GECT滑环部分故障分析及排除故障

GECT滑环部分故障分析及排除故障

　　1　故障的分析

　　GANTRY(扫描架)的基本控制电路包括静止部分电路和旋转部分的电路。静止部分的电路称为TGP。旋转部分的电路称为OGP。滑环实现了GANTRY静止电路和旋转电路的信息交换和动力交换包括：

　　DAS 数据(用hsdcd);

　　DAS控制信号(DAS trigger：DAS触发信号);

　　GANTRY旋转部分电路的供电为115V;

　　高压380V供电;

　　旋转电路和静止电路的通信(OGP到TGP和TGP到OGP);

　　由于故障只出现在axial scan(轴扫描)和helical scan(螺旋扫描)，而在scout scan(定位扫描)时从来不出现，因此可以判断机器问题出在滑环上。

　　通过实际测量发现：滑环由静态到动态其接触电阻在10欧姆到200欧姆之间变化。我们采用手动方式以很慢的速度转动GANTRY，发现接触电阻也在此范围。可以认为：在高速旋转时动态接触电阻会更大，这种情况必然导致经过滑环的信息传输的不可靠性，因而引发上述故障。

　　2　故障的排除

　　通过对电路的进一步分析发现，OGP到TGP的通信电路如下两图所示：GSCOM， SGCOM，GDTRIG为GANTRY 的静止部分和旋转部分的滑环信号。其中，GSCOM实现TGP到OGP的通信，SGCOM实现OGP到TGP的通信，GDTRIG为旋转部分中DAS系统提供DAS的采集同步信号。

　　图 1 TGP板

　　图 2 OGP板

　　从电路中可以看到，为了提高安全性在电路中采取了保护措施，即在TGP的上述三个信号回路中串联了33欧姆的电阻R75，R67。同样，在OGP端的电路回路中也串联了47欧姆的电阻R28，R29，R30，R31，R48，R49。我们设想：如果减少回路电阻是否可以解决问题呢?通过对电路图的分析和研究，我们将这些电阻分别用10欧姆电阻来替换。经过这样的改进之后，机器经过长时间的运行，再未发生上述故障现象。从此安全回路掉电的故障得到有效解决。

　　3　结论与分析

　　在电路中，OGP和TGP在信号的发出端都采用了AM26LS31，接受端都采用了光电隔离电路，用的芯片为HCPL2631。为了提高在高频时的传输性能(减少反射和自激振荡)所以在回路中一般要串联一个小电阻。而在我们的GANTRY应用中，频率要求很低，对此电阻没有要求。根据AM26LS31的技术手册，AM26LS31的供给电流能力为160mA，所以电路电阻变化对AM26LS31没有影响。而HCPL2631的输入端为发光二极管，输入范围要求很宽。但原电路中整个回路的电阻太大，范围为90欧姆到280欧姆之间(90欧姆=33欧姆+47欧姆+10欧姆;280欧姆=33欧姆+47欧姆+200欧姆)。计算可知：AM26LS31和HCPL2631的电源为5V，AM26LS31和HCPL2631的分压约有1V(二极管和三极管的节点压降)，所以在这个驱动回路中，能提供的电流为：4/90到4/280之间，即44ma 到14ma，而HCPL2631的典型工作电流为15ma，这必然影响到隔离电路HCPL2631的稳定工作。所以我们通过减少回路中的电阻，来增加隔离电路HCPL2631的稳定性，使整个电路可以工作在一个更稳定的状态，这就有效地解决了安全回路掉电的故障。

　　出现故障时主要有以下报错信息：

　　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.

编辑：http://www.sddfvc.com/