Статьи

Диагностика и ремонт современных электронных управляющих устройств с помощью системы диагностики «ТЕСТ-Д»

05 февраля 2008 г.

Автор: С. А. Сергеев

Сегодня на смену традиционному построению узлов систем управления из множества дискретных элементов, пригодных для отдельного тестирования, пришли устройства с микропроцессорами и ПЛИС. Такие системы, как правило, имеют модульную структуру. Часть модулей, соединяющих управляющий компьютер с периферией и, следовательно, наиболее подверженных риску выхода из строя можно тестировать и ремонтировать при наличии соответствующего диагностического оборудования.
Автоматизированная система диагностики «ТЕСТ-Д», описание которой было опубликовано в предыдущем номере журнала (№10, 2007 год), предполагает комплексный подход к ремонту электронных плат. дает пользователю возможность, в зависимости от типа ремонтируемой платы и наличия технической информации о ней, выбрать необходимый метод тестирования или комбинацию нескольких методов.
В качестве примера диагностики современного устройства управления рассмотрим процесс тестирования и ремонта плат УЧПУ FMS-3000 при помощи АСД «ТЕСТ-Д».

Рис. 1 Тестирование платы А-626

УЧПУ FMS-3000 аппаратно представляет собой рабочую станцию производства фирмы ADVANTECH, в состав которой входят типовые промышленные платы и модули, соединенные между собой по шине ISA.
Это плата промышленного процессора, платы входных и выходных сигналов, платы управления электроприводами (ЦАП) и оцифровки сигналов фотоимпульсных датчиков обратной связи.

Принципиальные электрические схемы плат в комплекте документации отсутствуют, но это не является непреодолимым препятствием для их диагностики и ремонта, т.к. выполняется ряд условий, предоставляющих ремонтнику вспомогательную информацию об устройстве плат:

• Режимы работы шины ISA подробно
освещены в технической литературе.
• Документация на систему ЧПУ содержит
структурную схему платы, адреса модулей в
системе, распайку разъемов, информацию о
назначении сигналов на этих разъемах.
• Информацию на компоненты, установленные
на платах, можно найти в справочниках или
в сети INTERNET.

Для диагностики всех плат УЧПУ (кроме процессора) применяется метод функционального тестирования, посредством которого система диагностики сообщает пользователю о исправности или неисправности платы в целом. Для плат современных систем управления это особенно важно, так как на эти системы, как правило, отсутствует ЗИП и нет возможности проверить плату на другом аналогичном оборудовании.

Рассмотрим подробнее методику диагностики и ремонта плат УЧПУ FMS-3000.

1. Плата А-626 (ее аналог PCL-726) содержит 6 двенадцатиразрядных каналов ЦАП и по 16 каналов входов и выходов. Подключение платы к системе диагностики «Тест-Д» и временная диаграмма функционального теста ЦАП изображены на рис. 1 и 2.

Тест ЦАП заключается в подаче по шине ISA 24 кодовых комбинаций данных, которые изменяют напряжение на выходе канала от -10 до +10 вольт. Каждый уровень выходного напряжения ЦАП устанавливается на время 300 миллисекунд или двух секунд в зависимости от способа его контроля - визуального с помощью осциллографа или автоматизированного. Каналы ЦАП тестируются поочередно. Далее выполняется тест каналов ввода-вывода.Неисправность, обнаруженная методом функционального тестирования детализируется до компонента с помощью логического зонда или осциллографа.

Система «Тест-Д» позволяет проверить цифровые и аналоговые компоненты не выпаивая их из платы. Эта проверка производится при помощи аналогового тестера «VI-зонд» и цифрового тестера «ВТЦМ-32». Процесс поиска неисправного компонента облегчается тем, что все каналы ЦАП, каналы входов - выходов идентичны и их работу можно сравнивать между собой. Все компоненты платы А-626 (микросхемы, транзисторы, резисторы и т.д.) имеются в специализированных магазинах. Исключение составляет микросхема ПЛИС, которая программируется изготовителем платы. Если она вышли из строя, то плату отремонтировать нельзя. Но не спешите отчаиваться. Во-первых, вероятность выхода этой микросхемы очень мала, а во-вторых даже если это случилось не надо выбрасывать плату: все микросхемы установленные на ней можно будет в дальнейшем использовать в качестве ЗИПа (конечно, при наличии у Вас хорошей паяльной станции для осуществления их безопасного демонтажа). Настройка платы А-626 выполняется с помощью переменных резисторов в специальном тесте по приведенной методике.

Надо отметить, что при выполнении ремонта без принципиальных схем требуется быть очень внимательным. Например, на плате А-626 при симметричном расположении каналов ЦАП выходные операционные усилители установлены по разному.

2. Проверка и ремонт платы оцифровки ЛИР 930 выполняются также при помощи функционального теста. В процессе прохождения теста на каждый из трех независимых каналов оцифровки от системы «Тест-Д» подаются сигналы, имитирующие работу инкрементальных датчиков перемещения. По шине ISA организуется обмен между системой «Тест-Д» и платой ЛИР 930. Во время обмена через порты ввода - вывода производится чтение регистров данных платы, содержащих информацию о количестве импульсов, поступивших на вход каждого канала оцифровки. Эта информация поступает в компьютер, где сравнивается с эталоном. По результату сравнения делается вывод о исправности платы.

3. В составе УЧПУ FMS-3000 используются платы дискретного ввода-вывода PCL-733, PCL-734, ISO-730. Для них разработаны функциональные тесты и созданы адаптеры, позволяющие выполнить тестирование как входных, так и выходных каналов. Эти платы имеют линейную структуру, что при циклическом режиме тестирования облегчает поиск неисправных компонентов.

Если алгоритм работы устройства неизвестен и нет схемы его внешних соединений, основным методом ремонта в таком случае будет являться внутрисхемное тестирование. Его следует начать с исследования буферных элементов устройства. Для этого требуется протестировать контакты разъемов платы с помощью аналогового тестера «VI-ЗОНД», используя метод снятия вольт-амперхых характеристик (ВАХ), и сравнить полученные результаты с эталоном. Эталонные ВАХ могут быть заранее сняты с исправной платы. При тестировании цифровых плат целесообразно проверить микросхемы с помощью внутрисхемного тестера «ВТЦМ-32», а другие полупроводниковые приборы и пассивные элементы, используя «VI-ЗОНД». Для ремонта микропроцессорных устройств максимальный эффект дает применение тестера микропроцессорных устройств "ЛАД-03".
В любом случае, если на тестируемом устройстве не вышли из строя элементы, содержащие алгоритм его работы (ПЛИС, микропроцессор, микросхемы ПЗУ), устройство является ремонтопригодным и творческий подход к ремонту, при наличии соответствующего тестового оборудования, приведет к успеху.

С. А. Сергеев
тел. (4812)690910
E-mail: trailer@cncinfo.ru
http:/www.stanok.cncinfo.ru
http:/www.test-d.cncinfo.ru

 

 




Новости

В Москве стартует заявочная кампания на получение субсидий для промышленников
19 марта 2021г.

С 22 марта промышленные предприятия столицы могут подать заявку на получение субсидий для возмещения затрат по лизингу, на уплату процентов по кредитным договорам на приобретение оборудования, а также на подключение к инженерным сетям, сообщил заместитель Мэра Москвы по вопросам экономической политики и имущественно-земельных отношений Владимир Ефимов.

Штеффен Хоффманн назначен на должность Президента группы Bosch в России
19 января 2021г.

Доктор Штеффен Хоффманн (Dr. Steffen Hoffmann) занял должность Президента Bosch в России, Украине, Беларуси, Центральной Азии, Монголии и на Кавказе с 19 января 2021 года. Он сменил на этом посту Хансъюргена Оверштольца, который возглавлял регион с февраля 2016 года.

Ижорские заводы отправили компенсатор давления на АЭС Руппур
17 июля 2020г.

Ижорские заводы, входящие в Группу ОМЗ, отгрузили компенсатор давления для первого энергоблока АЭС Руппур (Бангладеш).

Все новости

Объявления

18.05.2021г.
Изготовление штампосварных изделий из листового металла

ГАЗ, ПАО

Дивизион Автокомпоненты» ПАО «ГАЗ» выпускает более 10 000 штампосварных компонентов и узлов автомобилей. Основная продукция - силовые элементы кузова, лицевые детали автомобилей, колеса, штампосварные компоненты узлов и агрегатов автомобиля. Номенклатура выпускаемых изделий: • силовые ...
18.05.2021г.
Кузнечное производство, горячая объёмная штамповка, кованые заготовки

ГАЗ, ПАО

Дивизион «Автокомпоненты» выпускает более 1200 наименований заготовок кузнечного производства (поковок). Поковки автомобильных деталей изготавливаются из углеродистых и легированных сталей. Производство имеет законченный технологический цикл изготовления поковок различной сложности, точности и конфигурации ...
18.05.2021г.
Детали, узлы и агрегаты для сборочных производств

ГАЗ, ПАО

Автокомпонентное производство ГАЗа – одно из крупнейших в стране по изготовлению штампованных стальных колес и крупнейшее в России производство ведущих и неведущих мостов. Производство деталей, узлов и агрегатов является самостоятельной высокотехнологичной ...
Все объявления