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电液位置伺服控制系统的故障诊断功能

2011-10-08 10:57
Hsiao Chen
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  2.1 CPU故障诊断

  CPU程序执行故障诊断是利用单片机本身提供的信号和功能,配以简单电路组成故障诊断系统对其进行检测。

  CPU工作正常与否直接由硬件故障诊断模块对芯片的信号进行监视。在CPU工作正常时,不断交替进行读写操作,该信号呈现出高低电平的交替变化。无电平变化,则CPU工作异常,此时诊断模块输出故障信号。

  程序执行故障由软故障诊断模块来检测CPU芯片的RESET信号的变化。在正常工作时,该信号处于高电平,只有在上电复位、溢出、指令RST复位的情况下,该信号方被钳位到低电平。在系统中设置了特征标志,以区别正常复位和故障复位。其方法是:通过特征标志发现是正常复位,则清除记录数据;发现是故障复位,则保留记录数据,数据达N次后,软故障诊断模块输出故障信号。

  2.2 输入通道故障诊断

  模拟输入信号的A/D通道是分时多路开关,采用多路开关(4052)来选择模拟输入信号。所有的模拟输入信号共享8098单片机内的A/D转换器。模拟输入通道故障包括A/D转换器故障、隔离放大器故障、差分放大器故障和多路开关故障。如果对这些故障一一检测会使硬件增加较多,系统变得十分复杂。为避免系统过于复杂,对整个输入通道实行统一测试。测试方法是在输入通道的最前端,即多路开关的输入端加2个特殊的信号(5V、0V),通过对这2个特殊情况转换结果的测试,判断模拟输入通道是否正常,测试框图见图3。RAM、EPROM故障诊断用软件完成。

  图3 输入通道故障测试子程序框图

  2.3 位置传感器故障检测

  如果电位器出现短路、断路故障或与之相连的连接线出现短路、断路,系统将不能正常工作,因此对此故障实施实时诊断是十分必要的。

  按照电位器具体的安装工艺,在线路和电位器正常时,电位器的输出电压不可能出现0V和5V这2个电压等级。只有在电位器和连线出现故障时,才会产生0V和5V这2个电压等级。如果在工作中,在输入通道无故障的情况下,测得输入电压为0V或5V,就说明出现了传感器故障。当发现故障时,就可以采取必要的措施及时维修。测试框图见图4。

  图4 传感器故障测试子程序框图

 

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