DS6-K5B計算機聯鎖系統PIO板調試常見故障分析

朱海堯

（上海鐵路通信工廠，上海 200436）

DS6-K5B計算機聯鎖系統安全可靠，適用性強，在我國鐵路的應用越來越多，其中PIO板是該系統中最重要的電路板之一，完成繼電器的驅動和采集功能。本文針對在工廠PIO板生產調試中發現的常見故障現象，進行原因分析，并提出故障排除的方法。

1 PIO板組成、功能和原理

DS6-K5B計算機聯鎖系統PIO板由電源、控制、驅動及采集4大部分組成，如圖1所示。

PIO板的主要功能如下。

（1）通過電子終端ET-LINE模塊接收聯鎖的驅動命令,經驅動接口電纜對機械室內的繼電器進行控制。

（2）通過采集接口電纜采集繼電器的狀態,并將采集到的設備狀態通過電子終端ET-LINE模塊和光纜送給聯鎖邏輯部進行聯鎖運算。

PIO板輸出電路結構，如圖2所示。

對于PIO板來說，每一系的接口板都是由雙CPU控制輸出，2個CPU在每個系統周期內分別對各自硬件電路進行巡檢。若發現故障，立即退出工作狀態，并給出報警提示。當接收到聯鎖發送的控制命令時，雙CPU分別對控制命令和回讀信號CHK1和CHK2進行處理，并對處理結果進行比較。當雙CPU比較結果一致時，發出動態和靜態兩種輸出信號，動態信號通過故障-安全驅動電路（FSD）控制安全檢查繼電器（ROR）使之吸起，再利用ROR的吸起接點控制輸出口，產生有效的驅動信號。

PIO板輸入電路結構，如圖3所示。

從圖3可以看出，PIO板輸入電路用檢查信號控制外部輸入電路，檢查信號是雙CPU自檢和比較無誤后發出的檢測信號。沒有檢查信號時，切斷外部輸入電路；有檢查信號時，接通外部輸入電路。輸入電路導通，證明輸入采集接點接通；若輸入電路開路，認為輸入采集接點斷開，此時可能存在PIO輸入電路開路故障。因此規定，用采集接點的閉合狀態作為安全側輸入，用采集接點的斷開狀態作為非安全側輸入。

2 PIO板故障現象、原因分析和故障排除方法

2.1 常見電源部分故障現象、原因分析和故障排除方法

2.1.1 開機冒煙

如果發現此現象，立即切斷電源。此類故障的原因，絕大多數是電路板上的電容C87或C6極性焊反了，故障排除的方法是調換相應故障電容，并確保該電容極性正確。為了避免此類故障發生，正確的操作方法是在上電前，先用萬用表檢查24 V輸入端電阻是否在4.1 k左右，且萬用表筆應與電源極性一致，這樣不至于對電容C87或C6損傷。如阻值不對, 應先檢查相應器件是否有故障。電容C87或C6在電路板上的位置如圖4所示。

2.1.2 5 V工作電壓不正常

電路板上PW模塊輸出端5 V工作電壓不正常，此類故障原因主要是控制部分電路故障，從而引起控制部分電路芯片發燙，更換發燙芯片后故障能解除；如5 V工作電壓無輸出, 則通常是PW電源模塊故障，此類故障較少見，更換PW電源模塊即可排除故障。PW電源模塊在電路板上的位置如圖4所示。

2.2 常見控制部分故障現象、原因分析和故障排除方法

2.2.1 程序無法寫入

檢查電路板上的ICD12芯片（MAX233）焊接是否正常（虛焊、假焊、方向、橋連）。如有問題，則對該芯片有問題的焊接部分返工即可排除故障。

（1）程序無法通過U口寫入

先檢查X1晶振（23.961 MHz）插件的方向是否正確；再檢查晶振是否工作，方法是用示波器測量頻率是不是23.961 MHz及波形是否正常；然后再檢查ICG6（EPM7128S）焊接是否正常（虛焊、假焊、方向、橋連），對有問題的元器件返工即可排除故障。

（2）程序無法通過V口寫入

先檢查X2晶振插件的方向是否正確；再檢查晶振是否工作，用示波器測量頻率是不是23.961 MHz及波形是否正常；然后再檢查ICG8（EPM7128S）焊接是否正常（虛焊、假焊、方向、橋連），對有問題的元器件返工即可排除故障。

2.2.2 開機時大繼電器（1～4 FLRP）不吸起

先檢查HIC1（KIC-501）厚模電路是否正常；再檢查鉭電容C3極性是否正確，以及檢查FLR繼電器是否吸起，對有問題的元器件返工即可排除故障。

2.3 常見驅動部分故障現象、原因分析和故障排除方法

驅動部分主要是由KIC-501厚模電路及對應的鉭電容、小繼電器及對應的鉭電容、光電MOS繼電器、光電耦合器、排阻及網絡電阻等器件組成。

2.3.1 單路或幾路驅動無法工作

檢查對應驅動部分電路器件是否正常。常見故障原因是鉭電容極性焊反或小繼電器ROR工作不正常，連續幾路故障可能是排阻方向插反或KIC-501厚膜電路損壞。判斷方法是用示波器檢測厚膜電路輸出端是否有輸出，即可判斷厚膜電路是否有故障；如厚膜電路無故障，鉭電容極性正確，檢查印制板也沒問題，則通常是小繼電器故障。對有問題的元器件返工即可排除故障。厚膜電路、鉭電容和小繼電器ROR位置，如圖5所示。

2.3.2 所有驅動電路不工作

檢 查 控 制 芯 片 ICG6（EPM7128S）、ICG8（EPM7128S）工作是否正常；再檢查小繼電器FLR及HIC1（KIC-501）厚模電路工作是否正常，最后檢查程序寫入是否正常。對有問題的元器件返工即可排除故障。

2.4 常見采集部分故障現象、原因分析和故障排除方法

采集部分電路是由KIC-601厚模電路及對應的網絡電阻、排阻、光電耦合器等器件組成。由于電路簡單，所以故障現象很少。曾經發現有少量CN2接插件存在短路現象，此故障在DS6-K5B計算機聯鎖系統專用測試工裝上會自動報警，消除短路即可排除該故障。

3 結束語

本文對DS6-K5B計算機聯鎖系統PIO板常見故障現象進行描述、原因分析，并給出故障排除的方法，希望能夠為工廠調試PIO板提供一定幫助，對PIO板的具體故障還需根據電路原理、維修經驗及結合實際情況來分析解決。