：吳巧燕

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一、 概述
近年來廣播電視發(fā)射技術(shù)有了飛躍的發(fā)展，發(fā)射機(jī)朝著高效率、全固態(tài)化、智能化方向發(fā)展，新型發(fā)射機(jī)的控制系統(tǒng)多以單片機(jī)為核心構(gòu)成，具有高度的智能化和可靠性。隨著自動(dòng)化技術(shù)的高速發(fā)展，PLC的可靠性也是很高的，使得對(duì)發(fā)射機(jī)的操作做到無人值守已可以實(shí)現(xiàn)。 
介紹西門子PLC在廣電系統(tǒng)中的應(yīng)用。系統(tǒng)采用1臺(tái)西門子S7-300作為主站，5臺(tái)S7-200作為從站，主站通過穩(wěn)定的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線（PROFIBUS-DP）將從站采集的所有PLC的數(shù)據(jù)傳送給上位機(jī)畫面，從而給工作人員的管理帶來了方便。

二、 系統(tǒng)硬件
該控制系統(tǒng)共需開關(guān)量輸入93點(diǎn)，開關(guān)量輸出35點(diǎn)，模擬量輸入62點(diǎn)。為盡可能減少電磁干擾，根據(jù)發(fā)射機(jī)分布情況，系統(tǒng)共分一個(gè)主站和五個(gè)從站。選用西門子S7-300系列CPU315-2DP作為主工作站，S7-200系列CPU224加開關(guān)量輸入輸出模塊EM223和模擬量輸入模塊EM231以及Profibus-DP模塊EM277組成從工作站，并為每一個(gè)從站配置了一個(gè)TD200文本操作顯示面板用于本地實(shí)時(shí)顯示發(fā)射機(jī)工作參數(shù)。在發(fā)射臺(tái)監(jiān)控室設(shè)置了兩臺(tái)裝有西門子WinCC組態(tài)軟件的研華工控機(jī)。整個(gè)系統(tǒng)通過工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線（PROFIBUS-DP）聯(lián)接而成。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)見“系統(tǒng)原理圖”。
6臺(tái)PLC工作站完成zui底層的控制動(dòng)作，包括：開關(guān)信號(hào)的采集，模擬信號(hào)的采集，以及由PLC給發(fā)射機(jī)發(fā)出控制信號(hào)。選用一臺(tái)S7-300是為了實(shí)現(xiàn)上位機(jī)冗余、底層PLC CPU時(shí)鐘校正、自動(dòng)開關(guān)發(fā)射機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和所有采集的數(shù)據(jù)的快速集中處理。
2臺(tái)上位機(jī)通過工業(yè)以太網(wǎng)（TIP/IP），完成互相冗余；同時(shí)，通過總線將6臺(tái)PLC的數(shù)據(jù)全部采集上來，在畫面上顯示。冗余的上位機(jī)增強(qiáng)了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。
由于發(fā)射臺(tái)有著強(qiáng)磁場(chǎng)干擾和發(fā)射機(jī)的模擬量信號(hào)不在PLC標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)，在工作站PLC與發(fā)射機(jī)之間使用了信號(hào)調(diào)理電路聯(lián)接；信號(hào)調(diào)理電路的作用是將發(fā)射機(jī)的模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)的4-20mA模擬信號(hào)作為PLC的輸入，并且從電磁兼容的角度考慮，也保證了采集信號(hào)的準(zhǔn)確。

三、 系統(tǒng)軟件
整個(gè)軟件系統(tǒng)分為PLC工作站應(yīng)用軟件和上位機(jī)人機(jī)界面組態(tài)軟件兩大部分。本系統(tǒng)中采用西門子公司的STEP7和MicroWin_3.2編程軟件進(jìn)行了PLC工作站的應(yīng)用軟件編程，同時(shí)還采用了西門子公司的WinCC組態(tài)軟件進(jìn)行了上位機(jī)人機(jī)界面的組態(tài)編程。

四、 系統(tǒng)功能
本系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)了下述功能：
1. 自動(dòng)監(jiān)測(cè)發(fā)射機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、記錄各參數(shù)量值（包括模擬量和開關(guān)量值）；對(duì)異常情況和參數(shù)越限進(jìn)行記錄報(bào)警；自動(dòng)記錄各機(jī)器開關(guān)機(jī)的時(shí)間及累計(jì)運(yùn)行時(shí)間。
2. 按各頻率每周播出時(shí)間表，定時(shí)（或隨時(shí)）開機(jī)、關(guān)機(jī)、倒機(jī)；
3. 報(bào)警功能：有故障，即時(shí)顯示報(bào)警。本地采用語音聲、光報(bào)警方式，并可根據(jù)故障程度自動(dòng)開啟備用發(fā)射機(jī)；
4. 根據(jù)不同用戶的權(quán)限實(shí)時(shí)控制發(fā)射機(jī)各種操作。
5. 自動(dòng)生成報(bào)表功能：可根據(jù)用戶的要求，生成各類報(bào)表（如日?qǐng)?bào)表、季報(bào)表、故障記錄、維修記錄、檢修記錄、指標(biāo)記錄、交接班記錄等）。報(bào)表可根據(jù)需要進(jìn)行定時(shí)或隨機(jī)打印；
6. 鍵盤功能
1) 可通過小鍵盤對(duì)前端機(jī)進(jìn)行人工干預(yù)或修改某些參數(shù)；
2) 可修改開關(guān)機(jī)時(shí)間、當(dāng)前時(shí)間、倒機(jī)時(shí)間；
3) 可通過鍵盤操作實(shí)現(xiàn)開機(jī)、關(guān)機(jī)、倒機(jī)等操作；
4) 為了避免頻繁倒機(jī)，可屏蔽某一部發(fā)射機(jī)的使用。
7. 遙控操作主要是對(duì)發(fā)射機(jī)的工作參數(shù)進(jìn)行設(shè)置或直接控制發(fā)射機(jī)，主要的命令有：開機(jī)（包括高開、低開）、關(guān)機(jī)（包括高關(guān)、低關(guān)）、倒機(jī)、復(fù)位等。值班員通過這些功能，控制設(shè)備的工作狀態(tài)。
為了保證系統(tǒng)的安全有效運(yùn)行，系統(tǒng)提供口令管理機(jī)制來限定值班員的操作權(quán)限和操作范圍。值班員的權(quán)限由系統(tǒng)管理員設(shè)定。
系統(tǒng)運(yùn)行過程中的操作情況都被自動(dòng)記錄，包括值班員的編號(hào)、時(shí)間、命令等。系統(tǒng)可以對(duì)記錄進(jìn)行查詢、檢索，以便了解值班員對(duì)系統(tǒng)的操作
8. 數(shù)據(jù)查詢
1) 歷史曲線：查詢?cè)O(shè)備的模擬量，每五分鐘取一點(diǎn)數(shù)據(jù)，畫出昨天和今天的兩條曲線。
2) 事件查詢列出設(shè)備發(fā)生故障或越限這兩種事件，并顯示故障代碼及含義，發(fā)生故障設(shè)備的數(shù)據(jù)、狀態(tài)。
9. 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：
1) 一類是五分鐘數(shù)據(jù)，它只包含模擬量，因?yàn)閿?shù)據(jù)量較大，只需保存三個(gè)月，五分鐘數(shù)據(jù)以曲線的方式顯示；
2) 一類是例行數(shù)據(jù)（整點(diǎn)數(shù)據(jù)），包括模擬量、開關(guān)量，整點(diǎn)數(shù)據(jù)是各類報(bào)表的依據(jù)。
3) 另一類是故障數(shù)據(jù)，包含故障前后十秒內(nèi)的所有數(shù)據(jù)。
4) 所有歷史數(shù)據(jù)亦可存入光盤長(zhǎng)期保存。
10. 數(shù)據(jù)庫的通用性和安全性
1) 歷史數(shù)據(jù)存放在主服務(wù)器數(shù)據(jù)庫中，在從服務(wù)器中建立該數(shù)據(jù)庫的鏡像備份，兩者通過定時(shí)校驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)自動(dòng)恢復(fù)。
2) 對(duì)數(shù)據(jù)庫的查閱、修改、刪除設(shè)置不同級(jí)別的權(quán)限，以防數(shù)據(jù)庫中的信息被破壞。
11. MIS系統(tǒng)（管理信息系統(tǒng)）是監(jiān)控系統(tǒng)中的一部分，是一個(gè)小型的數(shù)據(jù)庫，主要是對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)的器材、圖紙資料、技術(shù)檔案進(jìn)行統(tǒng)一的、規(guī)范的、科學(xué)的管理。MIS系統(tǒng)具備一般數(shù)據(jù)庫所具有的各種功能，包括對(duì)器材、圖紙資料、指標(biāo)記錄、維修記錄、交接班記錄進(jìn)行顯示、查詢、檢索、統(tǒng)計(jì)、打印報(bào)表等功能。
12. 遠(yuǎn)程訪問采用網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、內(nèi)置Web Server軟件，利用Web 信息發(fā)布技術(shù)，通過局辦公網(wǎng)，為上級(jí)和相關(guān)職能部門提供有關(guān)的信息。
為了保證系統(tǒng)的安全，減少系統(tǒng)入侵或人為破壞的可能性，應(yīng)設(shè)置實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)，使監(jiān)控網(wǎng)能共享辦公網(wǎng)資源，辦公網(wǎng)不能直接訪問監(jiān)控網(wǎng)，只能按權(quán)限取得約定的實(shí)時(shí)信息。

五、 結(jié)束語
西門子公司的S7-200系列和S7-300系列PLC具有強(qiáng)大的指令，豐富的CPU類型和擴(kuò)展模塊，尤其是CPU模塊內(nèi)部集成了實(shí)時(shí)時(shí)鐘，使其適合于廣播發(fā)射機(jī)的自動(dòng)控制應(yīng)用。西門子公司提供的編程軟件包和WinCC組態(tài)軟件，功能強(qiáng)大，使系統(tǒng)開發(fā)變的更容易。
Siemens P4A221AA0ZC?09 

Siemens 6FX2007-1AC04

KEBA HT401-232-4/0 

BIZERBA 10370777 

Siemens 6ES5390-0UA11 

Siemens 6FC5203-0AC00-0?AA2 

Siemens 6FC5203-0AD10-0?AA0

Siemens 6FC5203-0AB20-0?AA1

Siemens 6AV6542-0CC10-0?AX0 

Flatman FB170SBOED0SG

Lauer LCA200.102.1 

Lauer LCA200.202.2 

Jakob MMD-A1-717

Beijer 0809-013

Siemens 6FC5303-1AF02-1?AK0

Danfoss 17520401 

Lenze 00417192

Weber DIALOG165V 

Siemens 6AV6642-0AA11-0?AX0 

Yaskawa JZNC-XPP02B 

B&R 5PP320-0571-39 

Siemens 6AV3637-1LL00-0?BX0 

Siemens 6FM2805-4AS31 

Siemens 6AV3637-1LL00-0?BX0 

emecanique XBTGT6330

FANUC A05B-2301-C305 

ABB 3HNE00026 

SIEMENS 6FC5203-0AD10-1?AA0

B+R 5AP920.1505-01

Siemens 6FC5203-0AB20-1?AA0

ABB 3HNE00313-1 

Siemens 6AV5020-1AC11-1?AA0 

ADM LCD10L-CACS-REI?S 

LCD PG320240WRTMNNI?10Q 

Atlas Copco 1900071103 

Siemens 6FC5203-0AC00-0?AA0 

Siemens 6FC5203-0AD10-0?AA0 

Siemens 6FC5203-0AD10-0?AA0

Siemens 6FC5303-1AF02-0?AK0 

SAIA 09911701 

SAE MT-50-RS-232 

Siemens 6ES5336-0AB11

ABB 3HNE003131 

Carl 608426-9930

MSC 6367074-1 

Bosch 1070920627-102 

Siemens 3RX9401-0AA00 

Siemens 6SE6400-0BP00-0?AA0

Siemens 6ES7272-0AA20-0?YA0 

Siemens 6AV6545-0BB15-2?AX0 

Bedienfeld ZBE-701 

Siemens TASC300

Siemens G34924-J2000 

Siemens 6FC5203-0AC00-0?AA2

Siemens 6FC5203-0AB20-0?AA1 

KUKA 69-000-398 

Siemens 6FM1496-1BB22 

Siemens TXM1.8U-ML 

Siemens 6AV3627-1LK00-1?AX0 

Siemens 6AV6542-0CA10-0?AX0 

KUKA 69-000-398 

Siemens 6AV6542-0CC10-0?AX0

Siemens 6AV3627-1JK00-0AX0 

Siemens 6AV6542-0CC10-0?AX0

Siemens 6AV6643-0DD01-1?AX1 

ABB 3HNE00311-1 

ABB 3HNE00312-1 

Datalux LMV10R3 

Siemens 6FC5403-0AA00-0?AA1 

Rittal SM6450.020

EBERLE  

Siemens 6AB6124-0BA 

LAUER PG090.207.D 

LAUER PG090.208.E 

LAUER PG090.208.E 

Sony LT10-205B 

Honeywell DCP102110010000?0 

Suetron 81324

SIKO MA55-0001

Raychem VIA-DU-20

Siemens 6SE6406-0AP00-0AA0

Siemens 6EP7000-0GA00-0AA0 

DANFOSS 175N0131 

Siemens 6AV3017-1NE30-0AX0

ADVANTECH SPC-64 

Beckhoff CP65310002 

Siemens 6DD1670-0AF0 

Lauer 960.202.2 

Siemens 6AV6542-0BB15-2AX0 

Siemens 6DD1670-0AF0 

Siemens 6DD1670-0AF0 

BOSCH PNLCC100M 

Emhart Z010007 

Emhart Z010012 

Siemens 6AV3515-1EB01-Z 

GS DA13-NS60/P1R

Siemens 6AV6647-0AH11-3AX0 

Allen Bradley 2711-T9C1 

Siemens 6AW5457-0BA 

IBES HP-ECB-AB1600

SIEMENS 6AV3515-1MA20-1AA0 

RaPoTronic 90020009011 

SIEMENS 6AV3515-1MA20-1AA0 

Siemens 6AV3535-1TA41-0BX0

Siemens 6AV6542-0CA10-0AX0

Siemens 6AV3515-1EB30-1AA0

KEB 00.F5.060-1000

MONDIAL SLC-45-11 

Siemens 6SE7090-0XX84-2FF0 

Siemens 6AP1161-0BV00 

Siemens 6ES7642-2AA00 

PROMESS 14215 110/220V

Siemens 6SE6406-0AP00 

NORDAC SIY991H0342 

SEW DBG11B-08

Siemens 6AV6545-5AD00-0?BP0

SIEMENS 6AV3627-1JK00-0?AX0 

Siemens 6AV3515-1EB30-1?AA0 

SIEMENS 6AV3505-1FB12

SIEMENS 6AV3515-1MA30 

SIEMENS 6AV3515-1MA32

KUHSE 2180000316 

KUHSE KABT9410 

SIMATIC 6AV6618-7BB01-1?AB0

SIEMENS 6AV3627-1JK00-0?AX0

KUHSE 2KMCHMIF00 

SIEMENS 6AV6643-1DD01-1?AX0

ABB 3BSE000460R1 

ega UTV2.2TFT 

KEYENCE LS3100W 

HARTMANN E984101265 

SIEMENS 6AV3505-1FB12

SIEMENS 6ES7626-2AG00-0?AE3

Siemens 6AV3520-1EL00 

SIEMENS 6AW4810-1AJ10 

SIEMENS 6AW4810-1AJ10

SIEMENS 6AV3535-1TA01-0?AX0 

Siemens 6AV3615-1MA20-1?AA0 

Siemens 6AV3617-1JC30-0?AX1 

Siemens 6AV3617-1JC20-0?AX1 

Endress+Hauser DXF351

Lauer 950.000.5

Siemens 6AV6542-0AD15-2?AX0 

Siemens 6AV3505-1FB01 

KEBA HT4-222

KEBA HT4-222/54001 

Omron F150-M05L 

Sauter EYT240F001

Siemens 6AV7804-0BC21-0?AA0 

Siemens 6AV3515-1MA2

Siemens 6AV3515-1MA2

MESA

B&R 5PP120.1043-37

Wöhrle BCA-150-103R

Siemens 6SE6400-0BP00-0?AA1 

UCP 2RML78F32X00F 

Sasse 1360.9915201

Biviator TE608 

unipo® 2SPL02XGAN15 

unipo® 2STF01XCAN02 

unipo® 2RML78F32X01

unipo® 2RML78F32X01F 

unipo® 2IBT9UXT0001 

unipo® 2RCLX2X03001 

unipo® 2RCLX2X03005

Unipo® 2IB751223201 

Unipo® 2IB961223215 

SMA 03F-00:311811 

SMA 03F-00:3118110 

Siemens Coros 6AV3515-1EB01

Siemens 6AV3515-1MA22-1?AA0 

SIEMENS 3UF7200-1AA00-0

Wöhrle MV3-220-06-102

Siemens 6AV3515-1MA32-1?AA0 

Siemens 6AV3515-1MA22-1?AA0 

Allen Bradley 2711P-T6C20D 

Siemens 6SE6406-0AP00-0?AA0 

BR 4D1166.00-590

Siemens 6AV7725-3BA00-0?AD0

Siemens 6AV7803-0AB10-0?AB0 

Siemens 3SB4003-0AB40-5

Johnson DX-9100-8004

Klöckner XV-101-K84 

SMC Dig. ZSE60F-A2-62L

Yamatake SDC10

Atlas Copco 1900-0590-93

RKC F900F801-8*HJ-8?NN-NN

UniOP® MD00R020045

Siemens 3UF1202-1AA00-2 

EH RSG20-31BA1AA

Siemens 6AV3515-1EB01

EH RSG20-61BA1AA

emecanique XBT-C825002

B&R 5AP920.1505-K28

LAUER PCS090 

elrest 010730107

MEGATRON M105

Siemens 6SE9590-0XX87-8BF0 

SIEMENS 6AV6643-0CD01-1AX0

Pro-face 3280007-01 

Kontron 2A09A0016

Siemens 6AV7 615-0AB32-0AG0

ESA 056-473-00047

Siemens 6AV3637-1TP00-0XA0

GEL 8310AAE0000000S

Siemens A5E00160017 

SIEMENS 6AV6 640-0CA11-0AX0

Siemens 6ES5685-0UA11 

Siemens 6ES5605-0UA11

Siemens 6AV3515-1MA22-1AA0 

Siemens 6ES5393-0UA12 

Fanuc A05B2301C335 

Sasse 1360.9915201 

Siemens 6SE7090-0XX84-2FK0

Siemens 6ES5393-0UA13

Siemens 6AV3627-1LK00-1AX0 

Siemens 3RX9400-0AA00

ADVANTECH AWS842TPB

NOVAR E30164155VNLBAA

SIEMENS 6AV3535-1FA01-0XA0

Hartmann&Braun 61424-0-1100801

ABB 61422-0-1100502