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【摘 要】 介紹了現(xiàn)代雷達對系統(tǒng)監(jiān)測和控制的要求，及如何利用可編程邏輯控制器（PLC）來實現(xiàn)現(xiàn)代雷達監(jiān)測和監(jiān)控系統(tǒng)。
???? 關鍵詞：可編程邏輯控制 網絡 CAN總線
1 引 言
雷達作為傳感頭在作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)中的重要性是顯而易見的，C3I系統(tǒng)（指揮、控制、通信和情報系統(tǒng)）要求雷達以組網的方式來實現(xiàn)信息的共享和交換，同時還要具有遠程管理（遠程故障上報、遠程維護、遠程開關機）的功能，這樣才能在保護自己的前提下更有力地打擊敵人。要實現(xiàn)上述功能必須對每個雷達實現(xiàn)智能化管理。首先，雷達本身必須能夠及時地、準確地判斷自己的工作狀態(tài)，是故障狀態(tài)、正常狀態(tài)、或性能下降狀態(tài)，并將狀態(tài)上報至上級指揮系統(tǒng)，由指揮系統(tǒng)統(tǒng)一指揮雷達的開關機。同時，要及時判斷雷達內部各分系統(tǒng)狀態(tài)，以便維護和及時檢修。
大型雷達由于分布范圍大，其操作員不僅要知道遠程設備的狀態(tài)還要能在主控臺上直接觀察波形和數(shù)據形式的遠程監(jiān)測點信息，以便判斷其工作狀況，如接收機的噪聲、發(fā)射機的功率等信息，這些信息都是操作員評估雷達狀態(tài)的依據。
一般來說，現(xiàn)代的雷達都已配有自動錄取設備、雷達各系統(tǒng)之間的連網并不困難，只要在雷達之間提供一條通信通道，雷達數(shù)據即可實現(xiàn)共享和交換；但雷達本身的各分系統(tǒng)并不都帶智能接口、對各分系統(tǒng)的檢測和控制并不能簡單地實現(xiàn)，這時選用一種適合雷達各系統(tǒng)使用的監(jiān)控設備來提高雷達各分系統(tǒng)的智能檢測和控制水平就成了提高雷達自動化水平的關鍵。
2 用PLC實現(xiàn)雷達監(jiān)控自動化
2.1 實現(xiàn)雷達監(jiān)控自動化方法的比較
實現(xiàn)各分系統(tǒng)的智能管理，可用如下三種設備：
微型計算機，單板機和PLC。
表1比較了上述三種設備實現(xiàn)方法的優(yōu)缺點。
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??? 由表1可見，雷達系統(tǒng)的監(jiān)控宜選用PLC。
2.2 PLC的發(fā)展、應用和特點
可編程邏輯控制器是由繼電器控制邏輯發(fā)展而來的，其最基本的控制是順序控制和邏輯控制 。PLC是隨著工業(yè)繼電器控制與C3技術（Computer、Control、Communication）相結合而不斷發(fā)展和完善的。PLC發(fā)展至今不僅具有邏輯運算、計數(shù)、定時等基本功能，還具有數(shù)值運算、模擬調節(jié)、監(jiān)控、記錄、顯示、與計算機接口、通信等功能。其應用范圍也不斷擴大，不僅能進行一般的邏輯控制，還能進行中斷控制、智能控制、過程控制、遠程控制。同時，在性能上也不斷提高 ，采用微處理器、提高運算速度、編程軟件多樣化和高級化；現(xiàn)代PLC逐漸融合了485串口總線 、CAN總線、網絡技術等，極大地滿足了用戶對數(shù)據采集和數(shù)據通信的需求。下面詳介其特點 ：
·可實現(xiàn)多樣的控制：如步進順序控制、限時控制、條件控制、計數(shù)控制、冗余控制、監(jiān)控控制等。
·可配置性：根據用戶的需求自行配置規(guī)模，一般廠家都提供4槽機箱、8槽機箱、控制I／O模塊。除此之外，還有自成系統(tǒng)嵌入式控制器。用戶可根據實際需要自行配置。
·可擴展性：如果用戶的自動系統(tǒng)任務需要多于8個信號模塊或通信處理器，則可以擴充一個擴展模塊。
·模塊的多樣性，即數(shù)字I／O、模擬I／O、通信模塊、特殊模塊、連接模塊。
·具有在惡劣環(huán)境工作的能力，工作溫度一般在－20℃～70℃范圍，能在野外工作。
2.3 用PLC實現(xiàn)雷達監(jiān)控自動化
雷達的規(guī)模不同，其各系統(tǒng)實現(xiàn)監(jiān)控的方式也不一樣。
就中小型雷達而言，對需要監(jiān)測和控制的設備，必須將所有監(jiān)測點的信號通過線纜傳至PLC相應設備上。雷達設備的狀態(tài)有：開、關、正常、故障及設備故障代碼。對設備的控制也包括控制開機、關機，及用控制編碼參數(shù)來實現(xiàn)對設備的控制。而對模擬信號監(jiān)測點，可通過A／D模塊先把模擬信號轉換成數(shù)字信號，再將數(shù)字信號經通信模塊傳到監(jiān)測控制臺上供操作人員觀察。操作人員的干預控制命令可由監(jiān)測控制臺通過通信線路（485總線、CAN總線、網絡等）下傳到PLC，然后由PLC解釋控制命令后對設備進行控制（圖1）。
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大型雷達監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)控特點是監(jiān)測點多、控制更復雜，因此通信網的構建非常重要，一般選用網絡模塊提高數(shù)據傳輸速率，以滿足大量監(jiān)測信息的傳輸。圖2是某大型雷達的監(jiān)控系統(tǒng)架構圖。其中，左邊一排監(jiān)測設備為發(fā)射機陣列監(jiān)控，由監(jiān)控總匯1（用一PLC機箱）來匯總所有發(fā)射機的監(jiān)測狀態(tài)，并分發(fā)對發(fā)射機的控制命令，它們的通信接口可選用485、CAN、網絡總線來實現(xiàn)。右邊的一排監(jiān)測設備為接收機陣列，由監(jiān)控總匯2（用一PLC機箱）來匯總所有接收機的監(jiān)測狀態(tài)、并分發(fā)對接收機的控制命令，它們的通信選用485、CAN。對信號處理、定時、DDS、光纖 、數(shù)據處理等的監(jiān)控可直接通過網絡來實現(xiàn)，在圖中用其它系統(tǒng)表示，不一一列出。
??? 上述系統(tǒng)的構建可用PLC產品，監(jiān)控設備一般選用I－7000系列帶RS－485總線的模塊。I－7000系列產品是一單獨的模塊、不需要插入PLC插箱內，有模擬I/O、數(shù)字I/O可選。監(jiān)控總匯選用I－8000系列監(jiān)控插箱及I－8000系列插卡，I－8000系列插卡有并口模塊（高速A/D、D/A 、高速數(shù)字I/O）、串口模塊。其它系統(tǒng)的監(jiān)控信息可通過網絡接口直接送至監(jiān)控臺。
3 結束語
雷達監(jiān)控自動化的實現(xiàn)方式是多種多樣的，用PLC產品可以減少用戶的工作量，而且產品的可靠性很高、通用性強、數(shù)據傳輸易于實現(xiàn)，是雷達系統(tǒng)監(jiān)控的較佳選擇。
1 江秀漢．可編程序控制器及原理．西安：西安電子科技大學出版社，2000
???? 關鍵詞：可編程邏輯控制 網絡 CAN總線
1 引 言
雷達作為傳感頭在作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)中的重要性是顯而易見的，C3I系統(tǒng)（指揮、控制、通信和情報系統(tǒng)）要求雷達以組網的方式來實現(xiàn)信息的共享和交換，同時還要具有遠程管理（遠程故障上報、遠程維護、遠程開關機）的功能，這樣才能在保護自己的前提下更有力地打擊敵人。要實現(xiàn)上述功能必須對每個雷達實現(xiàn)智能化管理。首先，雷達本身必須能夠及時地、準確地判斷自己的工作狀態(tài)，是故障狀態(tài)、正常狀態(tài)、或性能下降狀態(tài)，并將狀態(tài)上報至上級指揮系統(tǒng)，由指揮系統(tǒng)統(tǒng)一指揮雷達的開關機。同時，要及時判斷雷達內部各分系統(tǒng)狀態(tài)，以便維護和及時檢修。
大型雷達由于分布范圍大，其操作員不僅要知道遠程設備的狀態(tài)還要能在主控臺上直接觀察波形和數(shù)據形式的遠程監(jiān)測點信息，以便判斷其工作狀況，如接收機的噪聲、發(fā)射機的功率等信息，這些信息都是操作員評估雷達狀態(tài)的依據。
一般來說，現(xiàn)代的雷達都已配有自動錄取設備、雷達各系統(tǒng)之間的連網并不困難，只要在雷達之間提供一條通信通道，雷達數(shù)據即可實現(xiàn)共享和交換；但雷達本身的各分系統(tǒng)并不都帶智能接口、對各分系統(tǒng)的檢測和控制并不能簡單地實現(xiàn)，這時選用一種適合雷達各系統(tǒng)使用的監(jiān)控設備來提高雷達各分系統(tǒng)的智能檢測和控制水平就成了提高雷達自動化水平的關鍵。
2 用PLC實現(xiàn)雷達監(jiān)控自動化
2.1 實現(xiàn)雷達監(jiān)控自動化方法的比較
實現(xiàn)各分系統(tǒng)的智能管理，可用如下三種設備：
微型計算機，單板機和PLC。
表1比較了上述三種設備實現(xiàn)方法的優(yōu)缺點。
??????
??? 由表1可見，雷達系統(tǒng)的監(jiān)控宜選用PLC。
2.2 PLC的發(fā)展、應用和特點
可編程邏輯控制器是由繼電器控制邏輯發(fā)展而來的，其最基本的控制是順序控制和邏輯控制 。PLC是隨著工業(yè)繼電器控制與C3技術（Computer、Control、Communication）相結合而不斷發(fā)展和完善的。PLC發(fā)展至今不僅具有邏輯運算、計數(shù)、定時等基本功能，還具有數(shù)值運算、模擬調節(jié)、監(jiān)控、記錄、顯示、與計算機接口、通信等功能。其應用范圍也不斷擴大，不僅能進行一般的邏輯控制，還能進行中斷控制、智能控制、過程控制、遠程控制。同時，在性能上也不斷提高 ，采用微處理器、提高運算速度、編程軟件多樣化和高級化；現(xiàn)代PLC逐漸融合了485串口總線 、CAN總線、網絡技術等，極大地滿足了用戶對數(shù)據采集和數(shù)據通信的需求。下面詳介其特點 ：
·可實現(xiàn)多樣的控制：如步進順序控制、限時控制、條件控制、計數(shù)控制、冗余控制、監(jiān)控控制等。
·可配置性：根據用戶的需求自行配置規(guī)模，一般廠家都提供4槽機箱、8槽機箱、控制I／O模塊。除此之外，還有自成系統(tǒng)嵌入式控制器。用戶可根據實際需要自行配置。
·可擴展性：如果用戶的自動系統(tǒng)任務需要多于8個信號模塊或通信處理器，則可以擴充一個擴展模塊。
·模塊的多樣性，即數(shù)字I／O、模擬I／O、通信模塊、特殊模塊、連接模塊。
·具有在惡劣環(huán)境工作的能力，工作溫度一般在－20℃～70℃范圍，能在野外工作。
2.3 用PLC實現(xiàn)雷達監(jiān)控自動化
雷達的規(guī)模不同，其各系統(tǒng)實現(xiàn)監(jiān)控的方式也不一樣。
就中小型雷達而言，對需要監(jiān)測和控制的設備，必須將所有監(jiān)測點的信號通過線纜傳至PLC相應設備上。雷達設備的狀態(tài)有：開、關、正常、故障及設備故障代碼。對設備的控制也包括控制開機、關機，及用控制編碼參數(shù)來實現(xiàn)對設備的控制。而對模擬信號監(jiān)測點，可通過A／D模塊先把模擬信號轉換成數(shù)字信號，再將數(shù)字信號經通信模塊傳到監(jiān)測控制臺上供操作人員觀察。操作人員的干預控制命令可由監(jiān)測控制臺通過通信線路（485總線、CAN總線、網絡等）下傳到PLC，然后由PLC解釋控制命令后對設備進行控制（圖1）。
??????????????????????????
大型雷達監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)控特點是監(jiān)測點多、控制更復雜，因此通信網的構建非常重要，一般選用網絡模塊提高數(shù)據傳輸速率，以滿足大量監(jiān)測信息的傳輸。圖2是某大型雷達的監(jiān)控系統(tǒng)架構圖。其中，左邊一排監(jiān)測設備為發(fā)射機陣列監(jiān)控，由監(jiān)控總匯1（用一PLC機箱）來匯總所有發(fā)射機的監(jiān)測狀態(tài)，并分發(fā)對發(fā)射機的控制命令，它們的通信接口可選用485、CAN、網絡總線來實現(xiàn)。右邊的一排監(jiān)測設備為接收機陣列，由監(jiān)控總匯2（用一PLC機箱）來匯總所有接收機的監(jiān)測狀態(tài)、并分發(fā)對接收機的控制命令，它們的通信選用485、CAN。對信號處理、定時、DDS、光纖 、數(shù)據處理等的監(jiān)控可直接通過網絡來實現(xiàn)，在圖中用其它系統(tǒng)表示，不一一列出。
??? 上述系統(tǒng)的構建可用PLC產品，監(jiān)控設備一般選用I－7000系列帶RS－485總線的模塊。I－7000系列產品是一單獨的模塊、不需要插入PLC插箱內，有模擬I/O、數(shù)字I/O可選。監(jiān)控總匯選用I－8000系列監(jiān)控插箱及I－8000系列插卡，I－8000系列插卡有并口模塊（高速A/D、D/A 、高速數(shù)字I/O）、串口模塊。其它系統(tǒng)的監(jiān)控信息可通過網絡接口直接送至監(jiān)控臺。
3 結束語
雷達監(jiān)控自動化的實現(xiàn)方式是多種多樣的，用PLC產品可以減少用戶的工作量，而且產品的可靠性很高、通用性強、數(shù)據傳輸易于實現(xiàn)，是雷達系統(tǒng)監(jiān)控的較佳選擇。
參考文獻
工商網監(jiān)
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