TSW2500型短波发射机控制系统自主化

2016-04-26李毅

科技视界 2016年9期

李毅

【摘要】TSW2500型500KW短波发射机世界上技术最为先进发射机，其控制系统ECOS（Enhanced Control System），不仅提供了较为友好的操作界面，同时也能够和中央控制系统（BCS-Broadcast Control System）进行较为稳定可靠的通信，使得中控机房可以可靠的远程控制发射机。但是随着时间的推移，运行在8部发射机上的本地控制系统现在也面临着硬件老化的局面，我们决定对控制系统ECOS进行自主化改造，自主化后，可以摆脱国外公司对发射机本地控制系统ECOS升级维护等方面的垄断局面，同时也节约了大量的维护经费。

【关键词】短波发射机；控制系统；ECOS；自主化

1 现实存在的问题

TSW2500型500KW发射机的本地控制系统为ECOS（Enhanced Control System），它不仅提供了较为友好的操作界面，同时也能够和中央控制系统（BCS-Broadcast Control System），进行较为稳定可靠的通信，使得中控机房可以可靠的控制甲乙机房的八部发射机。在主界面下，值班员不仅可以对发射机开关机、频率、调制方式等进行本地操作，同时还可以根据参数调整发射机的状态、马达位置、鉴相器参数等；该控制系统，还使得值班员同志能够方便直观的查看目前机器的实时状态。在远程模式下，可以和中控机房BCS通信，使得BCS可以控制各发射机的状态。

但是随着时间的推移，运行在8部发射机上的本地控制系统现在也面临着硬件老化的局面。硬件老化使得该系统无法可靠运行，经常死机，死机后值班员无法实时掌握发射机的状态并且中央控制室也不能接收到发射机的所有信息，这给安全播音造成了极为大的安全隐患

2 解决方法

我台曾联系THALES厂家购买更多的备件，但是价格昂贵，且备件到货周期偏长。也曾试图购买和THALES工控机中一样型号的主板，经调研发现该主板已经停产。随后我台也组织科研队伍研究ECOS通信协议，试图破译其通信协议，自行开发本地控制系统，可是后来发现只能破解部分通信协议，一些如发射机故障信号的信息无法破解，并且自行开发的系统，开发周期长，调试周期长，而且稳定性也较ECOS差些。基于以上原因，自台组织研发小组对ECOS国产化项目进行研究。

我台对市场上较为流行的工控机进行调研，并结合实际情况，抛弃了传统的一体机，而改为分体机，这样做使得机箱和显示器分离更利于散热，在显示器故障的情况下只更换显示器，节约了成本。于此同时，我台研发小组进过认真细致讨论后决定将THALES工控机中使用的CF卡作为硬盘的模式变更为新一代电子硬盘。电子硬盘基于其稳定性，数据存储快等优点在行业内被广泛采用。

在软件安装的过程中，虽然THALES公司当时提供了详细的软件安装文档，但是按照该文档操作后才发现，文档中的配置也有不全面的地方，文档中并没有说明ECOS和中央控制系统BCS通信模块是如何配置的，研究小组成员通过大量摸索，翻阅了大量资料，做和很多次试验最终才将该通信模块配置好，使得ECOS能够正常使用。

3 改造方案

3.1 硬件选配及设备连接图

图1 硬件设备连接框图

500KW发射机本地控制系统的核心设备为控制系统主用计算机，因其长时间连续运行，性能下降，已不能满足控制系统的运行要求。新选配的控制系统计算机为研华。具体的性能参数如下：

CPU：奔腾4 1.8G；

内存：1G；

硬盘：电子硬盘4G；

网卡：Broadcom Netxtreme Gigabit Ethernet；

采集卡：MOXA CP-114 多串口卡 2块；

模拟量输入多功能数据采集卡 NI PCI -6023E。

3.2 运行环境构建

在控制系统计算机上构建软件运行环境是500KW发射机本地控制系统ECOS正常运行的基本条件。运行环境的构建中的任何一个差错都会引起控制系统运行的不稳定。

在控制系统计算机上对硬盘进行分区操作。

在控制系统计算机上分别安装英文版Windows 2000 SP4，并联网注册。

将控制系统计算机命名为ecos_*，其中*为对应的发射机号，并加入到“Thales”工作组中，即与各发射机主控系统在同一个工作组内。

利用Windows2000 SP4光盘安装控制系统运行所需的组件及服务。包括Simple Network Management 协议、Internet网关设备发现和控制客户端组件、Internet浏览器组件等。

安装MOXA CP-114 多串口卡以及模拟量输入多功能采集卡 NI-DAQ的驱动程序。

3.3 本地控制系统ECOS安装

3.3.1 用户名，密码，UPS和触摸屏设置

用Administrator用户名登陆，在用户管理中新建一个“ECOS2”用户，密码可自定义，并将该用户添加到THALES工作组中。

用ECOS2用户登陆，设置UPS参数：

“Control Panel--- Program Power Options --- UPS --- Select”

安装触摸屏驱动，并对触摸屏进行校准。

3.3.2 设置多串口卡

在系统环境构建的时候，已经安装了多串口卡和NI数据采集卡的驱动，为了和控制系统更好的匹配，需要进行一些设置。端口默认时从6开始，要设置为从10开始，否则和顺序控制，马达控制，频综等无法连接。

在控制面板-系统-硬件-设备管理中，找到“MOXA CP-114 Series”，然后双击该设备，点击标签“Ports Configuration”，并按照下图设置：

图2 多串口卡设置

3.3.3 安装NI-DAQ数据采集卡驱动

插入NI-DAQ数据采集卡驱动光盘，将会自动进入驱动的安装界面，安装项的选择如下图所示。须在最上和最下两处文件夹内安装，否则无法识别，设置参数按说明书提供。

驱动安装完毕后，需要对NI-DAQ数据采集卡进行设置。在桌面上有“Measurements & Automation”的图标，双击该图标进入NI-DAQ数据采集卡设置界面，如图3设置即可。

图3 数据采集卡驱动安装

3.3.4 安装ECOS发射机本地控制系统

将以上准备工作完成之后，就可将ECOS安装光盘插入计算机，安装ECOS发射机本地控制系统，在安装提示下，选择默认操作即可。

安装好的系统路径为：“c：＼Program Files＼ecos2＼”安装完毕EOCS后，系统提示需要重启，此时点击取消，重启需要在网络参数配置完成之后进行。

3.4 网络参数配置

3.4.1 FTP服务设置

在控制面板下，点击添加/删除程序，进入添加/删除Windows组件，选择“Internet Information Services（IIS）”，点击详细。

在“Common Files”下选择“Transfer Protocol（FTP） Server”和“Internet Information Services Snap-in”，点击确认。

在“Management and Monitoring Tools”下选择安装“imple Network Management Protocol”，点击下一步后，进入安装界面，此时需要插入Windows 2000 的系统安装光盘，选择默认安装即可。安装过程如下：

打开控制面板-管理工具-internet服务，在弹出的窗口中设置默认FTP站点的属性。在账户安全标签中，禁止“允许陌生帐户链接”；在主目录中设置系统路径为“c：＼Pogram Files＼ecos2”。

3.4.2 通信协议和IP地址设置

在控制面板下打开网络连接，在属性下安装“NWLink IPX/SPX/NetBIOS Compatible Transport Protocol”协议，在本地连接下选择TPC/IP协议，点击属性，进行IP地址设置，此时的IP地址需要设置成发射机本地系统所分配的IP地址

3.4.3 SNMP服务设置

Snmp设置时关掉操作系统本身自带的snmp服务，从而启动ECOS自带的snmp服务功能

在控制面板-管理工具-服务中禁止以下服务项：

“SNMP Services”，“SNMP Trap Services”，“Messenger”

在ECOS安装目录“c：＼Program Files＼ecos2＼mgsoft”中打开程序Agent_

Config.exe，按照以下图所示对“Agent”、“SNMPv1 Trap”、“SNMPv1 Security”、

“SNMPv2c Security”进行设置（图4）：

图4 SNMP服务设置

3.4.4 路径设置

在“控制面板-系统-高级-环境参数-系统参数-路径”下添加路径：

c：＼ProgramFiles＼ecos2＼mgsoft”

3.5 ECOS远程模式配置

3.5.1 检查远程服务

在ECOS2用户下，在开始菜单-运行-CMD-net share，然后会看到如下显示：

Name Ressource Description

IPC$ Remote IPC

ADMIN$ C：＼ WINNT Remote Admin

C$ C：＼ Default Share

E$ E：＼ Default Share

当C$，IPC$ and ADMIN$不存在时，则表明计算机里可能有病毒的存在，如“taksmgr.exe”。在系统中可以去除该病毒。在“＼windows＼system”或者“＼winnt＼system32”下删除 winsys.32.exe，同时在注册表管理器中找到“HKLM＼software＼Microsoft＼windows＼run＼”键，在该键下删除“＼winnt＼

system32.exe”和“＼windows＼system＼winsys32.exe”。

3.5.2 数据中心设置

打开ECOS安装文件夹下“c：＼Program Files＼ecos2＼dbcproj＼dbcenter.cfg”，进行如下设置：

DBCENTER 10.0.0.2

3.5.3 远程模式下的SNMP设置

在开始菜单下运行注册表管理器，找到：MyCompuer＼HKEY_CURRENT_

USER＼Software＼VBandVBAProgramSettings＼THALES＼ECOS2HMI进行设置。其中“TxId”键需要设置成当前发射机的ID号，“ServerIP”则需要设置成本地发射机的实际IP地址。

3.6 时钟同步配置

3.6.1 注册表设置

ECOS系统中，无法支持NTP服务，需要在注册表中进行时钟同步的相关设置。

在开始菜单，运行“regedit”，打开注册表管理器，找到路径“HKEY_

LOCAL_MACHINE＼SYSTEM＼CurrentControlSet＼Services＼W32Time＼Parameters”进行如下设置：