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GE CT滑环部分故障分析

  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.

  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。

  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。

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