系统故障分析及排除

1、目录一、工程概述 3二、系统说明 4-222222-27三、系统操作使用 护保养、一般故障分析及排除 五、故障检修举例28-30一、 工程概述在国际场系统工程中主要承担三思科技发展了 ID、LED 显示系统工程：ID 系统是用于保存比赛、需要显示的信息：时间、比赛累计时间、 圈数、名次和转播 F1 比赛实况场景。显示屏分别安装在赛道上方的起跑桥、预起跑桥、副看台及赛道边二座高 13.742 米的信息塔上。起跑桥上正安装有时间、比赛累计时间、圈数显示屏各二面；预起跑桥上正安装有时间、圈数显示屏各二面；每座信息塔上三面共安装有 30 面名次显示屏，3 面时间显示屏，3 面圈数显示屏。所需显示信息来

2、自比赛工作楼主控电脑，分别传输至各显示屏上显示。LED 系统是用于的指示灯，这些指示灯包括：22 座赛道信号灯、1 座修车道信号灯、15 座跳跃信号灯、30 个起跑桥信号灯和 20个预起跑桥信号灯。信号灯分别安装在整个赛道边、修车道边、起跑桥和预起跑桥上。每座赛道信号灯和修车道信号灯由红、黄、绿、蓝色四个灯组成；每座跳跃信号灯由红、绿色二个灯组成；起跑桥信号灯由正面黄、绿、红、红色各五个灯，红、绿色各五个灯组成；预起跑桥信号灯由正面红、绿色，红、绿色各五个灯组成。信号灯由比赛工作楼内 PLC 控制（赛道信号灯也可由信号灯所附带控开关在当地控制）。信号灯颜色可根据需要分别变换，信号灯也可分别闪烁

3、。二、 系统说明A)、LED 系统：信号灯有红、黄、绿、蓝四种颜色，他们通过不同的显示和组合方式来或是显示信息。系统连接信号灯系统的连接如图 15 所示。系统采用市电交流 220V 供电，每一组信号灯的控制箱都分为强电箱和弱电箱两部分。图 15 信号灯系统连接示意图1强电箱强电箱部分的作用主要是隔断电流和防止雷击，主要器件有 220V交流电源开关，220V 交流接触器和单相防雷器。2弱电箱弱电部分的主要作用是电压转换，给信号灯供电并对信号灯进行控制。主要器件包括输出为直流 24V 的开关电源和集成有继电器包的电路板件。电路板的型号因控制信号灯的数量不同而有不同。3PLC 对信号灯的控制信号灯的

4、亮灭是由控制室的 PLC 来控制的，控制方式比较简单。控制电路板上集成有与该组别信号灯数目相同的继电器包，每一个继电器对应一个信号灯，PLC 提供相同数目的常开触点来控制继电器包的通断，从而控制了相应信号灯的亮灭，对于要求闪烁发光的信号灯，只要 PLC 的触点不停的通断就可以实现了。如图 16 所示。图 16 PLC 对信号灯的控制4手动单元对于赛道侧灯和修车道灯有些时候是需要裁判进行本地控制的，因此这些系统中还有手动单元部分，手动单元是接在本地控制部分的一个按钮盒，如图 17 所示。按钮盒上有颜色分别为红、黄、蓝、绿、黑的五个自带指示灯的按钮，前 4 个按钮对应控制 4 个灯的亮灭，黑色按钮

5、是关闭按钮，按下则 4 个灯全灭。按钮带有自锁功能，且当有一个按钮按下时，其他按钮可以自动弹出。PLC 对按钮灯的控制来自按钮盒的按钮信号至 PLCF1-KEYL图 17 按钮盒图 18 连结按钮盒与PLC 的电路板 F1-KEYL按钮盒通过一块电路板连接 PLC，电路板的型号为 F1-KEYL，作用有两个，一是通过集成的继电器包使按钮具有上述功能；二是转接 PLC 对按钮指示灯的控制线。如图 18 所示。按钮提供无源触点给 PLC 使用，当按钮的触点闭合时，即发信号给 PLC，PLC 控制与按钮相对应的信号灯或闪烁（同时也控制按钮自带的按钮灯，使按钮按下后相应的按钮灯）。这样，按钮就实现了通

6、过 PLC 来控制信号灯。5 系统供电系统采用市电两相交流 220V 供电，配电电缆直接连入控制箱强电部分的交流接线端子，需要注意的是，地线一定要与机箱外壳可靠连接，这是安全使用的保证。220V 交流电通过弱电部分的开关电源转换成 24V 直流电，直流电分成几路通过电路板的继电器供给给信号灯使用。电源的连接可参见系统连接图。各部分信号灯描述1 赛道侧信号灯（环道）红蓝黄绿安装方式：信号灯安装在环道的灯杆上。控制方式：PLC 控制，带手动单元。2 修车道信号灯（加油、换轮胎的场所）红黄绿蓝安装方式：信号灯安装在加油、换轮胎场所道末端（加油、换轮胎场所的两边）的灯杆上。控制方式：PLC 控制，带手

7、动单元。3 国际赛事起动和重复信号灯黄红绿绿红红安装方式：信号灯安装在国际赛事起跑桥门架上。控制方式：PLC 控制，可带手动单元。4国内赛事起动和重复信号灯红红绿绿安装方式：信号灯安装在国内赛事起跑桥 F 型门架上。控制方式：PLC 控制，可带手动单元。5跳跃起动灯（15 套）红绿安装方式：信号灯安装在国内赛事起始点跑道右侧上。控制方式：PLC 控制，可带手动单元。三、 系统操作使用详见F1 操作管理员手册四、保养，一般故障分析及排除 跑桥、预起跑桥的自检：打开控制柜的门，将控制板（控制柜内最左边一块）中部的跳线插针最后一排插上短路块(见图 1)后开机此时，首先观察控制板上 1 排 4 个红灯

8、的亮暗。各个灯的亮暗所对应的情况见如图 2 所示。然后，观察显示屏。若显示屏处于正常工作状态，则应轮流显示各段内容。轮流显示结束后，全显示屏点亮并且闪烁几次。之后，显示屏再次进入轮流显示各段的状态。若显示屏处于工作状态下，则有如下几种可能：1显示屏完全不显示,则有如下可能：A电源损坏，或者没有 220V 电源电源有三类：（1）控制柜内有两个 AC220V/DC5V 开关电源，此两个电源的直流 5V 输出并联（1+1 备份，以保证其中任意一个损坏时，仍能供给直流 5V），供控制柜中的控制板，驱动板使用。如这两个电源都损坏，控制板驱动板将不工作。可用表测量其输出电压，或观察电源中的发光管是否亮，以

9、判定电源是否正常。如电源损坏，更换之。（2）对信息塔，其每一层三个显示屏箱体中的一号箱体中装有 AC220V/DC60V 开关电源，此电源用来点亮该层的发光管。如某一层三面的所有发光管都不亮，而其他层正常，则很可能该层的电源损坏，检查并更换之。（3）对起跑桥，预起跑桥，其显示箱体中装有 AC220V/DC40V开关电源，此电源用来点亮该箱体上的发光管，如箱体上所有的发光管都不亮有可能是该箱体中的电源损坏，检查并更换B控制板损坏每次上电开机后，控制板上的 CPU 都会执行一段自检程序，如自检未发现错误，控制板上自上而下第 4 个 LED 灯点亮，如自检发现错误，控制板上自上而下第 3 个 LED

10、灯点亮。如上述两个 LED 灯都亮或都不亮，则很可能是控制板损坏。此板用户难以自行修理，可更换备用板，将坏板送我公司修理。但更换控制板时必须主意：应把原控制板上的 CPU（77E58）从插座上拔下查到备份板上相应的插座上。这是因为 CPU中含有其工作程序，而信息塔，起跑桥，预起跑桥各自的工作程序都不一样，不能搞错。而一般情况下，CPU 损坏的可能性不大。2某段不亮，则有如下可能：A驱动板上该段的接线端子上的接线松脱驱动板与其驱动的显示数字有明显的对应关系对信息塔，每块驱动板驱动一层显示数字（详见 F1_信息塔，起跑桥说明书）。对起跑桥，预起跑桥，每块驱动板驱动三位显示数字。可以找到该不亮段相应

11、的驱动板及板上相应的接线端子，检查上面的接线是否松动。B驱动板上驱动该段的组件损坏对此类损害，用户难以自行修理，可更换备用板，将坏板送我公司修理。必须：上述 A 类，B 类情况发生时，对于信息塔，必定是同一层三面相应的段都不亮；对于起跑桥，预起跑桥，必定是正反两面相应的段都不亮。因为这些相应的段是由同一驱动板上同一驱动组件通过同一根接线驱动的。C屏上该段的 LED 像素管损坏如果某一段不亮，而其他面上相应的段可以亮，说明不是上述 A 类，B 类故障，是该段自身的问题。应检查该段的连线是否完好，限流电阻是否开路，各 LED 象素管是否损坏。3某个像素管不亮，则有如下可能：该像素管损坏或该像素管引

12、线脱落。4某段此故障通常是驱动该段的组件损坏，具体说是驱动管 IRF640N 被击穿，故造成一段，更换此管。但此种故障往往是由于感应外部高电压造成（如雷电等），此时与之相关的元件，如光电PC817，过压保护用的 TVS 管 P6KE100CA，DC-DC 电源变换器 MAU202 等也可能被损坏，都应预以检查。建议最好还是送我公司修理。五、 在控制室内的控制 PC 上运行自检程序打开控制 PC，点击自检程序图标，运行自检程序。此时PC 机会向信息塔，起跑桥和预起跑桥送出显示信息，并定时变化。观察各个显示屏上的显示和 CRT 显示器上的显示是否一致。如果显示屏上的信息和监视器上的信息一致，并能同

13、步变化的话，则证明显示屏工作正常。否则，可能会出现某个屏无显示或显示不变化，这说明，该屏的通讯链路出现了故障，可采用如下检查方法：i.的“IN”LED 灯是否闪室柜上检查相应烁。如果闪烁，说明自 PC 机多串口卡输出到此的输入都完好；否则，PC 机多串口卡输出到的输入这一段有问题，可能是：（I）多串口卡的某个串口有问题，可用示波器观察该串口输出端的波形，以判断此串口是否有问题。多串口卡 DB9 插头的信号定义DB9 针号信号名1RS422TXD2RS422TXD+3RS422RXD+4RS422RXD5GND（ii）检查自多串口卡插头到输入这一段连接线（5 类双绞线）是否有断路。（iii）如上

14、述两点都排除，则怀疑是否有问题，可换一台光端机试试。A、 的控制柜内的“OUT”灯是否闪烁。如果闪烁，则说明光纤通道完好；否则，说明光纤通道存在问题。OUT 灯闪烁而控制板上的通信指示灯不闪烁，说明有以下两如种故障可能：（i）自RJ45 口到控制板RS42 端口的接线有问题,此线是一根一端压有 RJ45 插头的 5 类双绞线，可换一根试试。但换线时要注意线接错。RJ45 插座的定义如下引脚号信号名接往1RS422IN接控制板 RS422 接口 OUT2RS422IN+控制板 RS422 接口 OUT+3RS422OUT+控制板 RS422 接口 IN+5GND接控制板 RS422 接口 GND

15、6RS422OUT接控制板 RS422 接口 IN控制板上 RS422 接口的定义见下图。(ii) 控制板 RS422 接口电路有问题。此故障用户难以自行修理，可更换备份板，将坏板送我公司修理。IN+IN-OUT+ OUT-GND六、 故障检修举例案例 1信息塔通信问题，在原已通信正常的情况下，用PC 机进行程序测试时，信息塔的显示不变，在此种现象中，需检查室中相应的，其“1N”LED 灯闪烁，说明它收到 PC 机送出的 RS422 信号，再检查信息塔控制柜中的，其“OUT”LED 灯也在闪烁，说明光纤通，此正常向 RS422 口输出信号，但控制板上的通信信号灯不闪，说明故障在由到控制板 RS

16、422 端口，检查控制板上 RS422端口的接线无误，偶尔摇动了一下这根 5 类双绞线，发现控制板上的通信信号灯闪动了起来，最终查明是这根线的 RJ45 插头压接不好，造成接触不良。更换这根线故障排除。案例 2：信息塔显示段不亮问题，在运行开机自检显示时，如发现有一段始终不亮，则观察同一层上另外两面的相应段，如也始终不亮，由此判断是驱动板到该段的连接出了问题，打开控制柜，找到相应的连接线，查看接线端子上的接线是否松脱，如是，需重新接上拧紧螺钉，恢复正常。案例 3：光纤通信问题，起跑桥显示屏，如用一个光纤通道调试时，已正常通过，而调试备用光纤通道时，发现通信不通。则需在室光，如其“IN”LED

17、灯在闪烁，而起跑桥控端机柜上观察相应的的“OUT”LED 灯则不闪动。再把原已证明通的制柜中的备用光纤通道的尾纤接往此，“OUT”灯闪烁，证明此是好的，肯定是光纤通道，需另通知光纤施工方来解决。在实际使用时，如发现通讯链路不通，而要应急使用时，可换用备用通讯链路。对每个显示屏，从控制 PC 到屏的控制板，都有二条通讯链路，一条使用，一条备用。更换时，要做以下两处的转换：1、在控制 PC 的串口卡相应输出插头上接上备用线路插头。2、在屏的控制柜内，将备用的 RS422 线接到控制板上的 RS422 端口上。案例 4：信息塔像素点不亮问题 ，信息塔在显示时，如发现某一段中的几个 LED 象素管不亮，而同一段中的其它象素管正。由此判断是这几个 LED 象素管的连接问题。经检查是与这几个象素管串连的限流电阻虚焊，造成电路不通。焊好后，恢复