【正达维修电路板专用设备系列应用介绍】



正达测试仪在数控系统修理中的应用

   


正达维修电路板专用设备系列应用介绍


        

说明:

    本文曾在《机械工人》杂志上全文发表!本文作者是国内汽车制造行业数控设备维修专家,湖北东风汽车传动轴有限公司的总工程师。


内容摘要:

    我公司自1980年开始引进第一台全功能数控设备,至今已达到近百台,经济型数控设备20多台。如何管好、用好、修好这些设备,是摆在我们每一个从事数控技术人员面前的重要课题。设备出现故障后换板修理,当然方便简捷,但昂贵的备件费用和送修的维修费用,使企业望而生畏。本文就使用正达测试仪在数控系统元件修理中的几例应用作简单论述,与同行们交流。


关键词:正达测试仪  数控系统  元件级修理维修


引言:

    随着我国汽车市场竞争的日益激烈,一个产品几十年一贯制的生产模式已不复存在。多品种、小批量生产是我国汽车工业发展的趋势,新品种要随着市场的需求不断开发,汽车零件的加工精度也在不断提高。从八十年代末我厂就引进了数控机床,目前已拥有近百台全功能数控机床,二十多台经济型数控机床,这些机床在我厂的生产中起着举足轻重的作用。这么多的数控机床,如何能迅速找出故障隐患,并及时排除故障,对我们来说是一个重要的课题。数控机床是当代高新技术,机、电、光、气、磁一体化的结晶,软、硬件相结合,电气复杂,数控系统五花八门,产品从70年代到90年代,不能互换,故障现象千奇百怪,各不相同,加上数控机床内有成千上万只元器件,若其中有一个元件有故障,就会引起机床的不正常现象。数控机床体积庞大,在无恒温厂房条件下使用,周围环境的影响很容易引发设备故障。为此,数控机床维修难的问题就始终横在我们的面前。

    这些设备中的电路板通常无图纸,而且价格昂贵,从几千元到几万元。由于价格等因素的制约,企业普遍感到备件难。一旦电路板损坏而一时又修不好,势必会停机,严重影响生产。有时电路板往往只是一个极小的局部故障,只要认真检查,不难发现问题,我们已多次发现个别电容漏电、元器件虚焊、线路短路等故障。有些电路板故障虽然比较复杂,但是只要花时间,通过用仪器检查,也还是能够修好的。但还有部分电路板出现的故障则比较严重,特别是大规模集成IC芯片多,维修极为的困难。加上元器件无备件,只能提早买备板或送专门维修部门去修理。自己动手修板子,有很大好处,一方面可以为企业节约成本,解决燃眉之急,另一方面可以解剖麻雀熟悉电路,培养自己的分析判断和动手能力,总之是非常有益的。 

    下面就我厂采用北京正达公司出产的正达测试仪,在数控系统元件级修理中的部分实例。


修理例1:

    SIEMENS810T显示板

    型号:6FX1151-1BB01

故障现象:

    显示花屏,字母混乱。

初步检查:

    显示有光栅,说明CRT部分正常。系统能够手动操作,说明CPU工作正常。替换备板故障排除。

修理方法:

    板共有六十个多集成IC芯片,本着先易后难的原则,板中NM27C256及D7220AD采用芯片插脚,与备板交换,无效。

    板中有大量的74LS系列芯片,如7400、7404、7408、7440、74165等,因正达测试仪有很全的数字器件测试库,尝试地采用在线功能测试项中的型号识别项,对IC芯片进行型号识别。当然识别出的IC芯片,并不意味着是该IC芯片的原型号,但至少证明该IC芯片本身未损坏。

    然后对数字器件测试库中没有的IC芯片进行VI特性曲线分析测试。我们先将板中使用较多的TMS4464-10N进行VI特性曲线学习,对该IC芯片各管脚施加一个特定频率和幅度的扫描电压,记录其响应电流,存储入计算机。随后进入VI特性曲线比较状态,将板中其余同型号的IC芯片与存储的资料对比,发现编号D65芯片第7脚实测与已学的VI曲线不一致,如图一所示。经查,集成IC芯片D62,D63,D64,D65的7脚对应相连,因D65的7脚引出经金属化孔相连不良。用短接线连接,故障排除。

修理小结:

    1.如果VI曲线在线比较一致时,可初步确认所测元器件无问题;但不一致时,不一定就是被测器件有故障,因为被测器件的管脚在线还相连了其他元器件,如果其他元器件出现问题,在该测量点上通常会体现出来。因此VI曲线测试不一致时,不要轻易就怀疑集成IC芯片损坏(安有插座的IC芯片,可离线测试一下,如不一致,则一定是该元件有问题),应将对所连的回路进一步排查。以免不必要地动用电烙铁装拆IC芯片,造成人为损坏集成IC芯片或基板。


   

图1


 

        2.测试器件库中没有的IC芯片,可用VI特性曲线分析功能,对同型号的IC芯片对比测试,找出故障点。


修理例2:

    SIEMENS810T接口板

    型号:6FX1121-2BA03

故障现象:

    操作面板光标键下移失效。

初步检查:

    SIEMENS810T键盘板信号处理的流程是:键盘板——X106 接插件——X105 接插件——6FX1121——2BA03板X11接插件——6FX1121-2BA03板信号处理——6FX1121——2BA03板X21——总线板X205接插件——总线底板,信号传输中间环节较多。替换备板故障排除,说明键盘及中间环节无故障,故障点在接口板6FX1121-2BA03。

修理方法:

    此板共有三十多片集成IC芯片,均是74系列IC芯片。用正达测试仪中的在线功能项,对IC芯片进行功能测试。测试结果集成IC芯片正常。

    所有的键盘信号都要通过X11接插件接到到八进制3状态总线缓冲器DM 74ALS244AN上,板中连线较细,金属化孔较多,疑故障点在连接。使用正达测试仪提供的VI特性曲线分析功能中的探棒巡检项,将探棒巡检设置为双探棒,同时对正常板及故障板在X11接插件的节点进行巡检比较。通过比较,很快地找到了VI曲线呈现水平横线形状的开路故障点,如图二所示。用短接线连接,故障排除。  


 

   
图2

      

修理小结:

    用VI特性曲线分析功能项测试极为安全和方便,用双探棒巡检将两板进行比较,根据VI特性比较出的差异,可将故障定位在一个或几个节点上。


修理例3:

    SIEMENS810T存储器板

    型号:6FX1128-1BA00

故障现象:

    开机显示 chek sum error modul 1 eprom 1 and 3

初步检查:

    SIEMENS810T数控系统在开机和循环工作时,要进行系统存储器的总检查,如没有插接或插接不匹配的系统模块,CRT上会显示有关的故障报警。以上报警为子模块1可擦写存储器1和3错误。将正常系统的子模块6FX1822-1BX01-2D替换,系统即正常工作。因子模块的三片EPROM均有集成电路插座,逐一替换,找出其中的一片M27C512故障IC芯片。

修理方法:

    正达测试仪的附件工具中有通用编程器,可用于对EPROM、FLASHROM、EEPROM等可编程器件进行写入。将正常的M27C512程序读出,然后将程序写入新EPROM芯片即可。

修理小结:

    利用随机附加的通用编程器,将各数控系统的可编程器件(特别是单一设备)的程序作一个备份,可收到事半功倍的效果。


结束语:

    以上三例故障板中,有两例的故障点均在电路板靠近冷却风扇端,由于车间粉尘腐蚀是造成金属化孔或线路故障的主要因素,因此可见加强数控系统的防尘、加强数控系统保养的重要性。正达测试仪是从事电路维修人员的得力助手,特别适用于对数字IC芯片较多的系统板进行维修。正达测试仪的器件库及电子辞典的内容比较多,但建议厂家不断地坚持扩充,加快软件的升级速度。同时希望厂家尽快建立自己的网站,以便用户能够随时了解维修领域的新发展,增进用户之间的相互交流。维修人员应在平时工作中不断积累维修经验,提高系统故障的判断能力。

2015年10月12日

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