胜利号DC UPS逻辑控制板故障维修
胜利号两台SIEMENS DC UPS因工作年限过久、器件老化，出现了CPU逻辑控制板程序丢失的现象。其中一台UPS因程序丢失、CPU工作异常，导致UPS整流器无法启动、面板显示器黑屏无任何显示；干接点输出信号异常引发异常告警，并引发了应急发电机的一次异常启动。另外一台UPS闭环控制子程序异常，导致输出直流电压过高且不受控，无法对负载提供正常供电、并可能对电池组造成严重损害。
根据对该系统及相关CPU、EPROM的研究，该型号IC生产年代较久远，采用的技术只能保证数据有效存储二十到三十年。由于使用环境因素影响，使用寿命会有一定程度缩短。针对该数据存储器脆弱、数据易丢失、无法拷贝复制的情况，我们根据两台UPS不同情况分别采取了相应的硬件逻辑的方法对系统进行了修复，现将维修过程报告如下：
一、UPS逻辑板部分程序丢失故障的修复：
故障现象：该UPS输出电压达到了直流35V左右，且交流纹波达到十多伏，已明显超出了正常输出电压27V，纹波<0.5V的要求。长期工作会对负载电子设备造成严重损坏，同时过高的直流输出电压会对蓄电池组造成过电流、过电压充电，严重损坏电池。故障UPS输出电压不受控、不可调，面板直流电压、电流显示与实际测量值明显不符，但能正常显示交流输入电压、电流，环境温度等参数。
通过对故障现象的分析，该故障是由于程序中直流输出电压闭环控制部分故障，导致输出电压采样无法与设定值进行正确的闭环比较运算、去控制驱动电路，进而导致输出电压失控所造成。而程序中的其它子程序部分正常，从而可以正确显示相应的数据。
针对此故障，我们设计了直流电压闭环控制电路，安装在整流控制板上，用硬件的方式取代软件的算法控制，实现系统输出稳定的直流电压。通过陆地测试及海上现场运行，输出电压均稳定运行在27.0V。电压及充电限流均通过硬件电路的参数进行了设定。
设定的浮充电压为27.0V，电池流电电限流值设定为40A（根据0.15C*240AH进行设定）。新增加了直流电压表，以正确显示实际输出直流电压值。
二、EPROM程序完全丢失的故障处理：
由于该故障EPROM比较脆弱且无法取得其原程序，导致该逻辑板完全无法工作。针对此种情况，我们深入研究了该逻辑板的工作原理、各信号逻辑关系、系统保护功能、输出调节机制、各接口电路的信号含义、类型、电平值；并亲赴海上现场调研UPS与中控接口信号的含义及正常状态。
根据前期调研所获得的系统整体要求，设计替代逻辑控制板的完整方案。并通过试制逻辑控制板，在陆地搭建的测试平台上，通过反复调试、修改、验证电路设计方案。实现了所有的闭环控制、输出电压电流调节、输入/输出信号逻辑关系处理、启停控制、各类（过电压、电流、欠压等）保护、数据测量显示、各类状态输出干接点等功能。
据此，我们重新设计、加工、制做PCB图纸，并交由专业PCB厂家进行电路板的制作。设计过程中，为力求与原有逻辑板的功能、安装位置、操作功能键、指示灯一致，我们精确测绘了原控制板的安装尺寸、各开关、指示灯的位置，在新设计中保持与其完全一致，以提高现场改造安装效率、最大程度上兼容原有的操作方式和使用功能。
新设计的逻辑控制板 原故障逻辑控制板
通过对新制做的逻辑控制板进行试验平台的调试，完全实现了原有控制板的各种逻辑控制功能，实现了稳定的电压输出和各类保护、告警功能。在经过必要的老化程序、表面三防处理后，进行了海上的安装、调试工作。
通过海上现场的安装、测试及参数调整，加装了新控制板的UPS输出正常，各种控制功能、保护功能正常，各指示灯、按键与原系统完全一致，显示参数与实测数值一致。通过测试对比，现有的干接点接口信号与原系统完全一致，所有就地、远程告警信号正常。
附件为此次设计制作的主逻辑控制板的相关电路原理图：