分析SS4型電力機車微機控制系統(tǒng)故障的處理

劉彬

中國鐵路呼和浩特局集團有限公司集寧機務(wù)段 內(nèi)蒙古烏蘭察布 012000

1 SS4型電力機車微機控制系統(tǒng)的故障

1.1 控制部分故障

①竄車故障：竄車故障主要是由如下幾個方面的原因所引起的：第一，性能控制級CPU死機。性能控制機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，并共同組成了總線計算機系統(tǒng)[1-2]。在這種情況之下，如果這些插件之中的某一個元件出現(xiàn)損壞或者故障，就很有可能導(dǎo)致CPU死機情況的出現(xiàn)；第二，性能控制級信號產(chǎn)生與傳遞錯誤。當(dāng)場效應(yīng)管出現(xiàn)損壞狀況時，就會對調(diào)整值Isin出錯，例如在牽引過程中，調(diào)速手柄在零位，與之相應(yīng)對的Isin應(yīng)為0V，但出錯時達(dá)到了7.5V，便會導(dǎo)致竄車故障的發(fā)生；第三，性能控制級與變流器控制級的級間串行通信不正常。當(dāng)變流器控制級與SBC板通信失敗時，便不會出發(fā)脈沖，則此時電機的電流為0，在這種情況之下牽引控制量增大，當(dāng)通信回恢復(fù)之后，便會產(chǎn)生一個移相角相對較小的出發(fā)脈沖信號，進到導(dǎo)致竄車故障的出現(xiàn)[3]。

②操縱換向手柄時跳主斷路器：這一故障發(fā)生的原因主要包含如下幾個方面：首先，機箱端部聯(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，也會在一定程度上導(dǎo)致這一故障的發(fā)生，因為傳感器損壞會使得過壓信號錯誤，會出現(xiàn)跳主斷的情況。

③無流故障：首先，在性能控制級CPU死機的情況之下，會在一定程度上導(dǎo)致牽引控制量計算錯誤，當(dāng)錯誤值為零時，便會造成物流故障；其次性能控制級信號產(chǎn)生與傳遞錯誤時會促使?fàn)恳蛘咧苿涌刂屏垮e誤，當(dāng)錯誤值為零時也會產(chǎn)生無流故障；最后，脈沖控制器或者其它插件出現(xiàn)問題或者故障時，會促使無觸發(fā)脈沖的產(chǎn)生，進而導(dǎo)致無流故障。

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)在兩個方面：一方面是機車上遠(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。對于可靠性而言，會有諸多因素對其造成一定程度的影響，例如布線方式、通信電纜類型、供電地線接法等。對于接口芯片的易損問題，原因主要包含如下幾個方面：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，且有可能對其它芯片造成一定程度的影響；②在通信過程中，存在著一定的發(fā)送競爭，進而會對接口芯片造成影響，容易損壞；③硬件電路設(shè)置不合理以及通信線上強干擾、過電壓等情況也會促使接口芯片損壞。

2 SS4型電力機車微機控制系統(tǒng)改進策略

2.1 硬件電路的改進

在機車系統(tǒng)之中，硬件電路具有一定的通用性，將之移植到其它型號的電力機車系統(tǒng)中較為便利。針對硬件電路，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，并對電路的設(shè)計與制作做出進一步的簡化與調(diào)整，以雙面板代替原先的多板層，通過上述方法可以對硬件電路做出有效的改進。

2.2 數(shù)字集成電路改進

數(shù)字集成電路在微機控制系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用，具有一定的靜電保護作用，但是在實際運行過程中，產(chǎn)生的靜電能量可能會超過集成電路的靜電保護限度。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上可以鋪厚度在2-3mm的金屬板，并對其進行有效的接地處理。

2.3 把控元器件質(zhì)量

要想提升微機控制系統(tǒng)運行的可靠性與穩(wěn)定性，就必須對其元器件質(zhì)量進行有效的提升，做好日常維護檢查工作，及時替換掉老化的元器件，并進一步嚴(yán)格工藝要求，在檢查過程中如果發(fā)現(xiàn)元器件異常，應(yīng)及時對其進行維修，必要時更換[4]。只有對系統(tǒng)元器件質(zhì)量進行有效的把控，才能提升系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性與可靠性，進而減少故障發(fā)生的概率。

2.4 優(yōu)化集成塊插座

在SS4型機車的微機控制系統(tǒng)中，運用了一定量的集成塊插座，通過集成塊插座可以對實現(xiàn)對于故障查找與調(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。基于這一方面的考慮，應(yīng)當(dāng)結(jié)合實際情況對系統(tǒng)中集成塊插座的應(yīng)用數(shù)量進行適當(dāng)?shù)臏p少，尤其是對于管腳相對較少的集成塊，可以將其直接焊死在印制板之上。

2.5 細(xì)節(jié)優(yōu)化

除了上述的幾個改進與優(yōu)化項之外，為了降低SS4型電力機車微機控制系統(tǒng)的故障率，并對系統(tǒng)運行的可靠性與穩(wěn)定性進行一定程度的提升，需要統(tǒng)籌全局、抓住細(xì)節(jié)，對系統(tǒng)的細(xì)節(jié)方面做出調(diào)整與優(yōu)化，例如對系統(tǒng)的顯示診斷部分進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

本文主要針對SS4型電力機車微機控制系統(tǒng)故障的處理進行研究與分析。首先從控制部分故障與顯示診斷部分故障連個方面闡述了SS4型電力機車微機控制系統(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SS4型電力機車微機控制系統(tǒng)改進策略做出了有效分析。