GECT滑環(huán)部分故障分析

出現(xiàn)故障時主要有以下報錯信息： Scan processor communication error： TGP error detected code is x． OGP event error． Axial scan code is x． HW error：raw data acquisition error． XG error．phase is x code is 70． Detail error code：70-0501H power supply error： DC bus out of range． Safety loop open． TGP task time out． 1 故障的分析 GANTRY（掃描架）的基本控制電路包括靜止部分電路和旋轉(zhuǎn)部分的電路。靜止部分的電路稱為TGP。旋轉(zhuǎn)部分的電路稱為OGP?；h(huán)實現(xiàn)了GANTRY靜止電路和旋轉(zhuǎn)電路的信息交換和動力交換包括：
DAS 數(shù)據(jù)（用hsdcd）；
DAS控制信號（DAS trigger：DAS觸發(fā)信號）；
GANTRY旋轉(zhuǎn)部分電路的供電為115V； 高壓380V供電； 旋轉(zhuǎn)電路和靜止電路的通信（OGP到TGP和TGP到OGP）；
由于故障只出現(xiàn)在axial scan（軸掃描）和helical scan（螺旋掃描），而在scout scan（定位掃描）時從來不出現(xiàn)，因此可以判斷機(jī)器問題出在滑環(huán)上。 通過實際測量發(fā)現(xiàn)：滑環(huán)由靜態(tài)到動態(tài)其接觸電阻在10歐姆到200歐姆之間變化。我們采用手動方式以很慢的速度轉(zhuǎn)動GANTRY，發(fā)現(xiàn)接觸電阻也在此范圍?？梢哉J(rèn)為：在高速旋轉(zhuǎn)時動態(tài)接觸電阻會更大，這種情況必然導(dǎo)致經(jīng)過滑環(huán)的信息傳輸?shù)牟豢煽啃?，因而引發(fā)上述故障。 2 故障的排除 通過對電路的進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，OGP到TGP的通信電路如下兩圖所示：GSCOM， SGCOM，GDTRIG為GANTRY 的靜止部分和旋轉(zhuǎn)部分的滑環(huán)信號。其中，GSCOM實現(xiàn)TGP到OGP的通信，SGCOM實現(xiàn)OGP到TGP的通信，GDTRIG為旋轉(zhuǎn)部分中DAS系統(tǒng)提供DAS的采集同步信號。 圖 1 TGP板 圖 2 OGP板 從電路中可以看到，為了提高安全性在電路中采取了保護(hù)措施，即在TGP的上述三個信號回路中串聯(lián)了33歐姆的電阻R75，R67。同樣，在OGP端的電路回路中也串聯(lián)了47歐姆的電阻R28，R29，R30，R31，R48，R49。我們設(shè)想：如果減少回路電阻是否可以解決問題呢？通過對電路圖的分析和研究，我們將這些電阻分別用10歐姆電阻來替換。經(jīng)過這樣的改進(jìn)之后，機(jī)器經(jīng)過長時間的運(yùn)行，再未發(fā)生上述故障現(xiàn)象。從此安全回路掉電的故障得到有效解決。 3 結(jié)論與分析 在電路中，OGP和TGP在信號的發(fā)出端都采用了AM26LS31，接受端都采用了光電隔離電路，用的芯片為HCPL2631。為了提高在高頻時的傳輸性能（減少反射和自激振蕩）所以在回路中一般要串聯(lián)一個小電阻。而在我們的GANTRY應(yīng)用中，頻率要求很低，對此電阻沒有要求。根據(jù)AM26LS31的技術(shù)手冊，AM26LS31的供給電流能力為160mA，所以電路電阻變化對AM26LS31沒有影響。而HCPL2631的輸入端為發(fā)光二極管，輸入范圍要求很寬。但原電路中整個回路的電阻太大，范圍為90歐姆到280歐姆之間（90歐姆=33歐姆+47歐姆+10歐姆；280歐姆=33歐姆+47歐姆+200歐姆）。計算可知：AM26LS31和HCPL2631的電源為5V，AM26LS31和HCPL2631的分壓約有1V(二極管和三極管的節(jié)點壓降)，所以在這個驅(qū)動回路中，能提供的電流為：4/90到4/280之間，即44ma 到14ma，而HCPL2631的典型工作電流為15ma，這必然影響到隔離電路HCPL2631的穩(wěn)定工作。所以我們通過減少回路中的電阻，來增加隔離電路HCPL2631的穩(wěn)定性，使整個電路可以工作在一個更穩(wěn)定的狀態(tài)，這就有效地解決了安全回路掉電的故障。