：吳巧燕

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一、 概述
近年來廣播電視發射技術有了飛躍的發展，發射機朝著高效率、全固態化、智能化方向發展，新型發射機的控制系統多以單片機為核心構成，具有高度的智能化和可靠性。隨著自動化技術的高速發展，PLC的可靠性也是很高的，使得對發射機的操作做到無人值守已可以實現。 
介紹西門子PLC在廣電系統中的應用。系統采用1臺西門子S7-300作為主站，5臺S7-200作為從站，主站通過穩定的工業現場總線（PROFIBUS-DP）將從站采集的所有PLC的數據傳送給上位機畫面，從而給工作人員的管理帶來了方便。

二、 系統硬件
該控制系統共需開關量輸入93點，開關量輸出35點，模擬量輸入62點。為盡可能減少電磁干擾，根據發射機分布情況，系統共分一個主站和五個從站。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，并為每一個從站配置了一個TD200文本操作顯示面板用于本地實時顯示發射機工作參數。在發射臺監控室設置了兩臺裝有西門子WinCC組態軟件的研華工控機。整個系統通過工業現場總線（PROFIBUS-DP）聯接而成。系統網絡結構見“系統原理圖”。
6臺PLC工作站完成zui底層的控制動作，包括：開關信號的采集，模擬信號的采集，以及由PLC給發射機發出控制信號。選用一臺S7-300是為了實現上位機冗余、底層PLC CPU時鐘校正、自動開關發射機數據存儲和所有采集的數據的快速集中處理。
2臺上位機通過工業以太網（TIP/IP），完成互相冗余；同時，通過總線將6臺PLC的數據全部采集上來，在畫面上顯示。冗余的上位機增強了整個系統的可靠性。
由于發射臺有著強磁場干擾和發射機的模擬量信號不在PLC標準范圍之內，在工作站PLC與發射機之間使用了信號調理電路聯接；信號調理電路的作用是將發射機的模擬量信號轉化為標準的4-20mA模擬信號作為PLC的輸入，并且從電磁兼容的角度考慮，也保證了采集信號的準確。

三、 系統軟件
整個軟件系統分為PLC工作站應用軟件和上位機人機界面組態軟件兩大部分。本系統中采用西門子公司的STEP7和MicroWin_3.2編程軟件進行了PLC工作站的應用軟件編程，同時還采用了西門子公司的WinCC組態軟件進行了上位機人機界面的組態編程。

四、 系統功能
本系統主要實現了下述功能：
1. 自動監測發射機系統運行狀態，實時監測、記錄各參數量值（包括模擬量和開關量值）；對異常情況和參數越限進行記錄報警；自動記錄各機器開關機的時間及累計運行時間。
2. 按各頻率每周播出時間表，定時（或隨時）開機、關機、倒機；
3. 報警功能：有故障，即時顯示報警。本地采用語音聲、光報警方式，并可根據故障程度自動開啟備用發射機；
4. 根據不同用戶的權限實時控制發射機各種操作。
5. 自動生成報表功能：可根據用戶的要求，生成各類報表（如日報表、季報表、故障記錄、維修記錄、檢修記錄、指標記錄、交接班記錄等）。報表可根據需要進行定時或隨機打印；
6. 鍵盤功能
1) 可通過小鍵盤對前端機進行人工干預或修改某些參數；
2) 可修改開關機時間、當前時間、倒機時間；
3) 可通過鍵盤操作實現開機、關機、倒機等操作；
4) 為了避免頻繁倒機，可屏蔽某一部發射機的使用。
7. 遙控操作主要是對發射機的工作參數進行設置或直接控制發射機，主要的命令有：開機（包括高開、低開）、關機（包括高關、低關）、倒機、復位等。值班員通過這些功能，控制設備的工作狀態。
為了保證系統的安全有效運行，系統提供口令管理機制來限定值班員的操作權限和操作范圍。值班員的權限由系統管理員設定。
系統運行過程中的操作情況都被自動記錄，包括值班員的編號、時間、命令等。系統可以對記錄進行查詢、檢索，以便了解值班員對系統的操作
8. 數據查詢
1) 歷史曲線：查詢設備的模擬量，每五分鐘取一點數據，畫出昨天和今天的兩條曲線。
2) 事件查詢列出設備發生故障或越限這兩種事件，并顯示故障代碼及含義，發生故障設備的數據、狀態。
9. 數據存儲：
1) 一類是五分鐘數據，它只包含模擬量，因為數據量較大，只需保存三個月，五分鐘數據以曲線的方式顯示；
2) 一類是例行數據（整點數據），包括模擬量、開關量，整點數據是各類報表的依據。
3) 另一類是故障數據，包含故障前后十秒內的所有數據。
4) 所有歷史數據亦可存入光盤長期保存。
10. 數據庫的通用性和安全性
1) 歷史數據存放在主服務器數據庫中，在從服務器中建立該數據庫的鏡像備份，兩者通過定時校驗，發現問題及時自動恢復。
2) 對數據庫的查閱、修改、刪除設置不同級別的權限，以防數據庫中的信息被破壞。
11. MIS系統（管理信息系統）是監控系統中的一部分，是一個小型的數據庫，主要是對機房內的器材、圖紙資料、技術檔案進行統一的、規范的、科學的管理。MIS系統具備一般數據庫所具有的各種功能，包括對器材、圖紙資料、指標記錄、維修記錄、交接班記錄進行顯示、查詢、檢索、統計、打印報表等功能。
12. 遠程訪問采用網絡操作系統、內置Web Server軟件，利用Web 信息發布技術，通過局辦公網，為上級和相關職能部門提供有關的信息。
為了保證系統的安全，減少系統入侵或人為破壞的可能性，應設置實時數據網關，使監控網能共享辦公網資源，辦公網不能直接訪問監控網，只能按權限取得約定的實時信息。

五、 結束語
西門子公司的S7-200系列和S7-300系列PLC具有強大的指令，豐富的CPU類型和擴展模塊，尤其是CPU模塊內部集成了實時時鐘，使其適合于廣播發射機的自動控制應用。西門子公司提供的編程軟件包和WinCC組態軟件，功能強大，使系統開發變的更容易。
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

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Fanuc A05B2301C335 

Sasse 1360.9915201 

Siemens 6SE7090-0XX84-2FK0

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Siemens 6AV3627-1LK00-1AX0 

Siemens 3RX9400-0AA00

ADVANTECH AWS842TPB

NOVAR E30164155VNLBAA

SIEMENS 6AV3535-1FA01-0XA0

Hartmann&Braun 61424-0-1100801

ABB 61422-0-1100502