關于鐵路貨車車輛段微控設備常見故障處理及檢修工作研究

黎勇

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

關鍵詞：車輛段；微控設備；故障分析

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

一、維修流程

（一）詢問操作者故障現象。當故障發生后，不要急于動手，首先了解設備的工作原理及工藝流程，并仔細詢問故障發生時處在什么工作狀態、表現形式、是否是誤操作，故障能否再現等。

（二）設備外觀檢查與常見故障檢查。主要觀察設備有無異常情況，如電源情況、機械卡阻、電機轉動、熔斷器狀況、急停按鈕等。首先檢查AC＼DC電源是否正常，運用排除法，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，根據圖紙PLC梯圖進行分析，以確定故障部位是機械、電器、液壓或是氣動引起。

（四）擴大思路，根據情況分析。根據經驗分析，一定要擴大思路，不局限于維修說明書上的范疇，維修資料只提供一個思路，有時局限性很大。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，需要我們根據以往的維修經驗、擴大思路，不放過一切可能因素，列出可能引起設備故障的所有原因、按照實施的難易，逐步排除。

（五）做好總結、故障記錄。設備故障排除后、需要積極做好故障排除的記錄、總結經驗，為以后的故障排除提供第一手資料。

二、實例探討

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

（一）KZW空重車試驗臺故障。

故障現象：傳感器不能真實的反映試驗數據，程序運行停止，始終處于等待“假死”狀態。

故障分析：通過觀察電腦屏幕顯示內容，及向使用人了解試閥流程，程序運行到故障停機處時，需打開7號電磁閥進行排風，同時計時器開始計時，計時到程序內部設定時間時，傳感器將采集到的數據，經A/D轉換后送計算機處理，再與標準值進行比較，送PC判斷是否合格，根據處理結果在電腦屏幕上顯示結果。

根據以上試閥工藝流程，傳感器值不能跟蹤時間同步變化，可能的故障點有：①傳感器、傳感器連線或A/D轉換器有故障；②控制電磁閥的I/O卡有故障；③電磁閥、電磁閥電源驅動板有故障。

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運行試驗程序，當程序運行到故障點時，測電磁閥線圈兩端24V電壓未發現，隨即測量電磁閥線圈電阻值正常，隨后測量電源驅動板，在電磁閥相應光耦的輸入端測量0-5V電平轉換正常，單是光耦的輸出端未測得高低電平轉換。判斷為光耦損壞，更換光耦后，系統恢復正常。該故障是由于電磁閥驅動板上的光耦損壞后，不能驅動該電磁閥正常動作，導致傳感器采集數據無變化，導致系統故障。

（二）軸承扭動測量儀故障。

故障現象：在測量軸承扭矩時，程序運行到軸承上升加緊后，停止運行，軸承扭動動作沒有出現。

故障分析：軸承扭矩測量儀是經過前道工序組裝好的軸承到本工序進行扭矩測量，其具體工藝流程為：①軸承定位后，第一個傳感器感應到軸承已到位，經機械手將軸承推入指定位置；②軸承到達指定位置后，第二個傳感器確認軸承到位后，通過上升機械手，將軸承舉到指定位置；③軸承被舉升到位后，第三個傳感器感應到軸承到位，程序延時3～5秒后，夾緊機械手將軸承夾緊后，扭動油缸工作，將軸承扭動到一定角度、判斷是否合格。

由故障設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程序或輸出點損壞。

故障檢修：到達現場后，運行程序，觀察PLC相應輸入點指示燈與相應輸入點指示燈閃亮，均能與輸入點指示燈閃亮同步，到軸承扭動這一步時，輸入輸出均有指示；②測量電磁閥線圈電源、發現沒有220V電壓，電磁閥線圈阻值變小，更換電磁閥，系統仍然無動作；③測量電磁閥連線，無故障；④測量串接于電磁閥電源輸入端到PLC com點的保險管，發現保險管熔斷，更換保險管后，系統恢復正常。該故障為電磁閥線圈出現局部短路，造成電流過大，燒斷com3保險管，扭動動作消失。

（三）數控車輪車床故障。

故障現象：數控車輪車床安裝KND100系統，在車輪切削過程中頻繁出現伺服驅動器報警，報警代碼為Z軸11、21代碼報警，此時伺服驅動器本身出現AC9代碼報警，使輪對切削無法進行。

故障分析：該數控車輪車床工作原理為：電腦數控系統通過控制電機伺服驅動器，控制伺服電機，伺服電機通過傳動系統控制安裝在滾珠絲杠上的刀架移動，完成切削，同時伺服電機上的編碼器與伺服器通信將有關數據傳遞到計算機。根據設備工作原理與故障表現分析，該股在可能為①傳動系統故障導致系統報警；②連線故障；③程序故障；④伺服驅動器故障；⑤伺服電機故障。

故障檢修：①系統斷電后，手動轉動絲杠，動作無異常；②測量連接線，未發現斷線故障；③對系統程序和參數設置進行查看，未發現異常。④由于伺服驅動器交換使用需調整參數設置，因此先將伺服電機與其它伺服電機更換，發現設備故障隨電機移動，判斷為伺服電機故障、伺服控制器良好。該故障是由于該伺服電機編碼器故障、導致伺服電機作用不良，伺服驅動器頻繁的出現AC9報警。

微控設備維修實際上是一項很比較復雜的工作，由于工控設備與普通設備有較大的差別，主要是控制方式和檢測手段上，因而對維修人員有機電一體化的思維要求，微控設備故障維修不僅是處理計算機的問題，往往需要電力、機械知識的綜合判斷。

三、措施與建議

車輛段大多數微控設備直接安置在作業現場，環境條件差，溫度、濕度、清潔度均不能滿足計算機安裝條件，致使微控設備故障頻發。且修車庫內大型機械動力設備及電器設備很多，尤其是電焊機較多，電壓經常發生漂移，造成工業過壓對微控設備影響較大，因此在檢修工作中更應引起注意。

（一）提供相對穩定的電源。微控設備最好能夠單獨線路供電，減少工業過壓?；蚺鋫浞€壓電源，從而避免因電壓、線路不穩定而損傷微機及附屬設備、板卡等。

（二）做好微控設備接地保護裝置。車輛段多數檢測設備受干擾影響較大，良好的接地保護一方面防止干擾，保護設備及人身安全；另一方面可以避免強電流竄入時，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資料。設備維修多以圖紙等技術資料為指引，輔之以使用說明書、工藝流程圖等，在更新改造后，圖紙資料必須相應的得到更新，在故障查找時提供必要的幫助。

（四）建立關鍵設備故障檔案。比如故障現象、解決方案、維修人、處理時間等內容，每次處理情況都記錄在案，以便于生產中快速查找和處理設備故障，對各故障現象都做到快速反映，這樣就不致于每一次故障查找都按步就班、一步一步的進行，最大限度的節約故障處理時間，做到資源共享、經驗共享，并且還能一目了然的查出反復出現的故障，研究制定其解決或改進方案。

（五）盡量儲備設備備件。準備必要的備件將對縮短設備故障修理停機時間大有幫助。如關鍵微控設備的板卡，在故障修理時，用其進行替換比較，可快速處理故障。

（六）設備軟件的備份。必要時備份原有數據庫，對使用軟件進行復蓋重裝，可有效解決軟件故障。