醫科達加速器Reset Motor 故障分析與維修

張燦

（1.安徽理工大學電氣與信息工程學院；2.海軍安慶醫院放療技術部，安徽 安慶 246001）

醫科達數字化醫用直線加速器（簡稱醫科達加速器）包括的機器型號有：Precise、Synergy、Axesse、Infinity、VersaHD。這些型號的機器廣泛應用于惡性腫瘤的放射治療，它們均采用Reset Motor 聯鎖來進行一級運動保護，且設計構造和控制原理完全一致。

1 Reset Motor 聯鎖簡介

醫科達加速器接口柜RIC 底層的接觸器CON B，用于控制運動系統的電源輸入，如機架運動、治療頭運動、治療床運動等。當CON B 吸合時，其觸點閉合，單相交流電源通過CON B 的觸點傳輸到運動系統，此時，控制電腦（LCC）顯示機器狀態為Preparatory，表示機器在接收到運動指令和使能信號后能運動；當CON B 斷開時，其觸點斷開，各運動系統因無電源輸入而無法運動，此時，控制電腦顯示機器狀態為Closed，并顯示Reset Motor 聯鎖。

2 Reset Motor 故障分析與維修

2.1 故障現象

當出現Reset Motor 聯鎖故障時，所有的運動都是禁止的。控制電腦顯示屏左下角的機器狀態指示欄（Machine Status Indicators）會顯示機器狀態為Closed，同時顯示Reset Motor 聯鎖。雙擊機器狀態指示欄的Reset Motor 聯鎖可打開查看聯鎖（View Restrictions）窗口，查看Reset Motor 聯鎖的故障描述。

2.2 電路分析

如圖1 所示，機器處于通電狀態時，位于72 區的直流電源會輸出+22V 到控制電腦里緊急停止繼電器（ESR）的觸點。當控制電腦檢測到高壓故障時，如調制器內高壓過載（HT Overload）、溫度過高（HT Temperature）等，控制電腦里的固件（FPLA）會輸出高電平，使緊急停止繼電器斷開。通常，緊急停止繼電器為吸合狀態，其觸點閉合并傳輸+22V 到72 區ROC-ICB PCB 上的三極管PNP6 和TR9。三極管PNP6 受控制軟件（LCS）里Item495（Global State）控制。當機器狀態設定為Preparatory 時，Item495 會自動輸出正確的數值，讓三極管PNP6 導通并傳輸+22V 到功能鍵盤（FKP）的Terminate 開關。Terminate 開關未被按下時為閉合狀態，會依次傳輸+22V 到治療室內手控盒（HHC）上的Stop Motor 開關和治療床（PSS）旁的Stop Motor 開關。這些Stop Motor 開關串聯于電路中，在未被按下時為閉合狀態，可傳輸+22V 到72區ROC-ICB PCB 上繼電器RLB2 和繼電器RLB3 的相應觸點。

圖1 接觸器CON B 的電路原理圖

繼電器RLB3 同時受控制軟件里Item495（Global State）和手控盒上Motor Reset 鍵控制。當機器狀態設定為Preparatory，并按下手控盒上Motor Reset 鍵時，三極管TR9 導通，并傳輸+22V 到RLB3 的線圈，使RLB3 吸合。當RLB3 吸合時，其常開觸點閉合，并傳輸+22V 到RLB2 的線圈，使RLB2 吸合。當RLB2 吸合時，其觸點閉合，并傳輸+22V 到RLB2 的線圈，保持RLB2吸合，此功能為自鎖。因為釋放Motor Reset 鍵后，RLB3 的線圈會失去+22V，RLB3 及其常開觸點會斷開，因此RLB2 需要自鎖功能來保持吸合，使觸點閉合，然后，從治療床Stop Motor 鍵傳輸來的+22V 會通過RLB2 的閉合觸點及RLB3 的常閉觸點傳輸到74 區IRC-A PCB 上的繼電器RL5 的線圈，使RL5 吸合，并使其觸點閉合。最終，從接口柜RIC 里變壓器T2 傳輸來的24V AC 通過RL5 的觸點到達CON B 的線圈，使CON B 吸合，并傳輸單相交流電壓到運動機構的驅動電源裝置，用于驅動機架、治療頭、治療床等的運動。控制軟件里Item324（Stop Motors）實時監測CON B 的狀態，當CON B 吸合時，Item 324 的值為1，機器狀態為Preparatory，運動系統可獲得電源輸入。

綜上所述，只有當表1 中的聯鎖條件都滿足時，CON B 才能吸合。無論機器是在運動過程中還是在靜止狀態，只要任意一個聯鎖條件被觸發，CON B 就會斷開，使各運動系統失去電源而不能運動，同時，控制電腦檢測到CON B 斷開后會使機器掉入Closed 狀態，并顯示Reset Motor 聯鎖。

表1 CON B 的聯鎖條件

2.3 故障維修

當出現Reset Motor 聯鎖故障時，意味著控制軟件監測到CON B 處于斷開狀態。要想消除聯鎖，首先，應檢查所有Stop Motor 鍵和Terminate 鍵，確保Stop Motor 鍵和Terminate 鍵未被按下，然后將機器狀態設定到Preparatory，最后按下手控盒上的Motor Reset鍵嘗試著使CON B 吸合并消除聯鎖。

當Reset Motor 聯鎖因電路故障而無法消失時，可根據CON B 的電路原理圖，按照下述檢修方法，利用萬用表測量電路中的+22V 直流電壓(接地為公共地或設備上的金屬部分)，從而找出故障位置。

（1）首先，將機器狀態設定到Preparatory，確保CON B 控制電路中的Item495（Global State）能獲得正確的數值，從而使ROC-ICB PCB 上三極管PNP6 和TR9導通。

（2）如圖2 所示，分別測量ROC-ICB PCB 上觸點A2 和C12 上的電壓，A2 應為+22V 輸入，C12 應為+22V 輸出。如果A2 上測量不到+22V，則說明控制電腦里的緊急停止繼電器故障，需更換。如果A2 上能測量到+22V 而C12 上測量不到+22V，則說明ROC-ICB PCB上的三極管PNP6 沒有導通，可能是ROC-ICB PCB 上的PNP6 損壞或DIE-ICB PCB 上的FPLA 故障導致。可以通過互換RIC 里ROC-ICB PCB 和ROC-ICA PCB 來查看Reset Motor 聯鎖是否消失，從而判斷是ROC-ICB PCB還是DIE-ICB PCB 故障。如果C12 上能測量到+22V，則進行下一步。

圖2 CON B 局部電路圖（一）

（3）如圖3 所示，測量治療床控制柜插座801H（SK）的第9 針。如果不能測量到+22V，說明功能鍵盤（FKP）上Terminate 鍵、手控盒（HHC）上和治療床（PSS）旁Stop Motor 鍵中，有開關因故障處于斷開狀態，需要用萬用表檢測每個開關的通斷以找出故障點。如果能測量到+22V，則進行下一步。

圖3 CON B 局部電路圖（二）

（4）如圖4 所示，按下手控盒上的Reset Motor鍵的同時，觀察ROC-ICB PCB 上的DU1-2 LED 和D9 LED是否亮（綠色）。如果DU1-2 LED 不亮，則說明ROCICB PCB 上RLB3 的控制電路故障，可能是由于DIE-ICB PCB 上的FPLA 故障或ROC-ICB PCB 上的TR9 故障引起，可通過互換ROC-ICB PCB 和ROC-ICA PCB 來查看Reset Motor 聯鎖是否消失，從而判斷是ROC-ICB PCB 還是DIE-ICB PCB 故障。如果DU1-2 LED 亮，D9 LED 不亮，說明ROC-ICB PCB 上RLB3 不能正常吸合或RLB2 故障，需要更換ROC-ICB PCB。如果DU1-2 LED 和D9 LED 都亮，而在CON B 的觸點A1 也測量不到+24V AC，說明IRC-A PCB 上的繼電器RL5 不能正常吸合，需要更換IRC-A PCB。

圖4 CON B 局部電路圖（三）

（5）如果ROC-ICB PCB 上的DU1-2、DU2-1、D9 均亮（綠色），并且在CON B 的觸點A1 可測量到+24V AC，說明CON B 的控制電路正常，應是CON B 的監測電路故障，其觸點13 和觸點14 沒有閉合，導致了Reset Motor 聯鎖，應該更換CON B。

3 結語

本文首先介紹了Reset Motor 聯鎖的故障現象；其次，通過分析接觸器CON B 控制電路的工作原理，說明了CON B 吸合條件；最后，介紹了Reset Motor 聯鎖的維修方法。上述方法同樣適用于接口柜RIC 內其他接觸器故障的維修。如表2 所示，醫科達數字化加速器接口柜RIC 內共有8 個接觸器，用于控制不同子系統的電源輸入和不同的機器狀態。控制電腦只有監測到相關的接觸器吸合后，才會顯示相應的機器狀態。如果機器狀態停于某一狀態無法上升，則說明相應的接觸器沒吸合或監測電路斷開，我們可以首先根據故障現象判斷是哪個接觸器引起的故障，然后通過分析電路圖和實際測量排查故障。

表2 接觸器功能

綜上所述，本文以討論Reset Motor 聯鎖故障維修為例，為工程師提供了一條基本的維修思路：當機器出現故障時，首先，查看故障現象和聯鎖報錯；其次，通過分析相關工作原理，了解相應聯鎖條件和可能的故障原因；最后，通過實際測量和調試，找出故障，解決問題。