张瑞华 (天津市塘沽区计量检定二所 天津300456)
METTLER TOLEDO 8530D仪表的故障修复与数据备份
张瑞华 (天津市塘沽区计量检定二所 天津300456)
METTLER TOLEDO 8530D仪表常见故障主要表现为2种类型和3种情况,仪表发生故障更换新的主PCB板后,只需进入标定程序,将原有数据重新写入,就可以使称重系统恢复正常工作。对仪表的存储器芯片进行完整备份,可以进一步提高修复仪表的工作效率。
仪表 故障 存储器 数据 备份
METTLER TOLEDO 8530D仪表具有技术先进、产品成熟、操作简单等特点,在滨海新区的企业尤其是物流企业中有较高的拥有量。由于物流企业尤其是散货物流企业的作业现场环境难以完全满足8530D仪表对使用环境的要求,从而导致8530D仪表故障时有发生,造成整个称重系统无法正常工作,影响企业的正常生产。为了能够快速修复8530D仪表,恢复称重系统的正常工作,笔者在多年的实际工作中对这一问题进行了一些摸索和探讨,总结出一些快速修复故障和备份数据的方法供广大用户参考。
首先,我们来了解下8530D仪表的内部结构。取下8530D仪表前面板可以看到仪表内部有一块PCB电路板,仪表面板上显示屏和按键电路板分别通过排线与这块PCB电路板连接,在本文中称这块PCB板为“主PCB板”。主PCB板上有两块可以拔插的集成电路芯片,芯片位置如图1所示,所处位置为“1”的芯片是DIP封装28脚EPROM芯片,型号为M27C512-12F1(紫外线擦写),所处位置为“2”的是DIP封装8脚EEPROM芯片,型号为93C46B/P(电擦写)。
厂家随机提供的使用手册中没有具体说明这两个存储器内存储的具体内容是什么,一般电子称重仪表中有两种类型的数据:一种是仪表的主程序,厂家不允许用户自行更改;另一种是各种工作参数数据,可以由用户自行设置和更改,对称重系统进行标定和校正所改动的各项参数就属于后者。
由于M27C512-12F1芯片使用紫外线擦除存储内容,较93C46B/P的电擦除方式更复杂,而且芯片窗口上覆盖有贴纸,贴纸上标注有仪表型号“8530D”,因此初步推断M27C512-12F1芯片存储仪表的主程序及93C46B/P芯片存储仪表的设定参数数据。现在通过下面的实验一和实验二来进行验证:
准备好两块8530D仪表,分别标注为仪表A和仪表B,分别连接电源开机进入标定程序,准确记录仪表A与仪表B的各项参数值。记录完毕后退出标定程序,切断电源关闭仪表,分别取下两块仪表主PCB板上的M27C512-12F1芯片,将仪表A的M27C512-12F1芯片安装到仪表B的主PCB板上,将仪表B的M27C512-12F1芯片安装到仪表A的主PCB板上,分别接上电源开机,进入标定程序菜单,观察并记录各项参数的变化。实验结果显示M27C512-12F1芯片互换后仪表A与仪表B的各项程序和参数数据没有变化。
在切断电源状态下将仪表A与仪表B的M27C512-12F1芯片重新安装回各自的主PCB板上,然后分别取下两块主PCB板上的93C46B/P芯片,将仪表A的93C46B/P芯片安装到仪表B的主PCB板上,将仪表B的93C46B/P芯片安装到仪表A的主PCB板上,分别接上电源开机,进入标定程序菜单,观察并记录各项参数的变化。结果显示93C46B/P芯片互换后仪表A与仪表B的各项参数发生了变化,此时的仪表A显示的各项参数值与实验一开始时记录的仪表B的参数值完全一致,而此时的仪表B显示的各项参数值也与实验一开始时记录的仪表A的参数值完全一致。
由此可以得出以下结论:由实验一的结果可以确定M27C512-12F1芯片中存储称重仪表主程序,由实验二的结果可以确定93C46B/P芯片中存储称重仪表的各项设定参数。
在本文后面的篇幅中,将M27C512-12F1芯片称之为“主存储器”,将的93C46B/P芯片称之为“副存储器”。
8530D仪表常见故障主要表现为2种类型和3种情况。2种类型分别为仪表内部电路(包含主PCB板、按键电路板和显示屏)故障和存储器芯片故障。
2种类型中以仪表内部电路故障发生率最高,大多表现为主PCB板外接设备接口电路故障,尤其是连接PC机和LED显示屏的RS232接口故障最为常见,其次为主PCB板电源电路故障。单纯的外接设备接口电路故障一般不会影响仪表主要功能的正常使用,只是无法正常连接PC机、打印机和LED显示屏等外接设备,使用人工手写方式记录称重数据仍可进行称重作业。如果电源电路或显示屏故障则仪表不能工作,按键电路板故障则仪表无法操作。由于仪表内部电路损坏后,必须返厂维修,因此在本文中就不再涉及对仪表内部电路的修复。
存储器芯片故障的发生率虽然次于仪表内部电路故障,但是一旦故障发生仪表将无法正常工作。存储器芯片故障又可细分为两种情况:一种是存储器芯片物理损坏,另一种为存储器芯片没有发生物理损坏,但芯片内存储的数据丢失或被破坏,两种情况中以后者较为常见。
仪表常见故障的3种情况分别是:仪表内部电路正常而存储器芯片故障;仪表内部电路和存储器芯片均有故障;仪表内部电路故障而存储器芯片正常。
根据8530D随机附技术说明所述:对于一个系统,在一次校正顺利完成后,可及时记录该系统的零点、量程和偏载常数,这样如果主PCB板遭到损坏,或者存储器内容遭到损坏,则可将这些记录下来的数据重新输入新的PCB板上,避免重复校正。更换新的8530D仪表时勿须重新标定,只需将原有8530D仪表中的设定参数全部抄录进新的仪表。
基于上面论述,在仪表发生故障后更换新的主PCB板,就等同于换了一部新的仪表,只需进入标定程序,将原有数据重新写入,就可以使称重系统快速恢复正常工作。如果没有记录数据或者记录的数据被破坏、丢失,换表后就必须对称重系统重新进行标定,这样即使马上就能找到砝码进行标定,最少也要几个小时才能恢复正常工作。
在前面的实验一和实验二中我们已经获知主、副存储器中存储的数据类型和内容,因此对于仪表内部电路故障而存储器芯片正常的,在更换主PCB板后则不需要重新写入数据,只需取下新板上的主、副存储器,并将原故障主PCB板上的主、副存储器安装在新板上,即可使仪表恢复正常。如果新PCB板主程序与故障PCB板主程序版本相同,则换板后仅需更换副存储器芯片。
当存储器芯片发生物理损坏时,一般需更换包含存储器芯片的主PCB板(厂家不单独提供存储器芯片,只提供成套PCB板),然后根据人工记录的备份数据重新输入数据,即可使仪表恢复正常,否则必须由检定机构重新进行标定。
存储器芯片没有发生物理损坏,但是芯片内存储的数据丢失或被破坏,这种故障最为常见和高发,一般只发生在副存储器芯片上,此时主存储器芯片完好,仪表主程序也可以正常运行。进入标定程序,根据人工记录的备份数据重新输入,即可使仪表恢复正常。如果主存储器芯片存储的数据丢失或被破坏,则必须更换主PCB板,再进入标定程序,根据人工记录的备份数据重新输入,恢复仪表正常工作。
至此,我们可以看出当仪表发生故障时,在更换故障部件后,恢复仪表正常工作的关键在于将备份数据重新输入,这就要求用户一要有准确的备份数据,二要在录入数据时快速而准确地操作。
其实除此之外还可以找到效率更高的办法,设想假如用户手中有完好的主、副存储器芯片,其内部存储的数据与发生故障仪表的原有数据也完全一致,用它们去直接替换掉发生故障仪表的存储器,那样就既不需要重新输入数据也不需要重新标定,整个修复工作就会变得快速而简单。实现这个设想的前提是能够对存储器芯片进行完整的备份,接下来我们通过实验三来验证对主、副存储器进行复制备份是否可行。
实验三中,首先准备好与主、副存储器芯片型号一致的芯片作为备份芯片,并使用紫外线EPROM擦除器和读写器,擦除备份芯片上的原有内容,然后取下要备份的仪表的主、副存储器,通过EPROM读写器读取仪表主、副存储器芯片上的数据,并将读取的数据写入备份芯片,最后将备份芯片安装在仪表上,开机进入标定程序逐一对照仪表原有程序和参数数据,结果显示与仪表原有程序和参数数据一致。因此得出结论:主、副存储器芯片可以备份,备份后的芯片可以替代原芯片正常工作。
根据前面所述,不通过标定而快速修复仪表的关键在于数据备份,而主、副存储器芯片的备份是数据备份的重要手段。
数据备份的方式可分为人工记录和电子备份,为安全可靠起见,两种方式应该并行,而且称重系统每次校正后都必须及时对照更改备份数据,使之和正在运行的数据保持一致。数据备份时应先进行人工记录备份数据,妥善保存记录后再进行电子备份。
断开仪表电源,打开仪表外壳,使用跳线帽将位于电池下方的W1跳线开关的两个端子短路,接通仪表电源,此时仪表开机进入标定程序。依次进入各项菜单,分别书面手写记录每个菜单名称和对应的设定参数值。记录完毕核对无误后,在记录单上一定要标明记录日期和时间,并将记录单存挡管理。再次断开仪表电源,将W1跳线开关的两个端子断路,然后再接通仪表电源,仪表开机进入称重状态,至此人工记录备份数据完成。这里提醒大家特别注意:在对跳线开关端子进行短路和断路操作一定要事先切断仪表电源,以免带电操作损坏仪表主PCB板。
即备份主、副存储器,进行备份时需要使用以下设备和工具:紫外线EPROM擦除器;EPROM读写器;PC机;专用IC芯片拔插工具;备份芯片。■
[1]梅特勒-托利多(常州)称重设备系统有限公司.8530D技术手册[Z].
2012-07-09