沖洗控制組件FCM9130系列中控制組件排故分析

劉銘

摘要：沖洗控制組件FCM9130系列為A330馬桶組件核心控制組件，主要用于控制馬桶組件的沖洗以及與飛機相關(guān)系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)通訊。本文以近期發(fā)生的多起沖洗控制組件FCM9130系列故障為案例，重點探討了控制組件（Control Assembly）不供電和控制組件CAN總線通訊有故障代碼兩種主要的故障現(xiàn)象，分析了其可能產(chǎn)生的原因并提出了問題解決方案，以供大家參考和指正。

關(guān)鍵詞：沖洗控制組件；CAN總線通訊

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2018）20-0282-02

1 沖洗控制組件的系統(tǒng)構(gòu)成及關(guān)鍵部件功能

1.1沖洗控制組件FCM9130的系統(tǒng)構(gòu)成

沖洗控制組件（FCM9130）主要由漂洗閥接頭、驅(qū)動組件、閘閥組件、控制組件幾個主要部件構(gòu)成（詳見圖1），其中控制組件是其中的核心部件，也是近期發(fā)生的多起故障源頭，下文將進一步分析其功能和電路構(gòu)成[1]。

1.2 控制組件（Control Assembly）功能簡述

控制組件是計算機化、模塊化的電子組件，核心部件為電路板P/N：9130-030300-1（詳見圖2）， 其通過控制/驅(qū)動和監(jiān)控漂洗閥組件與閘閥組件達到控制馬桶組件操作的目的。此外，還能將馬桶組件的狀態(tài)信息、故障信息傳送到總線中與飛機進行通訊。主要功能如下：（1）在沖洗周期中觸發(fā)真空發(fā)生器；（2）打開和關(guān)斷漂洗閥；（3）打開和關(guān)斷閘閥；（4）沖洗時抑制沖洗開關(guān)；（5）RS 485 / CAN通訊。

2 控制組件的電路構(gòu)成及功能分析

控制組件電路主要由：電源部分電路、CAN總線接口電路、RS232接口電路、ARINC485接口電路、電機驅(qū)動電路、單片機電路、扇形齒輪位置感應(yīng)電路、真空控制器觸發(fā)信號產(chǎn)生電路組成，各部分電路主要構(gòu)成及功能如下[2]：

1）電源部分電路構(gòu)成及功能：電源部分電路構(gòu)成，其主要功能為：在J101-A， J101-C加28VDC電壓后，經(jīng)過前級的保護和穩(wěn)壓電路，在后級利用升壓/降壓穩(wěn)壓器U101，形成電路板內(nèi)部工作電壓VCC。

2）CAN總線接口電路構(gòu)成及功能：CAN總線接口電路構(gòu)成，其主要功能為：利用腳TXCAN、RXCAN與單片機U201通訊，并通過U102（CAN總線接口芯片）將單片機信息轉(zhuǎn)換為CAN總線信息，與飛機相關(guān)系統(tǒng)進行通訊（如馬桶組件狀態(tài)信息、故障信息）。

3）RS232接口電路構(gòu)成及功能：RS232接口電路構(gòu)成，其主要功能為：利用腳TX232、RX232與單片機U201通訊，并通過U103（RS232總線接口芯片）將單片機信息轉(zhuǎn)換為RS232總線信息，與維護終端（PC）進行通訊，提供馬桶組件狀態(tài)信息、故障信息用于排故，并且還可以利用與維護終端（PC）的通訊對FCM進行校準。

4）ARINC485接口電路構(gòu)成及功能：ARINC485接口電路構(gòu)成，其主要功能為：利用腳TX485、RX485與單片機U201通訊，并通過U503（ARINC485總線接口芯片）將單片機信息轉(zhuǎn)換為ARINC485總線信息，與飛機相關(guān)系統(tǒng)進行通訊（馬桶組件狀態(tài)信息、故障信息）。

5）電機驅(qū)動電路構(gòu)成及功能：電機驅(qū)動電路構(gòu)成，其主要功能為：利用腳TX485、RX485接收單片機U201的控制信號，通過電機驅(qū)動芯片U104產(chǎn)生正向、反向24VDC的電壓及相應(yīng)電流，驅(qū)動電機正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)。

6）單片機電路構(gòu)成及功能：單片機電路構(gòu)成，其主要功能為：單片機U201為整個控制組件的核心元件，用于控制馬桶組件操作，監(jiān)控馬桶組件狀態(tài)，控制與相關(guān)系統(tǒng)的通訊。

7）扇形齒輪位置感應(yīng)電路構(gòu)成及功能：扇形齒輪位置感應(yīng)電路構(gòu)成，其主要功能為：通過磁感應(yīng)器U401、U402、U403，感應(yīng)閘閥組件中扇形齒輪前端的磁鐵位置從而判斷扇形齒輪的轉(zhuǎn)動位置，并將其轉(zhuǎn)換為電信號傳輸?shù)絾纹瑱C用于控制馬桶組件。此外，通過此電路可以對沖洗控制組件FCM9130進行校準。

8）真空控制器觸發(fā)信號產(chǎn)生電路構(gòu)成及功能：真空控制器觸發(fā)信號產(chǎn)生電路構(gòu)成，其主要功能為：通過腳VGC與單片機連接，接受單片機的VGC控制信號，利用U501電源開關(guān)芯片產(chǎn)生26VDC，5-6秒的真空控制器觸發(fā)信號。

3 控制組件主要故障現(xiàn)象及排故思路分析

3.1針對控制組件不供電故障現(xiàn)象的處理思路

導(dǎo)致上述故障現(xiàn)象的主要原因是電路板P/N：9130-030300-1故障。排故可以參照圖3外接電源并測量電路板的主要輸出電壓的思路進行。具體方式為：在CONNECTOR A 的A腳（+）與C腳（-）之間加電28VDC給電路板供電，將CONNECTOR A的K腳與L腳瞬時短接（模擬沖洗開關(guān)按下），此時若電路板工作正常，則WATER VALVE CONNECTOR的 A腳（sensor supply pos）有28VDC的輸出，E腳（WV supply pos）有28VDC的輸出 ，D腳（WV control）有5VDC、約1秒鐘的電壓輸出，CONNECTOR A的B腳有26VDC、15秒鐘的電壓輸出，插釘J104、J105有24VDC驅(qū)動電機的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)電壓輸出。若以上主要的輸出電壓未產(chǎn)生則為電路板相關(guān)電路故障，工作者可根據(jù)電路圖逐級隔離排查找到故障點（詳見圖4和圖5）。

需要注意的是：根據(jù)以往的故障統(tǒng)計數(shù)據(jù)，電源電路中部分元件故障率高于數(shù)據(jù)處理、通訊電路部分，并且由于FCM中電路板的工作環(huán)境相對濕度較大，要特別注意電路板涂層的使用，隔絕濕氣防止短路。

3.2針對控制組件中CAN總線通訊有故障代碼的處理思路

CAN總線通訊、ARINC 485總線通訊、RS232串口通訊都是將馬桶組件的狀態(tài)或故障代碼傳送到相對應(yīng)的終端，用于顯示馬桶組件的狀態(tài)或故障信息。根據(jù)多起故障現(xiàn)象分析，CAN總線通訊、ARINC 485總線通訊、RS232串口通訊所傳送的故障代碼雖然數(shù)據(jù)格式不同但表達的內(nèi)容都是一致的。因此，若工作者在馬桶組件測試過程中CAN總線通訊存在故障代碼，可依據(jù) （下轉(zhuǎn)第288頁）

（上接第283頁）

CMM 38-31-42 P1013 step F 中“Flush Performance Test”的測試步驟執(zhí)行RS232串口通訊，在測試臺電腦中讀取FCM Response（FCM 反應(yīng)的狀態(tài)信息），若顯示“*1 STAT 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0”（全為0）則表明FCM正常；若顯示有不為0的數(shù)據(jù)位，則可依據(jù)手冊P1026故障隔離中“Flush Performance Test fails”的相關(guān)步驟進行排故。排故完成后，CAN總線通訊故障代碼也隨之消失，顯示正常。

以下為一起具體故障的處理案例：

FCM P/N：CA9130-01-03 S/N：01403026 在測試臺上通電后發(fā)現(xiàn)輸出電壓正常，但在進行CAN總線通訊測試時發(fā)現(xiàn)有故障代碼（廠家未給出代碼具體含義無法指向故障），因此執(zhí)行“Flush Performance Test”的測試步驟進行RS232串口通訊，在測試臺電腦中讀取FCM Response（FCM 反應(yīng)的狀態(tài)信息），其顯示“*1 STAT 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0”（第2位不為0）的信息，根據(jù)此信息在手冊故障隔離部分查找Digit 2 ≠ 0的故障原因，手冊指示此故障為“Digit 2 ≠ 0：Gate valve fails to reach close position”（第2位不為0，Gate valve未達到關(guān)閉位置）。根據(jù)以上判斷工作者在接下來了的排故工作中，執(zhí)行了手冊P1003頁的“Calibration of the FCM”對Gate valve的位置進行校準，校準完成后通電測試正常，F(xiàn)CM Response（FCM 反應(yīng)的狀態(tài)信息）顯示“*1 STAT 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0”正常，CAN總線通訊無故障代碼，故障排除。

需要注意的是：手冊要求FCM重新組裝后，必須做校準步驟。

4 結(jié)語

控制組件（Control Assembly）不供電和控制組件CAN總線通訊有故障代碼作為控制組件的常見故障現(xiàn)象，本文詳細介紹的兩個相應(yīng)處理方案，對實際工作中快速制定維修方案和注意修理過程的關(guān)鍵步驟具有一定的指導(dǎo)意義。

參考文獻：

[1] 耿之易.A330馬桶相關(guān)故障簡析[J].軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品，2016（18）：10-11.

[2] 華仔.http：//tech.hqew.com/fangan_83224.2016-08-10