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93AH型监控装置通信故障的分析与处理 |
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作者：柳州局机务处 孙卫红 |
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93AH监控装置存在以下四类通信：显示器与主机的通信、主机与转储器的通信。显示器与IC卡的通信、显示器与转储器的通信。下面结合电路图简单地说明这四类通信间的切换。
93AH显示器 CPU图 MAX202部分如图一所示：
图一 93AH显示器CPU图MAX202部分
由图一分析可知：这四类通信的切换由U29（74HC125）、U13（74HC125）完成，由 ZICTD、ZICRD、ICINSDE等信号来控制。当P1.1=1时，U29D、U29C打开，显示器与主机通信；当P1.1=0时，U29D、U29C关闭，U13A、U13B打开，此时如果ICINSDE＝0，则U13C、U13D打开，显示器与转储器通信；如果ICINSDE=1，则U13C、U13D关闭，显示器与IC卡通信，至于主机与转储器的通信则是插上转储器后，即建立通信关系。本文将重点分析主机与显示器间通信可能出现的故障及原因。
显示器是监控装置中一个重要组成部分，其主要功能是提供人机交互界面，完成各种参数的输入和各种操作；接收由监控主机发送来的信息并显示；实时显示各种参数并在装置故障时报警。显示器与主机是通过RS485接口进行通信的，接口芯片为75176。
显示器与主机通信出现故障后，通常情况下可通过监控主机板上的指示灯来判断。当主机上电通过自检后，主机板上7A与7B灯亮，此时按动显示器上任意一键，7A与7B灯应熄灭，如果没有熄灭，则表明主机与显示器之间存在通信故障。但在机车上由于主机与显示器一般不安装在同一位置，有时会忽略观察7A与7B灯，且存在通信故障时，显示器上显示的内容会因引起故障部位的不同以及监控主机板型号的不同而有所不同，因此有时很难区别是显示器本身（除通信部分外）的故障还是通信故障，给故障判断、处理增加了难度。当出现通信故障时主要有下列故障现象出现：
l、监控主机板7A与7B灯不灭。
2、显示器不能自检，接键无响声。
3、【设定】灯间隔闪亮。
4、某个信号灯闪亮。
5、可进行正常设定操作和语音提示，但设定后无效。
6、显示器显示全“日”，但可按【设定】键，且有语音提示。
上面列举的这些故障现象并不同时出现，下面结合原理来分析出现此类故障的原因：
由于主机与显示器的通信电缆必须通过机车电器间，电磁辐射及干扰严重，为解决数据传输中的抗干扰问题，采用了平衡驱动、差分接收、半双工的RS485通信方式。
串行通信接口电路采用75176差分总线收发器，该收发器是一种用于平衡式传输线上进行双向数据通信的单片集成电路。
75176芯片的功能表如下：
功能表（驱动器）
由75176芯片的驱动状态功能表可知；DE为75176芯片发送使能控制端，D为串行数据输人端，A、B为发送输出端，当 DE=1且 D输入端为高电平“1”时，输出端 A为高电平，B为低电平；当输入端D为低电平“0”时，输出端A为低电平，B为高电平。
由76176芯片的接收状态功能表可知：RE为75176芯片接收使能控制端，A—B为差分输入端，R为输出端。当RE=0，A、B输入端的电压差即A-B＞0.2V时，R端输出高电平，当A-B＜0.2V时，R端输出低电平。
CPU8097（8397）的21脚P1.2连至主机监控板的75176的RE脚，8097（8397）第17(P2.1)、18(P2.0)脚分别联至75176的RXD（R端）和TXD（D端）。当显示器CPU80C32 第3脚GDEN连至75176的RE脚，10、11脚分别连至U29D、U29C。当主机要发送数据时，P1.2输出低电平，经D12D（74HC04）整形及反相后输出高电平，将75176发送器置于允许状态，然后向显示器发送数据，主机发送的数据经电缆传输至显示器的接口芯片75176，显示器一般均处于接收状态（即80C32将GDEN置于0状态）；当显示器每次接收数据完毕后，置GDEN=1并通过75176发送器回送显示器有效键值，主机接收显示器发来的有效键值，发送完毕后，显示器关闭发送回路，将GDEN置于“0”。
由上面的分析可知：主机与显示器间的通信及同步均由主机控制。当通信出现故障时，其故障源主要有：监控主机板上的8097（8397）、74HC04、75176、显示器上的80C32、74HC125、75176以及线路等。如南宁机务段曾送修过一块监控主机板，报该板不能修改时间。将该板插上测试主机，开机后监控装置正常自检，显示器也能自检，在显示器上操作按键有响声但从显示器显示内容可知并未响应。当时根据故障现象分析此故障是属于通信故障，凭经验先更换了75176芯片（该芯片损坏较多），但故障仍未消除，测量75176使能控制端RE脚，发现其脉冲不正常，总持续为某一个值，进一步判断故障可能出自CPU8397，但更换8397后故障仍存在，测量其21脚脉冲正常，再量D12D的输入端9脚，其脉冲不正常，据此判断可能是8391的21脚与其CPU座接触不良，将CPU取下，发现原是在进行B型主机板改造（将某些脚对地联线割断，以防止干扰信号窜入）时，检修人员误将21脚当成22脚，准备将该脚引线割断，发现不对后进行了更正，但已导致8397的21脚接触不良。
另外在运行中还有一种故障很容易与通信故障混淆，如南宁机务段在98年1～2月，监控装置运行中经常出现显示器显示全“日”，入库检测正常。当时认为是软件故障引起的（因软件存在故障，在运行中有偷停现象），后在入库时偶然摇动显示器的电缆，发现出现了与运行中类似的故障，将电缆拆下检查发现显示器电源线裸露部分过长，导致电源短路，使显示器显示全“日”，同时损坏电源板，将所有显示器的电缆拆下检查发现其电源线裸露的部分都较长，部分己超过了导管的长度，使其在运行中相碰而短路。该电缆为4芯屏蔽电缆，在受热、受外力作用等情况下易使其外绝缘层收缩，而导致裸露部分超过导管长度。
通过对主机与显示器的通信故障的分析与处理可以得出以下经验：
1、当出现通信故障时，显示器上显示的内容会因监控主机板的型号以及故障部位的不同而不同。例如：A型主机板上809721脚不通时其显示器上将显示“日”，而B型板将显示“0”；
2、可通过两个显示器的显示状态快速判断出故障是因监控主机板引起还是因显示器引起，如两个显示器均显示错误状态则监控主机板出现故障的可能性大；当一个显示器正常，而另一个不正常时，则故障出自显示不正常的显示器。
3、显示器不能自检、显示“日”或按健不响应，则可能75176损坏。
4、显示器能自检，但无法正常设定，则可能是CPU8097（8397）、74H04故障或8097（8397）的21脚接触不良。(end)
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(6/24/2005) |
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