基于DF100A發(fā)射機(jī)自動化系統(tǒng)應(yīng)對發(fā)射機(jī)故障的策略

楊勇

摘要：本文通過借助自動化系統(tǒng)來判斷、分析、處理發(fā)射機(jī)故障，總結(jié)出了一整套利用自動化處理發(fā)射機(jī)故障時的方法，極大提高了維護(hù)人員處理故障的能力，減少了停播時間，確保了安全播出。

關(guān)鍵詞：DF100A自動化；發(fā)射機(jī)；自動控制方式；判斷故障；應(yīng)對策略

中圖分類號：TN948 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）03-0121-02

DF100A 100kW 短波發(fā)射機(jī)自動化系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)自動開關(guān)機(jī)、自動倒頻、自動調(diào)諧等操作功能。系統(tǒng)采集及控制速度快、穩(wěn)定性高。但是由于該發(fā)射機(jī)本身播音時間長、設(shè)備元器件老化、經(jīng)常出現(xiàn)故障，直接影響安全播音。作者由于長期在一線進(jìn)行發(fā)射機(jī)維護(hù)工作，通過多年的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在處理發(fā)射機(jī)自身故障時，參考自動化系統(tǒng)能達(dá)到事半功倍的效果，為日常處理故障提供了思路，希望對同行有所幫助。

1 自動化系統(tǒng)的組成與功能

DF100A自動化系統(tǒng)系統(tǒng)包括硬件和軟件兩部分，硬件部分主要包括：工控機(jī)及各種板卡，其中PCL813模/數(shù)轉(zhuǎn)換卡，負(fù)責(zé)采集發(fā)射機(jī) 32 路模擬信號；PCX-3008數(shù)/模轉(zhuǎn)換卡，負(fù)責(zé)控制 8路馬達(dá)；ISO-P32C32數(shù)字輸入輸出卡，用來實(shí)現(xiàn)隔離和輸入輸出各路發(fā)射機(jī)的數(shù)字量開關(guān)信號；RS485串口轉(zhuǎn)換卡，負(fù)責(zé)完成頻率、模塊等狀態(tài)監(jiān)測；其他一些外圍板卡主要負(fù)責(zé)自動狀態(tài)下的控制和調(diào)諧功能。軟件部分由于結(jié)構(gòu)簡單只要做好備份即可。

DF100A自動化系統(tǒng) 根據(jù)發(fā)射機(jī)各開關(guān)量通過接口轉(zhuǎn)換板實(shí)時監(jiān)測并上傳；八路馬達(dá)位置通過信號調(diào)理板送回到工控機(jī)作為調(diào)諧時實(shí)際依據(jù)；所有實(shí)時狀態(tài)均由自動化下位機(jī)每秒上傳，當(dāng)有故障或或異態(tài)時，會提醒值班員第一時間去處理。DF100A自動化系統(tǒng)通過一個豆開關(guān)完成自動、手動的來回切換，操作靈活，便于故障判斷。該系統(tǒng)有風(fēng)、水、孤光、溫度、音周封鎖、故障監(jiān)測等功能，數(shù)據(jù)實(shí)時傳送，便于值班人員及時發(fā)現(xiàn)問題。當(dāng)自動化系統(tǒng)有問題時，值班人員可以搬手動工作，減少了停播保證了安全播出。

2 自動、手動系統(tǒng)控制方式及故障判斷

2.1 自動/手動頻率控制方式

自動和手動本質(zhì)區(qū)別是：自動化可以自動倒頻、自動調(diào)諧，減少了手動時由于人為原因引起的停播，確保了安全播出。在此我們重點(diǎn)討論自動和手動狀態(tài)下的不同點(diǎn)，確保發(fā)射機(jī)在出現(xiàn)故障時能快速處理。

在自動狀態(tài)時，自動化系統(tǒng)按運(yùn)行圖進(jìn)行倒頻操作如圖1所示，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，最后輸入到發(fā)射機(jī)1A9作為激勵信號；判斷故障時，只要頻率預(yù)制板顯示AU，表明自動控制信號送到了頻率預(yù)制板；然后察看頻率是否正常，如果不正常說明發(fā)射機(jī)自動到745B串口卡、頻率預(yù)制板、頻率合成器通路有問題，逐一檢查即可排除；如果正常說明發(fā)射機(jī)自動到1A9輸入激勵信號正常，此時發(fā)射機(jī)如果仍有問題，只能說明發(fā)射機(jī)自動化系統(tǒng)是好的，檢查發(fā)射機(jī)本身故障即可。

手動狀態(tài)時發(fā)射機(jī)通路如圖1所示，通過頻道鍵觸發(fā)使遙控接口板輸出地信號，控制頻率預(yù)制板使頻率合成器輸出激勵信號，最后通過1A9、寬放進(jìn)行放大。從上圖中可以看出，手動狀態(tài)時發(fā)射機(jī)增加了遙控接口板，自動時沒有使用這一板卡，當(dāng)我們在處理故障時出現(xiàn)自動能倒頻，手動不能倒頻時，即可快速判斷此卡有問題，此時手動不能工作，可利用自動化開機(jī)播音，等關(guān)機(jī)后處理即可。

2.2 自動/手動調(diào)諧控制方式

自動調(diào)諧控制通路如圖2所示，自動時馬達(dá)隨動電位器接地，馬達(dá)實(shí)際位置通過馬達(dá)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實(shí)際A/D值比較只要其差值不為0就一直轉(zhuǎn)動，調(diào)諧到位后差值為0，馬達(dá)停止轉(zhuǎn)動完成調(diào)諧。

手動調(diào)諧過程是靠調(diào)整調(diào)諧電位器與隨動電位器中心點(diǎn)的電位差，來控制馬達(dá)轉(zhuǎn)動的，是一種模擬控制方式。由于發(fā)射機(jī)手動時，是兩個電位器比較；自動時是工控機(jī)的理論AD值和地比較；通過對比發(fā)現(xiàn)，自動調(diào)諧時機(jī)器甩開了調(diào)諧電位器，（發(fā)射機(jī)共有50個調(diào)諧電位器）；所以當(dāng)出現(xiàn)電位器故障或允許調(diào)諧指示燈不滅時，我們首先判斷是調(diào)諧電位器故障還是隨動電位器故障，如果是隨動電位器故障，倒備機(jī)更換；如果是調(diào)諧電位器故障，此時只要將豆開關(guān)搬到自動即可正常播音（甩開調(diào)諧電位器工作）。在處理故障時我們可以相互切換來快速排除故障。

3 自動化系統(tǒng)判斷故障方法

3.1 倒頻調(diào)諧過程判斷分析法

短波發(fā)射機(jī)由于倒頻次數(shù)比較多，出現(xiàn)故障的幾率比較大，所以我們重點(diǎn)討論一下調(diào)諧過程中可能出現(xiàn)的問題，在調(diào)諧過程中最容易出現(xiàn)問題的有調(diào)諧電位器、遙控接口板和控制頻道鍵的繼電器（6A2）。下面我們詳細(xì)講解利用DF100A自動化判斷解決問題的方法。

3.1.1 調(diào)諧電位器故障判斷法

調(diào)諧電位器故障時會出現(xiàn)允許調(diào)諧指示燈不滅，這時要快速打開一機(jī)箱察馬達(dá)電源板是否正常，一般情況下馬達(dá)電源板缺少±15V中的一種，我們將自動化8塊馬達(dá)板全部拔掉，一塊一塊插并觀察馬達(dá)電源板±15V指示燈，當(dāng)插上某一塊時+15V或-15V指示滅，說明這塊馬達(dá)有問題，全機(jī)共有8塊馬達(dá)板分別為：末前調(diào)諧、高末調(diào)諧、高末負(fù)載、諧波、平轉(zhuǎn)、前棒、后棒、頂棒。假如當(dāng)末前調(diào)諧馬達(dá)出現(xiàn)問題時，我們只要將隨動電位器馬達(dá)插頭拔掉觀察電源板指示是否正常，如果正常說明隨動電位器壞；如果不正常則調(diào)諧電位器壞；調(diào)諧電位器壞時，只要將豆開關(guān)搬到自動，（即甩開調(diào)諧電位器）便可正常工作。利用自動化系統(tǒng)可不處理故障，快速恢復(fù)播音，省時省力還減少了停播。

3.1.2 控制頻道鍵繼電器故障判斷法

頻道鍵繼電器故障一般出現(xiàn)在檢修后或開機(jī)時，手動倒頻頻率合成器頻率不變，一單元后面頻率預(yù)制板頻率也不變，此故障我機(jī)房曾多次出現(xiàn)，有時幾小時也處理不了，此故障應(yīng)排查從頻道鍵觸發(fā)經(jīng)過遙控接口板、頻率預(yù)制板，6A2、頻率合成器以及相關(guān)射頻連接線，由于器件多我們要逐一排查，最后筆者經(jīng)過多年經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)；當(dāng)我們使用1頻道時，后面控制頻道鍵繼電器鎖死在另一頻道鍵，不管切任意頻道它都不變，由于此時沒有備份繼電器，又要正常播出，此時最快辦法就是搬自動工作，甩開6A2及頻道鍵繼電器，便可恢復(fù)播出。等關(guān)機(jī)后處理。另外，此故障中遙控接口板出現(xiàn)問題時，也可用自動化甩開其正常工作。

3.2 自動化弧光取樣分析法

DF100A自動化在發(fā)射機(jī)重點(diǎn)部位安裝了四路弧光取樣分別是：高末負(fù)載、槽路、諧波濾波器、平衡轉(zhuǎn)換器。主要目的是在處理發(fā)射機(jī)故障時這些部位都攜帶有高壓，不易于觀察；當(dāng)這些部位出現(xiàn)異常或打火時，就會通過弧光取樣板送到自動化發(fā)出報警信息，我們便可利用此信息精確定位，快速處理。

弧光取樣板必須調(diào)試準(zhǔn)確，防止發(fā)生誤報，當(dāng)出現(xiàn)故障時，自動化會提示某一路有弧光。在實(shí)際工作中我們總結(jié)出以下經(jīng)驗(yàn)：當(dāng)負(fù)載打火輕微時，會提示負(fù)載小箱發(fā)現(xiàn)有弧光，當(dāng)負(fù)載打火嚴(yán)重時，會伴有反射功率、高末陰流過荷；當(dāng)槽路打火時，會提示三單元槽路有弧光，并伴有高末陰流過荷；諧波、平轉(zhuǎn)出現(xiàn)問題時會伴有發(fā)射功率過荷；我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)這些部位最初出現(xiàn)異常時，自動化會監(jiān)測到有弧光，我們只要及時發(fā)現(xiàn)并處理，就不會發(fā)生后面的嚴(yán)重過荷、甚至燒壞元器件事故。只要我們足夠重視就可減少了停播，防止了故障擴(kuò)大化，保證安全播出。

3.3 自動化報警數(shù)據(jù)分析法

發(fā)射機(jī)本身有異常時并不報警，它只能通過過荷保護(hù)電路保護(hù)發(fā)射機(jī)掉高壓，重加高壓一般一加就掉或是燒毀元器件，直接影響安全播音。短波發(fā)射機(jī)中由于經(jīng)常倒頻，需要調(diào)諧找到正調(diào)諧點(diǎn)，發(fā)射機(jī)中使用了大量真空電容，真空電容使用一段時間后會出現(xiàn)漏氣、真空度不足、耐壓降低，故障初期特別不好判斷，就算是卸下來打壓也無異常，只有上機(jī)加調(diào)幅沖擊偶爾才會有過荷現(xiàn)象。這時可以查詢自動化系統(tǒng)，在機(jī)器出現(xiàn)異常時的報警記錄，我們可以調(diào)用自動化每秒記錄表值的日志，通過日志分析此時表值是否有變化，再加上實(shí)際經(jīng)驗(yàn)便可輕松找到故障點(diǎn)。筆者通過總結(jié)發(fā)現(xiàn)調(diào)諧、負(fù)載電容出現(xiàn)故障的幾率極高，因?yàn)榘l(fā)射機(jī)要正調(diào)諧，（末前陰流最小，高末柵流最大）還要調(diào)整負(fù)載使輸出功率最大，所以每次調(diào)諧這四個電容都要頻繁使用。

對于高末調(diào)諧電容故障初期表現(xiàn)為：屛流大，簾柵流小，屬于失諧狀態(tài)，時間稍長會使調(diào)諧電容產(chǎn)生高壓，導(dǎo)致電容變色、打火，檢查發(fā)現(xiàn)其溫度很高，我們便可判斷是調(diào)諧電容有故障；對于高末負(fù)載電容故障，故障初期表現(xiàn)為：屛流小，簾柵流大，屬于阻抗失配，會造成發(fā)射機(jī)不穩(wěn)定，出現(xiàn)寄生震蕩，威脅安全播出。實(shí)際值班中調(diào)諧負(fù)載基本正常，表值無明顯變化，所以很難發(fā)現(xiàn)其有問題，只有嚴(yán)重時，產(chǎn)生過荷打火故障時才能發(fā)現(xiàn)，所以利用分析自動化表值數(shù)據(jù)和報警記錄可以在最初期發(fā)現(xiàn)問題，可以做到防患于未然。

4 自動化創(chuàng)新經(jīng)驗(yàn)

在日常值班中，自動化系統(tǒng)經(jīng)常會報警或提示某一錯誤，此時我們可利用其報警記錄與抄表日志進(jìn)行比對、仔細(xì)分析就會發(fā)現(xiàn)異態(tài)。作者通過自己多年的維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)真空電容故障一直是發(fā)射機(jī)的軟肋，直接影響安全播出，為此我們提出在大型真空電容上加裝溫度感應(yīng)貼片或傳感器，只要自動化報警，我們處理時便可以觀察溫度感應(yīng)貼片是否溫度過高，如果溫度過高，則肯定這一路有問題，通過它就能夠提前發(fā)現(xiàn)故障、提前排除故障，防止由于誤報、錯報誤導(dǎo)維護(hù)人員，給故障處理和代播贏得時間。

此外，我們可以在原自動化上位機(jī)加裝數(shù)據(jù)分析軟件，直接分析每部發(fā)射機(jī)每分鐘表值情況和自動化本身報警記錄，直接定位故障位置點(diǎn)，把機(jī)器故障全部錄入發(fā)射機(jī)進(jìn)行輔助比對，就能真正的實(shí)現(xiàn)自動判斷故障，減少判斷故障處理的時間。

5 結(jié)語

利用自動化系統(tǒng)可以在發(fā)射機(jī)出現(xiàn)問題時甩開故障點(diǎn)，又可以幫助我們輔助定位，只要在平時工作中多總結(jié)，多觀察、積極探索故障規(guī)律和維護(hù)方法，不但可以減少發(fā)射機(jī)的故障率，而且提高了維護(hù)人員處理故障的時間，確保了發(fā)射機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性，可以使設(shè)備處于最佳狀態(tài)，保證圓滿完成安全播音任務(wù)。