分析SS4型电力机车微机控制系统故障的处理

刘彬

中国铁路呼和浩特局集团有限公司集宁机务段 内蒙古乌兰察布 012000

1 SS4型电力机车微机控制系统的故障

1.1 控制部分故障

①窜车故障：窜车故障主要是由如下几个方面的原因所引起的：第一，性能控制级CPU死机。性能控制机CPU主要是安装在SBC板上，而SBC板与其它插件之间存在着十分紧密的联系，并共同组成了总线计算机系统[1-2]。在这种情况之下，如果这些插件之中的某一个元件出现损坏或者故障，就很有可能导致CPU死机情况的出现；第二，性能控制级信号产生与传递错误。当场效应管出现损坏状况时，就会对调整值Isin出错，例如在牵引过程中，调速手柄在零位，与之相应对的Isin应为0V，但出错时达到了7.5V，便会导致窜车故障的发生；第三，性能控制级与变流器控制级的级间串行通信不正常。当变流器控制级与SBC板通信失败时，便不会出发脉冲，则此时电机的电流为0，在这种情况之下牵引控制量增大，当通信回恢复之后，便会产生一个移相角相对较小的出发脉冲信号，进到导致窜车故障的出现[3]。

②操纵换向手柄时跳主断路器：这一故障发生的原因主要包含如下几个方面：首先，机箱端部联结器插头的插片短接；第二，数字量I/O插件上的板内继电器触点短接；第三，除此之外如果传感器在某些原因下出现损害，也会在一定程度上导致这一故障的发生，因为传感器损坏会使得过压信号错误，会出现跳主断的情况。

③无流故障：首先，在性能控制级CPU死机的情况之下，会在一定程度上导致牵引控制量计算错误，当错误值为零时，便会造成物流故障；其次性能控制级信号产生与传递错误时会促使牵引或者制动控制量错误，当错误值为零时也会产生无流故障；最后，脉冲控制器或者其它插件出现问题或者故障时，会促使无触发脉冲的产生，进而导致无流故障。

1.2 显示诊断部分故障

一般情况下，显示诊断部分的故障主要表现在两个方面：一方面是机车上远距离串行通信可靠性故障，另一方面是接口芯片破坏故障。对于可靠性而言，会有诸多因素对其造成一定程度的影响，例如布线方式、通信电缆类型、供电地线接法等。对于接口芯片的易损问题，原因主要包含如下几个方面：①因显示控制箱电源板烧毁而造成接口芯片损坏，这种情况下芯片损坏的数量往往较多，且有可能对其它芯片造成一定程度的影响；②在通信过程中，存在着一定的发送竞争，进而会对接口芯片造成影响，容易损坏；③硬件电路设置不合理以及通信线上强干扰、过电压等情况也会促使接口芯片损坏。

2 SS4型电力机车微机控制系统改进策略

2.1 硬件电路的改进

在机车系统之中，硬件电路具有一定的通用性，将之移植到其它型号的电力机车系统中较为便利。针对硬件电路，可以考虑在内部的一些插件之上选用集成度更高的芯片，并对电路的设计与制作做出进一步的简化与调整，以双面板代替原先的多板层，通过上述方法可以对硬件电路做出有效的改进。

2.2 数字集成电路改进

数字集成电路在微机控制系统中有着广泛的应用，具有一定的静电保护作用，但是在实际运行过程中，产生的静电能量可能会超过集成电路的静电保护限度。基于这一情况的考虑，也可以采取静电隔离与泄放措施，例如将器件放置于金属容器内或者运用铝箔包封装后再当如普通容器当中。除此之外，需要注意的是在工作台上可以铺厚度在2-3mm的金属板，并对其进行有效的接地处理。

2.3 把控元器件质量

要想提升微机控制系统运行的可靠性与稳定性，就必须对其元器件质量进行有效的提升，做好日常维护检查工作，及时替换掉老化的元器件，并进一步严格工艺要求，在检查过程中如果发现元器件异常，应及时对其进行维修，必要时更换[4]。只有对系统元器件质量进行有效的把控，才能提升系统运行的稳定性与可靠性，进而减少故障发生的概率。

2.4 优化集成块插座

在SS4型机车的微机控制系统中，运用了一定量的集成块插座，通过集成块插座可以对实现对于故障查找与调试便利性的有效提升，然而集成块插座本身也有可能因接触不良而引发故障。基于这一方面的考虑，应当结合实际情况对系统中集成块插座的应用数量进行适当的减少，尤其是对于管脚相对较少的集成块，可以将其直接焊死在印制板之上。

2.5 细节优化

除了上述的几个改进与优化项之外，为了降低SS4型电力机车微机控制系统的故障率，并对系统运行的可靠性与稳定性进行一定程度的提升，需要统筹全局、抓住细节，对系统的细节方面做出调整与优化，例如对系统的显示诊断部分进行通信可靠性的提升，并加快显示器的显示与换屏速度等。

3 结语

本文主要针对SS4型电力机车微机控制系统故障的处理进行研究与分析。首先从控制部分故障与显示诊断部分故障连个方面阐述了SS4型电力机车微机控制系统的故障，然后在此基础之上从硬件电路、数字集成电路、元器件质量、集成块插座以及细节等方面对SS4型电力机车微机控制系统改进策略做出了有效分析。