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)用在各個領(lǐng)域，但是對于工控機(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，因為這些工控機(jī)中的數(shù)據(jù)價值往往不可估量。其實工控機(jī)和普通家用機(jī)卻有著如出一轍的原理和設(shè)計思想，那么何不嘗試用普通計算機(jī)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(jī)替代

    故障現(xiàn)象：工控機(jī)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(chǎn)廠和相關(guān)代理商，因為主板型號太老，根本沒有替換的產(chǎn)品，唯一途徑就是整體系統(tǒng)升級，但因為供貨周期過長的原因，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PCI、4個ISA，4個ISA插槽中一個是硬盤卡，操作系統(tǒng)是WINNT3系統(tǒng)。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(jī)主板一樣直接替換原主板，使用AMD-K5 CPU，主板直接連接硬盤啟動，軟件不做任何修改。第一次嘗試并沒有順利啟動，進(jìn)入加電自檢狀態(tài)就出現(xiàn)死機(jī)現(xiàn)象，起先考慮會不會是因為系統(tǒng)驅(qū)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(yīng)的驅(qū)動支持，但減少為最小系統(tǒng)可正常啟動。反復(fù)多次嘗試，依舊沒有進(jìn)展，在即將放棄之時，無意間的拔插發(fā)現(xiàn)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(yán)格接觸的情況下，開機(jī)正常啟動，系統(tǒng)運行正常。

案例二  DMG64V PCU50黑屏故障

    故障現(xiàn)象：DMG64V，控制系統(tǒng)西門子810D，啟動機(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(yīng)，于是試著把這臺PCU50作為通用型計算機(jī)考慮：

 如圖1，一個正常的計算機(jī)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(jī)加電產(chǎn)生各芯片必需的時鐘信號和復(fù)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(fù)位”的三個步驟。計算機(jī)通電，按下開機(jī)鍵后，電源送系統(tǒng)單元電和CPU單元電路；計算機(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)供電電壓加到時鐘電路時，且PG信號正常時，時鐘電路產(chǎn)生各種時鐘信號，使各單元電路有序進(jìn)行，同時相關(guān)芯片的時鐘信號還接受STOP信號的控制，實現(xiàn)關(guān)停某一個設(shè)備。系統(tǒng)單元供電電路產(chǎn)生的PG信號分別送往南橋、北橋，作為南橋、北橋的復(fù)位信號，之后南橋、北橋開始工作。南橋產(chǎn)生的PCL-STOP信號直接送到時鐘芯片，由北橋產(chǎn)生CPU-STOP信號和CPU核電路產(chǎn)生的PG信號一同送到CPU，由CPU產(chǎn)生的CPU-STOP信號和南橋產(chǎn)生的PCL-STOP信號又送到時鐘芯片，時鐘電路才開始工作。當(dāng)時鐘電路工作正常后，產(chǎn)生各路時鐘信號，送往主板上各部分單元電路。其中當(dāng)南橋收到時鐘信號以后，南橋的復(fù)位電路開始工作，產(chǎn)生各種復(fù)位信號，其中DRV-RST去復(fù)位主板上的各種設(shè)備和芯片，如硬盤、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CPU-RST，由CPU-RST去復(fù)位CPU，當(dāng)CPU收到復(fù)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(zhí)行BIOS代碼了進(jìn)入軟啟動過程。系統(tǒng)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(xiàn)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(nèi)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(nèi)存數(shù)據(jù)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(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，沒有任何反應(yīng)，沒有報警聲。

故障分析：此系統(tǒng)由一套比較老的ROCKET雙系統(tǒng)大板組成，通過網(wǎng)線連接構(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。打開機(jī)箱通電后，發(fā)現(xiàn)上位機(jī)沒有任何反應(yīng)，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(jīng)仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)北橋芯片上出現(xiàn)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(tǒng)恢復(fù)正常運行。

補(bǔ)充：為了能保證設(shè)備恢復(fù)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(zhǔn)備替代，但是因為此版無法直接加載顯示驅(qū)動，依然顯示不正常。使用家用機(jī)集成顯卡驅(qū)動的植入技術(shù)，直接在此大板上植入對應(yīng)顯示芯片驅(qū)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(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)問題，并嘗試更換相關(guān)芯片的時候，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)動代碼和芯片的絕對匹配才行。

   結(jié)語

維修人員也許在很多人眼中被視為藍(lán)領(lǐng)階層，但其實做為一名合格的設(shè)備維護(hù)工程師，尤其是現(xiàn)代數(shù)控自動化設(shè)備維護(hù)人員需要涵蓋的知識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，也需要不斷擴(kuò)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(fā)法就會讓問題迎刃而解。