关于摄像显示控制板PSM故障的分析

关于摄像显示控制板PSM故障的分析

李宇琛陈东辉

中航西安飞机工业集团股份有限公司

【摘要】本文通过一次任务系统中央维护系统报“摄像显示控制板PSM故障”，对可能造成该故障的底事件逐个排查进行故障分析，有效提高故障定位效率，及时找到故障源头并及时处理。通过故障熟悉飞机的系统原理，对飞机机务的日常维护工作起到帮助作用。

【关键词】摄像显示控制板；PSM故障；故障分析

1故障现象

进行任务系统通电检查时，加油监视与任务管理系统在稳定状态下，中央维护系统报 “摄像显示控制板PSM故障”，但该故障发生时，摄像显示控制板功能正常。

2摄像显示控制板工作原理

摄像显示控制板（CDCP）为操作员提供摄像装置控制、显示画面切换控制、显示器控制以及主备切换等相关操作功能，其主要由控制处理模块（CPM）、电源模块（PSM）、导光面板组件（OKM）以及母板（MB）组成，其内部工作原理如图1所示。

图1 摄像显示控制板工作原理框图

电源模块（PSM）接收飞机上+28VDC电源，经过DC/DC转换成+5V电源，为控制板中的各模块提供工作所需电压。导光面板组件（OKM）包括按键，旋钮和导光板，是控制板的控制输入部分；控制处理模块（CPM）采集和处理按键和旋转开关的操作，将处理结果通过HB6096和离散量信号接口送给外部设备；母板（MB）负责实现各模块间的信号交联。

3故障原理分析

3.1摄像显示控制板故障上报原理

摄像显示控制板（CDCP）上电时进行上电自检，将自检信息通过HB6096总线上报任务管理显控计算机（MDCP），MDCP再通过AFDX总线上报给中央维护系统，最终在显控系统（显示器）上显示。

图2摄像显示控制板故障上报流程图

3.2故障原理分析

摄像显示控制板（CDCP）上报PSM故障是由于其中的CPM模块检测到FAIL_PSM离散量异常导致的。根据FAIL_PSM离散量的产生和采集原理进行分析，造成该现象的原因有两种，第一种情况是PSM模块本身故障，产生FAIL_PSM信号；第二种情况是CPM模块故障，采集FAIL_PSM离散量的电路故障。根据以上分析建立故障树如图3所示。

图3摄像显示控制板PSM故障树

3.2.1 PSM模块故障

FAIL_PSM信号的产生实际是对电源输入电压的监测，当输入电源电压超出检测范围后，FAIL_PSM由常态的+5V高电平转为DGND低电平输出。若检测电路出现故障，则可能导致FAIL_PSM输出异常。用示波器对FAIL_PSM信号进行测量，发现产品上电后并未出现该信号变低电平的情况，信号输出一直保持高电平，即正常状态。因此可排除PSM模块本身故障导致报故的情况。FAIL_PSM离散量信号产生的原理如图4所示。

图4 PSM故障信号生成原理

3.2.2 CPM模块故障

（a）CPM模块硬件故障

CPM模块中对FAIL_PSM信号的采集原理如图5所示。

图5 FAIL_PSM采集原理

FAIL_PSM离散量信号经母板（MB）到控制处理模块（CPM），该信号在CPM模块中经SM74LVCH16245芯片隔离转换后进入XC7A200T芯片，经FPGA逻辑软件采集后由软件进行读取，若采集电路出现故障，则会影响软件对该信号的判断，进而上报故障。用示波器对FAIL_PSM和其经SM74LVCH16245隔离转换后的输出B端的信号进行测量，发现产品上电后并未出现该信号变低电平的情况，信号输出一直保持高电平，即正常状态，说明该信号在进FPGA之前的硬件电路工作正常，未发生故障。

针对FPGA逻辑程序，对该信号进行采集，未发现采集结果异常，因此可排除FPGA硬件故障的可能。

产品其他功能工作正常，可判定HB6096通信正常，HB6096总线相关硬件工作正常，综上所述可排除中央维护报摄像显示控制板PSM模块故障是由CPM硬件故障导致的可能。

（b）CPM模块软件故障

CPM软件是存储在FPGA内部的逻辑程序，主要完成离散量的采集和处理，总线通讯响应和处理，对FAIL_PSM信号的软件处理流程如图6所示。

图6 FAIL_PSM软件处理流程

将FAIL_PSM软件处理流程程序下载至处理机，PSM上报故障复现，由此可确认该故障由CPM可编程逻辑故障所致。

3.3故障排除

针对中央维护系统报“摄像显示控制板PSM故障”，对可能引起该故障现象的原因进行分析后，进行了PSM模块、CPM模块硬件、CPM模块软件的故障排查，最终确定为CPM模块软件故障。对程序进行修改重新编译下载程序至CPM模块，PSM上报故障消失。由此可确认该故障由CPM可编程逻辑故障所致。

4总结

电源模块(PSM)的功能是为控制板中的各模块提供工作所需电压，因此摄像显示控制板PSM故障很可能会导致控制板掉电，造成任务系统的瘫痪。经对故障件分解检查、故障树分析可知，本次故障的原因为CPM模块软件故障。

本文通过对中央维护报摄像显示控制板PSM故障的分析，提升了摄像显示控制板内部机理的理解，排除了故障，为以后排故工作积累了宝贵的经验。同时该故障也体现了飞机日常维护检查工作的重要性，只有做好日常维护检查工作，才能及时发现故障，排除隐患，保障飞行安全。