DF11G機車起機瞬間微機報警原因分析及改進措施

沈建峰

摘 要：針對部分DF11G機車起機瞬間出現(xiàn)的“燃油泵接觸器未分斷”及“啟動接觸器未接通”兩條微機報警原因進行分析，并提出整改措施。

關(guān)鍵詞：DF11G 機車 微機報警 原因 分析

中圖分類號：U4 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）02（a）-0074-02

1 提出問題

DF11G機車是我公司的主流車型，承載著中國鐵路第六次大提速的重要使命。近兩年來，DF11G機車已全面進入了廠修周期，包括中修、輕大修及大修，在修理過程中，我們發(fā)現(xiàn)有相當一部分11G機車在起機瞬間，即啟動接觸器6KM吸合瞬間，微機診斷屏上會顯示“燃油泵接觸器未分斷”及“啟動接觸器未接通”兩條微機報警信息，同時，故障集中顯示屏上微機報警燈會亮并在故障履歷中記錄。雖然這兩個報警一般情況下不會影響正常起機，持續(xù)2～3 s后會自動恢復，但檢查、驗收人員或者司機有時會提出疑問，認為機車起機不正常。

2 原因分析

DF11G機車在設計理念上較以往內(nèi)燃機車有了很大的提高，在控制部分取消了大量的中間繼電器，改由全微機控制，并且增加了很多反饋信號。經(jīng)過多臺車反復試驗后，我們發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象和機車蓄電池電壓高低有關(guān)。蓄電池正常時電壓為96V左右，當蓄電池電壓較低時或者蓄電池狀態(tài)不是很好的機車往往在啟動柴油機過程中會出現(xiàn)這兩條微機報警。通過對機車電氣原理圖的分析，我們認為，該報警主要是因為在起機時由于啟動電機大電流工作從而在蓄電池內(nèi)部產(chǎn)生了一個大的壓降，導致蓄電池端電壓瞬時降低，引起微機信號短時間缺失而形成。

首先，我們對“燃油泵接觸器未分斷”報警進行分析。如圖一所示，機車起機時，先閉合本機燃油泵開關(guān)4SK1，這時，控制+96V電進入微機控制柜EXP X101：B3腳，告訴微機，已閉合燃油泵開關(guān)，同時燃油泵接觸器線圈4KM吸合，4KM輔助常開觸點閉合，由升壓模塊控制的+110 V電進入EXP X101：B4腳，作為燃油泵接觸器4KM線圈吸合的反饋信號，告訴微機4KM吸合正常。

準備工作完成，摁下啟機按鈕1SB1，延時45～60 s，啟動接觸器6KM吸合，其主觸頭閉合，啟動電機2MA開運轉(zhuǎn)始運轉(zhuǎn)，這時蓄電池電壓由于啟動電機的工作而大幅下降，電量充足或狀態(tài)較好的蓄電池電壓會下降至70 V左右，而一些狀態(tài)較差的蓄電池電壓則會降至40 V左右，由于總控后電壓直接取自蓄電池正端，故此時總控后電壓會同時下降，進入EXP X101：B3腳電壓也隨之下降。而根據(jù)微機控制系統(tǒng)工作原理，數(shù)字量輸入信號0～40V為邏輯“0”，即低電平有效，65～110V為邏輯“1”，即高電平有效。一旦蓄電池電壓降至65V以下時，X101：B3腳就檢測不到高電平信號，微機立即就會根據(jù)邏輯控制關(guān)系作出以下一系列判斷：①燃油泵開關(guān)4SK1已斷開；②燃油泵接觸器4KM應該失電；③4KM常開輔助觸頭應斷開；④X101：B4腳應檢測不到高電平。但實際情況是4SK1并未斷開，且即使電壓降至65 V以下了，也足夠維持4KM線圈的吸合電壓，故4KM仍處于吸合狀態(tài)，其常開輔助觸頭也仍舊閉合。而此時X101：B4腳通過4KM輔助觸頭檢測到由升壓模塊提供的電壓信號。根據(jù)升壓模塊的負載特性：輸入電壓：DC 30～97V；輸出電壓：DC 92～97V。由此可見，即使蓄電池電壓下降得比較低，但升壓模塊仍能將其升成一個比較穩(wěn)定的高電壓輸出。這時，微機X101：B3腳檢測不到燃油泵開關(guān)閉合的指令信號，但X101：B4腳卻能檢測到燃油泵接觸器吸合的反饋信號，故微機做出判斷：4KM線圈應該失電但未分斷，同時，微機立即報警：燃油泵接觸器未分斷（圖1）。

該報警一直持續(xù)，直到啟動電機帶動柴油機啟動完畢，蓄電池電壓恢復至正常，微機監(jiān)測到相關(guān)電壓邏輯關(guān)系正常，報警自動消失。

其次，我們對“啟動接觸器未接通”報警進行分析，該報警與“燃油泵接觸器未分斷”產(chǎn)生原因基本相同，都是由于蓄電池電壓突然降低而導致，但在邏輯關(guān)系判斷原理上不同。如（圖2）所示：當閉合總控開關(guān)后，啟動接觸器6KM控制正電常有，摁下起機按鈕（起機信號取自升壓模塊，不會因為總控電壓下降而中斷），EXP X102：J1腳負端控制6KM延時吸合，同時6KM常開輔助觸頭閉合，總控后110V正電進入EXP X101：C3腳，作為6KM正常吸合的反饋信號。這時啟動電機也開始運轉(zhuǎn)，和前面的分析同樣原因，總控后電壓會因為啟動電機的運轉(zhuǎn)而瞬時下降，X101：C3腳檢測不到高電平信號。由于起機信號未中斷，微機也一直對6KM進行負端控制，即認為6KM應正常吸合，但卻檢測不到其正常吸合的反饋信號，故微機認為出錯，并報警：啟動接觸器未接通。

3 改進措施

綜上分析：上述兩條報警都是由于起機瞬間蓄電壓降低導致EXP檢測不到相關(guān)電壓信號而造成，且都是總控后電壓信號缺失。如果將燃油泵開關(guān)閉合信號及啟動接觸器吸合反饋信號接至升壓模塊后面，則這兩個電壓信號將不會受到起機影響，從而也不會引起微機報警。對于“燃油泵接觸器未分斷”報警，為了不影響到其他由燃油泵開關(guān)控制的部分，我們可以將4SK1改成雙觸點控制，一對觸點作為進微機的開關(guān)量信號，另一對觸點控制原來燃油泵開關(guān)控制的部分。而對于“啟動接觸器未接通”報警，我們可以將1141#線直接接至升壓模塊。具體改進方案見圖3、圖4。

參考文獻

[1] 內(nèi)部資料.DF11G電機電器分冊.endprint

摘 要：針對部分DF11G機車起機瞬間出現(xiàn)的“燃油泵接觸器未分斷”及“啟動接觸器未接通”兩條微機報警原因進行分析，并提出整改措施。

關(guān)鍵詞：DF11G 機車 微機報警 原因 分析

中圖分類號：U4 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）02（a）-0074-02

1 提出問題

DF11G機車是我公司的主流車型，承載著中國鐵路第六次大提速的重要使命。近兩年來，DF11G機車已全面進入了廠修周期，包括中修、輕大修及大修，在修理過程中，我們發(fā)現(xiàn)有相當一部分11G機車在起機瞬間，即啟動接觸器6KM吸合瞬間，微機診斷屏上會顯示“燃油泵接觸器未分斷”及“啟動接觸器未接通”兩條微機報警信息，同時，故障集中顯示屏上微機報警燈會亮并在故障履歷中記錄。雖然這兩個報警一般情況下不會影響正常起機，持續(xù)2～3 s后會自動恢復，但檢查、驗收人員或者司機有時會提出疑問，認為機車起機不正常。

2 原因分析

DF11G機車在設計理念上較以往內(nèi)燃機車有了很大的提高，在控制部分取消了大量的中間繼電器，改由全微機控制，并且增加了很多反饋信號。經(jīng)過多臺車反復試驗后，我們發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象和機車蓄電池電壓高低有關(guān)。蓄電池正常時電壓為96V左右，當蓄電池電壓較低時或者蓄電池狀態(tài)不是很好的機車往往在啟動柴油機過程中會出現(xiàn)這兩條微機報警。通過對機車電氣原理圖的分析，我們認為，該報警主要是因為在起機時由于啟動電機大電流工作從而在蓄電池內(nèi)部產(chǎn)生了一個大的壓降，導致蓄電池端電壓瞬時降低，引起微機信號短時間缺失而形成。

首先，我們對“燃油泵接觸器未分斷”報警進行分析。如圖一所示，機車起機時，先閉合本機燃油泵開關(guān)4SK1，這時，控制+96V電進入微機控制柜EXP X101：B3腳，告訴微機，已閉合燃油泵開關(guān)，同時燃油泵接觸器線圈4KM吸合，4KM輔助常開觸點閉合，由升壓模塊控制的+110 V電進入EXP X101：B4腳，作為燃油泵接觸器4KM線圈吸合的反饋信號，告訴微機4KM吸合正常。

準備工作完成，摁下啟機按鈕1SB1，延時45～60 s，啟動接觸器6KM吸合，其主觸頭閉合，啟動電機2MA開運轉(zhuǎn)始運轉(zhuǎn)，這時蓄電池電壓由于啟動電機的工作而大幅下降，電量充足或狀態(tài)較好的蓄電池電壓會下降至70 V左右，而一些狀態(tài)較差的蓄電池電壓則會降至40 V左右，由于總控后電壓直接取自蓄電池正端，故此時總控后電壓會同時下降，進入EXP X101：B3腳電壓也隨之下降。而根據(jù)微機控制系統(tǒng)工作原理，數(shù)字量輸入信號0～40V為邏輯“0”，即低電平有效，65～110V為邏輯“1”，即高電平有效。一旦蓄電池電壓降至65V以下時，X101：B3腳就檢測不到高電平信號，微機立即就會根據(jù)邏輯控制關(guān)系作出以下一系列判斷：①燃油泵開關(guān)4SK1已斷開；②燃油泵接觸器4KM應該失電；③4KM常開輔助觸頭應斷開；④X101：B4腳應檢測不到高電平。但實際情況是4SK1并未斷開，且即使電壓降至65 V以下了，也足夠維持4KM線圈的吸合電壓，故4KM仍處于吸合狀態(tài)，其常開輔助觸頭也仍舊閉合。而此時X101：B4腳通過4KM輔助觸頭檢測到由升壓模塊提供的電壓信號。根據(jù)升壓模塊的負載特性：輸入電壓：DC 30～97V；輸出電壓：DC 92～97V。由此可見，即使蓄電池電壓下降得比較低，但升壓模塊仍能將其升成一個比較穩(wěn)定的高電壓輸出。這時，微機X101：B3腳檢測不到燃油泵開關(guān)閉合的指令信號，但X101：B4腳卻能檢測到燃油泵接觸器吸合的反饋信號，故微機做出判斷：4KM線圈應該失電但未分斷，同時，微機立即報警：燃油泵接觸器未分斷（圖1）。

該報警一直持續(xù)，直到啟動電機帶動柴油機啟動完畢，蓄電池電壓恢復至正常，微機監(jiān)測到相關(guān)電壓邏輯關(guān)系正常，報警自動消失。

其次，我們對“啟動接觸器未接通”報警進行分析，該報警與“燃油泵接觸器未分斷”產(chǎn)生原因基本相同，都是由于蓄電池電壓突然降低而導致，但在邏輯關(guān)系判斷原理上不同。如（圖2）所示：當閉合總控開關(guān)后，啟動接觸器6KM控制正電常有，摁下起機按鈕（起機信號取自升壓模塊，不會因為總控電壓下降而中斷），EXP X102：J1腳負端控制6KM延時吸合，同時6KM常開輔助觸頭閉合，總控后110V正電進入EXP X101：C3腳，作為6KM正常吸合的反饋信號。這時啟動電機也開始運轉(zhuǎn)，和前面的分析同樣原因，總控后電壓會因為啟動電機的運轉(zhuǎn)而瞬時下降，X101：C3腳檢測不到高電平信號。由于起機信號未中斷，微機也一直對6KM進行負端控制，即認為6KM應正常吸合，但卻檢測不到其正常吸合的反饋信號，故微機認為出錯，并報警：啟動接觸器未接通。

3 改進措施

綜上分析：上述兩條報警都是由于起機瞬間蓄電壓降低導致EXP檢測不到相關(guān)電壓信號而造成，且都是總控后電壓信號缺失。如果將燃油泵開關(guān)閉合信號及啟動接觸器吸合反饋信號接至升壓模塊后面，則這兩個電壓信號將不會受到起機影響，從而也不會引起微機報警。對于“燃油泵接觸器未分斷”報警，為了不影響到其他由燃油泵開關(guān)控制的部分，我們可以將4SK1改成雙觸點控制，一對觸點作為進微機的開關(guān)量信號，另一對觸點控制原來燃油泵開關(guān)控制的部分。而對于“啟動接觸器未接通”報警，我們可以將1141#線直接接至升壓模塊。具體改進方案見圖3、圖4。

參考文獻

[1] 內(nèi)部資料.DF11G電機電器分冊.endprint

摘 要：針對部分DF11G機車起機瞬間出現(xiàn)的“燃油泵接觸器未分斷”及“啟動接觸器未接通”兩條微機報警原因進行分析，并提出整改措施。

關(guān)鍵詞：DF11G 機車 微機報警 原因 分析

中圖分類號：U4 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）02（a）-0074-02

1 提出問題

DF11G機車是我公司的主流車型，承載著中國鐵路第六次大提速的重要使命。近兩年來，DF11G機車已全面進入了廠修周期，包括中修、輕大修及大修，在修理過程中，我們發(fā)現(xiàn)有相當一部分11G機車在起機瞬間，即啟動接觸器6KM吸合瞬間，微機診斷屏上會顯示“燃油泵接觸器未分斷”及“啟動接觸器未接通”兩條微機報警信息，同時，故障集中顯示屏上微機報警燈會亮并在故障履歷中記錄。雖然這兩個報警一般情況下不會影響正常起機，持續(xù)2～3 s后會自動恢復，但檢查、驗收人員或者司機有時會提出疑問，認為機車起機不正常。

2 原因分析

DF11G機車在設計理念上較以往內(nèi)燃機車有了很大的提高，在控制部分取消了大量的中間繼電器，改由全微機控制，并且增加了很多反饋信號。經(jīng)過多臺車反復試驗后，我們發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象和機車蓄電池電壓高低有關(guān)。蓄電池正常時電壓為96V左右，當蓄電池電壓較低時或者蓄電池狀態(tài)不是很好的機車往往在啟動柴油機過程中會出現(xiàn)這兩條微機報警。通過對機車電氣原理圖的分析，我們認為，該報警主要是因為在起機時由于啟動電機大電流工作從而在蓄電池內(nèi)部產(chǎn)生了一個大的壓降，導致蓄電池端電壓瞬時降低，引起微機信號短時間缺失而形成。

首先，我們對“燃油泵接觸器未分斷”報警進行分析。如圖一所示，機車起機時，先閉合本機燃油泵開關(guān)4SK1，這時，控制+96V電進入微機控制柜EXP X101：B3腳，告訴微機，已閉合燃油泵開關(guān)，同時燃油泵接觸器線圈4KM吸合，4KM輔助常開觸點閉合，由升壓模塊控制的+110 V電進入EXP X101：B4腳，作為燃油泵接觸器4KM線圈吸合的反饋信號，告訴微機4KM吸合正常。

準備工作完成，摁下啟機按鈕1SB1，延時45～60 s，啟動接觸器6KM吸合，其主觸頭閉合，啟動電機2MA開運轉(zhuǎn)始運轉(zhuǎn)，這時蓄電池電壓由于啟動電機的工作而大幅下降，電量充足或狀態(tài)較好的蓄電池電壓會下降至70 V左右，而一些狀態(tài)較差的蓄電池電壓則會降至40 V左右，由于總控后電壓直接取自蓄電池正端，故此時總控后電壓會同時下降，進入EXP X101：B3腳電壓也隨之下降。而根據(jù)微機控制系統(tǒng)工作原理，數(shù)字量輸入信號0～40V為邏輯“0”，即低電平有效，65～110V為邏輯“1”，即高電平有效。一旦蓄電池電壓降至65V以下時，X101：B3腳就檢測不到高電平信號，微機立即就會根據(jù)邏輯控制關(guān)系作出以下一系列判斷：①燃油泵開關(guān)4SK1已斷開；②燃油泵接觸器4KM應該失電；③4KM常開輔助觸頭應斷開；④X101：B4腳應檢測不到高電平。但實際情況是4SK1并未斷開，且即使電壓降至65 V以下了，也足夠維持4KM線圈的吸合電壓，故4KM仍處于吸合狀態(tài)，其常開輔助觸頭也仍舊閉合。而此時X101：B4腳通過4KM輔助觸頭檢測到由升壓模塊提供的電壓信號。根據(jù)升壓模塊的負載特性：輸入電壓：DC 30～97V；輸出電壓：DC 92～97V。由此可見，即使蓄電池電壓下降得比較低，但升壓模塊仍能將其升成一個比較穩(wěn)定的高電壓輸出。這時，微機X101：B3腳檢測不到燃油泵開關(guān)閉合的指令信號，但X101：B4腳卻能檢測到燃油泵接觸器吸合的反饋信號，故微機做出判斷：4KM線圈應該失電但未分斷，同時，微機立即報警：燃油泵接觸器未分斷（圖1）。

該報警一直持續(xù)，直到啟動電機帶動柴油機啟動完畢，蓄電池電壓恢復至正常，微機監(jiān)測到相關(guān)電壓邏輯關(guān)系正常，報警自動消失。

其次，我們對“啟動接觸器未接通”報警進行分析，該報警與“燃油泵接觸器未分斷”產(chǎn)生原因基本相同，都是由于蓄電池電壓突然降低而導致，但在邏輯關(guān)系判斷原理上不同。如（圖2）所示：當閉合總控開關(guān)后，啟動接觸器6KM控制正電常有，摁下起機按鈕（起機信號取自升壓模塊，不會因為總控電壓下降而中斷），EXP X102：J1腳負端控制6KM延時吸合，同時6KM常開輔助觸頭閉合，總控后110V正電進入EXP X101：C3腳，作為6KM正常吸合的反饋信號。這時啟動電機也開始運轉(zhuǎn)，和前面的分析同樣原因，總控后電壓會因為啟動電機的運轉(zhuǎn)而瞬時下降，X101：C3腳檢測不到高電平信號。由于起機信號未中斷，微機也一直對6KM進行負端控制，即認為6KM應正常吸合，但卻檢測不到其正常吸合的反饋信號，故微機認為出錯，并報警：啟動接觸器未接通。

3 改進措施

綜上分析：上述兩條報警都是由于起機瞬間蓄電壓降低導致EXP檢測不到相關(guān)電壓信號而造成，且都是總控后電壓信號缺失。如果將燃油泵開關(guān)閉合信號及啟動接觸器吸合反饋信號接至升壓模塊后面，則這兩個電壓信號將不會受到起機影響，從而也不會引起微機報警。對于“燃油泵接觸器未分斷”報警，為了不影響到其他由燃油泵開關(guān)控制的部分，我們可以將4SK1改成雙觸點控制，一對觸點作為進微機的開關(guān)量信號，另一對觸點控制原來燃油泵開關(guān)控制的部分。而對于“啟動接觸器未接通”報警，我們可以將1141#線直接接至升壓模塊。具體改進方案見圖3、圖4。

參考文獻

[1] 內(nèi)部資料.DF11G電機電器分冊.endprint