噴氣織機(jī)電控線路板維修實(shí)踐0.

前言噴氣織機(jī)作為一種高精度、高水平的機(jī)電一體化產(chǎn)品，其電控線路板采用了先進(jìn)的微處理技術(shù)，變頻司服控制，串行通訊及程序控制等多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域，因而它的開發(fā)維修是一項(xiàng)高科技高難度的項(xiàng)目。我公司從八十年代末先后引進(jìn)了24臺(tái)ZA203Ⅱ型、48臺(tái)ZA205i型、48臺(tái)ZAX-e型共120臺(tái)噴氣織機(jī)，其中老機(jī)型的大部分線路板由于技術(shù)設(shè)計(jì)不夠完善，長期運(yùn)行在溫度高、濕度大、粉塵多等惡劣環(huán)境中，出現(xiàn)大面積老化損壞，而這些線路板造價(jià)高，部分已經(jīng)停產(chǎn)，難以購進(jìn)，而外出維修費(fèi)用大、周期長，直接影響企業(yè)的正常生產(chǎn)。因此如何在現(xiàn)有條件下自行開發(fā)維修，降低成本消耗，節(jié)約維修費(fèi)用，已成為各企業(yè)面臨的迫切任務(wù)。1.

噴氣織機(jī)電控線路板維修思路1.1

繪制電控線路板圖紙，分析其工作原理由于技術(shù)上的保密，電氣控制線路板沒有詳細(xì)的圖紙資料和維修數(shù)據(jù)，給維修工作帶來了巨大的難度。因此我們必須根據(jù)線路板實(shí)物繪制圖紙，認(rèn)真分析每一部分的工作原理，每一個(gè)元器件的作用，實(shí)際測(cè)量線路板各工作點(diǎn)的靜態(tài)及運(yùn)行數(shù)據(jù)，為維修線路板提供可靠的依據(jù)，從而快速找出故障，修復(fù)線路板，目前我們已經(jīng)繪制了ZA203Ⅱ型及ZA205i型噴氣織機(jī)全套線路板圖紙，使修復(fù)率大大提高。1.2

專用元器件的開發(fā)，使瀕臨報(bào)廢的線路板得到徹底修復(fù)在噴氣織機(jī)電控線路板中為了實(shí)現(xiàn)技術(shù)加密，原廠商使用了大量專用電子器件，這些器件一旦損壞后很難購買，只能使板子報(bào)廢而另購新件，為了降低成本，我們對(duì)一些專用厚膜電路及集成塊等元件進(jìn)行研究開發(fā)，使瀕臨報(bào)廢的線路板重新復(fù)活。目前我們已開發(fā)厚膜件、開關(guān)變壓器、集成電路等專用器件10余種。1.3

積極開發(fā)報(bào)廢線路板的替換板，減少企業(yè)二次投資噴氣織機(jī)的一些專用變頻器價(jià)格昂貴，其功率板采用的功率模塊多為早期產(chǎn)品，功能設(shè)計(jì)不夠完善，極易損壞，且此件已停產(chǎn)，難以購買。一旦損壞，整塊板子報(bào)廢。針對(duì)這種情況，我們對(duì)原板進(jìn)行認(rèn)真的研究分析，在保持原板所有功能的前提下開發(fā)出了所有變頻器的功率板，采用了具有保護(hù)功能完善的IGBT智能模塊和穩(wěn)定性高的它激式閉控開關(guān)穩(wěn)壓源，與原板完全能夠兼容，每件開發(fā)成本僅用幾百元。目前我們已經(jīng)開發(fā)各類變頻器功率板4種。1.4

改變思維定勢(shì)，對(duì)原設(shè)計(jì)不良的線路板進(jìn)行保養(yǎng)性維修。有些線路板在技術(shù)設(shè)計(jì)上存在著一定的缺陷，極易損壞，有的損壞后卻很難修復(fù)。我們對(duì)一些損壞率較高的線路板進(jìn)行分析，找出原因，進(jìn)行改造修復(fù)，提前將故障消滅在萌芽狀態(tài)，防止故障擴(kuò)大。比如對(duì)無短路保護(hù)的板子加過流保護(hù)功能，對(duì)功率設(shè)計(jì)較小的限流電阻加大功率；對(duì)靠近散熱片的電解電容使用熱穩(wěn)定性好的鉭電容；對(duì)已發(fā)現(xiàn)漏液的電容應(yīng)提前全部更換。1.5

開發(fā)維修測(cè)試平臺(tái)，提高線路板維修效率噴氣織機(jī)電控線路板信號(hào)多、流程廣、接口復(fù)雜、技術(shù)性要求高，有些故障在機(jī)下難以查找，機(jī)上測(cè)量影響生產(chǎn)及產(chǎn)品質(zhì)量，維修效率低，因此要設(shè)計(jì)開發(fā)一套模擬噴氣織機(jī)運(yùn)行全部動(dòng)作的仿真測(cè)試平臺(tái)是必要的，目前此項(xiàng)目我們正在開發(fā)中。2.

噴氣織機(jī)電控線路板的維修方法2.1

直觀檢查法拿到一塊線路板，首先觀察線路板上的元件有無異常，如電容有無爆裂、漏液，電阻有無變色燒焦，保險(xiǎn)絲有無燒斷，燒斷情況如何，功率元件有無虛焊，印刷線路板有無裂紋等。找到損壞元件后不要立即更換，應(yīng)查找出元件的損壞原因后，再進(jìn)行全面處理才能徹底修復(fù)。2.2

儀表測(cè)量法對(duì)于那些難以用直觀法查找的故障，可借助于萬用表、示波器、頻率儀等測(cè)試工具，測(cè)試各工作點(diǎn)的靜態(tài)及運(yùn)行電壓、電流、電阻、波形等與正常工作數(shù)據(jù)相比較，從而找到故障點(diǎn)，修復(fù)線路板。2.3

經(jīng)驗(yàn)維修法根據(jù)實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)及日常維修紀(jì)錄，找出損壞規(guī)律，迅速查找故障點(diǎn)。比如電解電容使用5年以上就得全部更換，靠近發(fā)熱元件的電容容量容易減小，限流電阻易燒斷，功率元件引腳易脫焊，光電元件易老化，發(fā)熱元件易燒毀等。2.4

元件代換法對(duì)于以上三種方法不能查找的軟故障，可用好的元器件代換懷疑有故障的元件，這樣有時(shí)會(huì)起到事半功倍的效果。3.

維修實(shí)例與分析3.1

電源線路板類3.1.1

PS電源板

（機(jī)型：ZA203Ⅱ

件號(hào)：EH2802DA）故障現(xiàn)象：±15V電源瞬間不能啟動(dòng)，織機(jī)故障代碼514檢修過程：根據(jù)故障現(xiàn)象，在機(jī)測(cè)量PS板電壓輸出端子，發(fā)現(xiàn)開機(jī)瞬間無±15V電壓輸出，分析圖紙查找自激反饋電路，發(fā)現(xiàn)電容C105容量明顯變小，更換后故障排除。分析小結(jié)：引起此故障的根本原因是由于C105緊靠±15V開關(guān)振蕩管散熱片，經(jīng)長時(shí)間烘烤，造成C105容量減小，導(dǎo)致±15V開關(guān)電源開啟不良。建議在更換C105時(shí)應(yīng)遠(yuǎn)離散熱片，必要時(shí)可用熱穩(wěn)定性好的鉭電解電容代換。3.1.2

PS4電源板

（機(jī)型：ZA205i

件號(hào)627700）故障現(xiàn)象；無+24V電壓輸出，織機(jī)故障代碼270檢修過程：從表面看，+24V濾波電容C410明顯漏液，用無水酒精清洗漏液并更換電容后，故障依舊，試調(diào)節(jié)VR401無效，細(xì)觀察，發(fā)現(xiàn)與VR401相連的一段印刷線路變黑，測(cè)量已開路，用一細(xì)導(dǎo)線焊接跨連后，故障排除。分析小結(jié)：引起此故障的根本原因是由于C410漏液造成印刷線路遭電解液腐蝕開路，引起開關(guān)電源失控，保護(hù)電路啟動(dòng)而無+24V電壓輸出。3.1.3

i鍵盤5V電源板

（機(jī)型：ZA205i）故障現(xiàn)象：無+5V電壓輸出，i鍵盤不工作。檢修過程：檢查線路板，發(fā)現(xiàn)電容C61、C62有漏液跡象，清洗漏液更換電容后，通電仍無+5V電壓輸出，分析線路圖查過壓保護(hù)及反饋電路，發(fā)現(xiàn)穩(wěn)壓管ZD51已擊穿，更換后故障排除。分析小結(jié)：引起此故障的根本原因是由于反饋電容漏液容量減小，負(fù)反饋量減小，+5V電壓過高，擊穿保護(hù)穩(wěn)壓二極管，整塊板子處在過壓保護(hù)狀態(tài)而不能啟動(dòng)。3.2

變頻器類線路板3.2.1

送經(jīng)變頻器

（機(jī)型：ZA203Ⅱ

件號(hào)：627172）故障現(xiàn)象：U、V、W三相無輸出，織機(jī)故障代碼511。檢修過程：打開此板，發(fā)現(xiàn)該板上的所有電解電容全部漏液，焊下漏液電容，用無水酒精清洗基板，更換新電容后，通電，發(fā)現(xiàn)繼電器RY1不能吸合，檢測(cè)該板±15V穩(wěn)壓塊IC101、IC103輸出電壓很低，測(cè)輸入電壓僅13V左右，明顯低于正常值，調(diào)節(jié)VR101變化不大，試更換VR101，輸出±15V電壓正常，繼電器能正常吸合，上機(jī)試驗(yàn)，故障依舊，測(cè)量U、V、W三相電阻值，比正常偏低很多，判斷該板功率模塊損壞，換上我們自己開發(fā)的功率代換板，故障排除。分析小結(jié)：引起此故障的根本原因是由于電解電容的大面積漏液，造成模塊觸發(fā)不正常而損壞。電容電解液侵入VR101內(nèi)將電阻片腐蝕損壞，致使開關(guān)電源不能調(diào)節(jié)，引起輸出電壓低，RY1不能吸合，變頻器不工作。建議對(duì)于功率模塊損壞的變頻器，在更換前勿必檢查送經(jīng)電機(jī)是否燒毀，否則換上后將會(huì)造成變頻器二次損壞。3.2.2

儲(chǔ)緯變頻器

（機(jī)型：ZA203Ⅱ

件號(hào)：626887）故障現(xiàn)象：U、V、W三相無輸出，織機(jī)故障代碼

388檢修過程：打開此板，發(fā)現(xiàn)光耦PCWN燒爆，觸發(fā)厚膜組件GAP有燒痕，分別將壞件焊下通電試機(jī)，開關(guān)電源不工作，控制電源無輸出，根據(jù)日常維修經(jīng)驗(yàn)，判斷為開關(guān)變壓器損壞，由于此件為專用件，購買不到，拆下后重新繞制，將開關(guān)變壓器、光耦、厚膜件一并換上，通電試機(jī)故障排除。分析小結(jié)：引起此故障的根本原因是由于觸發(fā)厚膜件GAP內(nèi)一穩(wěn)壓管擊穿，造成光耦燒爆，從而引起供電端短路，開關(guān)變壓器繞組電流過大燒毀，引起開關(guān)電源停振。該板厚膜組件GAP（MA3591）極易損壞，目前我們已經(jīng)根據(jù)其工作原理開發(fā)出此件的代用件。3.2.3

儲(chǔ)緯變頻器

（機(jī)型：ZA205i

件號(hào)：627665）故障現(xiàn)象：U、V、W三相無輸出，織機(jī)故障代碼387。檢修過程：打開此板，發(fā)現(xiàn)大部分電解電容已漏液，更換后通電試機(jī)，該板異常燈點(diǎn)亮報(bào)警，測(cè)量控制電源供電正常，測(cè)功率模塊一觸發(fā)端對(duì)地短路，判斷模塊損壞，此件不易購買，只能報(bào)廢。用我們開發(fā)的功率板代換，實(shí)際工作一年余，效果良好。分析小結(jié)：引起此故障的根本原因是由于電容漏液造成功率模塊損壞，建議應(yīng)做好定期檢查，發(fā)現(xiàn)漏液電容及時(shí)更換。3.3

控制及顯示類線路板3.3.1

SQC程序控制板

（機(jī)型：ZA203Ⅱ

件號(hào)：66869-77）

故障現(xiàn)象：上機(jī)時(shí)，按逆耘寸動(dòng)按扭，織機(jī)慢速連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)圈，有時(shí)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，故障停機(jī)，顯示代碼375。

檢修過程：上機(jī)觀察，該板的兩列信號(hào)指示燈在按點(diǎn)動(dòng)逆耘按鈕時(shí)，輸入指示燈001、002，輸出指示燈306、307分別顯示正常，分析電路圖判斷為寸動(dòng)逆耘接觸器控制電路有故障，用萬用表測(cè)量集成電路TRA2，內(nèi)部已短路，更換后上機(jī)試驗(yàn)，故障排除。但運(yùn)行一段時(shí)間后顯示故障代碼為375，根據(jù)維修經(jīng)驗(yàn)，更換時(shí)間繼電器TIM2，故障徹底排除。分析小結(jié)：引起此故障的根本原因是由于繼電器驅(qū)動(dòng)集成電路內(nèi)部擊穿短路，造成繼電器吸合后不能釋放，織機(jī)連續(xù)慢速運(yùn)轉(zhuǎn)，又由于此板上的時(shí)間繼電器TIM2通斷頻率高，極易造成內(nèi)部觸點(diǎn)氧化而接觸不良，引起織機(jī)運(yùn)行安全電路失控，顯示故障代碼為375。3.3.2

SBU剎車/經(jīng)停控制板

（機(jī)型：ZA203Ⅱ

件號(hào)：626605）故障現(xiàn)象：無低壓剎車輸出且檢測(cè)斷經(jīng)不停。檢修過程：觀察此板，發(fā)現(xiàn)低壓剎車整流橋爆裂，與之相連的印刷線路嚴(yán)重?zé)归_路，同型號(hào)的整流橋不易買到，選用國產(chǎn)件KBPC1504代換，并涂上導(dǎo)熱硅脂固定在線路板保護(hù)鐵殼上，從而加大散熱面積，在AC24V電壓輸入端串聯(lián)一支5A的保險(xiǎn)絲。上機(jī)試驗(yàn)但出現(xiàn)斷經(jīng)不停故障，分析電原理圖判斷該板經(jīng)停檢測(cè)部分失效，用萬用表檢測(cè)經(jīng)停集成電路供電穩(wěn)壓快IC78L015，輸入端有+24V電壓，但輸出無電壓，更換穩(wěn)壓塊后，故障排除。分析小結(jié)：引起此故障的根本原因是由于RF2功耗大而原設(shè)計(jì)散熱不良，易造成熱擊穿損壞，而此板無過流保護(hù)，引起印刷線路燒焦，嚴(yán)重時(shí)造成整板報(bào)廢，甚至發(fā)生火災(zāi)，建議此板要加過流保護(hù)裝置，而引起斷經(jīng)不停的原因是原穩(wěn)壓塊功率太小易損壞，建議用中功率的TA7815代換。3.3.3

FCU儲(chǔ)緯測(cè)長板（機(jī)型：ZA203Ⅱ

件號(hào)626609CA）故障現(xiàn)象：打開此板，發(fā)現(xiàn)場(chǎng)效應(yīng)管TR3嚴(yán)重?zé)梗瑱z查外圍電路，無明顯故障，更換此件，故障排除。分析小結(jié)：引起此故障的根本原因是擋緯銷電磁線圈存在短路性故障，建議在更換此板時(shí)，勿必檢查擋緯銷，否則還會(huì)引起線路板損壞。3.3.4

i鍵盤顯示屏（機(jī)型：ZA205i）故障現(xiàn)象：無顯示檢修過程：根據(jù)故障現(xiàn)象首先檢查顯示屏供電電路，用萬用表測(cè)量電容C2、C11兩端均有+5V電壓，測(cè)燈絲供電端EF1、EF2對(duì)地有AC6.45V電壓，正常，測(cè)電容C1兩端電壓為0V，正常值應(yīng)為+50V左右，依次斷開各驅(qū)動(dòng)集成路供電端，當(dāng)斷至U8第40腳時(shí)，電壓恢復(fù)正常，且顯示屏有部分顯示，從而判斷該集成電路內(nèi)部擊穿損壞，更換后，顯示屏全部點(diǎn)亮，故障排除。分析小結(jié)：引起此故障的根本原因是由于電解電容C1長期工作在高溫環(huán)境中，容量減小，使驅(qū)動(dòng)集成電路供電電路不能很好地濾波，高頻交流成分過多而擊