DS6-K5B计算机联锁系统PIO板调试常见故障分析

朱海尧

（上海铁路通信工厂，上海 200436）

DS6-K5B计算机联锁系统安全可靠，适用性强，在我国铁路的应用越来越多，其中PIO板是该系统中最重要的电路板之一，完成继电器的驱动和采集功能。本文针对在工厂PIO板生产调试中发现的常见故障现象，进行原因分析，并提出故障排除的方法。

1 PIO板组成、功能和原理

DS6-K5B计算机联锁系统PIO板由电源、控制、驱动及采集4大部分组成，如图1所示。

PIO板的主要功能如下。

（1）通过电子终端ET-LINE模块接收联锁的驱动命令,经驱动接口电缆对机械室内的继电器进行控制。

（2）通过采集接口电缆采集继电器的状态,并将采集到的设备状态通过电子终端ET-LINE模块和光缆送给联锁逻辑部进行联锁运算。

PIO板输出电路结构，如图2所示。

对于PIO板来说，每一系的接口板都是由双CPU控制输出，2个CPU在每个系统周期内分别对各自硬件电路进行巡检。若发现故障，立即退出工作状态，并给出报警提示。当接收到联锁发送的控制命令时，双CPU分别对控制命令和回读信号CHK1和CHK2进行处理，并对处理结果进行比较。当双CPU比较结果一致时，发出动态和静态两种输出信号，动态信号通过故障-安全驱动电路（FSD）控制安全检查继电器（ROR）使之吸起，再利用ROR的吸起接点控制输出口，产生有效的驱动信号。

PIO板输入电路结构，如图3所示。

从图3可以看出，PIO板输入电路用检查信号控制外部输入电路，检查信号是双CPU自检和比较无误后发出的检测信号。没有检查信号时，切断外部输入电路；有检查信号时，接通外部输入电路。输入电路导通，证明输入采集接点接通；若输入电路开路，认为输入采集接点断开，此时可能存在PIO输入电路开路故障。因此规定，用采集接点的闭合状态作为安全侧输入，用采集接点的断开状态作为非安全侧输入。

2 PIO板故障现象、原因分析和故障排除方法

2.1 常见电源部分故障现象、原因分析和故障排除方法

2.1.1 开机冒烟

如果发现此现象，立即切断电源。此类故障的原因，绝大多数是电路板上的电容C87或C6极性焊反了，故障排除的方法是调换相应故障电容，并确保该电容极性正确。为了避免此类故障发生，正确的操作方法是在上电前，先用万用表检查24 V输入端电阻是否在4.1 k左右，且万用表笔应与电源极性一致，这样不至于对电容C87或C6损伤。如阻值不对, 应先检查相应器件是否有故障。电容C87或C6在电路板上的位置如图4所示。

2.1.2 5 V工作电压不正常

电路板上PW模块输出端5 V工作电压不正常，此类故障原因主要是控制部分电路故障，从而引起控制部分电路芯片发烫，更换发烫芯片后故障能解除；如5 V工作电压无输出, 则通常是PW电源模块故障，此类故障较少见，更换PW电源模块即可排除故障。PW电源模块在电路板上的位置如图4所示。

2.2 常见控制部分故障现象、原因分析和故障排除方法

2.2.1 程序无法写入

检查电路板上的ICD12芯片（MAX233）焊接是否正常（虚焊、假焊、方向、桥连）。如有问题，则对该芯片有问题的焊接部分返工即可排除故障。

（1）程序无法通过U口写入

先检查X1晶振（23.961 MHz）插件的方向是否正确；再检查晶振是否工作，方法是用示波器测量频率是不是23.961 MHz及波形是否正常；然后再检查ICG6（EPM7128S）焊接是否正常（虚焊、假焊、方向、桥连），对有问题的元器件返工即可排除故障。

（2）程序无法通过V口写入

先检查X2晶振插件的方向是否正确；再检查晶振是否工作，用示波器测量频率是不是23.961 MHz及波形是否正常；然后再检查ICG8（EPM7128S）焊接是否正常（虚焊、假焊、方向、桥连），对有问题的元器件返工即可排除故障。

2.2.2 开机时大继电器（1～4 FLRP）不吸起

先检查HIC1（KIC-501）厚模电路是否正常；再检查钽电容C3极性是否正确，以及检查FLR继电器是否吸起，对有问题的元器件返工即可排除故障。

2.3 常见驱动部分故障现象、原因分析和故障排除方法

驱动部分主要是由KIC-501厚模电路及对应的钽电容、小继电器及对应的钽电容、光电MOS继电器、光电耦合器、排阻及网络电阻等器件组成。

2.3.1 单路或几路驱动无法工作

检查对应驱动部分电路器件是否正常。常见故障原因是钽电容极性焊反或小继电器ROR工作不正常，连续几路故障可能是排阻方向插反或KIC-501厚膜电路损坏。判断方法是用示波器检测厚膜电路输出端是否有输出，即可判断厚膜电路是否有故障；如厚膜电路无故障，钽电容极性正确，检查印制板也没问题，则通常是小继电器故障。对有问题的元器件返工即可排除故障。厚膜电路、钽电容和小继电器ROR位置，如图5所示。

2.3.2 所有驱动电路不工作

检 查 控 制 芯 片 ICG6（EPM7128S）、ICG8（EPM7128S）工作是否正常；再检查小继电器FLR及HIC1（KIC-501）厚模电路工作是否正常，最后检查程序写入是否正常。对有问题的元器件返工即可排除故障。

2.4 常见采集部分故障现象、原因分析和故障排除方法

采集部分电路是由KIC-601厚模电路及对应的网络电阻、排阻、光电耦合器等器件组成。由于电路简单，所以故障现象很少。曾经发现有少量CN2接插件存在短路现象，此故障在DS6-K5B计算机联锁系统专用测试工装上会自动报警，消除短路即可排除该故障。

3 结束语

本文对DS6-K5B计算机联锁系统PIO板常见故障现象进行描述、原因分析，并给出故障排除的方法，希望能够为工厂调试PIO板提供一定帮助，对PIO板的具体故障还需根据电路原理、维修经验及结合实际情况来分析解决。