鄧有杰

摘 ?要：HXD1C型電力機車是額定功率為7200KW、6軸交流傳動貨運干線電力機車，其車載網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)采用符合IEC61375，模塊化設(shè)計的DTECS網(wǎng)絡(luò)控制平臺為基礎(chǔ)的微機網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，能夠自動完成機車通信管理、功能控制、故障診斷、信息顯示和事件記錄等功能。隨著機車運用里程的增加，在機車二年檢檢修過程中，網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)故障率也逐步增高。機車若出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通訊故障，輕者部分試驗無法進行，嚴(yán)重時系統(tǒng)無法自檢，大部分試驗將無法進行。本文通過對HXD1C型電力機車車載網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)原理概述，針對網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)中出現(xiàn)的故障、從故障分類及表現(xiàn)形式進行分析，并闡述出現(xiàn)此類故障的處理方法及過程，希望能給讀者提供借鑒和幫助。

關(guān)鍵詞：HXD1C型電力機車;二年檢;網(wǎng)絡(luò)通訊;

1、 緒論

HXD1C型電力機車網(wǎng)絡(luò)通訊控制系統(tǒng)DTECS，是采用模塊化設(shè)計的微機控制系統(tǒng)，能夠自動完成機車通信管理、功能控制、故障診斷、信息顯示和事件記錄等功能。然而，HXD1C機車在二年檢過程中，頻繁出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通訊中斷，系統(tǒng)無法正常自檢，造成大部分試驗無法進行，且無清晰故障查找思路、步驟，造成耗費大量查找時間，嚴(yán)重影響試驗周期及生產(chǎn)進度。

2、HXD1C型電力機車車載網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)

網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)DTECS是專為軌道車輛的控制和通信而設(shè)計的一套車載計算機系統(tǒng)，主要完成軌道車輛的通信管理、功能控制、故障診斷、信息顯示和事件記錄等功能。HXD1C型電力機車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)圖如圖一所示。

2.1、網(wǎng)絡(luò)控制模塊VCM

位于機械間的微機柜內(nèi)VCM1、VCM2做為整個網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)的“大腦”，完成網(wǎng)絡(luò)的邏輯控制和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的轉(zhuǎn)換功能，具體過程控制、通訊管理、自動冗余等功能。

在通訊管理方面，VCM具有管理其他諸如TCU、ACU、DXM、AXM等網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備的功能。通過網(wǎng)絡(luò)MVB總線主動與其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進行通訊、尋址，并把通訊、尋址情況通過IDU微機顯示屏直觀顯現(xiàn)出來。例如，VCM沒有尋址到相關(guān)設(shè)備，該設(shè)備將在微機顯示屏上顯示紅色，說明VCM沒有與該設(shè)備實現(xiàn)正常通訊。

在故障情況下，VCM主權(quán)控制可自動切換，切換時機車將保護性分主斷，但自動切換過程時間不能超過約20秒，切換完成后不能損失功能和動力，雙路故障時，具備緊急控制功能，維持運行。

2.2、ESD終端電阻模塊

高頻信號傳輸時，信號波長相對傳輸線較短，信號在傳輸線終端會形成反射波，干擾原信號，所以需要在傳輸線末端加終端電阻模塊，使信號到達(dá)傳輸線末端后不反射。

HXD1C型電力機車MVB總線兩端即IDU1、IDU2兩端分別安裝一個ESD終端電阻模塊，一個為D型公頭連接器形式，一個為D型母頭連接器形式，HXD1C型電力機車ESD終端電阻模塊如

為方便車輛間布線，HXD1C型電力機車DTECS網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)采用總線型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，因此假如中間任一段MVB通訊線中斷，整各網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)將中斷并陷入癱瘓狀態(tài)，微機屏上網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D界面上網(wǎng)絡(luò)A、B通訊通道及包含VCM1、VCM2所有網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備都將由綠色變成灰色，機車兩端司機室IDU1、IDU2微機顯示屏將顯示機車CCU網(wǎng)絡(luò)通訊中斷。機車各部件溫度、壓力及各繼電器、自動開關(guān)狀態(tài)無法通過IDU1、IDU2微機屏顯示，嚴(yán)重情況下，機車將無法完成自檢功能，無法實現(xiàn)系統(tǒng)控制功能，進而大部分試驗將無法正常進行。

3、 HXD1C機車網(wǎng)絡(luò)通訊故障形式

隨著HXD1C型電力機車二年檢機車數(shù)量的大幅度提高，HXD1C機車網(wǎng)絡(luò)通訊故障逐漸增多，隨即給試驗人員增加了工作量，從現(xiàn)場故障情況來看，可以將網(wǎng)絡(luò)通訊故障的故障分類和表現(xiàn)形式概述如下：

3.1網(wǎng)絡(luò)通訊故障分類

3.1.1網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備硬件設(shè)備故障，該電路的電子元器件發(fā)生質(zhì)地性故障使其無信號輸出。

3.1.2網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備軟件系統(tǒng)程序版本不正確，系統(tǒng)設(shè)置不正確，或是沒有刷程序。

3.1.3網(wǎng)絡(luò)通訊MVB線斷路或是插頭插座插針倒針搭接到金屬外殼導(dǎo)致接地等。

3.1.4通信輔助電路發(fā)生非程序性信號誤介入，即電子元件柜屏蔽不良引起的電磁性干擾等。

3.2網(wǎng)絡(luò)通訊故障表現(xiàn)形式

3.2.1在機車微機顯示屏網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣缑嫔?，有一個或多個網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備顯示紅色，但網(wǎng)絡(luò)通訊線A、B通道顯示正常。

3.2.2在機車微機顯示屏網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣缑嫔?，有一個或多個網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備顯示紅色，但網(wǎng)絡(luò)通訊線A、B通道顯示正常?；蚴浅霈F(xiàn)A、B通道交替顯紅，同時IDU1和IDU2顯紅。

3.2.3在機車微機顯示屏網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣缑嫔希蚴钦麄€網(wǎng)絡(luò)中斷，或是A、B通道其中一個通訊通道顯紅。

如圖四所示，即為在現(xiàn)場出現(xiàn)的因為I、II端司機室IDU1、IDU2微機顯示屏操作均設(shè)置為I端造成的網(wǎng)絡(luò)通訊故障的表現(xiàn)形式?？梢钥闯鲇捎贗DU1、IDU2均設(shè)置為I端，造成VCM檢測兩個相同的IDU通訊設(shè)備，找不到IDU2，因此通過網(wǎng)絡(luò)通訊A、B通道交替尋址IU2，然后直接報出IDU1、IDU2通訊設(shè)備故障顯紅。

對于第一類、第二類故障來說，故障處理方法比較簡單，通過觀察、設(shè)置等方法可以很快確定故障點，并得到解決。除上述兩類故障外，實際檢修過程中，除了通訊插頭虛接、模塊故障外，就是通訊線出現(xiàn)斷路等情況，造成整車網(wǎng)路中斷或是其中一通道故障，另一通道通訊良好，典型故障原因為通訊插頭內(nèi)部插針出現(xiàn)倒針接地或是與其他針搭接在一起。因網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備及插頭眾多，不易確定哪段線路或是插頭故障，故障查找繁瑣且給人無從下手的感覺，因此第三類網(wǎng)絡(luò)通訊故障是網(wǎng)絡(luò)通訊故障的重點和難點。

4、 HXD1C型電力機車網(wǎng)絡(luò)通訊故障處理方法

由上述所介紹的網(wǎng)絡(luò)通訊故障形式來看，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)故障形式多種多樣，故障原因亦多種多樣，如MVB線接地、虛接，通信設(shè)備硬件軟件故障等造成的故障現(xiàn)象不盡相同。因此，針對不同的故障現(xiàn)象，很難找出準(zhǔn)確對應(yīng)的處理方案，這就要求我們總結(jié)一套針對HXD1C型電力機車網(wǎng)絡(luò)通訊故障的通用處理步驟，從易到難，利用逐步排除方法進行故障查找。

4.1、一般HXD1C通訊故障處理方法及步驟

4.1.1、首先查看I、II端司機室IDU1、IDU2微機顯示屏操作端設(shè)置是否正確，檢查方法為輸入密碼111111，進入維護界面，接著進入操作端設(shè)置界面，確保操作端設(shè)置與實際司機室相對應(yīng)。

4.1.2、確保所有通訊設(shè)備模塊上電，電源指示燈顯示正常，各網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備上各指示燈顯示正常。

4.1.3、進入維護界面，在版本信息界面里檢查通訊設(shè)備模塊版本信息，確保所有通訊設(shè)備模塊已刷程序，且版本號正確。

4.1.4、檢查所有網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備模塊的通訊插頭是否存在虛接、緊固螺栓未緊固到位情況，確保所有通訊插頭緊固到位。

4.2、第三類網(wǎng)絡(luò)通訊故障處理方法及步驟

以上故障查詢步驟為常規(guī)且易操作步驟，按照上述方法檢查過后，一般故障可以消除;倘若檢查后，機車網(wǎng)絡(luò)通訊線路仍出現(xiàn)A、B通道其中一通道顯示紅色故障狀態(tài)時，則可能為MVB通訊線出現(xiàn)問題。我們可以采用分段排除法，逐步縮小范圍，最終查出故障點。

分段排除法即將疑似故障回路甩開，然后在回路終端插接ESD終端電阻模塊，使通訊回路構(gòu)成，然后查看通訊A、B通道是否正常，不正常將逐步甩開疑似故障回路逐步縮小故障可能范圍，注意VCM1、VCM2作為主控網(wǎng)絡(luò)尋址設(shè)備，不能同時甩開，甩開后，整個網(wǎng)絡(luò)將中斷癱瘓。

首先確認(rèn)故障范圍在整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的哪一段，為此我們可以將整個網(wǎng)絡(luò)分為三段，第一段為I端IDU1至低壓柜內(nèi)輸入輸出模塊DXM31;第二段為輸入輸出模塊DXM31至低壓柜網(wǎng)關(guān)模塊GWM，第三段為輔助變流器控制模塊ACU2至II端IDU2。

第一步，將ESD終端電阻模塊插接在DXM31模塊上-X01插座上，啟動網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)后，若故障消失，說明I端IDU1至DXM31之間網(wǎng)絡(luò)存在問題，然后采用二分之一切割法逐步縮小范圍;若故障仍存在，說明I端IDU1至DXM31之間網(wǎng)絡(luò)線路沒有問題。

第二步，將ESD終端電阻模塊插接在GWM網(wǎng)關(guān)模塊-X05插座上，啟動網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)后，若故障消失，說明II端IDU2至GWM網(wǎng)關(guān)模塊之間網(wǎng)絡(luò)存在問題，然后采用二分之一切割法逐步縮小范圍;若故障仍存在，說明II端IDU2至GWM網(wǎng)關(guān)模塊之間網(wǎng)絡(luò)線路沒有問題。

第三步，若上述兩段網(wǎng)絡(luò)線路不存在故障，則說明剩下的DXM至GWM之間網(wǎng)絡(luò)線路存在故障，然后采用上述故障查找方法逐步查到故障點。

5、結(jié)束語

HXD1C機車在檢修過程中頻繁出現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)通訊故障，均有其不可視性，機車操縱臺微機屏顯的故障提示僅能泛泛所指，通過上述通信故障處理方法，可以快速利用逐步排除方法進行故障查找，進而進行排除。希望本文在檢修HXD1C型機車網(wǎng)絡(luò)通信控制中能提供借鑒和幫助，有所啟迪。

參考文獻(xiàn)

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