发射机房的天线自动控制系统

摘要：文章对594 台丙机房新建的天线控制系统的组成、主要功能进行了介绍，分析了天线控制系统的采样电路和控制电路的原理，同时对系统软件的操作界面和基本流程图作了介绍。

　　1 引言

　　随着发射台信息化建设的深入开展，为了实现发射机房监控系统的全自动化控制，我台丙机房5部150kW短波发射机新建了天线自动控制系统。天线控制系统作为发射机房监控系统的一个子系统，可以受远端监控机房的控制，为机房监控系统提供天线控制接口和数据上传接口；能够提供手动方式或自动方式，独立完成对天线同轴开关和场地转换开关的切换控制；自动状态下，天控系统根据运行时间表自动倒换工作；可以对天线的控制操作和故障进行记录、统计和查询；同时可以完成对天线、假负载工作状态的监测。下面对我机房的天线自动控制系统作一简要介绍。

　　2 天线自动控制系统的基本结构

　　天线自动控制系统采用了工业控制计算机加带光耦隔离的DI/O板的设计方案。带光耦隔离的DI/O板主要由若干个光电耦合器组成，可以使天线自动控制单元与受控对象之间进行电隔离，确保系统工作的稳定性。其中，工控机采用研华原装IPC-610（P42.8G，512M，80G硬盘，comb光驱，10/100M自适应网卡），17寸工业触摸屏显示器作为显示终端；开关量输入采用研华PCI-1752（64路入PC104总线输入板），输出卡采用研华PCI-1754（64路出PC104总线输出板）。

　　2.1 系统组成

　　天线自动控制系统主要包括硬件和软件两个部分。

　　硬件系统包括如下三个部分：

　　（1）管理控制中心：主要由工控机和DI/O卡构成（含触摸屏、鼠标、键盘等外围设备）。

　　（2）天线控制和状态采样单元：主要由控制和采样电路构成。

　　（3）受控单元：主要由同轴开关和场地开关组成。

　　软件系统用LABVIEW语言进行编写，主要包含：自动运行、手动运行、数据记录等。

　　2.2 系统控制原理

　　图1为天线自动控制系统控制原理框图。该系统由工业控制计算机对系统进行管理和控制，控制时，由软件系统通过DI/O卡对控制电路发出控制指令，控制电路根据控制指令对执行单元（受控对象：同轴开关和场地开关）进行相应控制动作，从而使天线转到被指定的相应位置；同时，采样电路对受控对象的开关状态进行采样，通过DI/O卡反馈给工业控制计算机。

图1 天线自动控制系统控制原理框图

　　3 硬件控制部分

　　3.1 受控对象的位置关系

　　天线自动控制系统的受控对象主要是同轴开关和场地开关，它们均受控于控制电路。图2为同轴开关（KT）和场地开关（K）控制原理图。

图2 同轴开关（KT）和场地开关（K）控制原理图

同轴开关KT0-KT4有两种工作状态，即：天线位和假负载位。天线位表示发射机连接到对应天线上；假负载位表示发射机连接到对应假负载上。场地开关K1、K2、K3、K4、K5也有两种工作状态，即：直通和转向，直通表明此时场地开关按照十字直接接通天线；转向表明此时场地开关按照转向方向接通天线。代播机可以使用任何一副天线，C01机、C02机、CO3机、C04机除了能接通本机天线外，只能依次使用下一级天线，即：C01机可接通301、302、303、304、305、备用天线；C02机可接通302、303、304、305、备用天线；C03机可接通304、305、备用天线；C04机可接通305、备有天线。　　3.2 同轴开关控制及采样电路