陳 芳
(湖南鐵路科技職業(yè)技術學院 湖南 株洲 412000)
控制系統(tǒng)像是SS7型電力機車的神經(jīng)系統(tǒng),負責把操作人員發(fā)出的指令正確傳遞到相應的執(zhí)行機構。而SS7型機車的控制系統(tǒng)主要由司機指令系統(tǒng)、邏輯控制系統(tǒng)LCU、微機控制系統(tǒng)和列車安全系統(tǒng)等組成。LCU控制系統(tǒng)負責把司機送入的指令進行邏輯判斷,并輸出指令進行整備、預備等邏輯控制,LCU除本身的特性控制外和邏輯控制外,還具有與微機顯示屏的通信功能,可實現(xiàn)對機車的狀態(tài)顯示、故障顯示、故障記憶和檢索功能。因此LCU是整個機車控制系統(tǒng)中的核心組成部分,本文就LCU邏輯控制裝置故障診斷方法和常見故障處理進行說明。
我國產(chǎn)韶山系列SS7型電力機車邏輯控制裝置采用標準8U機箱硬件結構,包括有機箱、電源板、控制板等組成。位于機車邏輯控制單元后面的5個56芯連接器用于實現(xiàn)裝置與機車信號之間的通訊。
標準8U機箱共有13塊電路板,分別位于左右兩側,構成了兩套緊密聯(lián)系又相對獨立的系統(tǒng),其中有1塊電源通信板,12塊控制板。電源通信板能夠獨立的提供兩套電源和通訊系統(tǒng);每塊控制板有24路輸入,18路輸出,12塊控制板分為AB兩組,每組各6塊(A-F)。每組控制板和電源板一起能夠獨立工作實現(xiàn)機車的邏輯控制功能。配置手動轉換開關,當裝置一路出現(xiàn)故障時,可人為切換至另一路工作。通過此雙冗余設計,從而提高了裝置本身運行的可靠性,保證了機車整個控制系統(tǒng)的可靠性。電路插接板位置布局如圖1所示。
每塊控制板由輸入和輸出兩部分組成。同組相互之間各板不可互換,但是A組的控制板可以同B組具有相同定義的控制板互換。
圖1
A、B兩組相同定義的控制板同一路輸入、輸出接口在內(nèi)部接線是并聯(lián)連接,每一路輸入或輸出接口對應一個指示燈。中間電源通信板上的轉換開關可分別控制A、B兩組控制板的工作電源。A、B兩組相同定義控制板上的輸入指示燈,其同號碼指示燈的顯示狀態(tài)是相同并同步;則相同定義控制板上的同號碼輸出指示燈的顯示狀態(tài),因其工作電源是受轉換開關控制,即轉換開關置“1”時對應A組相應輸出燈亮;置“2”時對應B組相應輸出燈亮;置“0”時處于斷電狀態(tài)。在判斷外部輸入線路和控制板控制部分故障時正是利用這一共同點。如A組、B組相同定義控制板同號碼輸入燈均亮時,說明外部輸入線路是好的;反之,是外部輸入線路故障。例如,在判斷控制板控制部分和輸出通路故障時,可通過A、B組的切換,當相同定義控制板輸出部分相應同號碼輸出指示燈分別都亮時,說明控制板是好的;當相應同號碼輸出燈一個亮一個不亮,可能是不亮的那塊控制板控制部分故障;兩燈均不亮時可能是輸入部分有故障。
當機車顯示有故障時,采用上述的方法視指示燈的亮滅情況,可初步斷定是外部線路故障;還是內(nèi)部線路故障。若外部輸入指示異常,則檢查相應的信號線及其供電支路。若輸入指示燈正常,則說明外部輸入正常,屬裝置內(nèi)部故障。一般裝置內(nèi)部故障的現(xiàn)象有三種:
(1)輸出燈亮,無輸出;
(2)輸出燈不亮,有輸出;
(3)輸出燈不亮同時無輸出。
對(1)、(2)兩個現(xiàn)象,由于輸出指示與輸出驅動同位于輸出部分 ,所以基本可以認為是輸出電路故障或外部線路及電器故障。
對于現(xiàn)象3來說,出現(xiàn)此故障現(xiàn)象可能性是與該輸出部分相關的控制部分故障。
對于裝置內(nèi)部故障,一般情況下通過轉換開關進行組別切換,都可排除故障。除非兩組相同定義的控制板同時損壞,但這種概率是很小的。
原因:①機車110VDC沒進入裝置;② 電源板故障。
故障處理方法:①檢查351號線是否有電到N116-P4點;②更換電源板。
原因:①電路板插座接觸不良;②指示燈壞。
故障處理方法:①重新插緊電路板;②更換該控制板。
原因:①該路外部線路沒有信號送來;②該路56芯連接器觸點接觸不良。
故障處理方法:①用萬用表測該路外部線路,若沒有信號為外部原因;②檢查該路56芯連接器觸點。
原因:①控制板控制部分故障;②內(nèi)部線路故障。
故障處理方法:①參照邏輯關系或梯形圖,找出與該故障輸出點有關的輸入點,根據(jù)每個點所在的控制板逐次更換好的板,若運行正常,判被更換的控制板有故障。找出故障輸出線號所在的輸出板,更換好的板,若運行正常,判該輸出板故障;②若依然有故障,判為內(nèi)部接線故障,打開頂蓋檢查。
原因:①如所有司機臺指示燈不亮,則351號線的電沒進裝置;②如所有負載線圈無電,則354號線的電沒進裝置;③外部輸出電器故障。
故障處理方法:①檢查110VA線號是否有電到N119-P4;②檢查110VB線號是否有電到N119-P3;③檢查相應的56芯插座輸出點是否符合信號要求。若符合則為外部輸出電器故障。
原因:輸出板損壞
故障處理方法:①更換輸出板;②運行中應急處理可將該故障板拔出,切換至完整那組系統(tǒng)維持運行。
另外,該裝置在大功率和中功率輸出通道中設有過流保護功能(SS7c型機車無此保護功能)。目的是防止被控負載出現(xiàn)過流時而導致該通道開關管燒毀。當某通道過流保護時,裝置會自動將對應通道永久封鎖使其無電輸出。對應通道的輸出燈呈熄滅狀態(tài),同時,電源通信板板面上數(shù)碼管會顯示相應的故障代碼。當出現(xiàn)過流保護,應進行處理以消除故障。如要解除封鎖需先關閉裝置電源,然后,再次重合裝置電源即可。
還應注意的一點是,當裝置控制板輸出部分的某路光電隔離藕合器驅動管擊穿短路時,將使該路電器失控(一直有電)。處理方法是:找出故障輸出線號所在的控制板,將其拔出不用。將裝置轉換開關置完好的那組運行。當運行途中機車邏輯控制裝置出現(xiàn)故障,可以通過轉換開關來實現(xiàn)A、B組系統(tǒng)切換。在進行切換前要保證處于分主斷狀態(tài)。
LCU邏輯控制裝置取代了由中間繼電器構成的有接點邏輯控制電路,是整個控制系統(tǒng)的核心部件之一,不僅實現(xiàn)邏輯控制,還實現(xiàn)LCU與液晶顯示裝置的通信,使機車狀態(tài)自檢、故障顯示更直接明了。了解LCU控制裝置的故障原因和處理方法,一旦故障產(chǎn)生,便于在運用中發(fā)現(xiàn)并及時解決問題,保障機車的安全運行。
[1]華平.電力機車控制[M].北京:中國鐵道出版社,2008.
[2]謝步明.韶山7型電力機車[M].北京:中國鐵道出版社,1998.