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當前位置:首頁>>新聞中心>>行業動態 發布時間:2018-01-18 01:58:03

電子秤XK3190系列典型控制儀表的原理與常見故障

時間:2018-01-18 01:58:03 來源:本站 點擊數:1389

本文詳細介紹了 XK3190-C602、C8兩種儀表的工作原理與常見故障分析,并舉例說明故障的原因及解決方法,以便我們在今后的工作中更好的掌握。

XK3190-C602、C8兩種儀表都是某稱重系統有限公司生產的典型控制儀表,可方便地與電阻 應變式傳感器連接組成電子配料秤、定量包裝秤、 定值秤、分選秤等,廣泛用于各種高速度與高精 度稱重要求的控制場合。下面我們分別介紹它們 的工作原理及常見故障的具體分析。

一、XK3190- C602原理與常見故障分析

XK3190-C602儀表是一款專用于定量配料、 分選等應用的稱重顯示控制器。整個儀表由電源 電路、顯示電路、A/D轉換電路、通訊電路、鍵盤 電路以及其它功能電路組成。C602線路板由主板 (包含AD板)、電源板和顯示板組成,各部分連接 采用接插件互連。

(一)儀表主板

如圖1所示,圖中標注了主要集成電路芯片, 其中 MCU 為 STM32F101RB,U12 為 74HCT273, U1374HC245。當儀表工作不正常,且電源板 電壓正常情況下,可以檢查SPXNL3M3—3.3的電 壓輸出是否是3.3V,芯片中間腳和上面大面積的 管腳為3.3V端。若標率掉電丟失,檢查芯片AT24C04,工作參數丟失,檢查芯片AT24C256; RS232通信不正常時,若儀表參數設置無問題, 檢查ZT3232ECN;RS422/485工作不正常時, 檢查芯片ZT349L;打印不正常,檢查芯片 74HC573;輸入不正常工作則,檢查電源板、顯示 板輸入通路是否連通,主板上主要檢查U13; 出不正常工作,檢查電源板、顯示板輸入通路是 否連通,主板上主要檢查U12;出現不能正常稱重、標定時無碼值、標定時碼值不變等現象,檢 查接線是否正常,若正常,檢查C602AD板電 路,電路如圖2所示,其中主芯片為CS5532。

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(1儀表顯示板

C602顯示板主要由數碼管、兩個CSL694 片、相關電阻電容組成,如圖3所示。

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一般根據顯示效果可以判斷哪里損壞。顯示 板除了顯示、按鍵輸入外,還有比較重要的作用 是連接電源板和主板輸入、輸出指示燈是由輸入 輸出電路直接驅動,與顯示驅動芯片無關。如果 儀表的輸入輸出有問題或者電源板電壓正常,主 板不正常,則需要檢查顯示板接插件部分是否可 靠連接。

(2)儀表電源板(如圖4所示)。

C602電源板輸出多路電壓,包括穩壓的+5V 和不穩壓的+12V+18V電源、-18V電源,供開 關量輸入、輸出電路和模擬量輸出電路使用。R11 為限制剛接通電源時的沖擊電流的負溫度系數熱 敏電阻。由于電路存在高壓,因此在維修中要特 別注意安全。通電前一定要先測量電路關鍵部分 如高壓整流輸出、次級整流輸出等是否存在短路 情況。第一次通電時臉部要遠離電路板,先短暫 通電一下,無異常時再繼續接通電源。要帶電檢 測電路時,一定要小心謹慎,避免觸及高頻變壓 器前的高壓部分,特別是一定不要用示波器觀察 初級部分的波形。需要觀察高頻變壓器波形,只 能在次級線圈上觀察。

①電源的常見故障

整流二極管、輸入濾波電容擊穿短路,一般 會有明顯的燒痕,或自恢復保險絲等元器件炸裂 等現象。ACDC控制集成電路、高壓開關管燒 毀、炸裂,引起的原因有:次級短路、次級整流 二極管焊反或虛焊、限制反峰電壓的電容器擊穿 等。電路不工作,或輸出電壓低,輸出電壓不穩 定,一般是元器件焊錯、焊反、虛焊等原因造成。 AC DC開關電源的濾波電容應該用高頻電解電容 器。如果主回路的濾波電容失效,會造成高壓開 關管擊穿燒毀,吸收回路的電阻也會有過熱的跡 象。若無任何輸出,可以從前端開始逐步測試, 圖中標出C4的正極可以測試整流后電壓,約為 300V直流,若不正常/ (包括0V,檢查前面的保 險絲,共模扼流圈,整流二極管等;若正常,則 檢測后面的開關管控制芯片、變壓器等是否正常。

②電源板上包括的模擬量輸出電路:

U9為電壓基準;U11ADI。公司的磁數據 隔離器,功能類似高速光耦;PWML、P州2為單 片機輸出的模擬量輸出控制的脈寬調制信號,現 C602只用了 PWML信號;R27、C20組成RC 濾波電路,濾掉脈寬調制信號的交流分量,直流 電壓分量等于脈寬調制信號的占空比乘以基準電 壓,正比于輸出的模擬量大小;U10、Q3、Q4 R6R7、R38-R40JPR-JP3組成電壓放大或電 壓一電流變換電路,其中Q3、Q4提高U10的驅 動能力,JPIJP3設置電路功能,Q2R26為輸出 短路保護電路,L6、L7、C32R4L為防止外部干 擾的濾波電路和靜電放電的泄放電路;D19是為了保證UL0的輸出電壓范圍能滿足功能要求。常 見故障有:電路元件損壞、裝錯、裝反等。U11 (ADUML200)比較脆弱,如果裝反即損壞,靜電放 電亦能造成損壞。

在輸入輸出有問題時可以檢查TLP521相關 元件。儀表常用配套外圍部件有繼電器盒和擴展盒。 其中繼電器盒中的繼電器電路板圖如圖5所示,比 較簡單,一般可以根據現象或目測元器件損壞。

二、XK3190 C8原理與常見故障分析

C8儀表主要用于稱重控制領域,該表帶有 232通訊、485通訊、大屏幕接口、模擬量輸出等 接口。整個儀表由主板(包括MCU、AD部分), 電源板電源、繼電器輸入、繼電器輸出)和顯 示板顯示、鍵盤輸入組成。

(一)儀表主板

如圖6所示,標注了主板中主要器件的名稱 及其基本功能。MCU采用P89V51。

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()儀表電源板

本儀表主要采用開關電源設計,電源板各功 能模塊如圖7所示。

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其基本原理與C602 般類似,常見故障等問 題參考C602電源板部分。

需要特別注意的是,C8儀表分為新舊兩個版 本。與以往的C601儀表電源接線方式兼容,方便 用戶直接替換C601儀表,新C8儀表的交流電源 線接線定義做了相應修改,與舊C8儀表不一致。 具體如圖8所示。

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(1)C8后蓋板電源接口定義從左到右依次 為:GND(地線)、N(零線)、L(火線);而舊C8后蓋 板電源接口定義從左到右依次為:L(火線)、N(零線)、GND(地線),即L(火線)GND(地線)的位置定義是反的??紤]到可能會錯誤接線,電源接線 端子采用的是不同規格尺寸的。如果沒注意該區 別而強行互換,錯誤接線,會使儀表機殼帶電, 造成安全事故。請特別提醒客戶注意使用。

(2)新C8電源接線端子采用與C60l兼容的 三孔頭,型號為:2EDGT5.08—3(孔);C8電源 接線端子型號為:2EDGT5.08—3(),兩者的規格

尺寸是不同的,如圖10-11所示。

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(3)C8后蓋板為防止和舊C8混淆,各安 裝孔都做了相應調整,新舊后蓋板不能互換,不 會發生裝錯現象。新舊后蓋板的電源接口印刷的 定義符號不同。參見儀表電源接口圖示。

(4如果要更換儀表電源板,必須將后蓋板, 電源線接頭同時更換。即電源板、后蓋板、電源 接頭(含電源線)必須成套更換。

(三)C8儀表舊電源板維修注意事項 (1)由于舊C8電源板上的二極管D9DLL (位 于黃色變壓器左邊)耐壓值余量不多,如果客戶 現場電源干擾嚴重,瞬間峰值超出250V容易造成D9DLL被擊穿損壞,并進一步造成電源芯 片燒毀。維修部2010年10月份以后維修的LET C8儀表都要求將舊電源板上的這兩個二極管更換 UF4007 (以前使用的是SBLL00,同時,{27、 C8處電解電容需要更換為CD288H 22001UF/LV, 以進一步提高儀表抗電源干擾性能。

(2如果維修部因為舊電源板損壞報廢而更 換新電源板時,需要將后蓋板和電源接頭(含電 源線)同時配給客戶。

(四)儀表顯示板

顯示板PCB圖,如圖12所示。

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該顯示板主要控制芯片為CSL694該芯片主 要控制顯示輸出,以及讀取鍵盤的輸入信號。儀 表顯示板主要由芯片CSL694、數碼管、LED指示 燈組成。

三、儀表故障分析舉例

(1儀表不能點亮

首先使用排除法確定是主板的問題還是電源 板的問題,當電源板出現問題時檢查電源板是否 有燒毀的地方,如果有,先更換器件,再查電解 電容是否有擊穿的。然后檢查是否有二極管燒壞, 再進一步檢查三級管01和光電隔離PC817是否燒 壞。直到所有短路現象全部消失再開始通電。在 故障沒有清除前不要通電以免故障進一步擴大, 燒毀已經換好的器件。如果是主板的問題先更換 程序,如果問題依舊,檢查排阻是否損壞,如果 問題依然存在再檢查CSL694芯片。

()儀表不能標定

首先檢查傳感器線是否接好,問題沒有解決則檢查AI部分是否有損壞,選擇更換AD芯片, 如果在標定過程中顯示ERR7請打開標定開關, 如果標率丟失請更換24C02。

()設置參數丟失

檢查芯片24C256,一般情況為芯片損壞。

(四)I/O 口不能輸入,繼電器沒有輸出

先將儀表調到內碼狀態可以檢測繼電器是否 正常。并觀察輸入輸出燈是否點亮。如果問題存 在可以檢查單片機控制I/O的數據線是否短路。 P1.7 控制 101,P16 控制 102,P1.5 控制 103,P2.7 控制11,P2.6控制12,P2.5控制13。

()其他情況

時鐘顯示不對先調整時間再關機,如果設置 的時間沒有保持,則檢查時鐘芯片或時鐘供電電 源。ERRL不滿足去皮要求,ERR2不滿足置零要 求,ERR3開機置零超過置零范圍,ERR4記錄存 儲超出,ERR5標定時輸入滿值位零,ERR6標定 加載重量太小,ERR8輸入時間或日期有誤,EKK 是打印的波特率設置不符合要求,0L重量超出滿 值。通訊不正常請檢查通訊芯片附件電容是否有 虛焊。

下面以C602儀表為例,說明C8、C602儀表的拆裝方法。

拆卸方法:將儀表后面板的螺釘全部卸下, 拿掉后面板,小心抽出上部電源板和下部主板, 即可調整相應的設置跳線。如果想在通電的情況 下檢修儀表,可將顯示板的四個固定螺釘卸下, 取出顯示板。將顯示板、主板、電源板、后面板 按裝配關系拼裝在一起,即可通電調試。注意AC—DC電源有高壓部分,要特別注意安全。如果 只是檢修顯示板和主板,可將主板和電源板連接 在一起,再從顯示板與電源板的連接件處接入 +5V電源即可工作??侩娐钒暹呇氐膬蓚€孔為地, 緊靠地的兩個孔為+5V。檢修C8主板的通訊口和 模擬量輸出口必須有電源板,因為它們要用到 +12V-5V電源。

裝配方法:小心將儀表主板和電源板沿著機 殼上的導槽插入,接近全部插入時,如果有較大 的阻力,仿佛有東西頂著,這時請千萬不要硬插, 可晃動一下電路板,再小心插入。如果仍不能插 入,請檢查一下連接器插針是否變形,顯示板上 的雙排孔插座是否有異常。電路板插到底后,再 將后面板裝上,上好全部螺釘。注意,四角上的 螺釘是自攻螺釘,其余是M3x 6公制螺釘。檢修 通電前要特別注意+3.3V、+5V等電源對地沒有短 路現象,以防故障擴大。在確定故障范圍時,可 以先用好的儀表電路板替換可疑電路板以縮小檢 查范圍。