Приборы и стенды для проверки и испытания электронных узлов и блоков

Диагностика должна помочь потребителю станков с ЧПУ снизить затраты на эксплуатацию станков. Она способствует повышению срока службы узлов и агрегатов. При ремонте узлов и агрегатов может быть использовано диагностическое оборудование. Это стенды для проверки УЧПУ, отдельных электронных узлов и блоков, датчиков обратной связи и др. Проверка узлов и устройств на стендах может проводиться до ремонта как диагностическая и после ремонта как контрольная.

Проверка работоспособности и качества ремонта УЧПУ на базе микроЭВМ „Электроника НЦ-31” проводится на стенде (рис. 81, а), позволяющем проверять работоспособность (рис. 81, б): пульта оператора (ПО); процессора; ОЗУ; адаптера магистралей и таймера (АМТ); контроллера электроавтоматики (КЭ); контроллера измерительных преобразователей (КИП) и контроллера привода (КП).

Пульт управления совместно с устройством управления обеспечивает связь устройства функционального контроля с внутренними регистрами ЧПУ через ОЗУ внешней памяти. На пульте управления размещены клавишный переключатель задания адреса и данных, клавиши управления и элементы индикации. Устройство управления совместно с пультом управления осуществляют настройку проверяемого УЧПУ по заданной тестопрограмме.

Для функциональной проверки контроллера измерительных преобразователей в соответствии с тестовой программой (ТП) устройство контроля должно выдавать на входы ячейки КИП определенное количество импульсов и тем самым имитировать импульсные преобразователи (импульсные датчики). Число импульсов, должно быть пропорционально коду.

Приборы и стенды для проверки и испытания электронных узлов и блоков

Информационные сигналы поступают на устройство из магистрали МНЦ в режиме ручной проверки с пульта управления. В устройстве контроля предусмотрена схема имитации вращения импульсных преобразователей вперед-назад. Устройство контроля содержит имитаторы импульсных преобразователей с выходными сигналами напряжением Umах = (9,28 ± 0,4) В, Umin = 1,5 В и частотой 40 кГц.

Параллельно в режиме записи на проверяемый контроллер привода подается тестовый код, который преобразуется в аналоговый сигнал. Эталонный и проверяемый аналоговые сигналы сравниваются на компараторах стенда, и их результаты записываются. Затем в режиме чтения результаты сравниваются. Если рассогласование между эталонным и сравниваемым сигналом лежит в допустимых пределах, то на пульте управления гаснут светодиоды, соответствующие проверяемым каналам контроллера привода УЧПУ, если не в допустимых пределах, то светодиоды горят.

Стенд обеспечивает проверку контроллера электроавтоматики УЧПУ с помощью блока нагрузок. С помощью кассеты внешней памяти стенда, содержащей в себе набор ТП, можно проверить как отдельный модуль УЧПУ, так и все УЧПУ. В состав ТП входят: резидентный проверяющий тест; ТП проверки модуля пульта оператора устройства ЧПУ; ТП проверки модуля процессора; ТП проверки модуля ОЗУ; ТП проверки модуля адаптера магистрали и таймера; ТП проверки модуля контроллера электроавтоматики; ТП проверки модуля КИП; ТП проверки модуля контроллера приводов; ТП проверки быстродействия УЧПУ.

Управление осуществляется с пульта оператора УЧПУ и ТП позволяет однократно или циклически выполнять любую из перечисленных программ или их совокупность. Результаты прохождения ТП индуцируются на пульте оператора и позволяют определить неисправный блок.

Комплекс устройств функциональной отладки (рис. 82, а) предназначен для настройки и контроля ячеек УЧПУ и состоит из пульта согласующего устройства, блока нагрузок, устройства имитации, переходных плат и соединительных жгутов. При работе с комплексом используют: осциллограф, источник питания (стабилизированный) ±5 В, ±0,1 В, универсальный прибор (тестер).

Пульт управления (рис. 82, б) предназначен для формирования данных адреса и управляющих сигналов, передаваемых на проверяемую ячейку, а также для индикации состояния проверяемой ячейки. При включении клавиши + 5 В питание подается на комплекс и проверяемую ячейку. В момента включения питания согласующее устройство имитирует сигналы, необходимые для настройки и контроля ячейки.

Установка УТК-2М предназначена: для автоматизированного тестового контроля и диагностики узлов; автоматической проверки их логического функционирования; контроля уровней напряжений логических 0 и 1; контроля временных задержек цепей в микроЭВМ.

Приборы и стенды для проверки и испытания электронных узлов и блоков

Контроль правильности функционирования испытуемой ячейки проводится следующим образом (рис. 83 а). Программа автоматического контроля проверяемого узла с перфоленты считывается с помощью фотосчитывающего устройства и через устройства ввода поступает в устройство контроля, а затем на проверяемую ячейку. Информация с выходов проверяемой ячейки также поступает в устройство контроля, где происходит ее сравнение с контрольной. Информация о результате сравнения из устройства контроля поступает на устройство печати и индуцируется на табло блока контроля.

Приборы и стенды для проверки и испытания электронных узлов и блоков

При контроле уровней напряжений логических сигналов последовательно подвергаются контролю входные и выходные сигналы проверяемого узла с помощью коммутатора и дискриминаторов. Если уровни напряжения отличаются от контрольных, в устройстве управления формируется информация о наличии неисправностей с печатью на бумажной ленте, а также индуцируется на табло блока контроля.

При контроле задержек распространения сигнала от входа цифрового узла до выхода информация о максимально допустимой величине задержки поступает в блок контроля задержек. Затем в момент времени t\ информация контрольного теста поступает в регистр блока контроля задержек, устройство контроля и на вход проверяемого узла. В момент времени t2 происходит запись информации, возникающей на выходе проверяемого узла, в регистр результата блока контроля задержек. Затем эта информация поступает в устройство контроля, где она сравнивается с контрольной.

Промежуток времени Δt=t2-t1 равен максимально допустимой величине задержки. Если к моменту времени t2 на выходе контролируемой ячейки не появилась информация, то в регистр результата блока контроля задержек будет записан искаженный результат, что приведет к возникновению сигнала „Неисправность по задержке”. Информация с устройства контроля о результате сравнения поступает на индикацию и устройство управления печатью (рис. 83,6).

Зонд логический ЗЛ-01 предназначен для отыскания неисправностей в информационных и измерительных системах, построенных на интегральных схемах с напряжением питания ±5 В ±10%.

Зонд применяют для наладки и ремонта вычислительной и импульсной техники в цеховых условиях. Зонд обеспечивает световую индикацию логического нуля в пределах < 0,4 В и логической единицы в пределах > 2,4 В. По индикации зонда определяют прохождение высокого (1) и низкого (0) уровня напряжения и позволяет наблюдать визуально прохождение единичных или серий импульсов с приблизительной оценкой их скважности, когда не требуется определения параметров импульсов и их временных задержек.

Принцип действия зонда состоит в коммутации уровней напряжения (0 и 1), поступающих через резистор R1 (рис. 84), предохраняющий зонд от перегрузок, и эмиттерные повторители VT1, VT2, служащие для уменьшения нагрузки на проверяемое устройство.

При входном напряжении выше 2,4 В транзистор VT1 открывается и своим эмиттерным током открывает элемент D2. Элемент D2 открывается и зажигает сегмент семисегментного индикатора, в результате индуцируется 1.

Приборы и стенды для проверки и испытания электронных узлов и блоков

При входном напряжении ниже 0,4 В закрывается нормально включенный элемент D2, транзистор VT2 открывается и отрицательный импульс поступает на вход элемента D1, удерживая его в закрытом состоянии. В результате элемент D3 открывается и зажигаются верхние сегменты светодиода VD5 и индуцируется 0.

При появлении импульсов триггер на элементах D4 и D5 переключается в момент достижения пороговых значений 0,4 В и 2,4 В. В момент перехода напряжения на входе щупа из состояния 1 в состояние 0 на входе элемента совпадения триггера D6 появляется 1. Элемент D6 открывается и короткий импульс с его выхода запускает ждущий мультивибратор на элементах D7 и D8. Выходной сигнал мультивибратора вызывает свечение точки индикатора.

При частоте импульса 10 Гц ждущий мультивибратор срабатывает на каждый импульс, и вспыхивает точка индикатора. При частоте > 10 Гц мультивибратор срабатывает не на каждый импульс, а при частоте ≥ 20 Гц вспышки сливаются в непрерывное свечение.

Испытатель цифровых интегральных схем (ИЦИС) и генератор ИЦИС являются разновидностью прибора для проверки электронных узлов на микросхемах. Испытатель применяется при ремонте и наладке вычислительной и импульсной техники, выполненной на платах печатного монтажа. ИЦИС обеспечивает световую индикацию постоянного напряжения логического нуля в пределах 0. . . 0,8 В.

Прибор обеспечивает световую индикацйю постоянного напряжения логической единицы ≥ 1,6 В. Пределы регулировки порога срабатывания логической единицы ≤ 1,6. . . 2,5 В. Прибор обеспечивает световую индикацию наличия импульсов с частотой до 10 МГц длительностью не менее 50 нс.

Генератор ИЦИС на выходе обеспечивает: постоянное напряжение логического нуля 0,5 В; постоянное напряжение логической единицы ≥ 2 В; однократные импульсы отрицательной полярности с напряжением логического нуля с амплитудой не более 0,8 В и длительностью не менее 200 нс; однократные импульсы положительной полярности с амплитудой не менее 2 В и длительностью не более 300 нс.

Проверка работоспособности испытателем ИЦИС проводится следующим образом (рис. 85). С помощью острого штыря вход ИЦИС вводится в контакт с любым выводом испытуемой интегральной схемы, находящейся в рабочем состоянии. Питание к ИЦИС подводится посредством гибкого провода от внешнего источника питания, от которого запитана испытуемая интегральная схема. Чтобы ИЦИС не вносил изменений в режим работы испытуемой интегральной схемы, на входе его применяется полевой транзистор с большим входным сопротивлением и малым значением входной емкости.

Приборы и стенды для проверки и испытания электронных узлов и блоков

Приборы и стенды для проверки и испытания электронных узлов и блоков

Приборы и стенды для проверки и испытания электронных узлов и блоков

Приборы и стенды для проверки и испытания электронных узлов и блоков

ИЦИС состоит из двух идентичных каналов. Один канал - для индикации 0, другой - для индикации 1. Каждый канал состоит из схемы сравнения и схемы индикации. Напряжение логического уровня, имеющееся на выводе интегральной схемы, вызывает индикацию О или 1.

Если величина напряжения не превышает значения верхней границы 0, то горит лампочка „0”. Если напряжение превышает значение верхней границы логического 0, но меньше значения нижней границы логической 1, обе лампочки не горят. Это означает, что на выводе неправильный уровень. Если величина напряжения превышает значение нижней границы логической 1, то загорается лампочка „1”.

Генератор ИЦИС предназначен для передачи на вход испытуемой ИМС постоянного напряжения или одиночных импульсов 1 или 0. При этом на выходе испытуемой ИМС проверяется реакция входного воздействия. Таким образом, ИЦИС и генератор обеспечивают проверку работоспособности ИМС как по постоянным логическим уровням, так и по прохождению импульсов.

Принцип действия генератора (рис. 86). При однократном нажатии кнопки „Пуск” триггер выдает одиночный длительный импульс. Формирователь коротких импульсов формирует импульс длительностью 300 нс. Выходной каскад выдает на выходе генератора постоянное напряжение логического 0 при нажатии кнопки „0” и одиночный импульс положительной полярности при нажатии кнопки „0” и однократном нажатии кнопки „Пуск”.

Приборы и стенды для проверки и испытания электронных узлов и блоков

Выходной каскад выдает на выход генератора постоянное напряжение 1 и одиночные импульсы отрицательной полярности при нажатии кнопки „Пуск”. Сигнальная лампочка „0” генератора загорается при напряжении логического 0 на выводе испытуемой ИМС.

ИЦИС и генератор размещены в пластмассовом корпусе (рис. 87), в котором размещены платы печатного монтажа. В переднюю колодку вмонтирован штырь, с помощью которого ИЦИС и генератор подключаются к выводу проверяемой ИМС.

Стенд испытания блоков электроавтоматики станков. Цифровой блок управления электроавтоматикой (ЭА) токарного станка с ЧПУ является согласующим звеном между УЧПУ „Электроника НЦ-31” и электроавтоматикой станка 16К20Т1.02.

В УЧПУ „Электроника НЦ-31” входит блок контроллера электроавтоматики, через который совместно с цифровым блоком управления электроавтоматикой происходит обмен информацией между УЧПУ и электроавтоматикой станка, т. е. выдача управляющих и технологических команд на станок и прием от него ответных сигналов о выполнении этих команд. Информацию о работоспособности цифрового блока управления электроавтоматикой токарного станка можно получить с помощью стенда, панель управления которого изображена на рис. 88.

Приборы и стенды для проверки и испытания электронных узлов и блоков

Стенд позволяет осуществлять контроль функционирования цифрового блока управления электроавтоматикой станка и оценить уровни логических 0 и 1 на каждом его входе и выходе. С помощью наборного поля команд осуществляется подача на цифровой блок управления сигналов, имитирующих команды от УЧПУ на станок.

С помощью наборного поля на цифровой блок управления также подаются сигналы об исполнении станком управляющих команд от УЧПУ. Наборное поле позволяет подавать на испытуемый цифровой блок одноразовые управляющие сигналы: включение смазки; включение шпинделя; охлаждение; сигналы управления патроном; сигнал управления пинолью и блокировочные сигналы от станка и УЧПУ.

Проверка цифрового блока на стенде происходит в следующей последовательности: установить цифровой блок на подставку стенда и соединить его с помощью жгутов со стендом; проверить работу стабилизатора напряжения на блоке (он должен выдавать напряжение 15 В); при необходимости резистором выставить напряжение 15 В; проверить потребляемый ток цифровым блоком (он должен быть 1...1,4 А).

Перед диагностированием цифрового блока необходимо проверить, нет ли механических повреждений платы блока, окисления контактов и др. При включении стенда кнопки информационных сигналов должны быть отжаты. При этом на информационном табло должны светиться светодиоды „Сеть 36 В”, „+ 15 В” и мигать индикация „М3”, „М4”. На испытуемом блоке включается светодиод „Готовность станка”.

Перед началом диагностирования цифрового блока необходимо убедиться в целостности светодиодов на плате цифрового блока, нажи мая кропки 1, 2, 4, 8, 10, 20, 40, 80, „БСМ”, „БСТ”, „Счит.”, „Готовность ЧПУ”, „Руч.”, при этом на плате должны загораться соответствующие диоды (рис. 89).

Приборы и стенды для проверки и испытания электронных узлов и блоков

Проверка работы цифрового блока на стенде заключается в том, что после установки цифрового блока на стенд и его подключения к стенду, на блок подают сигналы, соответствующие командам, и по их прохождению по цифровому блоку судят о его работоспособности.

Действия оператора (табл. 29) и возникающая информация на стенде и блоке соответствуют исправному цифровому блоку, несоответствие индикации с приведенной в таблице свидетельствует о наличии неисправностей в испытуемом блоке.

Приборы и стенды для проверки и испытания электронных узлов и блоков

Приборы и стенды для проверки и испытания электронных узлов и блоков

Приборы и стенды для проверки и испытания электронных узлов и блоков

Смотрите также