DF8B机车32位微机控制柜使用维护使用说明.docx

1、DF8B机车32位微机控制柜使用维护使用说明DF8B机车(32位)微机控制柜(ZS781-00-00)使用维护说明书编制：何 良校对：周少云审核：姚晓阳铁道部株洲电力机车研究所二0 0四年0八月1.物理参数 .12.电气结构 .13.插件说明 .54.对软件的支持 125.微机工作原理框图 146.电气参数 157.使用注意事项 158.安装使用方法 169.故障判断与处理 1610.简单的检查方法 1911.环境条件 2012.屏柜对外接线表 2013. 附图 1 2&14.附图 2 .29DF8B机车（32位）微机控制柜是在 DF8B （16位）微机控制柜基础上专为 DF8B机车优化设计研

2、制的，还可适用于辅助交流传动DF8B机车的控制，微机控制柜不仅可以进行恒功励磁 和防空转控制，而且可以对柴油机及主要电气设备进行保护，通 过与显示屏接口则可以进行故障诊断、显示和记录。 2500m-25 C +70CV90%V10 150 HZ,v 10m/s1 22V30m/s9 环境条件海拔高度 工作温度空气湿度倾斜度耐振：适应纵、横、垂直三方面,耐冲击装在能防雨、雪、风沙车体内微机控制柜系统方框图见附图 1机柜采用标准屏柜结构。柜内分三层：上层为辅机 /电源插箱，下层为LCS32微机插箱，中间为风扇插箱，是一种上、中、 下三层式的强迫风冷的封闭式结构。柜子内部顶端安装有辅机用 电源滤波器

3、，柜子面板上装有一个转换开关和 6个56芯矩形插座，转换开关用于柜内辅机控制插件与其备用件之间的转换，是提高 可靠性的措施之一。2.1辅机/电源插箱采用标准插箱，箱内有电源插件 1块；辅机控制插件二块（热备份），断电条件下，由面板上转换开关切换；信号变换插件1块。从左至右各插件的位置是:LCS32插箱采用17EL267插箱结构，共有 5种5块插件， 各插件插槽位置见插箱盖板内的插件位置表， 5种插件的代号、图号、名称和插槽号的关系如下：代号 图号 名称 插槽号17FE840A1ZS456-340010DL数字量输出1017FE830A1ZS456-330010DL数字量输入1117FE850A

4、1ZS456-350010DL模拟量输入1317FE820A1ZS456-320A010DL频率串口板1717FE810A1ZS456 310A 010DLCPU板18221 总线结构LCS32插箱内有一块背板或称底板，用以连接插箱内各种插 件，其上的总线称为 FE总线，对称槽117,总线部分为1A24C , 见下表：ABC1+5V+5V+5V2+5V+5V+5V3com5com5com54com5com5com55-15V-15V-15V6+15V+15V+15V7com15com15com158DAT0DAT19DAT2DAT310DAT4DAT511DAT6DAT712ADR0ADR11

5、3ADR2ADR314ADR4ADR515ADR6ADR716SEL0SEL117SEL2SEL318IORCIOWC19XACKRB120INITRUN21WRBCLK22RD23ILKOTILKIN24C0M5COM5表中ILKIN和ILKOT为连锁信号，当所有插件都插上后，这条连锁路线才通，此时微机才能工作。 下面是插槽1820的总线:ABC1+5V+5V+5V2+5V+5V+5V3com5com5com54com5com5com55-15V-15V-15V6+15V+15V+15V7com15com15com158DAT0DAT19DAT2DAT310DAT4DAT511DAT6DAT

6、712ADR0ADR113ADR2ADR314ADR4ADR515ADR6ADR716ADR8ADR917ADRAADRB18ADRCADRD19ADREADRF20DAT8DAT921DATADATB22DATCDATD23DATEDATF24COM5COM525BHENADR10（接 com）ABC26IORCIOWC27MRDCMWTC28XACKRB129INITRUN30RB2BCLK31ACLKRB332ILKOTILKIN33ADR11所有的I/O插件及CPU、存储器插件通过 FE总线相互连接， 经由主柜的I/O信号及微机电源通过 EXP A、EXP B、EXP C、EXP D四

7、个连接器与 FE总线连接。2.3风扇插箱风扇插箱上下各一个。下风扇插箱有 3台风扇，风向向下。顶上有一台风扇。2.4面板说明面板上的转换开关为切换插箱中辅机插件用，严禁带电转换，其型号为 LW5 15N12564。6个56芯插座型号为 J19Y56Z， 它是本屏与机车的接口。插件说明3.1CPU插件该系统的中央处理器选用的 MC68332，外部16MHz晶振。该系统设计的存储器分程序存储器 （flash,D1D2,1Mbytes）,数据存储 器 （RAM,D20,512Kbytes）, 后 备电池 存储器 （BRAM,D24D27,2Mbytes）。程序存储器用于存储控制软件，可 现场下载；数

8、据存储器用于存储程序变量及系统堆栈等；后备电 池存储器用于存放控制系统故障记录数据。串行通讯接口是由串行通讯控制器 85C30和RS232电平转换接口来完成的。系统设计时，引入了多路地址 /数据总线和多路总线数据缓冲器。3.2频率串口插件该系统设计为 16路频率量信号输入采集， 2路可选择的RS232/RS422/RS485 串行通讯接口。频率范围：10Hz10KHz幅值：过零信号（机车无源速度传感器） -15V + 15V不过零信号（机车有源速度传感器） 0V15V通信接口 ：2 路 RS2322路RS485（带隔离）2路RS422（带隔离）可任选其中2路工作 频率输入信号如下：柴油机信号转

9、速输入6个电机转速信号输入2个风机转速输入2个风机转速输入与彩色显示器通信采用 CHA的RS422通信方式。3.3数字量输入插件该插件有32个数字量输入通道。这些输入通道将 110V的逻辑信号转换为5V的逻辑信号，可以由带有 FE总线的微机监控。各输入通道与FE总线接线电路有光电隔离。数字输入信号具体如下：（1） 牵引工况（2） 制动工况（3） 自负荷工况（4） 励磁线圈加电（5） 空气制动（6） 柴油机工作（7） 主控手柄“ 0”档位信号（8） 磁削信号（9） ZC闭合（10） “ LC”励磁接触器闭合信号(11)TM1 切除(12)(13)(14)(15)(16)(17)(18)(19)(

10、20)(21)(22)(23)(24)(25)(26)(27)(28)(29)(30)(31)(32)TM2切除TM3切除TM4切除TM5切除TM6切除曲轴箱超压信号二级显示# 2空滤器阻塞#1空滤器阻塞机油压力保护切除空转保护切除前冷却风扇故障信号（辅助交流用）后冷却风扇12极运行接触器闭合信号（辅助交流用）前冷却风扇转换接触器闭合信号（辅助交流用）前冷却风扇8极运行接触器闭合信号（辅助交流用） 前冷却风扇12极运行接触器闭合信号（辅助交流用） 前冷却风扇断路器闭合信号（辅助交流用）后冷却风扇故障信号（辅助交流用）后冷却风扇转换接触器闭合信号（辅助交流用）后冷却风扇8极运行接触器闭合信号（辅

11、助交流用） 后冷却风扇断路器闭合信号（辅助交流用）3.4数字量输出插件该插件有1路PWM输出和12个低侧驱动器（输出吸入电流） 用以在负端接通有关接触器和继电器的线圈电路，驱动电流W2A，开关频率0.5 Hz。数字输出信号具体如下：（1） 微机报警灯驱动（常闭）（2） 柴油机停机继电器驱动（3） 柴油机超速停机驱动（4） 电机磁场削弱接触器驱动（5） 自动撒砂阀驱动（6） 空转撒砂指示灯驱动（7） 二级电阻制动（8） 百叶窗控制驱动（9） 后冷却风扇8极运行接触器驱动（辅助交流用）（10） 后冷却风扇12极运行接触器驱动（辅助交流用）（11） 前冷却风扇8极运行接触器驱动（辅助交流用）（12）

12、 前冷却风扇12极运行接触器驱动（辅助交流用）3.5模拟量输入模拟量输入插件有 34路输入通道，7路温度输入，21路低 压通道输入和6路高压通道输入。输入信号如下（1）（ 6） 16#牵引电动机电枢电流信号（7）制动磁场电流（8）主发电机输出电压（9）励磁机励磁电流（10）接地漏电流（11）主发励磁电流（12）励磁机整流输出电压（制动）（13）燃油滤清器出口压力（14）然油泵出口压力（15）# 2增压器进口压力（16）#1增压器进口压力（17）机油滤清器进口压力（18）机油进口压力（19）机油出口压力（20）LCP高端电压（21）LCP滑动端电压（22）+24V电源电压（23）-24V电源电压

13、（24）牵引励磁机输出电压（25）父流辅发电压1 （辅助父流用）（26）父流辅发电压2 （辅助父流用）3.6信号变换插件该插件用于对7路电流传感器的信号进行变换和滤波放大3.10 辅机控制插件该插件包括辅助发电机电压调整，压缩机软启动和辅机过压保护*电压调整是指不论压缩机是否工作，使辅机维持 110VDC士 2%。压缩机软启动，当得到指令后，先降辅助发电机电压到 零，2.5秒后发出合闸命令。见下图：110Vtl压缩机接触器合闸时刻 H启插图1t2控制电压恢复到 110V时刻（由于此功能与空调有矛盾，暂不用）。*过压保护是指一旦反馈电压超过 124V,切除自动调整,使机车电路转为固定发电683J

14、2Logic I -赳 c 12KCFll i 1Aowrilcjd二.li.j . *十 ii jr ujriui1 -l .II 1Ii：|- il irII:、 ；i 11 r： irFiq.zl-1 L ?S32 Ccnti ol Box S_i c- n : DiagrarrJ J插图3 LCS32微机工作原理框图mXpH斎4微机工作原理框图参见插图3微机工作原理框图5电气参数5.1数字量信号：030V为逻辑“ 0”45110 V 为逻辑“ 1”5.2模拟量信号：高压通道为0110V低压通道为010V6.3频率量信号：1010000HZ6.4信号变换共8路：其中7路与1000A/20

15、0mA的电流传感器配用，特性是204.8 mA /5V； 1路备用。6.5辅机过压保护值：124V 士 2.5V6.6柜内电源参数5V 士 0.5% 5A15V 士 1.5% 2.2A士 24V 士 10%-5% 6A7使用注意事项A.拔出N101N105插头时须先关掉机控和微机电源；B.连接和卸下LCS32插箱之前，须先关断如下开关：1） 蓄电池开关和微机电源开关；2） 机车控制开关。C.更换插件时须采取如下预防措施：1）严禁带电拔任何插件；2）在拔出插件前，手先摸一下接地外壳;3）卸下的插件须放在静电屏蔽袋内。D.必须戴上接地手镯才能接触器件。8安装使用方法在机柜底部有4个M10 X 25

16、的安装孔，背部有2个M8 X 20的 安装孔，分别通过4个E40和2个E25减振垫安装在架上，具体位 置参见附图2。机车送来的信号线通过56芯插头与本柜对应插座连接，插入插 头时要注意机械连锁位置一致。卸下相应的固定螺钉和连接器，辅机/电源插箱和LCS32插箱均 可单独拆、卸更换。9故障判断处理LCS32微机箱每块插件均装有1个CPLD指示灯，微机正常工作 时CPLD指示灯应闪烁。CPU插件装入之前，应确认拨码开关和跳线所处的位置正常。工 作时CPI拨码开关和跳线位置应为：K1的1、4脚合，2、3脚断；跳线J4断开。系统正常工作时，CPU件上的8个指示灯工作情况如下：1HL 8HL 指示灯闪亮

17、，系统软件工作正常9HL 指示灯闪亮，CPLDT作正常10HL指示灯常亮，电源工作正常若机车控制系统出现故障，可先观察软件指示灯的工作情况，如 果指示灯某一个或多个指示不正常，可以将系统进行重新复位处理。9.1控制柜装车运行时，若辅助发电机不受控制，比如没电或电压偏高，或辅发开机自动开关跳闸，则可能是辅机控制插件发生故障， 处理办法是在辅机启动之前转动本控制柜面板上的转换开关， 由另一个辅机控制插件接替运行（注意：严禁带电转换）。9.2若总控开关合闸后控制柜不工作，则可通过电源插件面板上的插孔进行检查。若是微机电源有问题，则进行更换，方法如下：断开总控和机控开关，打开柜门，将上插箱中左边的电源

18、插件 取下，将右边的电源插件换入左边的插槽中， 并将插件面板上的纽子 开关向上合上。9.3如CDID显示主发电机电压偏高，机车功率不足，则有可能 是主发电机电压传感器或信号变换插件有问题。如CDID显示主发电机功率过低，柴油机转速上不去，则有可 能是主发电机电压传感器或牵引电动机电流传感器及信号变换插件 有问题。如主手柄816位时机车主发电机功率偏低，则可能是 LCP位 置（Rgt）不正常，应查机车相关线路。9.4如电源正常而微机不工作，则可能是下插箱（LCS32）故障， 即微机故障，应急处理方法：机车转入故障运行。LCS32微机故障及处理：9.4.1若微机完全不能工作，则有可能是 CPU有问

19、题，更换上备用插件即可，注意更换 CPU插件时应写好软件。942若机车一端CDID显示正常，另一端CDID显示不正常，则 可能是那端显示器有问题。若机车两端CDID显示均不正常或通信故障，则有可能是频率串 口插件有故障。943若机车偶有空转撒砂现象发生，则可能是真空转，微机自动给以保护，属正常现象。若某个电机转速持续异常，如车速低时，显 示该电机转速过高，或车速高时，该电机转速震荡，则有可能是转速 传感器有问题，应先检查及更换该速度传感器；若确认速度传感器正 常，再更换频率串口板。944 若微机控制箱控制的机车继电器如撒砂驱动、磁场削弱等继电器持续工作不正常，则应先检查该继电器及其线路，在确认

20、正常 的前提下，可更换数字输出插件。9.4.5若某些信号如机油进、出口温度、压力信号持续显示不正常，而实际上该模拟量正常时，则应检查相应的传感器及其线路，在 确认正常的前提下，可更换模拟量输入插件。9.4.6若柴油机转速异常，引起机车工作不正常，则有可能是柴油机转速传感器有问题，应检查柴油机转速传感器及其线路， 在确认正 常的前提下，可更换频率串口板。9.4.7若机车恒功励磁不正常如斩波管不能开通或总是满开通， 则可能是励磁控制有问题，可更换数字输出板。但从微机控制柜使用情况来看，未发生过因控制柜自身问题而出现的故障，一般的故障均因传感器及其线路所引起。 遇到故障时一般应先从相应的外部传感器、

21、继电器、接触器及其线路方面查起，在 确认无误后，再考虑更换插件。10简单的检查的方法a） 属于下插箱（LCS32）内插件的故障，在地面请使用株洲所研制的 32位微机专用测试台测试。b） 电源插件：地面试验在 2d20接110V+，在2d24接110V -则应该在如下端子产生相应电压：1d22 : +5V , 1d30 : +15V , 1d16 : 公共地，1d28 : -5V , 2d6 : +24V , 2d2 : -!4V ,在车上，打开柜盖，用万用表检查测孔+5V , 士 15V , 士 24V是否正常。c）信号插件：在1d2与1d32 （地）间通204.8mA电流（电机1电流1024

22、A）则 2d22应为5V，车上D1D显示TM1电流1024A。在1d4与1d32 （地）间通204.8mA电流（电机2电流1024A）则 2d26应为5V，车上D1D显示TM2电流1024A。在1d6与1d32 （地）间通204.8mA电流（电机3电流1024A）则 2d28应为5V，车上D1D显示TM3电流1024A。在1d10与1d32 （地）间通204.8mA电流（电机4电流1024A）则 2d12应为5V，车上D1D显示TM4电流1024A。在1d14与1d32 （地）间通204.8mA电流（电机6电流1024A）则2d16应为5V，车上D1D显示TM6电流1024A。在2d4与1d3

23、2 （地）间通204.8mA电流（励磁制动电流1024A）则2d2应为5Vd）辅机插件插图4地面测试，搭接如下电路，当电压反馈端2d4和励磁高压端1d20 接 110V+, 1d22 接 110V-,当 V 反从 112V 110V 107V 时 V0 按图 4变化。当空压机指令110V电压在2d16上时，V0逐步降至0,然后 在空压机启动端2d18输出110V电平。经过2.5秒后又恢复原状，若 调整2d4至125V，则过压开关1d10 1d12接通。2J161*20屏柜对外接线表：X101X101A1A2TM磁场削弱驱动前冷却风扇8极运行接触器驱动X101A3柴油机停机驱动X101A4前冷却

24、风扇12极运行接触器驱动X101B1空转撒砂指示灯驱动X101B2警铃BLR驱动X101B3后冷却风扇8极运行接触器驱动X101B4故障励磁驱动X101C1撒砂驱动X101C2后冷却风扇12极运行接触器驱动X101C3二级电阻制动X101C4百叶窗控制驱动插图5X101D2*D3+ 110V输入微机电源用X101D4+ 110V输入数字输出用X101E1*E2110 V返回微机电源用X101E3110 V返回数字输出用X101F2110V返回数字输入用X101H1LCP咼正端X101H3LCP滑动端X101K1+ 110V供励磁用X101K2+ 110V供励磁用X101L3励磁机电源X101L

25、4励磁机电源X101M1励磁机驱动X101M2励磁机驱动X101N3励磁机驱动返回X101N4励磁机驱动返回X102A1柴油机油进口压力传感器电源X102A2柴油机油进口压力传感器输入X102A3柴油机油进口压力传感器返回X102B2柴油机油出口压力传感器输入X102B3柴油机油出口压力传感器返回X102B4柴油机油出口压力传感器电源X102C1#1增压器机油进口压力传感器电源X102C2#1增压器机油进口压力传感器输入X102C3#1增压器机油进口压力传感器返回X102C4C0 +24V 返回X102D1C0 +24V 返回X102D2#2增压器机油进口压力传感器输入X102D3#2增压器机

26、油进口压力传感器返回X102D4#2增压器机油进口压力传感器电源X102E1机油滤清器进口压力传感器电源X102E2机油滤清器进口压力传感器输入X102E3机油滤清器进口压力传感器返回X102E4C0 +24V 返回X102F1C0 +24V 返回X102F2燃油泵出口压力传感器输入X102F3燃油泵出口压力传感器返回X102F4燃油泵出口压力传感器电源X102G1燃油滤清器出口压力传感器电源X102G2燃油滤清器出口压力传感器输入X102G3燃油滤清器出口压力传感器返回X102G4C0 +24V 返回X102H1柴油机高温水系统进口温度输入X102H2柴油机高温水系统进口温度返回X102H3

27、高温水系统进口温度电源X102J2中冷水系统出口温度电源X102J3柴油机中冷水系统出口温度输入X102J4柴油机中冷水系统出口温度返回X102K1热交换器出口水温输入X102K2热交换器出口水温返回X102K3热交换器出口水温电源X102L3柴油机油出口温度输入X102L4柴油机油出口温度返回X102M1柴油机油出口温度输入X102M2柴油机油出口温度返回X102N2柴油机高温水系统出口温度电源X102N3柴油机高温水系统出口温度输入X102N4柴油机高温水系统出口温度返回X102P1柴油机中冷水系统进口温度输入X102P2柴油机中冷水系统进口温度返回X102P3柴油机中冷水系统进口温度电源X103A1牵引工况X103A2制动工况X103A3“0”位信号X103A4ZC闭合X103