基于3種技術(shù)的實際控制設(shè)計

PSM大功率短波發(fā)射機具有電壓低、工作穩(wěn)定、效率高等優(yōu)點。在北廣出廠TBH-522型號150KW短波PSM發(fā)射機中，其開機、關(guān)機、加高壓、落高壓的邏輯控制部分是控1小盒來控制，現(xiàn)以控1的偏壓開關(guān)K4吸合與故障為底，結(jié)合三種不同控制技術(shù)，由點至面來看看各自的控制原理與其相應(yīng)的處理過程。
一、繼電器系統(tǒng)工作原理
見下K4合的控制圖：
其中：1K10A是偏壓開關(guān)合的繼電器信號。
1K9B是燈絲正常的繼電器吸合信號。
1K11A是額定燈絲的吸合信號。（在后面控制系統(tǒng)的改造中，被甩掉）
3K3B是整機處于開機狀態(tài)的信號。
通過上圖，我們可以很清晰地看出K4合的邏輯條件都是由繼電器之間的連鎖構(gòu)成，通過它們之間的連鎖，從而供給K4所需的∽36V開關(guān)電源。一旦有一環(huán)出現(xiàn)問題，則全部都會出現(xiàn)癱瘓的狀態(tài)。
二、工控系統(tǒng)特點
其實際的工作原理如下：
合偏壓K4所需的邏輯條件分別為：機保開關(guān)，饋線開關(guān)，門開關(guān)合，水導(dǎo)正常，偏壓合接點，燈絲正常，偏壓合接點。其FPGA將各點邏輯信號采集進(jìn)來，見下圖，圖中為偏壓合接點信號的采集線路，其它的線路采集如同。
當(dāng)輸入端為低電平時，光耦內(nèi)部發(fā)光二極管導(dǎo)通發(fā)光，發(fā)光二極管D1導(dǎo)通發(fā)光，并且光耦內(nèi)部的發(fā)光二極管使得光敏三極管導(dǎo)通，使得送入FPGA的輸出端和地短路，將邏輯0送入FPGA；輸入端為高電平或處于懸空狀態(tài)，光耦內(nèi)部的發(fā)光二極管截止、發(fā)光二極管D1截止不亮，光耦內(nèi)部的光敏三極管截止，由于R2上拉電阻的存在，此時將邏輯“1”送入FPGA。
當(dāng)以上的各個邏輯條件都送“0”到FPGA處理器內(nèi)，它就會根據(jù)邏輯條件成立的條件，形成輸出信號，去控制外部的K4的吸合。輸出端當(dāng)外部控制電路信號正常時，F(xiàn)PGA輸入過來低電平地信號，將12v拉低，光耦合動作，從而形成交流36V的控制信號去K4，讓其吸合。
三、PLC工控系統(tǒng)特點
PLC的梯形圖在形式上沿襲了傳統(tǒng)的繼電器電氣控制圖，該程序采用典型的條件吸合方式。
(c)符號對照
圖3啟動控制程序
當(dāng)外部各個取樣電路，如：X0,X1等動作觸點閉合.另在電路中加入手動吸合K4，作為備用的測試按鍵，以便故障處理中測試K4的好壞。輸出繼電器Y0導(dǎo)通，交流繼電器K4吸合。實現(xiàn)電路的控制啟動。當(dāng)輸入電路中，任一條件不成立時，Y0會立馬斷開，K4失電而停
四、整定結(jié)果與性能評價
4.1繼電器系統(tǒng)
(1)調(diào)諧的時候，不好抓位置，因為其用電位器來定位。
(2)開機控制中，因為出了整個控制平臺都是基于繼電器控制，在控制盒中常常可以觀察或聽到繼電器自身的震動聲，這在一定程度上造成機械干擾，一旦某個繼電器除了吸合的問題，震動更為加劇，而且在故障巡查中，不好發(fā)現(xiàn)已出問題的繼電器點，大部分都有自身震動的現(xiàn)象。
(3)其控制邏輯是依靠觸點的機械動作實現(xiàn)控制，其吸合速度慢，毫秒級。
(4)在控制上，其系統(tǒng)是靠時間繼電器的滯后動作實現(xiàn)延時控制，而時間繼電器定時精度不高，受環(huán)境影響大，在復(fù)雜的干擾環(huán)境下會出現(xiàn)時間調(diào)整困難。
(5)其控制邏輯是既定的邏輯控制不能依照情況更改，應(yīng)用面和可變面狹窄。
4.2FPGA系統(tǒng)
(1)采用存儲邏輯，其控制邏輯是以程序方式存儲在內(nèi)存中，要改變控制邏輯，只需改變程序即可。
(2)其延時控制來說，它采用半導(dǎo)體集成電路作定時器，時鐘脈沖由晶體振蕩器產(chǎn)生，精度高，調(diào)整時間方便，不受環(huán)境影響在處理問題上就能顯現(xiàn)出很大的優(yōu)勢。
(3)其整體的輸入輸出接口，基本采用光耦設(shè)計，在很大的程度上避免了干擾的影響，對每個信號正確無誤的輸入輸出都起到了作用。
(4)其在溫度達(dá)到50度以上的工作環(huán)境下，對于FPGA自身的壽命會有影響，另外筆者還碰到夏天其因溫度過高，而造成系統(tǒng)的死機。從而造成全部工作器械的命令癱瘓。
(5)其邏輯指令可隨時進(jìn)行修改，使用靈活。
4.3PLC系統(tǒng)
(1)其應(yīng)用簡單，用梯形圖等簡單的編程語言就能構(gòu)成系統(tǒng)，容易上手，一旦運用后，可以便于基層維護(hù)人員直接修改，讓人一學(xué)就會，它是面向現(xiàn)場、面向問題、面向用戶的簡單直觀的程序控制語言。
(2)易于安裝，便于維護(hù)。因為連接現(xiàn)場設(shè)備的硬件接口實際上是PLC的組成部分，模塊化的自診斷接口電路能指出故障，并易于排除故障與替換故障部件，其器件構(gòu)成都是固態(tài)的，維護(hù)時只需更換模塊級插入式部件就可以了。
(3)其比FPGA更適合在強噪聲，大電磁干擾，機械振動，極端溫度的環(huán)境中工作，是專為工業(yè)環(huán)境的惡劣條件下應(yīng)用而設(shè)計的。
五、結(jié)語
各個控制系統(tǒng)對發(fā)射機的控制都是基于發(fā)射機的控制基本邏輯進(jìn)行相關(guān)的設(shè)置來實現(xiàn)的，唯一不同的就是控制的器件，隨著電子技術(shù)的廣泛發(fā)展與應(yīng)用，以及更快的數(shù)據(jù)處理技術(shù)的出現(xiàn)。基于發(fā)射機的控制方案的設(shè)計與實現(xiàn)還有更多的值得改善和期待的地方。