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：吴巧燕

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一、 概述
近年来广播电视发射技术有了飞跃的发展，发射机朝着高效率、全固态化、智能化方向发展，新型发射机的控制系统多以单片机为核心构成，具有高度的智能化和可靠性。随着自动化技术的高速发展，PLC的可靠性也是很高的，使得对发射机的操作做到无人值守已可以实现。 
介绍西门子PLC在广电系统中的应用。系统采用1台西门子S7-300作为主站，5台S7-200作为从站，主站通过稳定的工业现场总线（PROFIBUS-DP）将从站采集的所有PLC的数据传送给上位机画面，从而给工作人员的管理带来了方便。

二、 系统硬件
该控制系统共需开关量输入93点，开关量输出35点，模拟量输入62点。为尽可能减少电磁干扰，根据发射机分布情况，系统共分一个主站和五个从站。选用西门子S7-300系列CPU315-2DP作为主工作站，S7-200系列CPU224加开关量输入输出模块EM223和模拟量输入模块EM231以及Profibus-DP模块EM277组成从工作站，并为每一个从站配置了一个TD200文本操作显示面板用于本地实时显示发射机工作参数。在发射台监控室设置了两台装有西门子WinCC组态软件的研华工控机。整个系统通过工业现场总线（PROFIBUS-DP）联接而成。系统网络结构见“系统原理图”。
6台PLC工作站完成zui底层的控制动作，包括：开关信号的采集，模拟信号的采集，以及由PLC给发射机发出控制信号。选用一台S7-300是为了实现上位机冗余、底层PLC CPU时钟校正、自动开关发射机数据存储和所有采集的数据的快速集中处理。
2台上位机通过工业以太网（TIP/IP），完成互相冗余；同时，通过总线将6台PLC的数据全部采集上来，在画面上显示。冗余的上位机增强了整个系统的可靠性。
由于发射台有着强磁场干扰和发射机的模拟量信号不在PLC标准范围之内，在工作站PLC与发射机之间使用了信号调理电路联接；信号调理电路的作用是将发射机的模拟量信号转化为标准的4-20mA模拟信号作为PLC的输入，并且从电磁兼容的角度考虑，也保证了采集信号的准确。

三、 系统软件
整个软件系统分为PLC工作站应用软件和上位机人机界面组态软件两大部分。本系统中采用西门子公司的STEP7和MicroWin_3.2编程软件进行了PLC工作站的应用软件编程，同时还采用了西门子公司的WinCC组态软件进行了上位机人机界面的组态编程。

四、 系统功能
本系统主要实现了下述功能：
1. 自动监测发射机系统运行状态，实时监测、记录各参数量值（包括模拟量和开关量值）；对异常情况和参数越限进行记录报警；自动记录各机器开关机的时间及累计运行时间。
2. 按各频率每周播出时间表，定时（或随时）开机、关机、倒机；
3. 报警功能：有故障，即时显示报警。本地采用语音声、光报警方式，并可根据故障程度自动开启备用发射机；
4. 根据不同用户的权限实时控制发射机各种操作。
5. 自动生成报表功能：可根据用户的要求，生成各类报表（如日报表、季报表、故障记录、维修记录、检修记录、指标记录、交接班记录等）。报表可根据需要进行定时或随机打印；
6. 键盘功能
1) 可通过小键盘对前端机进行人工干预或修改某些参数；
2) 可修改开关机时间、当前时间、倒机时间；
3) 可通过键盘操作实现开机、关机、倒机等操作；
4) 为了避免频繁倒机，可屏蔽某一部发射机的使用。
7. 遥控操作主要是对发射机的工作参数进行设置或直接控制发射机，主要的命令有：开机（包括高开、低开）、关机（包括高关、低关）、倒机、复位等。值班员通过这些功能，控制设备的工作状态。
为了保证系统的安全有效运行，系统提供口令管理机制来限定值班员的操作权限和操作范围。值班员的权限由系统管理员设定。
系统运行过程中的操作情况都被自动记录，包括值班员的编号、时间、命令等。系统可以对记录进行查询、检索，以便了解值班员对系统的操作
8. 数据查询
1) 历史曲线：查询设备的模拟量，每五分钟取一点数据，画出昨天和今天的两条曲线。
2) 事件查询列出设备发生故障或越限这两种事件，并显示故障代码及含义，发生故障设备的数据、状态。
9. 数据存储：
1) 一类是五分钟数据，它只包含模拟量，因为数据量较大，只需保存三个月，五分钟数据以曲线的方式显示；
2) 一类是例行数据（整点数据），包括模拟量、开关量，整点数据是各类报表的依据。
3) 另一类是故障数据，包含故障前后十秒内的所有数据。
4) 所有历史数据亦可存入光盘长期保存。
10. 数据库的通用性和安全性
1) 历史数据存放在主服务器数据库中，在从服务器中建立该数据库的镜像备份，两者通过定时校验，发现问题及时自动恢复。
2) 对数据库的查阅、修改、删除设置不同级别的权限，以防数据库中的信息被破坏。
11. MIS系统（管理信息系统）是监控系统中的一部分，是一个小型的数据库，主要是对机房内的器材、图纸资料、技术档案进行统一的、规范的、科学的管理。MIS系统具备一般数据库所具有的各种功能，包括对器材、图纸资料、指标记录、维修记录、交接班记录进行显示、查询、检索、统计、打印报表等功能。
12. 远程访问采用网络操作系统、内置Web Server软件，利用Web 信息发布技术，通过局办公网，为上级和相关职能部门提供有关的信息。
为了保证系统的安全，减少系统入侵或人为破坏的可能性，应设置实时数据网关，使监控网能共享办公网资源，办公网不能直接访问监控网，只能按权限取得约定的实时信息。

五、 结束语
西门子公司的S7-200系列和S7-300系列PLC具有强大的指令，丰富的CPU类型和扩展模块，尤其是CPU模块内部集成了实时时钟，使其适合于广播发射机的自动控制应用。西门子公司提供的编程软件包和WinCC组态软件，功能强大，使系统开发变的更容易。
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

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Siemens A5E00160017 

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Siemens 6ES5605-0UA11

Siemens 6AV3515-1MA22-1AA0 

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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