分析SS4型電力機車微機控制系統故障的處理

劉彬

中國鐵路呼和浩特局集團有限公司集寧機務段 內蒙古烏蘭察布 012000

1 SS4型電力機車微機控制系統的故障

1.1 控制部分故障

①竄車故障：竄車故障主要是由如下幾個方面的原因所引起的：第一，性能控制級CPU死機。性能控制機CPU主要是安裝在SBC板上，而SBC板與其它插件之間存在著十分緊密的聯系，并共同組成了總線計算機系統[1-2]。在這種情況之下，如果這些插件之中的某一個元件出現損壞或者故障，就很有可能導致CPU死機情況的出現；第二，性能控制級信號產生與傳遞錯誤。當場效應管出現損壞狀況時，就會對調整值Isin出錯，例如在牽引過程中，調速手柄在零位，與之相應對的Isin應為0V，但出錯時達到了7.5V，便會導致竄車故障的發生；第三，性能控制級與變流器控制級的級間串行通信不正常。當變流器控制級與SBC板通信失敗時，便不會出發脈沖，則此時電機的電流為0，在這種情況之下牽引控制量增大，當通信回恢復之后，便會產生一個移相角相對較小的出發脈沖信號，進到導致竄車故障的出現[3]。

②操縱換向手柄時跳主斷路器：這一故障發生的原因主要包含如下幾個方面：首先，機箱端部聯結器插頭的插片短接；第二，數字量I/O插件上的板內繼電器觸點短接；第三，除此之外如果傳感器在某些原因下出現損害，也會在一定程度上導致這一故障的發生，因為傳感器損壞會使得過壓信號錯誤，會出現跳主斷的情況。

③無流故障：首先，在性能控制級CPU死機的情況之下，會在一定程度上導致牽引控制量計算錯誤，當錯誤值為零時，便會造成物流故障；其次性能控制級信號產生與傳遞錯誤時會促使牽引或者制動控制量錯誤，當錯誤值為零時也會產生無流故障；最后，脈沖控制器或者其它插件出現問題或者故障時，會促使無觸發脈沖的產生，進而導致無流故障。

1.2 顯示診斷部分故障

一般情況下，顯示診斷部分的故障主要表現在兩個方面：一方面是機車上遠距離串行通信可靠性故障，另一方面是接口芯片破壞故障。對于可靠性而言，會有諸多因素對其造成一定程度的影響，例如布線方式、通信電纜類型、供電地線接法等。對于接口芯片的易損問題，原因主要包含如下幾個方面：①因顯示控制箱電源板燒毀而造成接口芯片損壞，這種情況下芯片損壞的數量往往較多，且有可能對其它芯片造成一定程度的影響；②在通信過程中，存在著一定的發送競爭，進而會對接口芯片造成影響，容易損壞；③硬件電路設置不合理以及通信線上強干擾、過電壓等情況也會促使接口芯片損壞。

2 SS4型電力機車微機控制系統改進策略

2.1 硬件電路的改進

在機車系統之中，硬件電路具有一定的通用性，將之移植到其它型號的電力機車系統中較為便利。針對硬件電路，可以考慮在內部的一些插件之上選用集成度更高的芯片，并對電路的設計與制作做出進一步的簡化與調整，以雙面板代替原先的多板層，通過上述方法可以對硬件電路做出有效的改進。

2.2 數字集成電路改進

數字集成電路在微機控制系統中有著廣泛的應用，具有一定的靜電保護作用，但是在實際運行過程中，產生的靜電能量可能會超過集成電路的靜電保護限度。基于這一情況的考慮，也可以采取靜電隔離與泄放措施，例如將器件放置于金屬容器內或者運用鋁箔包封裝后再當如普通容器當中。除此之外，需要注意的是在工作臺上可以鋪厚度在2-3mm的金屬板，并對其進行有效的接地處理。

2.3 把控元器件質量

要想提升微機控制系統運行的可靠性與穩定性，就必須對其元器件質量進行有效的提升，做好日常維護檢查工作，及時替換掉老化的元器件，并進一步嚴格工藝要求，在檢查過程中如果發現元器件異常，應及時對其進行維修，必要時更換[4]。只有對系統元器件質量進行有效的把控，才能提升系統運行的穩定性與可靠性，進而減少故障發生的概率。

2.4 優化集成塊插座

在SS4型機車的微機控制系統中，運用了一定量的集成塊插座，通過集成塊插座可以對實現對于故障查找與調試便利性的有效提升，然而集成塊插座本身也有可能因接觸不良而引發故障。基于這一方面的考慮，應當結合實際情況對系統中集成塊插座的應用數量進行適當的減少，尤其是對于管腳相對較少的集成塊，可以將其直接焊死在印制板之上。

2.5 細節優化

除了上述的幾個改進與優化項之外，為了降低SS4型電力機車微機控制系統的故障率，并對系統運行的可靠性與穩定性進行一定程度的提升，需要統籌全局、抓住細節，對系統的細節方面做出調整與優化，例如對系統的顯示診斷部分進行通信可靠性的提升，并加快顯示器的顯示與換屏速度等。

3 結語

本文主要針對SS4型電力機車微機控制系統故障的處理進行研究與分析。首先從控制部分故障與顯示診斷部分故障連個方面闡述了SS4型電力機車微機控制系統的故障，然后在此基礎之上從硬件電路、數字集成電路、元器件質量、集成塊插座以及細節等方面對SS4型電力機車微機控制系統改進策略做出了有效分析。