SS7 LCU邏輯控制裝置故障診斷和處理

陳 芳

（湖南鐵路科技職業技術學院 湖南 株洲 412000）

控制系統像是SS7型電力機車的神經系統，負責把操作人員發出的指令正確傳遞到相應的執行機構。而SS7型機車的控制系統主要由司機指令系統、邏輯控制系統LCU、微機控制系統和列車安全系統等組成。LCU控制系統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，可實現對機車的狀態顯示、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。

1 邏輯控制裝置介紹

我國產韶山系列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，構成了兩套緊密聯系又相對獨立的系統,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；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機車的邏輯控制功能。配置手動轉換開關，當裝置一路出現故障時，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

2 邏輯控制裝置故障分析

A、B兩組相同定義的控制板同一路輸入、輸出接口在內部接線是并聯連接，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，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。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，屬裝置內部故障。一般裝置內部故障的現象有三種：

（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。

對于現象3來說，出現此故障現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。

3 邏輯控制裝置故障診斷與處理

3.1 通電后電源板的5V無指示

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。

3.2 A組、B組的同一路輸入指示燈有一個不亮

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。

3.3 A組、B組的同一路輸入指示燈兩個都不亮

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。

3.4 A組、B組的輸入指示燈正常，但其中有一組運行時機車顯示有故障（A組、B組的輸出顯示不一樣，其中一組輸出不符合輸入邏輯條件）。

原因：①控制板控制部分故障；②內部線路故障。

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，判為內部接線故障，打開頂蓋檢查。

3.5 A組、B組的輸入指示燈正常，但兩組運行時機車都顯示有故障（符合輸入邏輯條件的輸出指示燈亮，但無輸出）。

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。

3.6 A組、B組的輸入指示燈正常，但兩組運行時機車都顯示有故障 （符合輸入邏輯條件的輸出指示燈不亮，但有輸出）。

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，同時，電源通信板板面上數碼管會顯示相應的故障代碼。當出現過流保護，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故障，可以通過轉換開關來實現A、B組系統切換。在進行切換前要保證處于分主斷狀態。

4 結束語

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，是整個控制系統的核心部件之一，不僅實現邏輯控制，還實現LCU與液晶顯示裝置的通信，使機車狀態自檢、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，一旦故障產生，便于在運用中發現并及時解決問題，保障機車的安全運行。

［1］華平.電力機車控制.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.