現(xiàn)如今，工控機(jī)作為數(shù)控設(shè)備的一種主要控制方式，已被廣泛應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域，但是對(duì)于工控機(jī)主板存在的一些故障讓年輕的維護(hù)人員又不知該如何下手，因?yàn)檫@些工控機(jī)中的數(shù)據(jù)價(jià)值往往不可估量。其實(shí)工控機(jī)和普通家用機(jī)卻有著如出一轍的原理和設(shè)計(jì)思想，那么何不嘗試用普通計(jì)算機(jī)維修的思想來(lái)處理一些棘手問(wèn)題，也許一切反而會(huì)變的容易起來(lái)。

案例一  震動(dòng)臺(tái)工控機(jī)替代

    故障現(xiàn)象：工控機(jī)大板因?yàn)橥怆娐穯?wèn)題燒損，無(wú)法使用。

故障分析和處理：詢(xún)問(wèn)原生產(chǎn)廠和相關(guān)代理商，因?yàn)橹靼逍吞?hào)太老，根本沒(méi)有替換的產(chǎn)品，唯一途徑就是整體系統(tǒng)升級(jí)，但因?yàn)楣┴浿芷谶^(guò)長(zhǎng)的原因，所以只能放棄。經(jīng)仔細(xì)分析，這塊工業(yè)主板采用AM-486DX5 CPU、帶1個(gè)PCI、4個(gè)ISA，4個(gè)ISA插槽中一個(gè)是硬盤(pán)卡，操作系統(tǒng)是WINNT3系統(tǒng)。所以我們將在二手市場(chǎng)淘到的一塊帶有3個(gè)ISA插槽的老586主板像替換家用計(jì)算機(jī)主板一樣直接替換原主板，使用AMD-K5 CPU，主板直接連接硬盤(pán)啟動(dòng)，軟件不做任何修改。第一次嘗試并沒(méi)有順利啟動(dòng)，進(jìn)入加電自檢狀態(tài)就出現(xiàn)死機(jī)現(xiàn)象，起先考慮會(huì)不會(huì)是因?yàn)橄到y(tǒng)驅(qū)動(dòng)的問(wèn)題，因?yàn)?span lang="EN-US">POST的過(guò)程是一個(gè)基本硬件初始化的過(guò)程， 需要有相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)支持，但減少為最小系統(tǒng)可正常啟動(dòng)。反復(fù)多次嘗試，依舊沒(méi)有進(jìn)展，在即將放棄之時(shí)，無(wú)意間的拔插發(fā)現(xiàn)有一個(gè)ISA槽針腳沒(méi)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(yán)格接觸的情況下，開(kāi)機(jī)正常啟動(dòng)，系統(tǒng)運(yùn)行正常。

案例二  DMG64V PCU50黑屏故障

    故障現(xiàn)象：DMG64V，控制系統(tǒng)西門(mén)子810D，啟動(dòng)機(jī)床后，顯示黑屏，但機(jī)床受控，各操作正常。

    故障分析：DMG64V是通過(guò)PCU50控制人機(jī)界面的，所以首先檢查了PCU50人機(jī)界面的通訊電纜，在排除電纜通訊故障（線(xiàn)纜損壞或插接不可靠）的前提下，故障問(wèn)題定位在PCU50本身上。單獨(dú)給PCU50上電，沒(méi)有任何反應(yīng)，于是試著把這臺(tái)PCU50作為通用型計(jì)算機(jī)考慮：

 如圖1，一個(gè)正常的計(jì)算機(jī)啟動(dòng)過(guò)程分為硬啟動(dòng)和軟啟動(dòng)兩步。硬啟動(dòng)就是指給計(jì)算機(jī)加電產(chǎn)生各芯片必需的時(shí)鐘信號(hào)和復(fù)位的過(guò)程；而軟啟動(dòng)部分是指BIOS的POST自檢過(guò)程。硬啟動(dòng)分為“供電-時(shí)鐘-復(fù)位”的三個(gè)步驟。計(jì)算機(jī)通電，按下開(kāi)機(jī)鍵后，電源送系統(tǒng)單元電和CPU單元電路；計(jì)算機(jī)系統(tǒng)單元電路產(chǎn)生3．3V和5V的系統(tǒng)供電電源，而CPU單元電路產(chǎn)生CPU核心電壓，為CPU供電。當(dāng)供電電壓加到時(shí)鐘電路時(shí)，且PG信號(hào)正常時(shí)，時(shí)鐘電路產(chǎn)生各種時(shí)鐘信號(hào)，使各單元電路有序進(jìn)行，同時(shí)相關(guān)芯片的時(shí)鐘信號(hào)還接受STOP信號(hào)的控制，實(shí)現(xiàn)關(guān)停某一個(gè)設(shè)備。系統(tǒng)單元供電電路產(chǎn)生的PG信號(hào)分別送往南橋、北橋，作為南橋、北橋的復(fù)位信號(hào)，之后南橋、北橋開(kāi)始工作。南橋產(chǎn)生的PCL-STOP信號(hào)直接送到時(shí)鐘芯片，由北橋產(chǎn)生CPU-STOP信號(hào)和CPU核電路產(chǎn)生的PG信號(hào)一同送到CPU，由CPU產(chǎn)生的CPU-STOP信號(hào)和南橋產(chǎn)生的PCL-STOP信號(hào)又送到時(shí)鐘芯片，時(shí)鐘電路才開(kāi)始工作。當(dāng)時(shí)鐘電路工作正常后，產(chǎn)生各路時(shí)鐘信號(hào)，送往主板上各部分單元電路。其中當(dāng)南橋收到時(shí)鐘信號(hào)以后，南橋的復(fù)位電路開(kāi)始工作，產(chǎn)生各種復(fù)位信號(hào)，其中DRV-RST去復(fù)位主板上的各種設(shè)備和芯片，如硬盤(pán)、光驅(qū)和插槽等。另一路PCI-RST去復(fù)位北橋，再由北橋芯片產(chǎn)生CPU復(fù)位信號(hào)CPU-RST，由CPU-RST去復(fù)位CPU，當(dāng)CPU收到復(fù)位信號(hào)以后，CPU的工作條件具備，完成硬啟動(dòng)。此后CPU就可以啟動(dòng)執(zhí)行BIOS代碼了進(jìn)入軟啟動(dòng)過(guò)程。系統(tǒng)的BIOS啟動(dòng)代碼開(kāi)始對(duì)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(gè)分水嶺，顯卡之前檢測(cè)的都是核心部件，某一部件出錯(cuò)，就會(huì)出現(xiàn)報(bào)警音，而顯卡之后就是非核心部件了。

    故障處理：因?yàn)闆](méi)有任何報(bào)警音，所以故障可以直接定義在硬啟動(dòng)過(guò)程。首先，通電測(cè)試PCU50各組電源，電壓都正常，PG信號(hào)輸出OK；替換CPU芯片與內(nèi)存條后故障依舊；測(cè)試時(shí)鐘電路，波形輸出都正常；測(cè)試南橋芯片對(duì)地阻抗，無(wú)短路；因?yàn)槭嵌鄬影迩夷蠘蛴猩崞詿o(wú)法測(cè)試南橋芯片上表面貼片電容有無(wú)短路，中間角電壓是否正常，測(cè)量IDE口2～9針、11～19針、21～29針、37～39針，對(duì)地阻值有600左右且相差不大，基本判定南橋正常；測(cè)量?jī)?nèi)存數(shù)據(jù)線(xiàn)對(duì)地電阻，無(wú)窮大，說(shuō)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(tái)重焊北橋芯片，系統(tǒng)恢復(fù)正常工作。

案例三 印刷機(jī)黑屏

故障現(xiàn)象：主機(jī)上電后黑屏，沒(méi)有任何反應(yīng)，沒(méi)有報(bào)警聲。

故障分析：此系統(tǒng)由一套比較老的ROCKET雙系統(tǒng)大板組成，通過(guò)網(wǎng)線(xiàn)連接構(gòu)成上、下位機(jī)，主機(jī)為操作系統(tǒng)，下位機(jī)是加工系統(tǒng)，顯示部分連接在上位機(jī)ISA板卡上。打開(kāi)機(jī)箱通電后，發(fā)現(xiàn)上位機(jī)沒(méi)有任何反應(yīng)，同上例的分析方法，我們基本可以斷定問(wèn)題出在北橋芯片，經(jīng)仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)北橋芯片上出現(xiàn)一個(gè)小點(diǎn)，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(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行。

補(bǔ)充：為了能保證設(shè)備恢復(fù)運(yùn)行，在檢查主板并訂購(gòu)北橋芯片的同時(shí)，我們找了一塊類(lèi)似的CPU大板準(zhǔn)備替代，但是因?yàn)榇税鏌o(wú)法直接加載顯示驅(qū)動(dòng)，依然顯示不正常。使用家用機(jī)集成顯卡驅(qū)動(dòng)的植入技術(shù)，直接在此大板上植入對(duì)應(yīng)顯示芯片驅(qū)動(dòng)，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(shí)，一般主板BIOS里面都包括如下模塊：基本系統(tǒng)BIOS、擴(kuò)展模塊、CPU微代碼、ACPI管理、EPA LOGO、顯卡BIOS，所以當(dāng)發(fā)現(xiàn)工控機(jī)主板出現(xiàn)相關(guān)問(wèn)題，并嘗試更換相關(guān)芯片的時(shí)候，可以試著在主板BIOS中植入相關(guān)模塊嘗試一下。但刷新BIOS是很危險(xiǎn)的一步，而且很多現(xiàn)役設(shè)備工控機(jī)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(qū)動(dòng)代碼和芯片的絕對(duì)匹配才行。

   結(jié)語(yǔ)

維修人員也許在很多人眼中被視為藍(lán)領(lǐng)階層，但其實(shí)做為一名合格的設(shè)備維護(hù)工程師，尤其是現(xiàn)代數(shù)控自動(dòng)化設(shè)備維護(hù)人員需要涵蓋的知識(shí)面是廣泛而深層次的，在日常工作學(xué)習(xí)中不光需要不斷學(xué)習(xí)日新月異新產(chǎn)品新知識(shí)，也需要不斷擴(kuò)展自己的思路，有時(shí)候也許往往用最原始最基本的程序或發(fā)法就會(huì)讓問(wèn)題迎刃而解。