DF12内燃机车西门子微机系统故障问题分析

郭石应

摘要：我公司主要从事机车大修业务，在接触的用户中普遍反映在处理DF12型机车电气问题时，由于对机车整套微机的不了解，导致许多问题处理起来比较困难，有时本身是外围电路的故障，也会怀疑到微机模块本身，甚至认为是程序出现问题，从而导致问题久拖不决，给用户带来很大困扰。本文针对DF12机车微机系统，从原理入手进行分析，希望可以有效的帮助用户。

关键词：DF12机车;微机;PLC系统

0  引言

中车资阳机车有限公司生产的DF12型机车主要以S7-200西门子PLC作为微机系统的控制核心，整个微机控制系统包括西门子PLC控制模块、监控机车各种状态的传感器、控制开关以及各种执行机构等组成。因此能够有效掌握该套微机内部控制的逻辑关系及微机各模块和相关传感器的特性，成为能够有效准确判定出微机系统故障点的关键。本文对外围电路、传感器、微机模块三方面逐一进行分析。

1  外圍线路出现问题的判定

为有效判定外围线路的问题点，就需要了解DF12型机车微机系统的内部逻辑关系，表1列出该型机车常用的逻辑关系。

根据以上逻辑关系，在微机通电正常的情况下，输入状态满足时（通过微机显示屏上的输入查询、观察输入模块对应的指示灯或用万用表直接测量对应输入点上是否有24V的正电，这三种方式均可确认），微机对应的输出没有，则为微机模块出现问题。若输入条件不满足则需要检查相关外围电路。

2  传感器出现问题的判定

传感器出现问题的主要表现形式有以下3种：

①微机显示屏上显示传感器故障;

②显示屏上显示的数据值与实际存在差异;

③数据存在较大的波动，有时此波动为瞬间发生，在显示屏上无法快速反映（表面上看一切正常），但在微机中却参与了控制，导致机车无法正常运用。

在微机模拟量扩展模块正常的情况下，针对以上3种故障情况的处理方案如下：

①显示屏显示某一传感器故障时的解决方案：

1）检测相应传感器线路是否有开路;

2）检测是否有24V电到达传感器;

3）若前2条均正常的情况下则为传感器本身出现故障，更换即可。

②针对出现数据值不准时的解决方案：只需要更换相应传感器即可。

③针对第3种情况则处理起来比较困难，由于在显示屏上不能直观看出，因此无法准确判定出是那个传感器出现故障，此类传感器问题经常发生在机车莫名其妙的加不上载或在运用中突然卸载。而在显示屏上却没有任何报警显示，若无法监控机车程序的情况下，可从导致DF12微机卸载的条件入手分析。引起机车加载和卸载在传感器方面主要为牵引电机电流传感器、主发电压传感器，当其出现瞬间大幅波动时容易触发单个牵引电机电流≥1200A，主发电压≥800V从而导致机车无法正常运用，因此可以采取将相关传感器的插头逐一拔下进行加载试验从而最终确定那个传感器出现异常。此检测方法是在其他逻辑关系输入条件全部满足的情况下且机车始终无法加载的情况下可以采取此方案进行排查。

3  对于微机模块出现问题的判定

微机模块由S7-200主机+数字量扩展模块+模拟量扩展模块组成。

主机作为整个微机的核心，它的主要故障的表现为：①输入输出不正常;②无法与显示屏建立通讯;③整个微机系统不能正常工作。

对于主机和数字量扩展模块只要输入条件满足，若无输出则要怀疑相关模块是否出现问题，另外程序出现异常也会导致此问题的发生。

对于主机和数字量扩展模块的好坏判定在针对外围线路分析中已经涉及。对于模拟量扩展模块的好坏判定，当怀疑某一模块存在问题时，可将万用表打至毫安档，将其串入到传感器输入回路中根据《DF12型机车传感器输入信号与微机显示值关系表》检测其输入至模拟量扩展模块的电流信号，当出现偏差时则说明模拟量扩展模块存在问题。

4  结束语

以上是本人在多年的机车修理过程中，在深入分析DF12型机车图纸、传感器特性以及相关微机模块后，通过对各种电气问题的处理并与理论知识反复验证后所做的总结。希望此文能给DF12机车用户在电气维修中给予一定的帮助。

参考文献：

[1]SIMATIC公司 S7-200参考手册.

[2]于海生.微型计算机控制技术[M].清华大学出版社.

[3]周贵斌.DF12型内燃机车无流无压故障判断[J].内燃机与配件，2018（02）：166-167.