朱海堯

（上海鐵路通信工廠，上海 200436）

DS6-K5B計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)安全可靠，適用性強(qiáng)，在我國(guó)鐵路的應(yīng)用越來(lái)越多，其中PIO板是該系統(tǒng)中最重要的電路板之一，完成繼電器的驅(qū)動(dòng)和采集功能。本文針對(duì)在工廠PIO板生產(chǎn)調(diào)試中發(fā)現(xiàn)的常見(jiàn)故障現(xiàn)象，進(jìn)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(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)PIO板由電源、控制、驅(qū)動(dòng)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(guò)電子終端ET-LINE模塊接收聯(lián)鎖的驅(qū)動(dòng)命令,經(jīng)驅(qū)動(dòng)接口電纜對(duì)機(jī)械室內(nèi)的繼電器進(jìn)行控制。

（2）通過(guò)采集接口電纜采集繼電器的狀態(tài),并將采集到的設(shè)備狀態(tài)通過(guò)電子終端ET-LINE模塊和光纜送給聯(lián)鎖邏輯部進(jìn)行聯(lián)鎖運(yùn)算。

PIO板輸出電路結(jié)構(gòu)，如圖2所示。

對(duì)于PIO板來(lái)說(shuō)，每一系的接口板都是由雙CPU控制輸出，2個(gè)CPU在每個(gè)系統(tǒng)周期內(nèi)分別對(duì)各自硬件電路進(jìn)行巡檢。若發(fā)現(xiàn)故障，立即退出工作狀態(tài)，并給出報(bào)警提示。當(dāng)接收到聯(lián)鎖發(fā)送的控制命令時(shí)，雙CPU分別對(duì)控制命令和回讀信號(hào)CHK1和CHK2進(jìn)行處理，并對(duì)處理結(jié)果進(jìn)行比較。當(dāng)雙CPU比較結(jié)果一致時(shí)，發(fā)出動(dòng)態(tài)和靜態(tài)兩種輸出信號(hào)，動(dòng)態(tài)信號(hào)通過(guò)故障-安全驅(qū)動(dòng)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(diǎn)控制輸出口，產(chǎn)生有效的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。

PIO板輸入電路結(jié)構(gòu)，如圖3所示。

從圖3可以看出，PIO板輸入電路用檢查信號(hào)控制外部輸入電路，檢查信號(hào)是雙CPU自檢和比較無(wú)誤后發(fā)出的檢測(cè)信號(hào)。沒(méi)有檢查信號(hào)時(shí)，切斷外部輸入電路；有檢查信號(hào)時(shí)，接通外部輸入電路。輸入電路導(dǎo)通，證明輸入采集接點(diǎn)接通；若輸入電路開(kāi)路，認(rèn)為輸入采集接點(diǎn)斷開(kāi)，此時(shí)可能存在PIO輸入電路開(kāi)路故障。因此規(guī)定，用采集接點(diǎn)的閉合狀態(tài)作為安全側(cè)輸入，用采集接點(diǎn)的斷開(kāi)狀態(tài)作為非安全側(cè)輸入。

2 PIO板故障現(xiàn)象、原因分析和故障排除方法

2.1 常見(jiàn)電源部分故障現(xiàn)象、原因分析和故障排除方法

2.1.1 開(kāi)機(jī)冒煙

如果發(fā)現(xiàn)此現(xiàn)象，立即切斷電源。此類(lèi)故障的原因，絕大多數(shù)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(diào)換相應(yīng)故障電容，并確保該電容極性正確。為了避免此類(lèi)故障發(fā)生，正確的操作方法是在上電前，先用萬(wàn)用表檢查24 V輸入端電阻是否在4.1 k左右，且萬(wàn)用表筆應(yīng)與電源極性一致，這樣不至于對(duì)電容C87或C6損傷。如阻值不對(duì), 應(yīng)先檢查相應(yīng)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(lèi)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(fā)燙，更換發(fā)燙芯片后故障能解除；如5 V工作電壓無(wú)輸出, 則通常是PW電源模塊故障，此類(lèi)故障較少見(jiàn)，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(jiàn)控制部分故障現(xiàn)象、原因分析和故障排除方法

2.2.1 程序無(wú)法寫(xiě)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(wèn)題，則對(duì)該芯片有問(wèn)題的焊接部分返工即可排除故障。

（1）程序無(wú)法通過(guò)U口寫(xiě)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(cè)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(duì)有問(wèn)題的元器件返工即可排除故障。

（2）程序無(wú)法通過(guò)V口寫(xiě)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(cè)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(duì)有問(wèn)題的元器件返工即可排除故障。

2.2.2 開(kāi)機(jī)時(shí)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(duì)有問(wèn)題的元器件返工即可排除故障。

2.3 常見(jiàn)驅(qū)動(dòng)部分故障現(xiàn)象、原因分析和故障排除方法

驅(qū)動(dòng)部分主要是由KIC-501厚模電路及對(duì)應(yīng)的鉭電容、小繼電器及對(duì)應(yīng)的鉭電容、光電MOS繼電器、光電耦合器、排阻及網(wǎng)絡(luò)電阻等器件組成。

2.3.1 單路或幾路驅(qū)動(dòng)無(wú)法工作

檢查對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)部分電路器件是否正常。常見(jiàn)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(xù)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(cè)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(wú)故障，鉭電容極性正確，檢查印制板也沒(méi)問(wèn)題，則通常是小繼電器故障。對(duì)有問(wèn)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(qū)動(dòng)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?qū)懭胧欠裾?。?duì)有問(wèn)題的元器件返工即可排除故障。

2.4 常見(jiàn)采集部分故障現(xiàn)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(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)電阻、排阻、光電耦合器等器件組成。由于電路簡(jiǎn)單，所以故障現(xiàn)象很少。曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)有少量CN2接插件存在短路現(xiàn)象，此故障在DS6-K5B計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)專(zhuān)用測(cè)試工裝上會(huì)自動(dòng)報(bào)警，消除短路即可排除該故障。

3 結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)DS6-K5B計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)PIO板常見(jiàn)故障現(xiàn)象進(jìn)行描述、原因分析，并給出故障排除的方法，希望能夠?yàn)楣S調(diào)試PIO板提供一定幫助，對(duì)PIO板的具體故障還需根據(jù)電路原理、維修經(jīng)驗(yàn)及結(jié)合實(shí)際情況來(lái)分析解決。