現如今，工控機作為數控設備的一種主要控制方式，已被廣泛應用在各個領域，但是對于工控機主板存在的一些故障讓年輕的維護人員又不知該如何下手，因為這些工控機中的數據價值往往不可估量。其實工控機和普通家用機卻有著如出一轍的原理和設計思想，那么何不嘗試用普通計算機維修的思想來處理一些棘手問題，也許一切反而會變的容易起來。

案例一  震動臺工控機替代

    故障現象：工控機大板因為外電路問題燒損，無法使用。

故障分析和處理：詢問原生產廠和相關代理商，因為主板型號太老，根本沒有替換的產品，唯一途徑就是整體系統升級，但因為供貨周期過長的原因，所以只能放棄。經仔細分析，這塊工業主板采用AM-486DX5 CPU、帶1個PCI、4個ISA，4個ISA插槽中一個是硬盤卡，操作系統是WINNT3系統。所以我們將在二手市場淘到的一塊帶有3個ISA插槽的老586主板像替換家用計算機主板一樣直接替換原主板，使用AMD-K5 CPU，主板直接連接硬盤啟動，軟件不做任何修改。第一次嘗試并沒有順利啟動，進入加電自檢狀態就出現死機現象，起先考慮會不會是因為系統驅動的問題，因為POST的過程是一個基本硬件初始化的過程， 需要有相應的驅動支持，但減少為最小系統可正常啟動。反復多次嘗試，依舊沒有進展，在即將放棄之時，無意間的拔插發現有一個ISA槽針腳沒有完全伸出，造成與板卡間的接觸不良，我們重新固定板卡，確保各針腳嚴格接觸的情況下，開機正常啟動，系統運行正常。

案例二  DMG64V PCU50黑屏故障

    故障現象：DMG64V，控制系統西門子810D，啟動機床后，顯示黑屏，但機床受控，各操作正常。

    故障分析：DMG64V是通過PCU50控制人機界面的，所以首先檢查了PCU50人機界面的通訊電纜，在排除電纜通訊故障（線纜損壞或插接不可靠）的前提下，故障問題定位在PCU50本身上。單獨給PCU50上電，沒有任何反應，于是試著把這臺PCU50作為通用型計算機考慮：

 如圖1，一個正常的計算機啟動過程分為硬啟動和軟啟動兩步。硬啟動就是指給計算機加電產生各芯片必需的時鐘信號和復位的過程；而軟啟動部分是指BIOS的POST自檢過程。硬啟動分為“供電-時鐘-復位”的三個步驟。計算機通電，按下開機鍵后，電源送系統單元電和CPU單元電路；計算機系統單元電路產生3．3V和5V的系統供電電源，而CPU單元電路產生CPU核心電壓，為CPU供電。當供電電壓加到時鐘電路時，且PG信號正常時，時鐘電路產生各種時鐘信號，使各單元電路有序進行，同時相關芯片的時鐘信號還接受STOP信號的控制，實現關停某一個設備。系統單元供電電路產生的PG信號分別送往南橋、北橋，作為南橋、北橋的復位信號，之后南橋、北橋開始工作。南橋產生的PCL-STOP信號直接送到時鐘芯片，由北橋產生CPU-STOP信號和CPU核電路產生的PG信號一同送到CPU，由CPU產生的CPU-STOP信號和南橋產生的PCL-STOP信號又送到時鐘芯片，時鐘電路才開始工作。當時鐘電路工作正常后，產生各路時鐘信號，送往主板上各部分單元電路。其中當南橋收到時鐘信號以后，南橋的復位電路開始工作，產生各種復位信號，其中DRV-RST去復位主板上的各種設備和芯片，如硬盤、光驅和插槽等。另一路PCI-RST去復位北橋，再由北橋芯片產生CPU復位信號CPU-RST，由CPU-RST去復位CPU，當CPU收到復位信號以后，CPU的工作條件具備，完成硬啟動。此后CPU就可以啟動執行BIOS代碼了進入軟啟動過程。系統的BIOS啟動代碼開始對部件逐一做POST（加電-CPU-ROM-BIOS-System Clock-DMA-64KB-RAM-IRQ-顯卡等），POST中顯卡是一個分水嶺，顯卡之前檢測的都是核心部件，某一部件出錯，就會出現報警音，而顯卡之后就是非核心部件了。

    故障處理：因為沒有任何報警音，所以故障可以直接定義在硬啟動過程。首先，通電測試PCU50各組電源，電壓都正常，PG信號輸出OK；替換CPU芯片與內存條后故障依舊；測試時鐘電路，波形輸出都正常；測試南橋芯片對地阻抗，無短路；因為是多層板且南橋有散熱片，所以無法測試南橋芯片上表面貼片電容有無短路，中間角電壓是否正常，測量IDE口2～9針、11～19針、21～29針、37～39針，對地阻值有600左右且相差不大，基本判定南橋正常；測量內存數據線對地電阻，無窮大，說明北橋虛焊，至此可以確定故障是由于北橋芯片造成的，用維修工作臺重焊北橋芯片，系統恢復正常工作。

案例三 印刷機黑屏

故障現象：主機上電后黑屏，沒有任何反應，沒有報警聲。

故障分析：此系統由一套比較老的ROCKET雙系統大板組成，通過網線連接構成上、下位機，主機為操作系統，下位機是加工系統，顯示部分連接在上位機ISA板卡上。打開機箱通電后，發現上位機沒有任何反應，同上例的分析方法，我們基本可以斷定問題出在北橋芯片，經仔細觀察發現北橋芯片上出現一個小點，酒精清洗后，在放大鏡下觀察為穿孔，可以確定就是北橋損壞造成的故障。

故障處理：更換北橋芯片，系統恢復正常運行。

補充：為了能保證設備恢復運行，在檢查主板并訂購北橋芯片的同時，我們找了一塊類似的CPU大板準備替代，但是因為此版無法直接加載顯示驅動，依然顯示不正常。使用家用機集成顯卡驅動的植入技術，直接在此大板上植入對應顯示芯片驅動，并成功利用此板替換原CPU板，其間使用的軟件包括CBROM、AWDFLASH（軟件使用不在此詳述）。其實，一般主板BIOS里面都包括如下模塊：基本系統BIOS、擴展模塊、CPU微代碼、ACPI管理、EPA LOGO、顯卡BIOS，所以當發現工控機主板出現相關問題，并嘗試更換相關芯片的時候，可以試著在主板BIOS中植入相關模塊嘗試一下。但刷新BIOS是很危險的一步，而且很多現役設備工控機都比較古老了，所以非不得已盡量不要嘗試，另外需要保證驅動代碼和芯片的絕對匹配才行。

   結語

維修人員也許在很多人眼中被視為藍領階層，但其實做為一名合格的設備維護工程師，尤其是現代數控自動化設備維護人員需要涵蓋的知識面是廣泛而深層次的，在日常工作學習中不光需要不斷學習日新月異新產品新知識，也需要不斷擴展自己的思路，有時候也許往往用最原始最基本的程序或發法就會讓問題迎刃而解。