短波广播发射机伺服金属管浮子流量计板功能和原理简介

本文以 SW-50D 系列 50kWPSM 短波广播发射机为研究对象，上海自动化仪表主要阐述了其伺服数字处理板和伺服电路控制接口板、伺服模拟处理器板、伺服模拟接口板之间的联系以及伺服金属管浮子流量计板的原理。

1 基本情况

SW-50D 系列 50kWPSM 短波广播发射机伺服控制器电路 （SCP） 的功能是按照发射机控制计算机和控制面板发来的指令实现调谐马达的传动控制。SCP 装在发射机控制组合 CT2 内，该电路包括四块印制电路板：伺服金属管浮子流量计板 （SDP/CT2A6）；伺服控制接口板 （SDI/CT2A13）；伺服模拟处理器板 （SAP/CT2A8）；伺服模拟接口板（SAI/CT2A10）。以上电路板是配对的，处理器板装在组合的前部；接口板装在组合的后部，它们通过组合中央的母板相连接。

金属管浮子流量计板和数字接口板配对，用来实现各种控制功能，即实现手动伺服控制和计算机之间的通讯。模拟处理器板和模拟接口板配对,用来实现调谐马达的传动控制，并监测马达传动的状态信号。模拟处理器板和模拟接口板受控金属管浮子流量计板的总线扩展器，金属管浮子流量计板的总线信号通过母板相连接，母板为发射机各控制插板所共用，这些插板装在发射机控制组合 CT2 内。控制组合CT2的所有电路板都由一个独立的±24V非稳压电源供电，接口板上都装有稳压电源，各伺服电路板用+5V 电源装在数字接口板上。各模拟电路板用±15V 电源装在模拟接口板上，RF 功率控制要求的两个信号由金属管浮子流量计板通过母板送到发射机的控制板，电路板之间的信号关系所示，伺服金属管浮子流量计板 CT2A6 其面板元件的功能。

2 伺服数字处理板

80C31微处理器U17及其相关电路在处理器总线的左边，振荡器 Z1 产生 11.059MHz 时钟信号，它是通讯波特率的基准号。振荡器输出信号经过U3计数器16次分频后当作伺服控制器电路的同步信号,伺服控制信号和状态信号的更新周率来691.2KHz时钟。

看门狗定时器 U1 是一种单稳态振荡器，它的频率约为10脉冲/秒。定时器的输出可将微处理器U17 复位，除非微处理器产生一个脉冲将其重新启动，重新启动输出脉冲是由微处理器 U17 的程序产生的，如果程序执行中出错，重新启动输出脉冲就不会产生，于是看门狗定时器会将微处理器U17复位。

U28 是只读的程序存储器，内部有一只后备电池支持的 RAM 存储器，其存数可以保持十年左右。这种 RAM 存储器在伺服控制中未用，目前只保留一个备用的空插座。数据的存储地址由 U16译码，其存储空间被译为 8K 字节的区段。目前只定义了 SEL5、SEL6 和 SEL7 （40～60K） 三个数据块。SEL5 和 SEL6 给模拟处理器板的存储空间编址；SEL7 给金属管浮子流量计板的存储空间编址。译码器 U26 可以将 SEL7 的地址空间 （56～64K） 进一步译成 1K 的地址区段。该地址区段 SEL7-0 位到SEL7-7 位，给金属管浮子流量计板上输入、输出和定时器等器件的地址译码。锁存器 U27 可以从微处理器的地址/数据输出口分离出低位地址码。由于地址、数据和控制总线被地址/数据总线驱动器 U18和 U19 缓冲放大，并且总线已延伸到模拟处理器板和金属管浮子流量计板上的器件，所以该总线需要一个双向缓冲器 U29 完成读/写操作。驱动器 U15 受微处理器的 P1 端口控制，它用来驱动显示临界工。

伺服数字处理板原理框图中总线右边的电路用来实现输入和输出功能。器件 U4、U20、U30和 U37 都是 81C55存储器，它有一个定时器，两 个 8 位数据端口，一个 6 位数据端口和 256 字节的RAM存储器。U4的定时器可以将691.2KHz时钟分频，产生一个周期为 1.25ms 的方波。方波前沿周期性地产生一个中断指令，按程序更新状态和控制信息，其中包括每个马达的转速。8 组中断程序可以构成一个完整的更新周期。

在伺服控制器电路板之间，器件 U20、U30 和 U37 没有使用。存储器端口无论输入或输出都是独立编程的。存储器的输入信号由光电耦合器隔离；上海自动化仪表输出信号则经过电流源或电流吸收器隔离。所有的输出信号大都经过电流变送器驱动，只有单独一个端口除外。这个端口的输出信号是由电流源U40驱动的，它用来驱动面板显示器的字符段。电流源的字符段驱动电平是+ 5V电流吸收器U9、U11、U12、U25、U40、U41和U42被下拉到地电位，它们的输出端都与+24V非稳压电源相接。

译码器 U24 可以将控制面板增量位置编码器来的正交输入信号译码，产生带有位移量与转动方向信息的两个输入信号。虽然这两个信号未被隔离，但是都经过了 R-C 网络滤波。RS232 串行驱动/吸收器可以将双端的 RS232 接口信号转化为微处理器要求的 TTL 电平串行接口信号，为了提供 RS232 技术条件要求的特殊电源电压，它自己带有电源。这些电压信号直接通过伺服数字接口板构成回路。