微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)板件的維修

林勇奇

林勇奇:南寧鐵路局南寧電務(wù)段 工程師 530001 南寧

信號(hào)微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)作為鐵路行車安全的重要監(jiān)測(cè)設(shè)備，能夠?qū)崟r(shí)對(duì)信號(hào)設(shè)備進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，對(duì)設(shè)備的各種狀態(tài)信息進(jìn)行記錄儲(chǔ)存、報(bào)警。它提供的重放、查詢功能，為分析判斷設(shè)備故障，特別是為分析發(fā)現(xiàn)設(shè)備的隱性故障和間歇性故障提供了重要的手段。然而，信號(hào)微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)本身出現(xiàn)了故障，不僅不能完成對(duì)信號(hào)設(shè)備的監(jiān)測(cè)，還會(huì)得到錯(cuò)誤的監(jiān)測(cè)記錄結(jié)果，非但不能為設(shè)備維護(hù)提供幫助，還有可能產(chǎn)生誤導(dǎo)。因此，如何對(duì)信號(hào)微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)本身進(jìn)行維護(hù)，對(duì)保證監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行、發(fā)揮監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的作用，顯得尤為重要。

1 微機(jī)監(jiān)測(cè)板卡維修現(xiàn)狀

監(jiān)測(cè)設(shè)備故障大多為板卡故障，目前微機(jī)監(jiān)測(cè)設(shè)備板卡維修大多采用寄回廠家維修，但是相應(yīng)的維修費(fèi)用巨大，而且維修周期較長(zhǎng)，使得設(shè)備故障處理周期不可控。從現(xiàn)實(shí)的情況看，監(jiān)測(cè)設(shè)備板卡出現(xiàn)故障后不能得到及時(shí)的更換，嚴(yán)重影響監(jiān)測(cè)設(shè)備的工作。

要改變這種狀況，必須建設(shè)本段的維修基地，培養(yǎng)自身的維修力量，對(duì)故障板卡進(jìn)行維修。這樣不僅可以大幅度的壓縮成本，更重要的是板件的維修時(shí)間可以得到控制，使得設(shè)備故障的處理周期實(shí)現(xiàn)可控。

2 建立維修基地的可行性

建立電務(wù)段自己的維修機(jī)構(gòu)對(duì)微機(jī)監(jiān)測(cè)板卡進(jìn)行維修，首先要解決2個(gè)問題:維修材料來(lái)源是否有保證，對(duì)板卡是否有檢測(cè)工具和檢測(cè)方法。

微機(jī)監(jiān)測(cè)設(shè)備采集機(jī)柜中共有7大類板卡，分別是:電源板、CPU模板、開入板、開出板、模入板、互感器板、絕緣接口板。電源板是典型的線性穩(wěn)壓電路，使用的芯片是常見的78XX、79XX系列的穩(wěn)壓器件。其他板卡采用的芯片也是常見的74HCXX系列邏輯門電路、CD4000系列的CMOS邏輯電路、通用光電耦合器、555芯片、普通運(yùn)放、CAN接口芯片、普通存儲(chǔ)器及單片機(jī)芯片等。這些芯片都可以方便地在市場(chǎng)上購(gòu)買到，因此，從維修材料上是有充分保證的。

在檢測(cè)工具方面，廠家提供的板卡檢測(cè)機(jī)柜可以檢測(cè)板卡是否有故障，但是要維修還需要對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行定位，好在板卡的電路不算太復(fù)雜，除CPU模板外，所有的接口板均采用總線電路+接口功能電路的設(shè)計(jì)方式，向地址總線循環(huán)輸出全地址信號(hào)，使用邏輯筆或者示波器測(cè)試相關(guān)點(diǎn)的信號(hào)變化情況，即可檢測(cè)出故障芯片。對(duì)于接口電路芯片，根據(jù)芯片的邏輯功能，加上輔助信號(hào)之后，用邏輯筆檢測(cè)其輸出，亦可以分析出故障點(diǎn)。一些使用插座的芯片還可以拔下來(lái)進(jìn)行測(cè)試(很多編程器都有74系列、CD4000系列芯片的測(cè)試功能)。

因此，建立段級(jí)維修機(jī)構(gòu)來(lái)維修微機(jī)監(jiān)測(cè)設(shè)備的板卡，是可行的。

3 維修準(zhǔn)備

1.人員準(zhǔn)備。雖然沒有一支現(xiàn)成的微電子維修的技術(shù)隊(duì)伍，但是信號(hào)工隊(duì)伍中不乏對(duì)電腦、手機(jī)、電視等涉及微電子維修感興趣的人，可以挑選這些對(duì)微電子維修工作感興趣，且具有一定數(shù)字電路知識(shí)、理解能力和接受能力強(qiáng)的人員組成維修隊(duì)伍。

2.技術(shù)準(zhǔn)備。對(duì)維修人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，弄懂微機(jī)監(jiān)測(cè)板卡上的每個(gè)芯片的邏輯功能、輸入輸出邏輯，讀懂每一塊板卡的電路，學(xué)習(xí)電路的測(cè)量方法。

3.工具準(zhǔn)備。電表、邏輯筆、示波器用于電路信號(hào)的測(cè)量;編程器用于芯片編程、芯片測(cè)試;還有用于芯片拆除、焊接的真空吸錫器、焊臺(tái)，以及一些諸如斜口鉗、尖嘴鉗、螺絲刀等通用工具。

4.設(shè)備準(zhǔn)備。擁有一個(gè)好的測(cè)試平臺(tái)可以保證維修的效率與質(zhì)量。針對(duì)板卡的維修，研制了板卡故障定位儀，可以對(duì)微機(jī)監(jiān)測(cè)采集機(jī)中的6大類13種板卡的故障進(jìn)行芯片級(jí)定位，通過(guò)芯片測(cè)試夾直接定位板卡總線芯片的故障，利用邏輯測(cè)試筆輔以板卡信號(hào)通道控制信號(hào)，對(duì)板卡信號(hào)傳輸通道中的光耦、芯片進(jìn)行測(cè)試，確定故障點(diǎn)。

5.工藝準(zhǔn)備。雖然挑選出來(lái)的維修人員對(duì)微電子維修有興趣，但畢竟是業(yè)余的，原從事6502設(shè)備維修工藝與微電子設(shè)備維修工藝有很大的差別。原來(lái)習(xí)慣使用大烙鐵維修的操作人員在焊拆微電子芯片時(shí)容易造成PCB板變形、板上線路受傷、焊盤脫落，會(huì)出現(xiàn)焊芯片時(shí)焊錫成堆，焊盤吃錫不均勻的情況。應(yīng)進(jìn)行工藝培訓(xùn)，學(xué)習(xí)真空吸錫器的使用方法，提高焊接工藝，學(xué)會(huì)焊臺(tái)的使用，懂得如何根據(jù)焊錫種類、焊盤大小來(lái)調(diào)整溫度及焊接時(shí)間。

4 維修效果

南寧段從2008年6月開始維修微機(jī)監(jiān)測(cè)設(shè)備的板卡后，所有采集機(jī)板卡均實(shí)現(xiàn)了段級(jí)維修，節(jié)約了大量的成本支出。更重要的是，大大縮短了板卡的修理周期，一般現(xiàn)場(chǎng)送修一周即可修復(fù)，急用件當(dāng)天送修當(dāng)天即可修復(fù)，使原來(lái)大量的由于板卡缺料待修的微機(jī)監(jiān)測(cè)設(shè)備故障大為減少，大大縮短了微機(jī)監(jiān)測(cè)設(shè)備故障延時(shí)，使得微機(jī)監(jiān)測(cè)設(shè)備正常運(yùn)行率得到提高，為信號(hào)設(shè)備故障及時(shí)分析處理提供了技術(shù)保障。