DF12內燃機車西門子微機系統故障問題分析

郭石應

摘要：我公司主要從事機車大修業務，在接觸的用戶中普遍反映在處理DF12型機車電氣問題時，由于對機車整套微機的不了解，導致許多問題處理起來比較困難，有時本身是外圍電路的故障，也會懷疑到微機模塊本身，甚至認為是程序出現問題，從而導致問題久拖不決，給用戶帶來很大困擾。本文針對DF12機車微機系統，從原理入手進行分析，希望可以有效的幫助用戶。

關鍵詞：DF12機車;微機;PLC系統

0? 引言

中車資陽機車有限公司生產的DF12型機車主要以S7-200西門子PLC作為微機系統的控制核心，整個微機控制系統包括西門子PLC控制模塊、監控機車各種狀態的傳感器、控制開關以及各種執行機構等組成。因此能夠有效掌握該套微機內部控制的邏輯關系及微機各模塊和相關傳感器的特性，成為能夠有效準確判定出微機系統故障點的關鍵。本文對外圍電路、傳感器、微機模塊三方面逐一進行分析。

1? 外圍線路出現問題的判定

為有效判定外圍線路的問題點，就需要了解DF12型機車微機系統的內部邏輯關系，表1列出該型機車常用的邏輯關系。

根據以上邏輯關系，在微機通電正常的情況下，輸入狀態滿足時（通過微機顯示屏上的輸入查詢、觀察輸入模塊對應的指示燈或用萬用表直接測量對應輸入點上是否有24V的正電，這三種方式均可確認），微機對應的輸出沒有，則為微機模塊出現問題。若輸入條件不滿足則需要檢查相關外圍電路。

2? 傳感器出現問題的判定

傳感器出現問題的主要表現形式有以下3種：

①微機顯示屏上顯示傳感器故障;

②顯示屏上顯示的數據值與實際存在差異;

③數據存在較大的波動，有時此波動為瞬間發生，在顯示屏上無法快速反映（表面上看一切正常），但在微機中卻參與了控制，導致機車無法正常運用。

在微機模擬量擴展模塊正常的情況下，針對以上3種故障情況的處理方案如下：

①顯示屏顯示某一傳感器故障時的解決方案：

1）檢測相應傳感器線路是否有開路;

2）檢測是否有24V電到達傳感器;

3）若前2條均正常的情況下則為傳感器本身出現故障，更換即可。

②針對出現數據值不準時的解決方案：只需要更換相應傳感器即可。

③針對第3種情況則處理起來比較困難，由于在顯示屏上不能直觀看出，因此無法準確判定出是那個傳感器出現故障，此類傳感器問題經常發生在機車莫名其妙的加不上載或在運用中突然卸載。而在顯示屏上卻沒有任何報警顯示，若無法監控機車程序的情況下，可從導致DF12微機卸載的條件入手分析。引起機車加載和卸載在傳感器方面主要為牽引電機電流傳感器、主發電壓傳感器，當其出現瞬間大幅波動時容易觸發單個牽引電機電流≥1200A，主發電壓≥800V從而導致機車無法正常運用，因此可以采取將相關傳感器的插頭逐一拔下進行加載試驗從而最終確定那個傳感器出現異常。此檢測方法是在其他邏輯關系輸入條件全部滿足的情況下且機車始終無法加載的情況下可以采取此方案進行排查。

3? 對于微機模塊出現問題的判定

微機模塊由S7-200主機+數字量擴展模塊+模擬量擴展模塊組成。

主機作為整個微機的核心，它的主要故障的表現為：①輸入輸出不正常;②無法與顯示屏建立通訊;③整個微機系統不能正常工作。

對于主機和數字量擴展模塊只要輸入條件滿足，若無輸出則要懷疑相關模塊是否出現問題，另外程序出現異常也會導致此問題的發生。

對于主機和數字量擴展模塊的好壞判定在針對外圍線路分析中已經涉及。對于模擬量擴展模塊的好壞判定，當懷疑某一模塊存在問題時，可將萬用表打至毫安檔，將其串入到傳感器輸入回路中根據《DF12型機車傳感器輸入信號與微機顯示值關系表》檢測其輸入至模擬量擴展模塊的電流信號，當出現偏差時則說明模擬量擴展模塊存在問題。

4? 結束語

以上是本人在多年的機車修理過程中，在深入分析DF12型機車圖紙、傳感器特性以及相關微機模塊后，通過對各種電氣問題的處理并與理論知識反復驗證后所做的總結。希望此文能給DF12機車用戶在電氣維修中給予一定的幫助。

參考文獻：

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[2]于海生.微型計算機控制技術[M].清華大學出版社.

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