电液位置伺服控制系统的故障诊断功能.doc

电液位置伺服控制系统故障诊疗功效李兰很多控制系统是由单片机等组合而成, 而微机控制系统能否正常运行则由很多原因决定, 其中包含来自外部多种干扰及系统本身品质等方面原因。对于系统多种外部干扰, 采取对应抗干扰方法, 基础上能够克服, 而系统本身因为多种芯片、 电子元件、 电路板等出现误差, 就会影响整个系统品质。所以, 为了提升硬件可靠性, 采取硬件故障诊疗方法立刻诊疗硬件故障类型, 使系统能立刻采取方法确保系统正常运行就显得非常必需。1系统硬件组成该系统关键是由8098单片微型计算机组成, 关键完成电液位置伺服控制, 系统框图如图1所表示。图1系统硬件框图*在多路开关加一个0V信号, 方便在测试中使用为满足控制性能和可靠性要求, 提升系统抗干扰能力, 单片机与输入输出通道之间均采取了严格隔离方法。在输入通道中采取了双线采样、 仪表放大器(AD624)差动输入、 线性隔离放大器(AD202)隔离放大和4个有源滤波等方法, 有效地抑制了外部干扰。控制器控制量输出采取高精度高速输出HSO.0来取得PWM输出, 经光电耦合, 再经有源滤波器取得直流控制电压, 送往伺服放大器, 最终达成对被控对象控制。2故障诊疗过程实施系统中设置有CPU、 程序实施、 RAM、 EPROM、 输入输出通道、 伺服放大器等故障诊疗功效。在CPU无故障前提下系统故障测试框图见图2。图2系统故障检测框图2.1CPU故障诊疗CPU程序实施故障诊疗是利用单片机本身提供信号和功效, 配以简单电路组成故障诊疗系统对其进行检测。CPU工作正常是否直接由硬件故障诊疗模块对芯片信号进行监视。在CPU工作正常时, 不停交替进行读写操作, 该信号展现出高低电平交替改变。无电平改变, 则CPU工作异常, 此时诊疗模块输出故障信号。程序实施故障由软故障诊疗模块来检测CPU芯片RESET信号改变。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, 以区分正常复位和故障复位。其方法是: 经过特征标志发觉是正常复位, 则清除统计数据; 发觉是故障复位, 则保留统计数据, 数据达N次后, 软故障诊疗模块输出故障信号。2.2输入通道故障诊疗模拟输入信号AD通道是分时多路开关, 采取多路开关(4052)来选择模拟输入信号。全部模拟输入信号共享8098单片机内AD转换器1。模拟输入通道故障包含AD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。假如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, 对整个输入通道实施统一测试。测试方法是在输入通道最前端, 即多路开关输入端加2个特殊信号(5V、 0V), 经过对这2个特殊情况转换结果测试, 判定模拟输入通道是否正常, 测试框图见图3。RAM、 EPROM故障诊疗用软件完成2。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假如电位器出现短路、 断路故障或与之相连连接线出现短路、 断路, 系统将不能正常工作, 所以对此故障实施实时诊疗是十分必需。根据电位器具体安装工艺, 在线路和电位器正常时, 电位器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。假如在工作中, 在输入通道无故障情况下, 测得输入电压为0V或5V, 就说明出现了传感器故障。当发觉故障时, 就能够采取必需方法立刻维修。测试框图见图4。图4传感器故障测试子程序框图2.4输出通道和伺服放大器故障诊疗输出通道和伺服放大器出现故障将造成百分比阀损坏, 故要设计输出通道和伺服放大器故障诊疗电路。具体设计方案以下: 模拟输出信号由8098高速输出(HSO.0)端输出, 输出通道和伺服放大器电气参数调整好后, HSO.0每一输出值对应一基础固定负载电流。当HSO.0以一定占空比输出时, 经过测量通道检测负载电流是否在对应范围内, 若不在范围之内, 说明模拟输出通道或伺服放大器出现故障, 测试框图见图5。图5输出通道和伺服放大器故障检测子程序框图文中设计诊疗系统已于1996年用于电炉炼钢电液位置伺服控制系统硬件故障诊疗系统中, 含有一定正确性、 可靠性, 有推广价值。作者介绍: 李兰女1963年生讲师关键从事自动化和计算机方面教学和教研工作。作者单位: 李兰(本溪广播电视大学理工系117000参考文件1李哲英, 肖海桥, 余文龙单片机原理及应用北京: 清华大学出版社, 199575762周航慈单片机应用程序设计北京: 北京航空航天大学出版社, 19925660