黃長林，陳煥章

(中車資陽機(jī)車有限公司，四川 資陽 641301)

0 引言

某型機(jī)車裝用德國HBC工業(yè)無線遙控系統(tǒng)，在對其進(jìn)行遙控試驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)在遙控器正常啟動(dòng)接管成功后，其顯示的初始制動(dòng)缸和列車管壓力值與操縱臺(tái)上對應(yīng)的制動(dòng)缸和列車管風(fēng)壓表顯示值差值大于160 kPa，同時(shí)需要等待6～8 min，遙控器上顯示的制動(dòng)缸與列車管壓力值才逐漸降低，并接近制動(dòng)缸與列車管風(fēng)壓表顯示值，兩者差值縮小到15～30 kPa，在整個(gè)遙控試驗(yàn)過程中兩者差值始終大于15 kPa以上。

試驗(yàn)表明，遙控器上顯示的制動(dòng)缸和列車管壓力初始值明顯異常、漂移大并且需要等待較長時(shí)間后，遙控器上顯示的制動(dòng)缸和列車管壓力值才逐漸趨于正常。同時(shí)，遙控器上顯示的總風(fēng)壓力值卻一直正常，表明機(jī)車裝用的總風(fēng)壓力傳感器工作正常，并且性能可靠。

1 排查技術(shù)方案

由于該型機(jī)車安裝使用的總風(fēng)、均衡風(fēng)缸以及列車管和制動(dòng)缸4個(gè)壓力傳感器均為MBS 2600型，其型號(hào)規(guī)格完全相同，輸入工作電壓為直流0～30 V，實(shí)際工作電壓在24 V左右，檢測壓力參數(shù)為0～10 bar，壓力輸出為4～20 mA電流信號(hào)。根據(jù)壓力傳感器檢測值的大小與輸出4～20 mA電流信號(hào)成線性關(guān)系這一基本特性，和經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證確認(rèn)的每臺(tái)機(jī)車所裝用的總風(fēng)壓力傳感器都正?？煽窟@一試驗(yàn)結(jié)果，決定采取下述4步法對問題的產(chǎn)生原因進(jìn)行排查。

1)隨機(jī)抽取該型批量新造機(jī)車中的2臺(tái)機(jī)車，對其裝用的制動(dòng)缸和列車管壓力傳感器進(jìn)行測試檢查。揭開司機(jī)室內(nèi)的地板，檢查制動(dòng)缸與列車管2個(gè)壓力傳感器安裝及其接線，未見異常。將數(shù)字萬用表紅黑表筆串聯(lián)在列車管壓力傳感器和制動(dòng)缸壓力傳感器上，測量遙控器在不同工作狀態(tài)時(shí)的mA電流參數(shù)值，并將其換算成相應(yīng)的壓力值；然后與遙控器顯示壓力值和相應(yīng)的壓力表顯示值進(jìn)行比較，分別測試檢查2個(gè)壓力傳感器，確認(rèn)其是否工作正常。

2)將2臺(tái)機(jī)車裝用的制動(dòng)缸與列車管壓力傳感器進(jìn)行對調(diào)互換測試。將隨機(jī)抽取的2臺(tái)機(jī)車所裝用的制動(dòng)缸與列車管壓力傳感器拆下并對調(diào)，進(jìn)行遙控測試，發(fā)現(xiàn)沒有太大的明顯變化與不同，問題依舊，分析認(rèn)為問題是因制動(dòng)缸和列車管壓力傳感器自身性能質(zhì)量不可靠引起的可能性不大。

3)將總風(fēng)壓力傳感器與制動(dòng)缸和列車管壓力傳感器進(jìn)行交換測試。由于每臺(tái)機(jī)車遙控器上顯示的總風(fēng)壓力值均與操縱臺(tái)上的總風(fēng)壓力表顯示值基本吻合相近(誤差小于10 kPa)，而遙控器上顯示的制動(dòng)缸和列車管壓力值卻與操縱臺(tái)上的制動(dòng)缸和列車管風(fēng)壓表顯示值相差較大。因此，對機(jī)車進(jìn)行排風(fēng)泄壓后，分別將總風(fēng)壓力傳感器與制動(dòng)缸和列車管壓力傳感器拆下并互換進(jìn)行遙控測試。對比測試發(fā)現(xiàn)，原完全正常的總風(fēng)壓力傳感器替換疑有問題的制動(dòng)缸壓力傳感器或列車管壓力傳感器后遙控器上顯示的總風(fēng)壓力，仍然與總風(fēng)壓力表顯示值基本吻合相近(誤差始終小于10 kPa)，而遙控器上顯示的制動(dòng)缸和列車管壓力值雖略有不同，但兩者差值始終大于15 kPa，超過技術(shù)要求允許范圍，問題依舊。

通過以上測試，可以排除該型批量機(jī)車所裝用的制動(dòng)缸和列車管壓力傳感器因質(zhì)量性能原因從而引起上述問題的可能性。

4)對遙控程序進(jìn)行檢查確認(rèn)。對遙控控制程序和顯示程序進(jìn)行仔細(xì)檢查，未見異常和明顯錯(cuò)誤。

調(diào)閱研讀相關(guān)制動(dòng)缸和列車管壓力傳感器信號(hào)采集和換算處理程序以及顯示程序，并與總風(fēng)壓力信號(hào)采集處理與顯示程序進(jìn)行比對檢查，未見錯(cuò)誤。然后利用裝有相關(guān)遙控控制程序和顯示程序的筆記本電腦，對遙控試驗(yàn)全過程進(jìn)行監(jiān)控追蹤，也未找到問題所在。排除遙控系統(tǒng)壓力信號(hào)采集處理和換算程序以及相關(guān)顯示程序存在錯(cuò)誤或BUG的可能。

2 深入分析遙控控制原理圖

比較分析遙控器接收機(jī)控制原理圖與德國HBC遙控器供應(yīng)商提供的FST 737 RS485接收系統(tǒng)電氣接線圖差異，從中找到了問題的產(chǎn)生根源，其相關(guān)接線控制原理圖分別如圖1和圖2所示。

圖1 某型機(jī)車遙控接收機(jī)制動(dòng)缸壓力與列車管壓力傳感器接線控制原理圖

圖2 FST 737 RS485遙控接收系統(tǒng)壓力信號(hào)輸入輸出接線原理圖規(guī)范要求

從圖1可知，制動(dòng)缸和列車管壓力傳感器的1點(diǎn)均通過端子排XT4的9點(diǎn)接入直流工作電源24 V正極信號(hào)，2點(diǎn)分別通過端子排XT4的10點(diǎn)和13點(diǎn)接入到遙控接收機(jī)的bA2與bA4腳，bA1和bA3腳均通過端子排XT4的12點(diǎn)接入24 V直流負(fù)極信號(hào)24 V。

而從圖2可知，bA1、bA2、bA3、bA4均為遙控接收機(jī)的4～20 mA壓力電流信號(hào)輸入接線點(diǎn)，內(nèi)部分別接到遙控接收機(jī)的10、9、8、7引腳上，bA5接遙控接收機(jī)的第4接地腳；由于直接接入遙控接收機(jī)的制動(dòng)缸和列車管2個(gè)壓力傳感器信號(hào)采集處理結(jié)果在每臺(tái)機(jī)車的遙控器上均顯示異常并且差值大。

經(jīng)過對比分析，發(fā)現(xiàn)圖1中的制動(dòng)缸和列車管壓力傳感器接線與圖2壓力信號(hào)輸入輸出接線規(guī)范要求存在明顯不同與差異，規(guī)范接線圖中bA1、bA2、bA3、bA4均為壓力傳感器的4～20 mA電流信號(hào)輸入接線點(diǎn)，但實(shí)際接線卻是bA1和bA3，均通過端子排XT4的12點(diǎn)接入直流24 V工作電源負(fù)極信號(hào)，因此分析認(rèn)為直流24 V工作電源的負(fù)極信號(hào)不能直接接入到遙控接收機(jī)的bA1和bA3點(diǎn)，而是應(yīng)該接入到遙控接收機(jī)的bA5公共接地點(diǎn)上，以使制動(dòng)缸和列車管壓力傳感器檢測采集的電流信號(hào)有1個(gè)共同的公共壓力信號(hào)基準(zhǔn)點(diǎn)。

當(dāng)bA1和bA3點(diǎn)直接接入24 V負(fù)極信號(hào)后，由于遙控接收機(jī)的bA1和bA3點(diǎn)與bA5接地點(diǎn)之間存在不同的電位差，致使制動(dòng)缸和列車管壓力傳感器輸出的4 mA電流信號(hào)零位基準(zhǔn)不穩(wěn)，直接影響了2個(gè)壓力傳感器的檢測精度，從而導(dǎo)致了3個(gè)問題的出現(xiàn)。

3 解決問題的技術(shù)方案

為確認(rèn)分析判斷的正確性，任選1臺(tái)該型機(jī)車，將遙控接收機(jī)bA1和bA3點(diǎn)上的直流24 V電源負(fù)極信號(hào)接線取掉，并改接到遙控接收機(jī)的bA5接地點(diǎn)上，再上電啟動(dòng)進(jìn)行遙控測試，發(fā)現(xiàn)先前遙控器接管成功后，制動(dòng)缸和列車管2個(gè)壓力值初始顯示異常，需要等待較長時(shí)間后遙控器上顯示的2個(gè)壓力參數(shù)值才逐漸趨于正常，并且兩者差值大于15 kPa，不符合技術(shù)要求，3個(gè)問題均未再發(fā)生出現(xiàn)。

在對機(jī)車進(jìn)行的整個(gè)遙控試驗(yàn)過程中，遙控器上顯示的制動(dòng)缸和列車管壓力值都與相應(yīng)的風(fēng)壓表顯示值基本吻合，兩者最大誤差值始終小于10 kPa，完全滿足要求。將該方法應(yīng)用于其他各臺(tái)機(jī)車上，并進(jìn)行同樣的改線操作，再經(jīng)試驗(yàn)確認(rèn)，3個(gè)問題已得到徹底解決。

4 結(jié)語

通過交換測試和分析找出了問題產(chǎn)生的根本原因，同時(shí)制定了簡便可行的問題解決技術(shù)方案，通過對遙控接收機(jī)正確的改線操作，并逐臺(tái)進(jìn)行遙控驗(yàn)證試驗(yàn)，獲得了圓滿成功，保證了用戶對機(jī)車遙控器的正常操作使用和行車安全。