【摘　要】
本文介紹了西門子PLC在廣播電視係統中的應用
，實現了廣播電視發射機的實時監控和自動化管理。

【關鍵詞】
1
、PLC
2、WinCC
3


、現場總線

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，新型發射機的控製係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。
本文以我曾做的某電視台發射機房實時監控係統為例，介紹西門子PLC在廣電係統中的應用。係統采用1台西門子S7-300作為主站，5台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麵
，從而給工作人員的管理帶來了方便。

二、 係統硬件
該控製係統共需開關量輸入93點，開關量輸出35點
，模擬量輸入62點。為盡可能減少電磁幹擾，根據發射機分布情況

，係統共分一個主站和五個從站。選用西門子S7-300係列CPU315-2DP作為主工作站，S7-200係列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，並為每一個從站配置了一個TD200文本操作顯示麵板用於本地實時顯示發射機工作參數。在發射台監控室設置了兩台裝有西門子WinCC組態軟件的研華工控機。整個係統通過工業現場總線（PROFIBUS-DP）聯接而成。係統網絡結構見“係統原理圖”。

6台PLC工作站完成最底層的控製動作，包括：開關信號的采集
，模擬信號的采集，以及由PLC給發射機發出控製信號。選用一台S7-300是為了實現上位機冗餘
、底層PLC CPU時鍾校正、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台上位機通過工業以太網（TIP/IP），完成互相冗餘；同時，通過總線將6台PLC的數據全部采集上來，在畫麵上顯示。冗餘的上位機增強了整個係統的可靠性。
由於發射台有著強磁場幹擾和發射機的模擬量信號不在PLC標準範圍之內，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

，並且從電磁兼容的角度考慮
，也保證了采集信號的準確。

三
、 係統軟件
整個軟件係統分為PLC工作站應用軟件和上位機人機界麵組態軟件兩大部分。本係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麵的組態編程。

四、 係統功能
本係統主要實現了下述功能：
1. 自動監測發射機係統運行狀態，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，並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製發射機各種操作。
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幹預或修改某些參數；
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製發射機
，主要的命令有：開機（包括高開
、低開）、關機（包括高關
、低關）、倒機、複位等。值班員通過這些功能
，控製設備的工作狀態。
為了保證係統的安全有效運行，係統提供口令管理機製來限定值班員的操作權限和操作範圍。值班員的權限由係統管理員設定。
係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。係統可以對記錄進行查詢

、檢索

，以便了解值班員對係統的操作
8. 數據查詢
1) 曆史曲線：查詢設備的模擬量
，每五分鍾取一點數據，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
，並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) 一類是五分鍾數據
，它隻包含模擬量，因為數據量較大，隻需保存三個月，五分鍾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，包含故障前後十秒內的所有數據。
4) 所有曆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) 曆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複。
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係統（管理信息係統）是監控係統中的一部分，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
、規範的
、科學的管理。MIS係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係統
、內置Web Server軟件
，利用Web 信息發布技術，通過局辦公網
，為上級領導和相關職能部門提供有關的信息。
weilebaozhengxitongdeanquan
，jianshaoxitongruqinhuorenweipohuaidekenengxing，yingshezhishishishujuwangguan
，shijiankongwangnenggongxiangbangongwangziyuan，bangongwangbunengzhijiefangwenjiankongwang，zhinenganquanxianqudeyuedingdeshishixinxi。

五、 結束語
西門子公司的S7-200係列和S7-300係列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鍾
，使其適合於廣播發射機的自動控製應用。西門子公司提供的編程軟件包和WinCC組態軟件，功能強大，使係統開發變的更容易。



作者簡介：
張傑 男
，生於1978年，助理工程師
，從事自動化係統設計、編程和調試工作





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