DF100A型短波发射机自动化系统简介及其改进
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【摘 要】介绍了以OMRON C200HX PLC为核心的程序参数设置，以及针对在试运行期间遇到的问题或缺陷进行改进的说明。
中图分类号：TN832
我单位系统内部分台站的DF100A型短波发射机自动化控制系统是采用OMRON C200HX PLC进行程序设计的。针对我部门工作实际，我们将该程序试运行期间遇到的问题或缺陷进行了改进。现将原始程序参数设置和改进内容介绍给大家，希望对广电同行有所帮助。
程序参数设置部分
前级调谐部分
DM188：高功率最小高压值变化量
确定当发射机由高功率状态转向低功率状态时的最低高压值。一般说来，高功率状态下的最低高压值可为10.5KV（DM678）；
低功率状态下的最高高压值可为9.5KV（DM972）；
这样，DM188=DM678-DM972（均指采样数值）。DM972加上DM188的数值就是DM678：当在高功率时，若要断高压，则必须高压DM5203先下降到DM678的数值后，高功率转到低功率状态，然后断高压。
DM550：高前回转量
换频结束初加高压且高末栅流最大值时，记录当时高前马达位置值A，然后高前马达向减小方向转，高末栅流大约0.2A时，再记录当前高前马达位值B。那么DM550=A-B。为了更精确的进行调谐，我们根据实际情况将全频段进行分频段处理，频率段不同，此数值有差别。
DM948：高前马达极限变化量
高前调谐时，当高前马达单方向增加转动到该位置时，高前马达回到起点，重新高前调谐。
末级调谐部分
DM569：高末调谐时最大高压值变化量
发射机末级调谐状态时的最高高压值变化量，一般说来可为10.5KV（DM3），一旦高压超过DM3，在调谐的同时发射机就会将高压降低到DM3。
DM3926：点动升功率修正值
发射机升高压10KV的过程中，分两个阶段：①小于DM2的过程中，连续升高压；②大于DM2小于DM972的过程中，点动升高压。
升功率时，当高末屏压DM5203小于数值DM2（DM2=DM972-DM3926）时，连续升功率；当高末屏压DM5203大于数值DM2而小于DM972时，点动升功率。此举措是为了调谐时准确升功率到10KV进行调谐，从而各个参数能够互相匹配。
首次平衡/不平衡调谐
DM999：高末帘栅流上限（反射）
假若DM976（高末帘栅流2安培）的值为#262，对应的高末帘栅流表头值为2安培，那么DM999为高末帘栅流表头值为1.8安培时的采样值。
当进行首次反射功率调谐时，若高末帘栅流大于DM999，则停止进行平转调谐，先进行高末调谐，然后再进行平转调谐。
DM3924：反射功率上限修正值
DM3925：平转微动修正值
高末调谐
DM3920：高末调谐取样修正量
此措施保证：高末调谐完成时，在高末屏流基本不变的情况下高末帘栅流尽量最大。
DM3921：高末调谐阴流最大改变量
即高末调谐时，高末屏流的变化趋势是先增大一点，然后减小到最小值；或者先减小，再增大到一定数值，然后彻底减小到最小值。
这两种情况下的增大到的一定数值，就是由该参数DM3921控制的。一般增大表头量应该在1安培以内。
高末负载调谐
DM3923：高末阴流上限（调谐/负载）修正值
DM3922：屏流6安培下限（调载）修正值
本部分调谐大致过程如下：调谐至屏流最小后，若屏流小于DM5956（高末阴流下限），则调谐负载时屏流增大，直到大于DM5955（屏流下限 调载），然后调谐使得屏流减小，才可能使屏流大于DM5956。（DM5956+5=DM5955）
程序改进部分
我部门的DF100A型发射机自动化系统经过长时间的试运行，暴露了一些不利于安全播音的问题，我们针对其出现的问题和缺陷，通过修改下位机程序，从而使系统运行更加稳定，减少了人为责任事故的发生，为更好地完成安全播音工作奠定了基础。改进部分如下：
①工控机关机或上位机程序长时间关闭问题
当工控机出现问题而不能正常开机或上位机程序出错、关闭时间超过两天（理论上）时，发射机的自动化系统将不能执行自动倒频、开关机操作，我们修改了下位机程序后此问题解决。
程序设计改进思路：在正常情况下，下位机程序每天都要进行运行图的时间比较，当上位机出故障时，应当设置一个条件让下位机不进行时间比较。考虑到PLC模块8上还有一个接点（IQ8-10）是作为备用而闲置的，可以利用此接点来设置一个条件阻止下位机进行运行图时间比较。
程序修改如下：
1） 在程序段名称为“校时与时间处理”的开头添加如下程序：
2）查找地址HR42.15，找到其OUT指令，把常开条件P_On改为常闭条件495.10，如下图：
3）查找地址EM20，分别在指令MOV的常开条件222.06和指令XFER的常开条件222.07前加常闭条件495.10。如下图：
4）修改完程序后当出现上述情况时，短路发射机一单元控制机箱内的1TB3-6和1TB3-7两接点。
程序分析：原来的下位机程序让下位机每天通过上位机程序进行如下四个操作：a、23：56把明天的第一条运行图覆盖当天的第一条运行图；b、当天最后一条运行图任务结束前13分钟，系统自动把明天的第一条运行图任务覆盖当天的第一条运行图任务；c、00：00把存储在EM20的运行图数据覆盖DM20区域；d、00：20把明天运行图存储到EM20。当工控机或者上位机程序关闭时，下位机将检测不到运行图，因此将不能执行运行图任务而停止操作。在“1）”中，我们利用闲置的IQ8-10这一端点作为“上位机工作不正常证实”，当上位机程序正常时（即没有短路1TB3-6、7），I：8.10为OFF状态，常开接点495.10将没有输出，那么常闭接电495.10将有输出。在“2）”中，将P_On改为常闭条件495.10即当工控机或上位机关闭情况下不进行时间的比较。在“3）”中加入常闭条件495.10即当工控机或上位机关闭情况下不进行运行图下载。在“4）”中，1TB3-6是连到1PS3 V+（24V）的，而1TB3-7是连到IQ8-10，短路1TB3-6、7即将I：8.10置ON，常开接点495.10将置1输出，从而使“2）、3）”中的常闭接点495.10不通。
②高前高末参数设置小程序
在自动化系统应用的过程中我们发现，每次更换一些真空器件或电子管的时候，高前高末的参数都会变化，这些将影响到发射机的自动调谐系统，比如调谐超时、调谐失败和没有调谐到正调谐点等等，然后我们必须到下位机程序里面去修改参数才能不影响发射机的自动化调谐，这就需要维护人员必须熟悉下位机程序以及如何修改参数的方法，这给发射机维护带来了不方便。于是，我们设置了一个专门修改高前高末参数的小程序，其操作界面如图1和图2：
图1 高前参数设置界面
图2 高末参数设置界面
在图1和图2中，我们将全频段进行分段，这样能更精确的进行调谐，其设置方法如下：由前面介绍知道“高前回转量”DM550=A-B，经过测试以及厂家告诉我们的数据，我们总结出经验，DM550的值一般在40左右，而“高前A点修正”即当高末栅流达最大值后，末前阴流会有一个从最大值到最小值的摆动，当低频段时，此值可稍为设大一点，高频段时，此值可稍微设小一点，一般取值在25左右。“高前A点修正”设置的前提是末前阴流从最大值到最小值摆动期间，高末栅流在最大值的状态且不大幅度范围内摆动。“高前C点修正”的值我们设置在-10～+10的范围。在设置界面中填入数值后，用自动化系统开启发射机，当调谐完末前级时，半自动干预发射机，如果“末前调谐”电位器数码往大的方向转动时，末前阴流达到最小，那么就把“高前C点修正”值减小；如果“末前调谐”电位器数码往小的方向转动时，末前阴流达到最小，那么就把“高前C点修正”值增大。
在发射机播音频段内，每隔200KHz（为了更精准，也可以每隔100KHz）开启一个频率，然后手动调谐好末前和高末级，将发射机保持在“低功率”状态（屏压要保证有10KV，因为10KV是调谐的一个基准点），然后记录下屏压、屏流和帘栅流的采样值，例如在7M～8M的范围内3个频率的屏流采样值分别是230、232、235，那么“屏流6A”的参数取值可以在230～235之间选择，选择的标准是要兼顾到此频段内所有的值；而3个频率的帘栅流采样值分别是378、364、382，那么“帘栅流1.2A”的参数选择应尽量让3个频率的帘栅流采样值都大过它（但是不能太大），然后“帘栅流1.5A”参数的取值比“帘栅流1.2A”的取值大10～40左右（取值太小的话不容易找到调谐点，但是调谐的速度快；取值太大的话容易找到调谐点，但是调谐的速度会相对慢点）。
高前高末参数设置程序操作简单，而且操作界面直观，只需要对值班员进行简单的培训后都能熟练的应用，方便了对发射机的维护。
③播音前提前5分钟加高压试机
原先设计的程序让发射机在播音前3分钟加高压试机，调谐好后降到“低功率”状态，播音前1分钟再转到“高功率”状态。在运行中我们发现假如发射机加高压后出现故障或有异态，那么将有可能出现停播的情况，不利于安全播音。
程序设计改进思路：当机器处于自动状态时，在判断当前时刻为播音空闲时间的基础上，将现在的PLC时间加上五分钟，与运行图开始时间比较，五分钟后有运行图492.06就被置一，继而触发306.03开始调谐，调谐完毕后转到“低功率”状态，播音前一分钟再转到“高功率”状态。
程序修改如下：
1）查找DM2530，找到指令为MOV的地方，把红圈中的#180改为#300，如下图所示：
2）查找DM2528，找到指令为MOV的地方，把红圈中的#60保持不变，如下图所示：
程序分析：在“1）”中，#300代表5分钟，传送指令MOV（21）把#300传送到DM2530中，然后DM164（存储的是当前时间参数）与DM2530进行ADDL（54）加法指令，并将结果存储在DM2534中，如下图：
DM2534经过一些逻辑运算后被赋值给其他的存储区并去与运行图开始时间比较，程序如下图：
五分钟后有运行图任务，常开接点492.06就被置一，继而触发常开接点306.03开始发射机调谐。在“2）”中，#60代表1分钟，传送指令MOV（21）把#60传送到DM2528中，然后DM164（存储的是当前时间参数）与DM2528进行ADDL（54）加法指令，并将结果存储在DM2524中，如下图：
然后经过一系列的运算，使常开接点511.06置1触发保持指令KEEP（11），常开接点301.11被置1后触发接点7.09输出一个信号让发射机保持在“高功率”状态，如下图：
自从修改了此程序以后，每次发射机提前加完高压试机后我们都可以提前观察发射机的的状态，如果状态不好的话可以进行人工半自动调谐，或有异态情况存在提早发现并找代播机，真正做到防患于未然。