DF8B机车32位微机控制柜使用维护说明书[1]

-1-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二00四年0八月-2-目录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………………………………………………………..2814．附图2………………………………………………………..29-3-一、概述DF8B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。9环境条件海拔高度≤2500m工作温度-25℃～+70℃空气湿度＜90%倾斜度＜10°耐振：适应纵、横、垂直三方面，1~50HZ，＜10m/s2耐冲击＜30m/s2装在能防雨、雪、风沙车体内1物理参数外形尺寸：770×486.5×1100mm机柜质量：约130kg安装要求：底部4×E40、背部2×E25橡胶减振器吊装方式：吊五螺钉4×M122电气结构-4-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，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：信号变换插件电源插件辅机控制插件1辅机控制插件22.2LCS32插箱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-5-17FE840A1ZS456—340—010DL数字量输出1017FE830A1ZS456—330—010DL数字量输入1117FE850A1ZS456—350—010DL模拟量输入1317FE820A1ZS456—320A—010DL频率串口板1717FE810A1ZS456—310A—010DLCPU板182.2.1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1~17，总线部分为1A~24C，见下表：ABC1+5V+5V+5V2+5V+5V+5V3com5com5com54com5com5com55–15V–15V–15V6+15V+15V+15V7com15com15com158DAT0DAT19DAT2DAT310DAT4DAT511DAT6DAT712ADR0ADR113ADR2ADR314ADR4ADR515ADR6ADR716SEL0SEL1-6-17SEL2SEL318IORCIOWC19XACKRB120INITRUN21WRBCLK22RD23ILKOTILKIN24COM5COM5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18~20的总线：ABC1+5V+5V+5V2+5V+5V+5V3com5com5com54com5com5com55–15V–15V–15V6+15V+15V+15V7com15com15com158DAT0DAT19DAT2DAT310DAT4DAT511DAT6DAT712ADR0ADR113ADR2ADR314ADR4ADR515ADR6ADR716ADR8ADR917ADRAADRB18ADRCADRD-7-19ADREADRF20DAT8DAT921DATADATB22DATCDATD23DATEDATF24COM5COM525BHENADR10(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。-8-3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,D1~D2,1Mbytes),数据存储器(RAM,D20,512Kbytes),后备电池存储器(BRAM,D24~D27,2Mbytes)。程序存储器用于存储控制软件，可现场下载；数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：10Hz~10KHz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）0V~15V通信接口:2路RS2322路RS485(带隔离)2路RS422(带隔离)-9-可任选其中2路工作频率输入信号如下：柴油机信号转速输入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-10-（11）TM1切除（12）TM2切除（13）TM3切除（14）TM4切除（15）TM5切除（16）TM6切除（17）曲轴箱超压信号（18）二级显示（19）＃2空滤器阻塞（20）＃1空滤器阻塞（21）机油压力保护切除（22）空转保护切除（23）前冷却风扇故障信号（辅助交流用）（24）后冷却风扇12极运行接触器闭合信号（辅助交流用）（25）前冷却风扇转换接触器闭合信号（辅助交流用）（26）前冷却风扇8极运行接触器闭合信号（辅助交流用）（27）前冷却风扇12极运行接触器闭合信号（辅助交流用）（28）前冷却风扇断路器闭合信号（辅助交流用）（29）后冷却风扇故障信号（辅助交流用）（30）后冷却风扇转换接触器闭合信号（辅助交流用）（31）后冷却风扇8极运行接触器闭合信号（辅助交流用）（32）后冷却风扇断路器闭合信号（辅助交流用）-11-3.4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≤2A，开关频率0.5Hz。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）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）1~6#牵引电动机电枢电流信号-12-（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（24）牵引励磁机输出电压（25）交流辅发电压1（辅助交流用）（26）交流辅发电压2（辅助交流用）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。-13-3.10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±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：t0收压缩机启动指令时刻t1压缩机接触器合闸时刻t2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。V110Vt2t0t1插图1-14-插图3LCS32微机工作原理框图-15-插图3EXP微机工作原理框图-16-4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：0~30V为逻辑“0”45~110V为逻辑“1”5.2模拟量信号：高压通道为0~110V低压通道为0~10V6.3频率量信号：10~10000HZ6.4信号变换共8路：其中7路与1000A/200mA的电流传感器配用，特性是204.8mA/5V；1路备用。6.5辅机过压保护值：124V±2.5V6.6柜内电源参数5V±0.5%5A±15V±1.5%2.2A±24V±10%-5%6A7使用注意事项A.拔出N101~N105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；-17-2)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M10×25的安装孔，背部有2个M8×20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CPU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插件上的8个指示灯工作情况如下：1HL—8HL指示灯闪亮，系统软件工作正常9HL指示灯闪亮，CPL