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工控机在地面站功放控制系统中的应用
作者:管理员    发布于:2015-12-24 15:33:18    文字:【】【】【

  随着信息技术的发展,目前,许多卫星地面站都是无人值班的,在卫星通讯系统的总站监控地面站中的通讯设备,为了达到这一目标,必须用工控机采集地面站中各种设备的工作状态,再把工控机中的数据,通过卫星通讯系统,送往总站。

  这里以功率放大器为例,谈一下如何用工业控制计算机,对功率放大器的控制系统进行改造,以便实现在总站监控地面站中的各种设备。时,也能在值班室内,完成两台功率放大器之间的切换过程。限于篇幅,本文不再论述地面站与总站的监控过程。

  1功放监控系统的基本构成由于功率放大器在卫星通讯系统中,占有重要的地位,每个地面站中至少有两台功率放大器,一台处于运行状态,另一台处于备用状态。通过功放转换器,可以实现两台功放之间的互相切换。在功放的顶部都有远程控制的插接口,通过插接口实现功率计算机监控系统结构图放大器的远程控制和地面站之间的数据通讯。是计算机监控系统的结构图。

  1.1状态信号的采集PC11750是一块输入接口板,这是一种16通道的接口电路。输入电范围为5~48V,既可采用干接点输入方式,又可采用湿接点输入方式。中(A)是干接点的接线方式,(B)是湿接点的接线方式。干接点*:2002-04-12一一是无源接点,湿接点是有源接点。由于功放的输出接口米用了继电器的输出方式,所以这里米用干接点的输入方式,只要将功放中继电器的输出接点与继电器开关板的输入端口相连,就能把功放的状态信号采集到计算机中。

  1.2控制信号的原理PCL735是一块继电器开关板,每个板上有12路继电器输出通道,每个继电器有两对常开和常闭触头。一对用于继电器工作状态的指示,另一路用于外部负载电路。是继电器的接线原理图,图中I/O端用于检测继电器的工作状态,当继电器的常开接点闭合时,常开触头的另一端已经接地,COM端为低电平,发光二极管亮,I/O端将电平反相输出高电平,并将其送到工控机内部,以便由软件检测继电器的工作状态。另一对常开触头也闭合。继电器所带的负载形成闭合回路。当继电器线圈失电时,由于常闭触头的另一端已经接电源,COM端为高电平,发光二极管灭。I/0端经反相后输出低电平。

  分析。

  在功率放大器的顶部有一个50芯的插接头。这些引脚的作用是引出控制信号和报警信号。控制信号主要用于控制功率放大器的工作状态。报警信号用于指示功率放大器的常见故障。

  是功率放大器报警系统的接口电路。图中RLIRL8是继电器线圈,RL7用于监控高压开关的工作状态(图中未能标出)。LS273是8D锁存器,用于锁存来自功放内部的状态信号,outo端是锁存信号。CJ0466是七路达林顿阵列,直接驱动继电器线圈。

  为了实现外部电路与内部电路的完全隔离,功率放大器的控制系统,米用继电器的输出方式,每个继电器都有两对常开和常闭触头,继电器的每对触头,一端作为公共端与COM连在一起,另一端作为输出端,直接引到功放的50芯插座上。至于COM端,可以接高电平,也可以接地。如果选择PCI1750接口板,COM端应该接地,采用干接点的输入方式。图中COOL为冷却系统的报警信号,PS为电源故障的报警信功率放大器控制系统接口电路由可知,功放的控制信号主要有7个,即报警复位高压开启、高压关闭、低压开启、低压关闭、增加发射功率和降低发射功率。采用PCL735继电器接口板与50芯插座相连。图中T1116是一个双4D触发器,EA和EB是控制端,两端连在一起,由IN1端加以控制。INCOM是一个接地线,内部继电器线圈接735继电器板中的常开触头,将内部继电器线圈的输出端与INCOM接地线连在一起。当常开触头闭合时,功放内部的继电器线圈带电。功放内部产生相应的动作,从而达到控制目的。

  2功放监控系统的应用软件软件系统有两个部分,一部分用于显示设备的工作状态,另一部分用于控制设备的工作状态。对功放的监测包括设备的报警信号、设备是在线运行状态还是处于备用状态。对于功放的控制,主要是一号功放与二号功放的在线切换。

  功放监控系统软件框图是功放监控系统的软件框图,图中有明显的层次结构,在主界面中有两个子界面,一个是1号功放的监控界面,另一个是2号功放的监控界面。图中只绘出了1号功放的监控界面,2号功放的界面与1号功放的界面完全相同。

  放大器的状态显bookmark0报警系统m同时也晶示示各设备的工作状态在功率bookmark1为了保证通讯系统的安全运行,设备的报警信号采用了声音和图形并行的办法,由于本系统采用了多媒体计算机技术,声音报警直接采用语音表达。相应的图标也能发生变化。如果在一定的时间内无人处理。

  计算机会根据惯例自动处理。

  体报警输出信号,当攻放不能正常发送信号时,该端有输出信号。而且,一旦报警,不能自动复位。故障排除后,可以用人工复位。

  在功放中有一个远程和本地的切换开关,由计算机在监控室进行控制时,机器应该置于远程控制状态。

  在功率放大器的控制界面中,主要是功放的启动和关机控制,攻放的启动要求先开低压,3min后再开高压。关机时先关高压,3min后再关低压。这一过程可以用程序完成。由于处于备用状态的功率放大器,常常是低压已经开启,只需开启高压即可,所以这一过程,大多数情况下是由人工完成的。

  功率放大器的发射功率需要增强时,可以在PWRINC端加一个固定宽度的脉冲。模仿人工的点动方式。发射功率需要减少时,在PWRDEC端加一个固定宽度的脉冲,功率放大器的输出功率就会减小。

  3小结本文所述的卫星地面站功率放大器计算机监控系统,在新疆喀什地面站运行一年来,性能稳定,数据可靠,工作正常。在新疆其它地面站的功放设备,都是新型的功率放大器,用计算机控制更加容易,新的功率放大器都有相应的串行通讯接口,仅需要把功放的串行口与计算机的串行口连在一起(计算机必须用同步接口卡)。就能实现计算机对功率放大器的监控。这里之所以对老式攻放的改造提出讨论,是因为这些老式功放在我国的应用面还很广泛。

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