DX1000發射機PLC系統分析

傅曉聰

摘要：通過對DX1000發射機PLC控制系統的分析，詳細解答了PLC如何實現對發射機的控制和運行數據的監控，以及如何通過遠程通訊實現與五個功放單元（PB）和冷卻系統進行控制和運行數據的采集。

關鍵詞：DX1000發射機；PLC；RIO通訊；發射機控制

由于DX1000發射機功率大，工作在高頻、高電壓的工作環境下，因此單靠值班人員對現場進行數據采集已經不能滿足實際控制的需要，同時隨著發射機技術的不斷發展，控制的實時性、可靠性、快捷性、抗干擾性顯得尤為重要。為了能滿足這些要求DX1000發射機的控制系統采用AB公司SLC500系列的PLC進行控制，而操作人員通過觸摸屏就可實現控制PLC從而達到控制發射機的目的。

1DX1000發射機控制系統簡述

DX1000發射機控制系統各部分間控制邏輯如下圖所示，發射機的總控制PLC的CPU模塊型號為5/04，通過TCU中PLC機架上的輸入、輸出模塊與TCU子機柜的控制板進行數據交換，通過CCU中PLC機架上的輸入、輸出模塊與CCU子機柜內的控制板進行數據交換，使用TCUPLC機架上的5槽位的掃描模塊（1747SN模塊）與PB1、PB2、PB3的PLC以及冷卻A控制單元PLC通訊，使用TCU

PLC機架上的6槽位的另一塊掃描模塊（1747SN模塊）與PB4、PB5的PLC以及冷卻B控制單元PLC通訊，TCU的PLC采用DH485協議與觸摸屏（MMI人機接口）通訊顯示發射機各部分的狀態，并接收觸摸屏的操作指令，實現對發射機的控制和監測。

2DX1000發射機控制系統的數據交換

2.1發射機開關機信號的輸入輸出

PLC的數字量輸入輸出電路，是把現場各種開關量信號轉換成用于PLC內部處理的標準信號。DX1000發射機通過1746IV32模塊就可獲取發射機的開關機狀態、射頻開關狀態、閉鎖狀態、電源運行狀態等開關量信息，在PLC程序中采用模塊形式的傳送指令（MOV）把總控PLC機架8槽IV32的狀態傳送到地址N10：3。而使用1746OV32模塊用來控制實際輸出設備的開和閉，是晶體管輸出漏型PLC模塊，只可用于直流設備的控制，這樣通過OV32模塊就可控制發射機的開與關、升降功率、射頻封鎖、射頻源切換、音頻源切換、冷卻系統開關、并機組合狀態切換等開關量的控制。

2.2發射機功率等模擬信號的輸入輸出

DX1000發射機所使用的1746NI4和1746NIO4V的模擬量輸入輸出模塊是單槽模塊，用戶可選輸入信號，讓用戶來組態每個輸入通道是來自現場傳感器的電壓信號還是電流信號，掃描結束后自動I/O更新，無需編寫特殊的命令訪問模擬量數據，減少編程時間。

NI4和NIO4V模塊把模擬輸入信號轉換成16位二進制數值，存儲在SLC處理器的映像表中。NI4的每個輸入通道在輸入映像表中都作為一個單獨字來尋址。而NIO4V共使用了2個輸入字和2個輸出字。

NI4模塊采用多層地址復用技術處理入射功率、反射功率、天線零點和網絡零點四個模擬量和5個PB的抑制功率、總的抑制零點這6個模擬數據，還要處理伺服系統的位置數據等模擬數據。

NIO4V模塊的兩個輸出通道用來輸出數據到TCU柜的顯示板進行顯示，顯示數據包括總輸出功率、總反射功率、5個PB總電流值、5個PB平均功放電壓。

2.3發射機的遠程通訊

2.3.1通訊鏈路的組成

總控PLC中5、6槽的遠程I/O（RIO）掃描器（1747SN）主要用于SLC500遠程I/O掃描，使用它，SLC處理器可以與遠程的1746I/O框架，以及其RIO兼容的操作員界面和控制設備進行通訊。1747SN掃描器通過遠程I/O鏈路與遠程設備進行通訊。如圖1所示，DX1000發射機有兩條RIO通訊鏈路，RIO鏈路1是TCU的5槽1747SN作為掃描器、三個PB的1747DCM和冷卻A的17918BC/B作為適配器，RIO鏈路2是TCU的6槽1747SN作為掃描器、兩個PB的1747DCM和冷卻B的17918BC/B作為適配器。

2.3.2通訊鏈路數據交換原理

掃描器允許每個適配器使用固定數量的掃描器輸入和輸出映像。SLC處理器中部分映像區劃分給本地I/O，其余區間劃分給掃描器用于遠程I/O，掃描器遠程I/O映像區細分為邏輯機架，進而將邏輯機架劃分成邏輯組。滿邏輯機架包括8個輸入和8個輸出映像字，一個邏輯組包括1個邏輯機架中的1個輸入和1個輸出字，每個邏輯組分配一個07的序號，掃描器按順序與每個邏輯設備進行通訊，掃描器傳送RIO數據是基于邏輯設備而非適配器。

在RIO鏈路1中，PB1、PB2、PB3和冷卻A的適配器分別占用5槽1747SN在SLC處理器輸入輸出映像邏輯機架0、1、2、3，PB1、PB2、PB3的1747DCM（適配器）占用邏輯機架0、1、2的滿邏輯機架映像，如PB3占用圖5中所示的組16到組23的映像區，而冷卻A的智能I/O模塊17918BC/B占用1/4邏輯機架。

3結語

DX1000發射機PLC系統就是通過數字I/O和模擬I/O模塊實現與外部數字和模擬數據的交換，從而實現對發射機的控制和運行參數監控。理解了發射機PLC控制原理有助于處理故障和設備維護水平地提高，快速判斷故障部位，減少故障處理的盲目性，發射機維護人員的業務水平就能得到進一步提升。

參考文獻：

[1]遠程I/O掃描器（目錄號1747SN）用戶手冊.AllenBradley公司.

[2]PLC教程（第3版）/（美）皮特魯澤拉（FrankD.Petruzella）著，侯世英等譯.—北京：人民郵電出版社，2007.5（2008.2重印）.