LKJ2000单板维修经验.ppt

1、LKJ2000监控设备的维修方法及范例,2000监控板,监控记录板,2000监控板是监控主机的主要的一个插件，它担当着监控设备的运算、记录、通讯、等作用，所以相对于其它的插件来说，其故障率是比较高的，由于这个插件上的元器件比较多，所以元器件的分布也比较密，这样给我们的维修带来了不少的麻烦。现在我就根据本插件的一些故障的现象做一个简单的分析。,监控记录板,故障分析及处理：我们知道监控板上电后，自身要进行自检，它的自检的状态由前面板的指示灯来表现出来。 上电后，面板指示灯1A、B8A、B 先全亮再全灭，然后1A、1B4A、4B 灯亮，表示上电自检正确，,监控记录板,如果有灯不亮，可根据自检指示灯情

2、形进行以下电路调测： 若 1A 亮，则程序芯片自检正常，即U3 和U4(EPROM 27C040)芯片电路工作正常 若 1B 亮，则地面数据芯片自检正常，即U5 和U6(EPROM 27C040)芯片电路工作正常 若 2A 亮，则CPU 内部RAM 自检正常 若 2B 亮，则实时时钟RAM 自检正常，即U15 (DS1386) 时钟芯片电路工作正常。 若 3A 亮，外部RAM（U13）自检正常 若 3B 亮，外部RAM（U14）自检正常 若 4A 亮，外部RAM（U11）自检正常 若 4B 亮，外部RAM（U12）自检正常,监控记录板,根据该插件的上电的指示灯的显示，我们可以判定该插件自检没有

3、通过，自检的程序刚刚自检，就停了下来，一般造成这种的情况的有以下的几种原因: A: 由于程序本身的问题，这种现象大都是由于程序芯片的损坏或者是因为程序本身有问题。程序刚进行自检就停了下来，这种情况不常见的，一般都是程序芯片遭到损坏而造成的，处理的办法就是找一个完好的程序芯片重新插上去即可。,监控记录板,B:一种是由于硬件部分的电路的问题，CPU总线有短路或断路的现象。 故障分析及处理： 这种故障比较常见，由于监控板的元器件比较多，各个元器件的间距比较近，而且线路板的分布的单片机的总线分布的也比较稠密，这样就会在使用当中由于使用不当，造成线路板被划伤，或者短路，这样就造成了单片机的通讯被中断，程

4、序的运行就被迫的停了下来，就出现了这种的故障的现象。 这种故障处理起来比较棘手，原因是CPU的总线比较多，而且与此相连的元器件也比较多，这样检查故障点也很麻烦。一般的处理的办法是，一是用万用表的二极管档逐一的测量挂在CPU总线上的各个元器件与CPU是否有短路或断路的情况。二是利用示波器来检测，方法是用示波器的探头，逐一测量挂在总线上各个芯片的连线的波形，看哪一个芯片的总线的波形有异常的现象，如果有就继续查这个芯片的总线是否正常，是否存在有短路或断路得现象，然后就能很快的找出故障点的。,监控记录板,故障现象 不自检，前面板的指示灯一直的亮。 故障分析及处理 根据这种故障的现象，我们就可以判定，故

5、障就出在总线上，这样我们就可以利用万用表来查找出故障点。经过测量发现U4的13、14脚短路，由于芯片的下面带有插座，所以就怀疑插座的下面可能有短路的现象，然后拔下U4芯片，就发现在插座的的下面有一根很细的铜丝，就是它把13、14脚给短路掉了，这可能是在平时维护的时候不小心落进去的，去掉铜丝后再重新上电测试一切正常。,监控记录板,不自检，把监控板插到主机上后，上电后监控板的前面板的指示灯全亮。 故障分析及处理： 前面我们已经提到了关于这种现象的解决的方法，现在我们就用我们讲到的方法来检查这个故障。首先我们要做的是用万用表来检查挂在CPU上的各个芯片的总线是否有短路和断路的现象，检查的结果都正常，

6、出现这种情况以后，一般的我们就依照我们以前的经验来检查CPU总线的驱动芯片和接收芯片它们是：U29-33 U19 U28 U35,监控记录板,监控记录板,接下来我们就用示波器来检查故障点，我们就用示波器的探头，逐一的测量这几个芯片的总线，看它们的波形是否有异常的现象，当测到U31 74HC245的第六脚的时候，就发现它的波形与其它的脚的波形的幅值低了很多，然后就把这个芯片从板子上取下来，换上一块新的芯片，在上电测试，板子恢复正常。故障的原因是因为U31的第六脚与CPU 的总线相连着，由于这个芯片的内部短路而造成了总线的地址线A4被短路，这样CPU 在运行自检程序的时候由于地址总线出现错误，这样

7、就不断地中断这个断点，这样就出现了自检不能通过的这种故障。,监控记录板,C:由于CPU 的损坏而引起的系统不自检。 这种故障在实际的运用中比较常见，一般遇到这种故障以后，我们首先要想到这一点，那就是先要测量监控板的电源的对的电阻，在一般的情况下，它的对地的电阻都在750欧左右，但是也有一些板子在100欧的时候也能正常的运行。但是如果低于100欧以下，如果出现这种不自检的情况，一般都是CPU 已经损坏了。象这种故障一般也比较好处理的，换一新的芯片就行了。,监控记录板,不自检（电路如下图） 故障分析及处理：我们拿到这样故障的板子后，我们首先要做的就是首先要做的就是先要测量它的5V 电源的对地的电阻

8、，经过测量后发现它的电源的对地电阻是正常的，然后我们就要测量CPU的总线是否正常，测量后发现也是正常的，接下来呢我们就要用示波器逐一的测量与总线相连的芯片的总线的波形是否正常。经过测量就发现U11的17、18角的波形不正常，它的幅值被拉下了许多，还不大于1V(正常的幅值应略低于5V)，这样更换掉U11后，再重新上电测试，板子恢复正常，故障得到了解决。,监控记录板,监控记录板,监控板上电后不断地复位（复位电路下图） 这种故障在所损坏的监控板当中的几率还是比较高的，但是引起这种现象的原因也是比较多的，大致有以下两种情况： 由于监控板的自身的元器件而引起的复位。 由其它的插件引起的复位。 现在我们就

9、主要来分析由于监控板的自身的元器件而引起的复位的情况。 由监控板自身的元器件而引起的复位现象：我们知道在监控板中有一个监控系统程序的芯片，也就是我通常说的看门狗 DS1232 。这个芯片的功能就是当程序进入死循环或者程序溢出后，这个芯片就输出一个复位信号，使程序复位从头开始运行，如果在程序正常的运行是CPU 就个这芯片的第7脚有一个喂狗信号，这个信号是有CPU提供的，当程序无法正常的运行的时候，CPU就停止输出喂狗信号，这样当看门狗收不到喂狗信号的时候，它就输出一个复位信号，致使CPU 从头执行主程序，致使硬件复位。,监控记录板,监控记录板,监控设备在现场运行当中不断的出现监控复位的现象，这种

10、现象在现场中故障率极高。但是的确在现场的那种环境下造成这种故障因素很多，比如挂在监控设备上的其他的设备的原因，监控软件的原因，电源板的原因，另外就是监控板自身的原因了。现在我们就先分析一下由监控板自身引起的原因。 我们知道在监控设备当中他有自身的监控复位系统，它主要是用来监控电源和程序的运行的状态的。如果是电源和程序出现问题的话，DS1232 就会输出复位信号使系统复位。,监控记录板,但是除了有这种现象意外还有一种现象也能引起系统复位，那就是DS1232 本身如果出现了问题同样也会使系统复位的。这种现象主要是因为这个芯片的内部的定时时钟出现问题时，有时就会输出复位信号，致使系统复位。所以如果监

11、控板出现了复位的现象后，我们首先要把这个芯片给更换掉，我们要首先排除有它自身的不稳定而产生的复位现象。,监控记录板,因为监控主机的其它的插件出现故障也能引起这种故障的，比如数字量输入出板就是这样的，如果监控板出现了这种故障现象，就先把数字量输入出板拔出来，如果这时监控板恢复正常，这就说明数字量输入出板的故障引起的监控板的系统复位。在数字量输入出板的电路中有一个SYSFALL*的信号，这个信号在正常的情况下应该是一个低电平，然后送到监控板，让监控板在系统故障的时候做保护的作用，如果这个信号出现不正常或者没有送到监控板，这样监控板就会认为系统有故障，而进行保护动作，这样就会出现复位的现象。这样我们

12、知道这个原理以后我们就来检测这个信号的情况是否正常。这个从数字量输入出板送过来的SYSFALL*信号是送到了监控板的X1的10C 脚，我们就用示波器来检测这个点，看它是否是一个低电平，如果没有，这就说明这个信号没有送进来，后来在检查这个信号的时候就发现与10C相连的到CPU的连线被划伤，仔细的用万用表测量就发现到CPU的连线是短路的，把这根连线重新连好后，再上电测试系统恢复正常。复位的故障得到了解决。,监控记录板,监控记录板,监控板对于信号的采集主要有速度、柴速、管压、双针表等，而在而在监控板上负责这些信号的采集的芯片的是U28 U29来完成的，这样如果发生信号的采集出现故障的时候，我们及主要

13、检查这两个芯片就行了。,监控记录板,监控记录板,在机车运行的时候彩屏上却没有速度的显示，况且按查询 4 模拟量板不亮红灯。 故障现象及处理：根据这种现象我们来分析一下这个故障的问题，因为我们看到的故障现象与模拟量的自检没有关联，这样我们就不用考虑总线的问题了，由于从模拟量输出的速度信号是通过监控板的U28的驱动后再送往CPU的，所以我们就用示波器直接来测量U28的速度输入端的速度信号，结果发现是正常的，由于这个时侯的监控板的系统运行是正常的，这样我们就不用怀疑总线一方的问题，问题应该处在速度型号的输入端的。根据这样的分析我们就直接的吧U28从线路板上取下来换一个新的芯片，然后重新上机测试，速度

14、信号显示正常，故障得到解决。,地面信息处理板,地面信息处理板主要是用来完成地面轨道电路绝缘结点的识别，并为监控记录板提供用以校正前方信号机距离的绝缘结信号用的，它主要是采用了数字信号处理DSP来完成数字滤波的。它的工作的原理就是它把从地面感应器采集上来的信号经过放大处理，并传送给DSP处理器，然后由DSP处理器进行滤波、逻辑判断等处理，检测过绝缘结的条件，而后把产生的的信息以脉冲的形式传送给监控记录板。 在一般的维修当中发现，这个插件的损坏率还是比较高的，其实主要的原因主要是电源板的故障而引起DSP处理器的烧损，这个故障比较好处理，一般的更换一个新的DSP芯片就行了。,地面信息处理板,插件插到

15、主机上后，它前面板的指示灯都不亮。 拿到这种故障的地面信息板后，我们首先要做的就是先要测量它的电源的对地电阻，正常应该在700800欧左右，然后我们就用万用表的电阻档测量它的对地电阻，实测的结果只有70欧，这证明板子中元器件有短路的现象，然后我们可看到U0的颜色已经变黄，这证明它已经那个被烧损，然后更换一新的芯片，并写进程序后进行测试，故障得到解决，所有的功能恢复正常。,通讯板,通信板的功能主要的作用是完成监控装置与其它设备之间的通信处理，以不同的通信格式和接口、速率与监控主机进行数据的交换。该插件的故障率不是很高，一般的故障都是死机、通信故障等现象。,通讯板,在主机上通信板的指示灯全灭， 显

16、示器的查询状态亮红灯。 故障分析及处理：由于前面板的指示灯全灭，所以这就证明系统没有工作，程序没有正常的运行，这样就需要检查它的总线，晶振及电源等地方有没有异常的现象，结果在用示波器检测总线波形的时候就发现地址总线的A2 A3 的波形不正常，这样就逐一的检查挂在地址总线上的所有的芯片的性能，在这个插件上与系统相关的芯片只有U1 U2 U6 三个芯片但是在他们的之中U6 损坏的几率很高，我们更换了U6 后上电测试，所有的功能恢复正常。,通讯板,模拟量输入出板,模拟量板是速度、柴速、压力、电力传感器及双针表与监控板之间的接口，并把这些信息调整后传送到监控板，而后监控板送出电流的信号驱动双针表，送出

17、脉冲驱动里程计。,模拟量输入出板,在查询状态亮红灯。 故障分析及处理：因为在监控设备当中，监控对模拟量板的自检是通过总线来完成的，这样我们就通过总线的情况来分析这个故障。我们从显示器的显示中可以看到模拟量板的之间的状态的，这是显示的自检的状态区全部是红色的，这就说明模拟量板的自检整个就没有通过，由于监控板对模拟量的自检是通过U5 U6 U7以总线的通信方式来完成的，所以我们就先来检测这几个芯片，我们就用示波器来检测这几个芯片的输入和输出端的信号的状态是否正常。在测量的当中就发现U6 U7 的输入端的信号不正常，更换这两个芯片后，在再上机测试，故障消失。,模拟量输入出板,模拟量输入出板,管压不正

18、常 故障现象：在显示器上显示的管压1比正常少了200多千帕 由于监控板所采样的管压信号是直接采取的是管压的直流电平信号，所以我没接可以直接的测量管压1的信号的直流电平，测量后就发现管压1的电平与其它的两路的电平低了很多，这就说明芯片A13的放大的倍数不正常由于A13 是一个差分的运放的放大器，它的放大的倍数R10/(R35+R37)=R81/（R69+R70）=1,我们就根据这个原理，就可以断定，这路的而管压之所以不正常就是因为其中的某些电阻的阻值发生了变化。这样我们就来测量这几个电阻的阻值是否正常，检测的结果发现R10 的阻值大了2K 多，然后我们就更换一个新的150K 的电阻，再上机测试管

19、压的显示恢复正常。,模拟量输入出板,数字量输入板,数字量输入板的主要的作用是把采集到的机车信号通过数据总线传送到CPU , 并通过CPU 还原色灯的信号。 该插件的原理比较简单，故障率也比较低，所以该插件的相对于其它的插件来说损坏率是最低的，一般有不自检、色灯通道故障等现象 。,数字量输入板,在查询状态显示红灯。 故障分析及处理：数字量输入板的自检电路以下的电路组成的自检的信号经过了 D6 D7 D3 OP5 Q1 OP3 OP4 D2 D5 等一些的元器件在这种故障当中，一般容易出现故障的元器件，大都是OP5 OP3 OP4 D6 D5 等 ，但是最容坏的还是OP5 ，这样更换OP5 后重新

20、上电测试，各个功能恢复正常。,数字量输入板,数字量输入输出板,数字量输入出板主要是完成监控对各个机车工况的自检，对机车的常用制动和紧急制动进行控制和自检等。,数字量输入输出板,不自检 故障现象： 在显示器上面在查询状态亮红灯 故障分析及处理：这种故障现象，在平时的维修当中的故障率还是比较高的。我们知道监控设备在正常的运行当中，每隔40秒的时间要对该板子的工况通道进行自检，如果通道有故障的话，在屏显的查询状态显示红灯，否则显示绿灯。该插件的自检电路是由D1 D3 D4 OP1Q1等共同来完成的，从监控板送过来的的A1 WRITE*与AM5一起经过D3 的译码以后经过D1的整理后送到OP1的输入端

21、，然后又经过Q1 的推动后被送到工况通道的输入端，对通道进行自检。如果出现不自检的现象，我们就要对这些的电路进行检查，在检查中我就发现OP1 的输入端的电阻比正常的大了很多，然后更换一个新的，然后再上电进行测试，板子自检按正常,数字量输入输出板,数字量输入输出板,数字量输入输出板,设备在对该插件自检时起紧急制动 故障现象：设备在运行当中，为了防止设备出现故障，系统会在每间隔一段的时间对双紧急通道进行一次自检，故障就是在系统对该插件进行自检的时候，会出现启动紧急的情况，但是插件的前面板的指示灯的状态是正常的。 故障分析及处理：根据这个故障的现象，我们先从原理上分析故障的原因，由电路原理图我们可以

22、看到系统对双紧急的自检是通过D13后又经过OP7的隔离送到继电器RL8 RL9 然后经过这两个继电器的动作而输出的信号经过OP2 后经过D10的处理后又经过D15的驱动后被送到总线上，然而系统对插件的自检的信号在前面板的指示是在继电器之前的，所以这样我们就可以知道系统输出的自检的信号是没有错误的，而这个故障的出现是处在继电器之后的，这样我们就可以大致的分析出故障就出在继电器RL8 RL9 的上面，然后我们就可以用万用表来测量这两个继电器的工作的状态，看它们的常开和常闭店是否是否正常，经过实际的测量，就发现RL9 的常闭点之间的电阻有几十欧，这样就可以断定RL9 已损坏，更换RL9 后再上机进行

23、测试，故障得到解决。,数字量输入输出板,数字量输入输出板,模块式电源板,电源板是监控设备中的唯一的供电系统，所以它的故障率是最高的，而且一些设备中其它的插件的故障也与它有时候也有着直接的联系。比如单机运行，烧损地面信息板，信号采集故障及开关量不动作等，都与电源板有关系。,模块式电源板,单机运行 故障现象：设备在现场运行中这种故障现象非常的普遍，在运行中会出现监控主机板的一块不工作或者出现复位现象。显示器会有语音提示“单机运行”。故障分析及处理：在现场能引起这种故障的原因很多，其中一个比较普遍原因就是有电源而引起的。这种现象主要是集中在03年以前出厂的设备当中，主要的原因是设备的超期使用或者设备

24、老化而引起的 首先我们就要对U1 进行优化处理，为什么要对它进行优化处理呢，因为引起这种故障的的一个主要的原因就是设备一般都是快要报废的的设备，这样电源板的一个最主要的元器件U1实际上也算上是超期使用了，由于该器件经常的大功率的工作，这样从U1的电压的输出端输出的电流是非常大的,模块式电源板,模块式电源板,这样就会在U1 的输出端的连个电极上产生很大的热量，所以就会在它们的表面产生氧化膜，我们知道氧化膜的导电的性能很差的，电流通过这层氧化膜的时候会产生很大的压降，这样从输出端所输出的电压就会被降低很多，有电路图我们可以看出，供给监控板的电源就是靠从这两个电极输出的24V 来提供的，然后又经过U

25、6的调整而输出5V后来供给监控设备，由于U1 的不稳定或者输出的电压降低，这样就会造成5V 的输出不稳定，这样就造成了监控板的工作的不稳定，这样单机运行就是不可避免的了，所以根据这个原因我们就要对U1 进行优化。优化的方法就是把这两个电极的焊锡给清除掉，然后用钢锉把这两个电极的表面给清除干净以后，在上焊锡就行了。另外值得一提的就是除了优化U1 以外，就是要更换U6 这样才能完全的保证5V 的稳定的输出，彻底地解决由电源而引起的单机运行及系统的现象。,模块式电源板,无电源输出，造成这种故障的现象有两种原因： 一是U1 的损坏没有24VDE 电压的输出，或者输出端氧化的比较严重而造成输出的电压过低，致使整个板子没有电压的输出。这种现象造成的无电源的输出很好处理，也就是更换U1 或者对U1 进行去氧化处理就行了。 二是保护电路的保护使板子没有电源输出。第一种原因我们上一个例子已经说过了，现在我们就这种的探讨一下由第二种原因造成的电源板无电源的现象。 该电源板的保护电路是由下图的电路完成的，由原理图我们知道该电源板的保护电路实际就是一个比较电路，也就是由电源板的输入电压进过一些电阻分压以后与电路中基准5V 作比较，然后经过N1输出一个高电平或者低电平，然后这个电平又去控制U1的第2脚，通过它来控制U1是否输出24