本文闡述了TBH522型150kW短波發(fā)射機(jī)自動化系統(tǒng)中電控部分的結(jié)構(gòu)和功能，重點(diǎn)按照系統(tǒng)的邏輯條件、作用和顯示部分進(jìn)行詳細(xì)的分析。

【關(guān)鍵詞】發(fā)射機(jī);電控系統(tǒng)

1.概述

TBH522型150kW短波發(fā)射機(jī)自動化包括電控、保護(hù)、自動調(diào)諧自動化以及監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成。它的工作原理是：監(jiān)控機(jī)讀取節(jié)目運(yùn)行圖數(shù)據(jù)，根據(jù)運(yùn)行圖中相應(yīng)時段的播音狀況，與天控系統(tǒng)通信，天控上位機(jī)與天控小盒對天控系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的操作;監(jiān)控機(jī)與一體化機(jī)通信，一體化機(jī)接收命令后通過多串口卡與電控、保護(hù)和自動調(diào)諧系統(tǒng)進(jìn)行通信，從而控制操作發(fā)射機(jī)。一體化機(jī)通過串口定時讀取電控保護(hù)、過荷保護(hù)和自動調(diào)諧數(shù)據(jù)以及牛頓模塊的模擬量值，再發(fā)送給服務(wù)器，監(jiān)控機(jī)從服務(wù)器讀取相應(yīng)的模擬量值。本文將針對電控系統(tǒng)部分做詳細(xì)的闡述。

2.電控系統(tǒng)的構(gòu)成

系統(tǒng)主要由以下幾部分組成：電源、電控主板、輸入比較板、輸出繼電器板、燈絲電壓取樣、面板六部分組成。

電控主板主要由輸入輸出電路、單片機(jī)atmega103、可編程邏輯芯片xcs40三部分組成。輸入信號經(jīng)輸入電路后到達(dá)xcs40的輸入端，經(jīng)過xcs40處理，xcs40的輸出信號經(jīng)輸出電路輸出。

輸入比較板由兩片LM324N運(yùn)算放大器構(gòu)成，主要的比較值有高前板壓、高末板壓、高末簾壓、兩個燈絲斷點(diǎn)、一個燈絲正常斷點(diǎn)信號以及穩(wěn)壓上下限斷點(diǎn)值。輸出繼電器板它的輸出直接控制各級電源的合斷。繼電器的接點(diǎn)串入接觸器的線包回路，通過控制繼電器的線包電壓負(fù)端，進(jìn)而控制接觸器。

燈絲電壓取樣它的輸入信號取自調(diào)壓器的輸出端，取單相交流電220v，經(jīng)過整流濾波電路，輸出信號連接到比較板，通過與斷點(diǎn)電壓的比較，控制燈絲的升降。

3.電控系統(tǒng)邏輯分析

該系統(tǒng)控制整機(jī)電源接觸器的接通和斷開，以及發(fā)生故障時及時斷開接觸器以作保護(hù)。本系統(tǒng)采用了可編程芯片和嵌入式單片機(jī)，簡化了電路，降低故障率，通過與一體化機(jī)通信，實現(xiàn)自動遠(yuǎn)程控制。電控系統(tǒng)可工作于兩種工作方式，自動方式和手動方式。自動方式可以實現(xiàn)發(fā)射機(jī)的遠(yuǎn)程自動化控制。以下詳細(xì)闡述電控系統(tǒng)的各個功能部分的邏輯條件、作用和在發(fā)射機(jī)系統(tǒng)上的顯示方式（見圖1）。

（1）允許開機(jī)

邏輯條件：以下三個邏輯條件應(yīng)同時具備時允許開機(jī)

1）斷路器1Q5（水泵），1Q4（風(fēng)機(jī)），1Q3（冷卻系統(tǒng)），1Q2（電控）全合上;

2）斷相保護(hù)繼電器無動作（現(xiàn)短路）;

3）調(diào)壓器在零位。

作用：允許開機(jī)的條件，按“開機(jī)”實現(xiàn)開機(jī);

顯示：面板上“允許開機(jī)”、“零位”、“斷相保護(hù)” 指示燈亮。

邏輯表達(dá)式：Y=1Q5·1Q4·1Q3·1Q2

（2）手動/自動方式

手動/自動三種工作方式是由控制面板上的一個“手動”選擇按鈕和兩個工作方式指示燈（手動和自動指示燈）來完成，即“手動” 工作方式和“自動” 工作方式之間的轉(zhuǎn)換是通過按動“手動”選擇按鈕進(jìn)行的。

開機(jī)后電控系統(tǒng)總是優(yōu)先處于“手動”工作方式，這時面板“手動”工作方式指示燈亮。當(dāng)面板“手動”工作方式指示燈亮?xí)r，說明系統(tǒng)是處于“手動”狀態(tài);操作人員可以通過按動一次“手動”選擇按鈕，將從“手動”狀態(tài)轉(zhuǎn)為“自動”狀態(tài)。當(dāng)面板“自動”工作方式指示燈亮?xí)r，說明系統(tǒng)是處于“自動”狀態(tài);操作人員可以再按動一次“手動”選擇按鈕，又從“自動”狀態(tài)轉(zhuǎn)為“手動”狀態(tài)。

（3）自動方式

邏輯條件：通過按動一次面板上的“手動”選擇按鈕，將從“手動”狀態(tài)轉(zhuǎn)為“自動”狀態(tài)。

作用：自動狀態(tài)下微機(jī)系統(tǒng)才能通過現(xiàn)場總線向電控裝置發(fā)送控制命令。

顯示：控制面板上的“自動”燈亮。

（4）遙控方式

遙控方式實際上是通過自動方式實現(xiàn)的，故不單獨(dú)作為一種方式出現(xiàn)。

（5）開機(jī)

邏輯條件：當(dāng)下述邏輯表達(dá)式成立時（上劃線表示邏輯非，下同）

“開機(jī)”按鈕·允許開機(jī)·非關(guān)機(jī)=1（手動時）;

“開機(jī)”命令·允許開機(jī)·非關(guān)機(jī)=1（自動時）;

作用：驅(qū)動“冷卻合”繼電器吸合。

顯示：面板上“冷卻合”指示燈亮。

（6）關(guān)機(jī)

邏輯條件：當(dāng)下述邏輯表達(dá)式成立時，

“關(guān)機(jī)”按鈕·冷卻合=1（手動時）;

“關(guān)機(jī)”命令·冷卻合=1（自動時）;

作用：產(chǎn)生一個解除開機(jī)信號，按順序逐級進(jìn)行關(guān)機(jī)。

顯示：面板上逐級關(guān)閉正常指示燈。

（7）冷卻合控制

邏輯條件：開機(jī)標(biāo)志位為“1”即吸合。

作用：輸出風(fēng)機(jī)，水泵接觸器（1K1）控制信號。在內(nèi)部邏輯上具有自保延時功能，以便關(guān)機(jī)時，仍能自動保持7分鐘延時后，切斷冷卻合的輸出控制。

顯示：相應(yīng)繼電器線包端指示燈點(diǎn)亮。

（8）風(fēng)正常

邏輯條件：全部風(fēng)接點(diǎn)閉合。

作用：風(fēng)接點(diǎn)正常信號作為“燈絲輔助控制接觸器K2合”的邏輯條件之一。

顯示：面板上“風(fēng)正常”燈亮。

（9）水正常

邏輯條件：全部水流接點(diǎn)閉合。

作用：將整機(jī)水流接點(diǎn)（冷凝器室處一只，高前、高末進(jìn)水口各一只），作為“燈絲輔助控制接觸器K2合”的邏輯條件之一。

顯示：面板上“水正常”燈亮。

（10）燈絲斷路器合

邏輯條件：1Q6（調(diào)壓器初級斷路器），1Q7（高前燈絲供電），2Q3三者皆合。

作用：作為啟動“燈絲輔助控制接觸器K2合”的邏輯條件之一。

顯示：當(dāng)該斷路器合時，面板上“燈絲合”燈亮。

（11）調(diào)壓器零位

邏輯條件：調(diào)壓器處于零位。

作用：作為“調(diào)壓器初級斷路器合”的邏輯條件之一。

顯示：面板上“調(diào)壓器零位”燈亮。

（12）調(diào)壓器初級供電接觸器

邏輯條件：當(dāng)下面的邏輯表達(dá)式成立時

風(fēng)正常·水正常·燈絲斷路器合·調(diào)壓器零位 =1。

作用：輸出一個控制接點(diǎn)信號去控制調(diào)壓器初級供電接觸器合。

顯示：相應(yīng)繼電器線包處的指示燈點(diǎn)亮。

（13）延時斷冷卻供電

邏輯條件：關(guān)機(jī)時調(diào)壓器降至零位后延時約7分鐘。

作用：切斷“冷卻合”繼電器的通路，從而停止冷卻系統(tǒng)的供電。

顯示：面板上“冷卻合”燈在“調(diào)壓器零位”燈亮7分鐘后滅。

（14）燈絲預(yù)熱延時

邏輯條件：“燈絲正常”后延時約7分鐘。

作用：作為允許合高前板壓（K5、K6）的一個邏輯條件。

顯示：面板上“預(yù)熱完成”燈亮。

（15）燈絲正常

邏輯條件：面板上的“燈絲正常”是指燈絲電壓和燈絲電流都正常，除了直接從發(fā)射機(jī)取樣單元2A7讀取高前級和高末級“燈絲電流”正常信號外，還應(yīng)具備調(diào)壓器輸出電壓超過295V以上，即可認(rèn)為燈絲電壓正常。上述諸條件同時滿足，進(jìn)入穩(wěn)壓電壓范圍（375V和385V之間）時，燈絲電壓也視為正常。

作用：啟動燈絲預(yù)熱延時電路的邏輯條件。

顯示：面板上“燈絲正常”燈亮。

（16）偏壓電源斷路器合

邏輯條件：斷路器Q9（總斷路器），Q10（偏壓電源斷路器），和Q11（寬放電源斷路器）全合上。

作用：作為啟動偏壓接觸器（1K4）的一個條件。

顯示：面板上“偏壓合”燈亮。

（17）啟動偏壓接觸器

邏輯條件：燈絲正常·偏壓斷路器合·正常燈絲供電·開機(jī)·機(jī)保合 =1時。

作用：輸出控制偏壓接觸器合的信號即開偏壓。

顯示：相應(yīng)繼電器線包端的指示燈點(diǎn)亮。

（18）偏壓正常

邏輯條件：高末偏壓取樣繼電器吸合與高前級偏壓取樣繼電器吸合同時滿足。

作用：作為允許合高前板壓的一個條件。

顯示：面板上“偏壓正常”燈亮。

（19）門開關(guān)合

邏輯條件：全機(jī)帶鎖的門全正常鎖上，門接點(diǎn)全部閉合。

作用：將全機(jī)門開關(guān)信號轉(zhuǎn)換成邏輯信號，作為“高前允許”的一個條件。

顯示：面板上“門開關(guān)”燈亮。

（20）機(jī)保開關(guān)

邏輯條件：機(jī)保開關(guān)輔助開關(guān)1K16接通同時實現(xiàn)。

作用：作為允許啟動高前級板壓的一個條件。

顯示：面板上“機(jī)保開關(guān)”燈亮。

（21）天線交換開關(guān)到位

邏輯條件：

①使用天線時，同軸交換開關(guān)位于“天線”位置，同時天線到位開關(guān)閉合兩者同時實現(xiàn)。

②使用負(fù)載時，同軸交換開關(guān)位于“負(fù)載”位置，同時負(fù)載上兩個水流接點(diǎn)和兩個溫度繼電器接點(diǎn)皆閉合。

作用：將上述開關(guān)信號轉(zhuǎn)換為邏輯信號，作為允許合前級板壓的一個條件。

顯示：面板上“天線轉(zhuǎn)換開關(guān)”燈亮。

（22）高前級板壓電源斷路器合

邏輯條件：6KV電源斷路器1Q18合上。

作用：作為“高前允許”的一個條件。

顯示：面板上“高前合”燈亮。

（23）允許啟動高前

邏輯條件：

偏壓正常·水溫正常·門開關(guān)合·機(jī)保開關(guān)·天線開關(guān)·饋線開關(guān)·高前斷路器合·預(yù)熱完成=1。

作用：作為啟動高前板壓的一個條件。

顯示：面板上“高前允許”燈亮。

（24）啟動高前級板壓

邏輯條件：

①“手動”方式：允許啟動高前·“合高前”按·無高前過荷 =1成立時。

②“自動”方式：允許啟動高前·“合高前”命令·無高前過荷 =1成立時。

作用：輸出“啟動高前”接觸器的信號。

顯示：先是“高前一檔”相應(yīng)線包指示燈點(diǎn)亮，緊接著“高前二檔”相應(yīng)繼電器線包指示燈點(diǎn)亮。

（25）高前板壓正常

邏輯條件：高前板壓的電壓取樣值達(dá)到設(shè)定值（6KV正常）。

作用：作為“允許合高壓”的一個條件。

顯示：面板上“高前正常”燈亮。

（26）高壓斷路器合

邏輯條件：配電柜中K20合上。

作用：作為允許合高壓的一個條件。

顯示：面板上“高壓合”燈亮。

（27）允許啟動高壓

邏輯條件：當(dāng)邏輯式高前正常·低周風(fēng)正常·高壓斷路器合·PSM斷路器合·高簾合=1成立時。

作用：作為啟動高壓的一個條件。

顯示：面板上“高壓允許”燈亮。

（28）啟動高壓一檔

邏輯條件：

①手動時邏輯式：“合高壓”按·“允許啟動高壓”·無高末過荷 =1;

②自動時邏輯式：“合高壓”命令·“允許啟動高壓”·無高末過荷 =1;

作用：輸出控制“高壓一檔”接觸器吸合的控制信號。

顯示：面板上“高壓一檔”燈亮，同時“高壓一檔”相應(yīng)繼電器的線包指示燈點(diǎn)亮。

（29）PSM斷路器合

邏輯條件：PSM調(diào)制器小盒供電斷路器1Q8合上。

作用：作為允許啟動高壓的一個條件。

顯示：面板上“PSM開關(guān)”燈亮。

（30）啟動高壓二檔

邏輯條件：“高壓一擋”接觸器吸合后延時約一秒。

作用：輸出控制“高壓二檔”接觸器吸合的啟動信號。

顯示：面板上“高壓二檔”燈亮.同時，“高壓二檔”相應(yīng)繼電器的線包指示燈點(diǎn)亮。

（31）高末簾柵電源供電斷路器合

邏輯條件：高末簾柵電源供電斷路器1Q13合上。

作用：作為合“高簾一檔” 接觸器吸合的一個條件。

顯示：面板上“高簾斷路器合”燈亮。

（32）高末簾柵電源一檔控制

邏輯條件：高壓二檔·高壓一檔·高簾斷路器合 =1成立時。

作用：輸出控制“高簾一檔”接觸器合的控制信號。

顯示：面板上“高簾一檔”燈亮。同時，“高簾一檔”相應(yīng)繼電器的線包指示燈點(diǎn)亮。

（33）調(diào)諧完成

邏輯條件：“過荷保護(hù)裝置”中的調(diào)諧完成信號。

作用：作為啟動“高簾二檔”的一個條件，同時使“換頻”保持作用取消。

顯示：面板上“調(diào)諧完成”燈亮。

（34）高末簾柵電源二檔控制

邏輯條件：“高簾一檔”合·調(diào)諧完成 =1成立。

作用：輸出控制“高簾二檔”接觸器合的信號。

顯示：面板上“高簾二檔”燈亮。同時，“高簾二檔”相應(yīng)繼電器的線包指示燈點(diǎn)亮。

4.總結(jié)

電控系統(tǒng)為整個控制系統(tǒng)的核心。控制著發(fā)射機(jī)的所有邏輯合和斷，同時決定整個系統(tǒng)的自動、手動和不可用權(quán)限及其自動調(diào)諧單元的調(diào)諧數(shù)據(jù)。熟悉掌握此部分系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)對保障發(fā)射機(jī)正常播出起到至關(guān)重要的作用。