DF7G型机车可编程序控制器故障原因分析及对策

章跃进 上海铁路局上海机务段

DF7G型机车可编程序控制器系统，由可编程序控制器、DC-DC开关稳压电源、彩色液晶显示器及外围传感器组成。可编程序控制器是核心，通过外围传感器采集信号，运用其内部组件控制励磁机励磁电流和其它机车电器的工作，以满足各种机车控制的需要。

1 机车控制系统的可编程序控制器故障原因分析

DF7G型机车电气控制选用的是日本OMRON可编程序控制器，其型号为CQM1H，本身故障概率极低。但其对电源有很高技术要求。目前机车装的是DD-2410型直流开关电源，由于该型号直流开关电源功率输出MOS管特性软，极易击穿损坏，且输入电压范围窄。所以工作可靠性低，故障率极高。机车设计是采用双冷备份直流开关电源供电方式，来提高可编程序控制器工作的可靠性。

机车可编程序控制器，由于采用双冷备份DD-2410型直流开关电源供电方式（其连接方式详见图1），这样就带来了一个明显的弊端，由于双冷备份直流开关电源其某套发生故障时，该直流开关电源无明显的故障警示信号。因此，机车司机在运用途中，无法准确确定故障并进行正确的人工切换。然而，双冷备份直流开关电源人工转接，需一个较长的时间过程。同时，由于转接输入输出具有较多的连线，操纵处理比较复杂。因此，机车司机在机车运行途中，进行该故障应急处理时很难做到准确、可靠、迅速。使之极易造成备份直流开关电源同时损坏，引起可编程序控制器完全“瘫痪”，机车失控形成“机破”事故。

图1机车双冷备份直流开关电源输出连接方式

2 解决双冷备份直流开关电源故障对策

针对双冷备份直流开关电源故障率高，影响可编程序控制器可靠性的缺陷。开发直流开关电源实时检测及故障后的自动切换装置，使它集对双冷备份开关稳压电源的自动检测，开关稳压电源故障时自动切换的功能，从而实现智能化操纵。可大大提高DF7G型机车可编程序控制器的运用可靠性，为DF7G型机车单司机操纵提供便利，以满足今后DF7G机车单司机操纵的发展方向。

3 解决可编程序控制器电源故障的方案

对可编程序控制器的双备份直流开关电源，采用实时检测及故障后的自动切换装置，并使之具有自动记忆功能，每次开机时，“装置”CPU首先对A、B套直流开关电源性能进行检测，确认两套直流开关电源良好后，给自动切换开关元件发出开通A（假设上次开机时B套电源）套直流开关电源的命令，并对DC110V的输入电流进行采样以判断负载电流是否正常，同时，CPU会对直流开关电源的各路输出电压进行实时采样监测，一旦监测到异常（输出过压、欠压、过流），CPU就会立即切断A套直流开关电源，同时开通B套直流开关电源，并发出A套直流开关电源故障的声音和灯光报警信号，提示机车司机及时报修。当A套直流开关电源发生故障，而切换到B套直流开关电源工作后，CPU继续对B套直流开关电源的输出电压进行采样监测。

双冷备份直流开关电源实时检测及故障后的自动切换装置，其总体设计框图、原理框图如图2、图3所示：

图2 自动切换装置的总体设计框图

图3“自动切换装置”原理框图

4 结论

自DF7G型机车投入运用以来，关于DF7G机车可编程序控制器电源故障，铁路系统还未有研究和采用可行的解决方案，在所查新的范围内未见文献报道。我们采取的对策有效解决了DF7G机车可编程序控制器电源故障的问题，有助于把DF7G机车可编程序控制器电源故障消灭在“萌芽之中”。

本文针对预防机车控制系统的可编程序控制器故障问题，按内、外因素、系统因素、人为因素分类分析，找出故障的根本原因，研究寻找解决这些故障的对策，应该说，所有这些对策与现行有效的办法是相辅相成的。