1. 引言
全动飞行模拟机的登机桥 [1] 给训练机组提供进出模拟机的通道,是种能自动驱动的吊桥。机组训练时将运动系统激活,数控机柜监控到条件满足后驱动登机桥上升到垂直位置,随后运动系统升起;当机组结束训练后会关闭运动系统,运动系统落下,随后登机桥降落到水平位置,机组离开模拟机。
典型的登机桥不能下降的故障现象有两个:一是运动系统降落后登机桥无响应且一直处在垂直状态;二是登机桥下降到一半时停止。两种典型故障都导致机组无法离开模拟机,严重影响后续场次训练。
为了能够快速排除登机桥不能下降的两种典型故障,本文对登机桥降落的工作原理进行了深入的剖析说明,然后根据工作原理制定了此故障的排故流程。
2. 登机桥降落的工作原理
2.1. 登机桥系统组成
如图1所示,整个登机桥系统可分为三个部分:一是数控机柜 [2],用来监控逻辑变量与控制登机桥;二是由登机桥、作动筒、各类限位开关和压力开关、以及逻辑控制模组组成的登机桥组件;三是登机桥供电模组,由UPS (Uninterruptible Power Supply)和变压器组成。其中数控机柜负责监控各种逻辑信号,产生登机桥的控制信号;逻辑控制模组在接收到控制信号后驱动作动筒,从而实现登机桥的起降;供电模组给登机桥组件供电。
2.2. 工作原理
当按压教员操纵台上的MOTION-ON [3] 按键后,数控机柜会检查各逻辑变量是否满足条件,如条件满足则数控机柜驱动登机桥升起。检测到上升的限位开关被触发时,停止驱动登机桥,此时登机桥处在垂直位置;机组训练完成后按压教员操纵台上的MOTION-OFF按键,模拟机的六个作动筒收至完全缩回状态,当运动系统压力小于600 PSI后登机桥开始下降,当检测到下降的限位开关被触发时,数控机柜停止驱动登机桥,此时登机桥处在水平位置。
接下来我们先简要说明数控机柜监控与控制的逻辑变量,然后重点阐述运动系统作动筒收回到登机桥完成下降这个过程的工作原理(图2)。
2.2.1. 逻辑变量
数字输入:
A/W ENABLE CHECK:登机桥使能检测,当A/W ENABLE输出正常时,A/W ENABLE CHECK为真;
A/W GATE CLOSED:指示登机桥的门为关闭状态的开关;
A/W UP SWITCH:指示登机桥在垂直位置时的限位开关;
A/W DOWN SWITCH:指示登机桥在水平位置时的限位开关;
MOTION REST SWITCH:指示运动系统作动筒收至完全缩回状态的接触开关。
数字输出:
A/W ENABLE:当登机桥门关闭、运动系统处在REST位置、运动系统压力小于600 PSI,A/W ENABLE信号正常输出;
A/W UP REQUEST:登机桥升起请求;
A/W DOWN REQUEST:登机桥下降请求。
系统变量:
ACCESSWAY STATE:表示登机桥状态,如“READY”、“NOT READY”、“RISING”、“DESCEND”等;
MOTION AT REST:表示运动系统作动筒收至完全缩回状态;
MOTION > 600 psi:表示运动系统压力是否大于600 PSI。
2.2.2. 登机桥下降原理
1) A/W ENABLE输出使能触发:首先当运动系统降落后六个作动筒处于完全收回状态,接触开关(Motion At Rest)触发;其次随着Motion压力的不断减小,当小于600PSI时,600PSI压力开关触发;最后登机桥的门在训练过程中一直处在关闭状态,所以综合上述条件后满足了A/W ENABLE的使能条件。
2) 根据登机桥降落电路控制图(图3),A/W DOWN CMD作用在K3 (A/W DOWN CMD#1),需要满足两个条件。一是K3的P2_36为低电平,即需要A/W ENABLE使能输出正常和 K1吸合(ALL POWER AVAILABLE),当满足(1)的条件后A/W ENABLE使能输出正常,当数控机柜供电正常时满足K1的吸合条件,K1吸合;二是K3的P2_35为高电平,即需要驾驶舱门关闭(F/C GATE CLOSED)、登机桥控制面板STOP按键未激活(CREW ACCESS S2)、驾驶舱登机桥控制面板STOP按键未激活(F/C M2)、TOUCHDOWN LIMIT SWITCH S3、S4没有触发、MOTION DOWN LIMIT SWITCH S2没有触发、未收到登机桥升起指令即K1(A/W UP CMD#1)未吸合。
3) 登机桥下降是由K6 (A/W DOWN CMD#2)控制XK1吸合来实现。K6的吸合需要满足两个条件:一是K6的P2_66为低电平,此处已接入低电平;二是K6的P2_65为高电平,即需要K3 (A/W DOWN CMD#1)和K2 (MOTION AT REST)吸合,当满足上述(2)中K3吸合条件时K3吸合,当满足六个作动筒收至完全缩回状态时12VDC就会施加在K2的27管脚,再加上K2的28管脚为低电平,那么满足了K2的吸合条件K2吸合。
4) 满足K6吸合的条件后登机桥下降,当TOUCHDOWN LIMIT SWITCH S3、S4、MOTION DOWN LIMIT SWITCH S2任意一个触发时,停止驱动登机桥。
Figure 3. The accessway lowering circuit control diagram
图3. 登机桥降落电路控制图
3. 排除典型故障一:运动系统降落后登机桥无响应
1) 根据以上的工作原理,A/W ENABLE信号是登机桥使能的最基础信号,在满足登机桥门关闭、运动系统处在REST位置、运动系统压力小于600PSI,A/W ENABLE应该为使能状态,检查登机桥维护页面,确认A/W ENABLE的状态为“ON”,但是A/W ENABLE CHECK为“OFF”。
2) 根据上述现象,首先检查A/W ENABLE CHECK检测电路,测量XA15 A/W ENABLE 17、18管脚为短接状态,表明XA15处板卡工作正常。测量XA23处K1(ALL POWER AVAILABLE)时发现P2_7与P2_15没有导通,表明K1没有吸合。随后检查K1是否满足吸合的条件,根据原理可知,当供电正常时满足K1吸合的条件,所以判断XA23处板卡存在问题,更换此板卡后A/W ENABLE CHECK的状态变为“ON”。但是登机桥仍然无响应,需继续排查。
3) 驱动登机桥作动筒需要满足一定的工作电压,检测+DC和-DC处工作电压正常,且CB1两端为导通状态,表明当XK1吸合时会有响应的驱动电压给作动筒。
4) 登机桥下降由XA18处K6(A/W DOWN CMD#2)控制XK1吸合来实现,测量K6 P2_55和P2_59未导通,表明K6未吸合,需要继续检测K6是否满足吸合的条件。
5) 测量K6 P2_65对地为高阻态,测量XA19处K2 P2_20和P2_26为导通状态,P2_26对地为高阻态,表明XA18处K3未吸合,需要继续检测K3是否满足吸合的条件。
6) 测量K3 P2_36为低电平、P2_35为高电平,表明K3的吸合条件满足,判断XA18处板卡存在问题,更换后登机桥下降正常。
4. 典型故障二故障排除:登机桥降落到一半时停止动作
1) 复现故障时发现登机桥每次都降落到差不多相同的位置时停止动作,根据工作原理检查A/W ENABLE、A/W ENABLE CHECK一直处在“ON”的状态。
2) 驱动登机桥作动筒需要满足一定的工作电压,当登机桥处在停止位置时检测+DC和-DC处工作电压正常,且CB1两端为导通状态,但是XK1没有吸合,表明未将驱动电压给作动筒。
3) 通过电路控制图可知当XA18处K6 (A/W DOWN CMD#2)吸合时,XK1才会吸合,再次测量K6 P2-55不是低电平,即K6未吸合,接下将检查K6的吸合条件是否满足。
4) 检测K6的P2_66为低电平,K6的P2_65无高电平,即K6吸合条件不满足,登机桥维护页面MOTION AT REST状态为“ON”,表明K2 (MOTION AT REST)吸合(实际测量时K2也为吸合状态),K3 (A/W DOWN CMD#1)的P2_34未检测到高电平,表明K3未吸合,接下来将检查K3吸合的条件。
5) 通过电路控制图可以看到,因为A/W REQUEST指令生效,所以K3 P2_36为低电平。接下来需要依次隔离驾驶舱门开关(F/C GATE CLOSED)、登机桥控制面板STOP按键(CREW ACCESS S2)、驾驶舱登机桥控制面板STOP按键(F/C M2)、TOUCHDOWN LIMIT SWITCH S3和S4、MOTION DOWN LIMIT SWITCH S2。隔离过程中发现MOTION DOWN LIMIT SWITCH S2的3管脚为高电平而A/W TOUCHDOWN SWITCH S4的2管脚为低电平,所以判断此处两个开关的连接线存在断路的情况
6) 再次确认问题原因,登机桥下降到一半停止时晃动MOTION DOWN LIMIT SWITCH S2和 A/W TOUCHDOWN SWITCH S4之间的连接线,会出现驱动登机桥下降的现象。
7) 更换上述断路的连接线后故障排除。
5. 结束语
本文研究了某型全动模拟机登机桥下降的基本原理,简要说明了数控机柜登机桥维护页面的逻辑变量。在制定排故流程时灵活参考登机桥维护页面的监控信息,最终高效快速的解决了两种典型故障。