關(guān)于鐵路貨車車輛段微控設(shè)備常見故障處理及檢修工作研究

黎勇

摘要：針對(duì)車輛段日益增多的微控設(shè)備，分析總結(jié)了微控設(shè)備的一般維修流程，列出了車輛段常見微控設(shè)備的故障處理方法，提出了基于目前車輛段設(shè)備維修實(shí)際情況應(yīng)該采注意的具體事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞：車輛段；微控設(shè)備；故障分析

隨著鐵路企業(yè)工裝設(shè)備的不斷更新，微控設(shè)備得到了廣泛推廣使用。微控設(shè)備的核心是工控計(jì)算機(jī)，其具有較強(qiáng)抗電磁干擾能力；抗沖擊、抗振動(dòng)能力；高散熱能力和高度可靠的工業(yè)電源，并有過壓、過流保護(hù)等特點(diǎn)。微控設(shè)備故障的難點(diǎn)在于故障點(diǎn)的判斷，故障的判斷過程一般采用系統(tǒng)軟件診斷法和硬件診斷法。在排除設(shè)備故障時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際需要綜合使用不同的方法，在實(shí)際設(shè)備故障排除時(shí)、一般采用以下的故障維修流程，現(xiàn)與大家一起探討。

一、維修流程

（一）詢問操作者故障現(xiàn)象。當(dāng)故障發(fā)生后，不要急于動(dòng)手，首先了解設(shè)備的工作原理及工藝流程，并仔細(xì)詢問故障發(fā)生時(shí)處在什么工作狀態(tài)、表現(xiàn)形式、是否是誤操作，故障能否再現(xiàn)等。

（二）設(shè)備外觀檢查與常見故障檢查。主要觀察設(shè)備有無異常情況，如電源情況、機(jī)械卡阻、電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)、熔斷器狀況、急停按鈕等。首先檢查AC＼DC電源是否正常，運(yùn)用排除法，盡可能地縮小故障范圍。

（三）分析圖紙，確定故障部位。查看圖紙、說明書，根據(jù)圖紙PLC梯圖進(jìn)行分析，以確定故障部位是機(jī)械、電器、液壓或是氣動(dòng)引起。

（四）擴(kuò)大思路，根據(jù)情況分析。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)分析，一定要擴(kuò)大思路，不局限于維修說明書上的范疇，維修資料只提供一個(gè)思路，有時(shí)局限性很大。說明書只是作為參考、并不能將引起故障的所有因素全部列出，需要我們根據(jù)以往的維修經(jīng)驗(yàn)、擴(kuò)大思路，不放過一切可能因素，列出可能引起設(shè)備故障的所有原因、按照實(shí)施的難易，逐步排除。

（五）做好總結(jié)、故障記錄。設(shè)備故障排除后、需要積極做好故障排除的記錄、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，為以后的故障排除提供第一手資料。

二、實(shí)例探討

按照以上的維修流程，一般工控設(shè)備故障就可以排除，下面是車輛段常見的幾個(gè)工控設(shè)備故障案例：

（一）KZW空重車試驗(yàn)臺(tái)故障。

故障現(xiàn)象：傳感器不能真實(shí)的反映試驗(yàn)數(shù)據(jù)，程序運(yùn)行停止，始終處于等待“假死”狀態(tài)。

故障分析：通過觀察電腦屏幕顯示內(nèi)容，及向使用人了解試閥流程，程序運(yùn)行到故障停機(jī)處時(shí)，需打開7號(hào)電磁閥進(jìn)行排風(fēng)，同時(shí)計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)到程序內(nèi)部設(shè)定時(shí)間時(shí)，傳感器將采集到的數(shù)據(jù)，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后送計(jì)算機(jī)處理，再與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，送PC判斷是否合格，根據(jù)處理結(jié)果在電腦屏幕上顯示結(jié)果。

根據(jù)以上試閥工藝流程，傳感器值不能跟蹤時(shí)間同步變化，可能的故障點(diǎn)有：①傳感器、傳感器連線或A/D轉(zhuǎn)換器有故障；②控制電磁閥的I/O卡有故障；③電磁閥、電磁閥電源驅(qū)動(dòng)板有故障。

故障檢修：①將故障傳感器及連線接入其他通道，判斷傳感器、連線、及A/D通道無故障；②將電磁閥接入另一I/O通道，判斷電磁閥及I/O通道無故障；③運(yùn)行試驗(yàn)程序，當(dāng)程序運(yùn)行到故障點(diǎn)時(shí)，測(cè)電磁閥線圈兩端24V電壓未發(fā)現(xiàn)，隨即測(cè)量電磁閥線圈電阻值正常，隨后測(cè)量電源驅(qū)動(dòng)板，在電磁閥相應(yīng)光耦的輸入端測(cè)量0-5V電平轉(zhuǎn)換正常，單是光耦的輸出端未測(cè)得高低電平轉(zhuǎn)換。判斷為光耦損壞，更換光耦后，系統(tǒng)恢復(fù)正常。該故障是由于電磁閥驅(qū)動(dòng)板上的光耦損壞后，不能驅(qū)動(dòng)該電磁閥正常動(dòng)作，導(dǎo)致傳感器采集數(shù)據(jù)無變化，導(dǎo)致系統(tǒng)故障。

（二）軸承扭動(dòng)測(cè)量?jī)x故障。

故障現(xiàn)象：在測(cè)量軸承扭矩時(shí)，程序運(yùn)行到軸承上升加緊后，停止運(yùn)行，軸承扭動(dòng)動(dòng)作沒有出現(xiàn)。

故障分析：軸承扭矩測(cè)量?jī)x是經(jīng)過前道工序組裝好的軸承到本工序進(jìn)行扭矩測(cè)量，其具體工藝流程為：①軸承定位后，第一個(gè)傳感器感應(yīng)到軸承已到位，經(jīng)機(jī)械手將軸承推入指定位置；②軸承到達(dá)指定位置后，第二個(gè)傳感器確認(rèn)軸承到位后，通過上升機(jī)械手，將軸承舉到指定位置；③軸承被舉升到位后，第三個(gè)傳感器感應(yīng)到軸承到位，程序延時(shí)3～5秒后，夾緊機(jī)械手將軸承夾緊后，扭動(dòng)油缸工作，將軸承扭動(dòng)到一定角度、判斷是否合格。

由故障設(shè)備工藝流程可以判斷，該故障可能的原因有：①電磁閥損壞；②電磁閥控制線故障；③控制電磁閥的PLC程序或輸出點(diǎn)損壞。

故障檢修：到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后，運(yùn)行程序，觀察PLC相應(yīng)輸入點(diǎn)指示燈與相應(yīng)輸入點(diǎn)指示燈閃亮，均能與輸入點(diǎn)指示燈閃亮同步，到軸承扭動(dòng)這一步時(shí)，輸入輸出均有指示；②測(cè)量電磁閥線圈電源、發(fā)現(xiàn)沒有220V電壓，電磁閥線圈阻值變小，更換電磁閥，系統(tǒng)仍然無動(dòng)作；③測(cè)量電磁閥連線，無故障；④測(cè)量串接于電磁閥電源輸入端到PLC com點(diǎn)的保險(xiǎn)管，發(fā)現(xiàn)保險(xiǎn)管熔斷，更換保險(xiǎn)管后，系統(tǒng)恢復(fù)正常。該故障為電磁閥線圈出現(xiàn)局部短路，造成電流過大，燒斷com3保險(xiǎn)管，扭動(dòng)動(dòng)作消失。

（三）數(shù)控車輪車床故障。

故障現(xiàn)象：數(shù)控車輪車床安裝KND100系統(tǒng)，在車輪切削過程中頻繁出現(xiàn)伺服驅(qū)動(dòng)器報(bào)警，報(bào)警代碼為Z軸11、21代碼報(bào)警，此時(shí)伺服驅(qū)動(dòng)器本身出現(xiàn)AC9代碼報(bào)警，使輪對(duì)切削無法進(jìn)行。

故障分析：該數(shù)控車輪車床工作原理為：電腦數(shù)控系統(tǒng)通過控制電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)器，控制伺服電機(jī)，伺服電機(jī)通過傳動(dòng)系統(tǒng)控制安裝在滾珠絲杠上的刀架移動(dòng)，完成切削，同時(shí)伺服電機(jī)上的編碼器與伺服器通信將有關(guān)數(shù)據(jù)傳遞到計(jì)算機(jī)。根據(jù)設(shè)備工作原理與故障表現(xiàn)分析，該股在可能為①傳動(dòng)系統(tǒng)故障導(dǎo)致系統(tǒng)報(bào)警；②連線故障；③程序故障；④伺服驅(qū)動(dòng)器故障；⑤伺服電機(jī)故障。

故障檢修：①系統(tǒng)斷電后，手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠，動(dòng)作無異常；②測(cè)量連接線，未發(fā)現(xiàn)斷線故障；③對(duì)系統(tǒng)程序和參數(shù)設(shè)置進(jìn)行查看，未發(fā)現(xiàn)異常。④由于伺服驅(qū)動(dòng)器交換使用需調(diào)整參數(shù)設(shè)置，因此先將伺服電機(jī)與其它伺服電機(jī)更換，發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障隨電機(jī)移動(dòng)，判斷為伺服電機(jī)故障、伺服控制器良好。該故障是由于該伺服電機(jī)編碼器故障、導(dǎo)致伺服電機(jī)作用不良，伺服驅(qū)動(dòng)器頻繁的出現(xiàn)AC9報(bào)警。

微控設(shè)備維修實(shí)際上是一項(xiàng)很比較復(fù)雜的工作，由于工控設(shè)備與普通設(shè)備有較大的差別，主要是控制方式和檢測(cè)手段上，因而對(duì)維修人員有機(jī)電一體化的思維要求，微控設(shè)備故障維修不僅是處理計(jì)算機(jī)的問題，往往需要電力、機(jī)械知識(shí)的綜合判斷。

三、措施與建議

車輛段大多數(shù)微控設(shè)備直接安置在作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，環(huán)境條件差，溫度、濕度、清潔度均不能滿足計(jì)算機(jī)安裝條件，致使微控設(shè)備故障頻發(fā)。且修車庫(kù)內(nèi)大型機(jī)械動(dòng)力設(shè)備及電器設(shè)備很多，尤其是電焊機(jī)較多，電壓經(jīng)常發(fā)生漂移，造成工業(yè)過壓對(duì)微控設(shè)備影響較大，因此在檢修工作中更應(yīng)引起注意。

（一）提供相對(duì)穩(wěn)定的電源。微控設(shè)備最好能夠單獨(dú)線路供電，減少工業(yè)過壓?；蚺鋫浞€(wěn)壓電源，從而避免因電壓、線路不穩(wěn)定而損傷微機(jī)及附屬設(shè)備、板卡等。

（二）做好微控設(shè)備接地保護(hù)裝置。車輛段多數(shù)檢測(cè)設(shè)備受干擾影響較大，良好的接地保護(hù)一方面防止干擾，保護(hù)設(shè)備及人身安全；另一方面可以避免強(qiáng)電流竄入時(shí)，將電子元器件或者電路板燒損。

（三）配備齊全電氣原理圖等技術(shù)資料。設(shè)備維修多以圖紙等技術(shù)資料為指引，輔之以使用說明書、工藝流程圖等，在更新改造后，圖紙資料必須相應(yīng)的得到更新，在故障查找時(shí)提供必要的幫助。

（四）建立關(guān)鍵設(shè)備故障檔案。比如故障現(xiàn)象、解決方案、維修人、處理時(shí)間等內(nèi)容，每次處理情況都記錄在案，以便于生產(chǎn)中快速查找和處理設(shè)備故障，對(duì)各故障現(xiàn)象都做到快速反映，這樣就不致于每一次故障查找都按步就班、一步一步的進(jìn)行，最大限度的節(jié)約故障處理時(shí)間，做到資源共享、經(jīng)驗(yàn)共享，并且還能一目了然的查出反復(fù)出現(xiàn)的故障，研究制定其解決或改進(jìn)方案。

（五）盡量?jī)?chǔ)備設(shè)備備件。準(zhǔn)備必要的備件將對(duì)縮短設(shè)備故障修理停機(jī)時(shí)間大有幫助。如關(guān)鍵微控設(shè)備的板卡，在故障修理時(shí)，用其進(jìn)行替換比較，可快速處理故障。

（六）設(shè)備軟件的備份。必要時(shí)備份原有數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)使用軟件進(jìn)行復(fù)蓋重裝，可有效解決軟件故障。