劉彬

中國(guó)鐵路呼和浩特局集團(tuán)有限公司集寧機(jī)務(wù)段 內(nèi)蒙古烏蘭察布 012000

1 SS4型電力機(jī)車(chē)微機(jī)控制系統(tǒng)的故障

1.1 控制部分故障

①竄車(chē)故障：竄車(chē)故障主要是由如下幾個(gè)方面的原因所引起的：第一，性能控制級(jí)CPU死機(jī)。性能控制機(jī)CPU主要是安裝在SBC板上，而SBC板與其它插件之間存在著十分緊密的聯(lián)系，并共同組成了總線(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)[1-2]。在這種情況之下，如果這些插件之中的某一個(gè)元件出現(xiàn)損壞或者故障，就很有可能導(dǎo)致CPU死機(jī)情況的出現(xiàn)；第二，性能控制級(jí)信號(hào)產(chǎn)生與傳遞錯(cuò)誤。當(dāng)場(chǎng)效應(yīng)管出現(xiàn)損壞狀況時(shí)，就會(huì)對(duì)調(diào)整值Isin出錯(cuò)，例如在牽引過(guò)程中，調(diào)速手柄在零位，與之相應(yīng)對(duì)的Isin應(yīng)為0V，但出錯(cuò)時(shí)達(dá)到了7.5V，便會(huì)導(dǎo)致竄車(chē)故障的發(fā)生；第三，性能控制級(jí)與變流器控制級(jí)的級(jí)間串行通信不正常。當(dāng)變流器控制級(jí)與SBC板通信失敗時(shí)，便不會(huì)出發(fā)脈沖，則此時(shí)電機(jī)的電流為0，在這種情況之下?tīng)恳刂屏吭龃?，?dāng)通信回恢復(fù)之后，便會(huì)產(chǎn)生一個(gè)移相角相對(duì)較小的出發(fā)脈沖信號(hào)，進(jìn)到導(dǎo)致竄車(chē)故障的出現(xiàn)[3]。

②操縱換向手柄時(shí)跳主斷路器：這一故障發(fā)生的原因主要包含如下幾個(gè)方面：首先，機(jī)箱端部聯(lián)結(jié)器插頭的插片短接；第二，數(shù)字量I/O插件上的板內(nèi)繼電器觸點(diǎn)短接；第三，除此之外如果傳感器在某些原因下出現(xiàn)損害，也會(huì)在一定程度上導(dǎo)致這一故障的發(fā)生，因?yàn)閭鞲衅鲹p壞會(huì)使得過(guò)壓信號(hào)錯(cuò)誤，會(huì)出現(xiàn)跳主斷的情況。

③無(wú)流故障：首先，在性能控制級(jí)CPU死機(jī)的情況之下，會(huì)在一定程度上導(dǎo)致?tīng)恳刂屏坑?jì)算錯(cuò)誤，當(dāng)錯(cuò)誤值為零時(shí)，便會(huì)造成物流故障；其次性能控制級(jí)信號(hào)產(chǎn)生與傳遞錯(cuò)誤時(shí)會(huì)促使?fàn)恳蛘咧苿?dòng)控制量錯(cuò)誤，當(dāng)錯(cuò)誤值為零時(shí)也會(huì)產(chǎn)生無(wú)流故障；最后，脈沖控制器或者其它插件出現(xiàn)問(wèn)題或者故障時(shí)，會(huì)促使無(wú)觸發(fā)脈沖的產(chǎn)生，進(jìn)而導(dǎo)致無(wú)流故障。

1.2 顯示診斷部分故障

一般情況下，顯示診斷部分的故障主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一方面是機(jī)車(chē)上遠(yuǎn)距離串行通信可靠性故障，另一方面是接口芯片破壞故障。對(duì)于可靠性而言，會(huì)有諸多因素對(duì)其造成一定程度的影響，例如布線(xiàn)方式、通信電纜類(lèi)型、供電地線(xiàn)接法等。對(duì)于接口芯片的易損問(wèn)題，原因主要包含如下幾個(gè)方面：①因顯示控制箱電源板燒毀而造成接口芯片損壞，這種情況下芯片損壞的數(shù)量往往較多，且有可能對(duì)其它芯片造成一定程度的影響；②在通信過(guò)程中，存在著一定的發(fā)送競(jìng)爭(zhēng)，進(jìn)而會(huì)對(duì)接口芯片造成影響，容易損壞；③硬件電路設(shè)置不合理以及通信線(xiàn)上強(qiáng)干擾、過(guò)電壓等情況也會(huì)促使接口芯片損壞。

2 SS4型電力機(jī)車(chē)微機(jī)控制系統(tǒng)改進(jìn)策略

2.1 硬件電路的改進(jìn)

在機(jī)車(chē)系統(tǒng)之中，硬件電路具有一定的通用性，將之移植到其它型號(hào)的電力機(jī)車(chē)系統(tǒng)中較為便利。針對(duì)硬件電路，可以考慮在內(nèi)部的一些插件之上選用集成度更高的芯片，并對(duì)電路的設(shè)計(jì)與制作做出進(jìn)一步的簡(jiǎn)化與調(diào)整，以雙面板代替原先的多板層，通過(guò)上述方法可以對(duì)硬件電路做出有效的改進(jìn)。

2.2 數(shù)字集成電路改進(jìn)

數(shù)字集成電路在微機(jī)控制系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用，具有一定的靜電保護(hù)作用，但是在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，產(chǎn)生的靜電能量可能會(huì)超過(guò)集成電路的靜電保護(hù)限度。基于這一情況的考慮，也可以采取靜電隔離與泄放措施，例如將器件放置于金屬容器內(nèi)或者運(yùn)用鋁箔包封裝后再當(dāng)如普通容器當(dāng)中。除此之外，需要注意的是在工作臺(tái)上可以鋪厚度在2-3mm的金屬板，并對(duì)其進(jìn)行有效的接地處理。

2.3 把控元器件質(zhì)量

要想提升微機(jī)控制系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性與穩(wěn)定性，就必須對(duì)其元器件質(zhì)量進(jìn)行有效的提升，做好日常維護(hù)檢查工作，及時(shí)替換掉老化的元器件，并進(jìn)一步嚴(yán)格工藝要求，在檢查過(guò)程中如果發(fā)現(xiàn)元器件異常，應(yīng)及時(shí)對(duì)其進(jìn)行維修，必要時(shí)更換[4]。只有對(duì)系統(tǒng)元器件質(zhì)量進(jìn)行有效的把控，才能提升系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性與可靠性，進(jìn)而減少故障發(fā)生的概率。

2.4 優(yōu)化集成塊插座

在SS4型機(jī)車(chē)的微機(jī)控制系統(tǒng)中，運(yùn)用了一定量的集成塊插座，通過(guò)集成塊插座可以對(duì)實(shí)現(xiàn)對(duì)于故障查找與調(diào)試便利性的有效提升，然而集成塊插座本身也有可能因接觸不良而引發(fā)故障?；谶@一方面的考慮，應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際情況對(duì)系統(tǒng)中集成塊插座的應(yīng)用數(shù)量進(jìn)行適當(dāng)?shù)臏p少，尤其是對(duì)于管腳相對(duì)較少的集成塊，可以將其直接焊死在印制板之上。

2.5 細(xì)節(jié)優(yōu)化

除了上述的幾個(gè)改進(jìn)與優(yōu)化項(xiàng)之外，為了降低SS4型電力機(jī)車(chē)微機(jī)控制系統(tǒng)的故障率，并對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性與穩(wěn)定性進(jìn)行一定程度的提升，需要統(tǒng)籌全局、抓住細(xì)節(jié)，對(duì)系統(tǒng)的細(xì)節(jié)方面做出調(diào)整與優(yōu)化，例如對(duì)系統(tǒng)的顯示診斷部分進(jìn)行通信可靠性的提升，并加快顯示器的顯示與換屏速度等。

3 結(jié)語(yǔ)

本文主要針對(duì)SS4型電力機(jī)車(chē)微機(jī)控制系統(tǒng)故障的處理進(jìn)行研究與分析。首先從控制部分故障與顯示診斷部分故障連個(gè)方面闡述了SS4型電力機(jī)車(chē)微機(jī)控制系統(tǒng)的故障，然后在此基礎(chǔ)之上從硬件電路、數(shù)字集成電路、元器件質(zhì)量、集成塊插座以及細(xì)節(jié)等方面對(duì)SS4型電力機(jī)車(chē)微機(jī)控制系統(tǒng)改進(jìn)策略做出了有效分析。