AU系列的UDCD42A的功能、使用与自制

看过AU系列维修手册的人都知道，AU系列的传感器调整都需要一个叫做UDCD42A的测试板来观察。很多人没这个东西，有的甚至根本没有概念，从未见过。
14年前，我接触第一台AU400的时候，就知道这个传感器的事情，照着厂家的UDCD41板做了一块。后来在AU2700上使用居然也能用，这才知道这玩意儿是通用的，只是编码不同。一年后被人顺走了，当时修AU机器的机会不多，所以也就没在意。10年前又开始修AU，照着图纸自己做了一个，用了不到两年，被代理商拿走，不过这次没白拿，把全套的AU手册给了我。后来得知UDCD41升级了，由原来的8位开关改为16位，就是现在的UDCD42A，不过再也没动自制的念头，因为知道原理了，用表量一样。
这几个月来连续修AU的机器，甚至是装机就遇到问题的，虽然我可以用万用表间接测量，但刺线插线却是很麻烦。再加上连续几位同行都误动了传感器位置，折腾好久才搞好，所以下决心再做几个。这次一共做了五块，除了我自己留一块以外，最近几个月来打电话咨询AU维修，并且动了传感器折腾好几个小时的那四位同行，发地址给我，送给你们一人一个，但不要蒙我，我有记录，只是不知道你们叫什么地址哪里，电话号码还是有的。不过虽然是白给，但我没测试，只是做好了而已，别人帮我测试的我自己留着用，发给你们的，自己测试，有问题找我，保修。随时发来。
这个UDCD42A厂家叫做LED板，有人称作测试卡（板），那么这东西到底什么样子呢？看下图：

就这么个小东西，8个LED指示灯，两个16位的波动开关，叫做UDCD42A，配套的40芯电缆是另外一个编号。遗留机型中，比如AU400，主板上就插着2米长的这种电缆，捆扎在主板上空着，很多人不知道是干嘛的。就是为了接这个板子的。


UDCD42A是接CPU板上的，如果是模块机，那么轨道、模块、ISE都有自己的CPU板，所以在使用时要分别插入响应的CPU板进行测试。以AU5800为例，如果要测试ISE的传感器之类的，就要插到ISE的主板上去。



如果要测试轨道进样器部分传感器，就要插到进样器单元的主板上去：






如果是单机，比如AU2700或以下的机型，就一个主板，那就插到唯一的主板上去。不用担心差错，因为悬空不用的40芯插座就这一个。至于能不能带电插拔的问题，从图纸上看完全可以，虽然我没这么做过，都是关机插上再开机的，但有人这么试过，不会烧坏主板。不过还是小心吧，一旦你的线缆是短路的，或者手湿或者什么东西带上去短路了，一块主板多少钱想必大家都很清楚。

先说这东西是干吗用的。
每个型号的AU维修手册都会给出一个I/O表（I/O Port Table），有的机型寥寥几页，有的多达几十页。这个表都有些什么内容呢？我用AU680为例，截图两张：



两张图分别是8页表格的不同部分，第一张横向是DS1-8，纵向是两组数字或字母组成的，内容则是很熟悉的FA单元（采样针臂）的传感器的名字，比如
SW2=3，SW1=0，DS4就是液面探测传感器，DS3是撞针传感器，DS2是上位传感器，DS1是中位传感器。
第二张图是各个电磁阀的名称和代号，都对应管路图上的代号。
维修手册中调整一章针对FA单元的上位传感器调整是这样描述的：
M541-FA01 Unit S Upper Position Sensor Position 样品针上位传感器位置（M541是AU680的厂家设计序号，FA是样品传送单元也就是样品针臂的缩写）
Standard调整标准
Standard 1 标准1
The S upper position sensor shall change from ON to OFF when the probe is moved downwards for 24 ± 3 pulses after FA01 unit reset.
FA单元复位后，针臂下降24±3个脉冲时，针臂上位传感器由ON变为OFF。
Standard 2 标准2
Execute downward pulse feed until the sensor changes from ON to OFF. Then, execute upward pulse feed, and the sensor shall change from OFF to ON within 3 pulses.
当由ON变为OFF后，接着执行针臂上行，传感器由OFF变为ON时，小于3个脉冲。这个脉冲可以理解为步进，马达是一步一步运行的，一步就是一个脉冲。
Confirmation Method 确认方法
Confirmation method 1 确认方法1
1) Execute [ SAMPLE TRANSFER UNIT [FA]/ Reset ] in DIAG. 执行诊断菜单复位FA单元
2) Execute [ SAMPLE TRANSFER UNIT [FA]/ Up-Down Pulse/ Down ] in DIAG to move the FA unit down.
执行这个 [ SAMPLE TRANSFER UNIT [FA]/ Up-Down Pulse/ Down ]让针臂下降，AU系列都是先在诊断菜单选择，然后到主机上按诊断开关键运行。
3) Confirm the number of pulses when the sensorchanges from ON to OFF.
计数传感器由ON变OFF的脉冲数。按一下诊断开关键，马达就下降一个脉冲，观察LED板的相应指示灯，ON就是指示灯亮，OFF就是灭。按一下诊断键数一个脉冲，直到指示灯熄灭，这个脉冲计数是不是24±3（也就是21到27个脉冲之间），如果是就是合格的。不是的话，那就要调整了（有的传感器不能调，只能换传感器或板子）。
DS2 (SW2 = 3, SW1 = 0) 这个就是UDCD42A板的两个开关的设置，和观察哪一个指示灯。还给出了一张示意图。

Confirmation method 2 确认方法2
1) Execute [ SAMPLE TRANSFER UNIT [FA]/ Reset ] in DIAG.诊断菜单执行FA复位。
2) Execute [ SAMPLE TRANSFER UNIT [FA]/ Up-Down Pulse/ Down ] in DIAG to move the FA unit down until the sensor changes from ON to OFF.
跟刚才一样，脉冲下降针臂让传感器由ON变为OFF。
3) Execute [ SAMPLE TRANSFER UNIT [FA]/ Up-Down Pulse/ Up ] in DIAG to move the FA unit up from the position where the sensor changed to OFF.
接着执行 [ SAMPLE TRANSFER UNIT [FA]/ Up-Down Pulse/ Up ]，计数由OFF变为ON时的脉冲。理论上一个脉冲就应该变化，但仅仅是理论，因为针臂有重量，反向上升步进肯定会出现丢步现象，这是不可避免的，但不能太离谱，厂家给出了3个脉冲范围。
4) Confirm the number of pulses when the sensor changes from OFF to ON.
确认由OFF变为ON的脉冲数是不是小于3个。如果是就是合格的。
Tip
• Only confirmation should be made. If the position does not meet the standard, coupling degradation or a defective PCB is a possible cause. Replacement of the PCB or the unit is necessary. Do not attempt to adjust the position of the sensor.
这句含义是这个上位传感器检查仅仅是检查，不能调整，只能更换传感器或板子解决。当然，大部分传感器是可以调整的。
据此，我们可以检查或调整传感器，几乎所有需要计数脉冲的地方，手册都给出了UDCD42A的编码方式。
没有需要脉冲计数的地方，是不是就不要UDCD42A呢？不是，几乎都可以用它来监测，上面的第二张图就是例子。
例如，SW2=6，SW1=7，DS8 是指的DI Water supply valve V28 去离子水补给阀V28，这个阀就在去离子水进入主机的那个地方，机后下侧。如果水箱水位低了，这个阀就会打开进水，水箱水位够了，就关闭。
那么这个水阀坏了我们怎么判断呢？常规的做法是用表量，线圈通断和供电电压。而用UDCD42A来检测就可以知道主板发出信号了没有，如果主板没有发出信号，那么就要反推是不是水箱浮式开关不好导致的误判，CPU一直认为水箱是满的，所以不打开水阀。
还有SW2=6，SW1=7，DS5 是负压泵P6，这个泵现在是开启还是关闭也可以监测。
在AU的维修手册中，到处充斥着UDCD42A板检测的描述，越是新的机型，I/O接口表的内容就越多（AU5800多达85页），甚至可以监测任何一个马达正在工作还是空闲，各个保护开关的状态都是什么。貌似很方便很直观的样子，但仔细想一下就知道，要想监测一个传感器或一个马达一个电磁阀，就要知道这个部件在这个机型的I/O中的编码，否则给你板子也没法用。昨天就是一个例子，一哥们来玩，见我做这个板子，要了一块说下午去修AU的机器，借来用用晚上还回来。我以为他会用，就没在意，拿走了。晚上送回来，一头雾水的问我，这东西有什么用？接上去一排灯在亮，调两个开关，不同的灯亮，甚至多个灯亮，有的干脆一个都不亮，什么意思这是？我这才知道他不知道怎么用，详细说了半个晚上，这哥们来劲了，要了图纸自己回去也做一个。
这个UDCD42A的原理是什么呢？先看下面的等效图：

这是光电传感器（光耦，非线性）的等效电路图，发射管串接限流电阻接到电源上，接收管也串接电阻接到电源上，当发射和接收有阻挡的时候，接收管截止，接收回路断了，P点 电压就是电源电压，也就是高电平，这种情况在数字电路里称为ON；当没有阻挡的时候，接收管导通，相当于对地短路，由于限流电阻的存在，所以不会损坏电路，那么P点也就相当于对地短路，是低电平，也就是OFF。
根据上面的例子分析，当FA针臂复位，也就是在上位的时候，上位传感器被阻挡，是ON。执行脉冲下降，当数到24±3个脉冲时，阻挡脱离，接收管导通，变为OFF 。接着返回，阻挡再次出现，那就又变回ON。
这是光电传感器的工作原理，这些信号都被CPU实时记录在案，UDCD42A的作用就是发出请求，通知CPU下的CPLD要查看哪一个传感器，然后CPLD就把这个传感器的信号发给UDCD42A。两个16位的波动开关就是发出请求，8个LED指示灯就是要查询的传感器状态。
如果不用UDCD42A是否可以呢？答案是肯定的，万用表就行。
AU的光电传感器都是三根线，电源、地和信号。万用表一端接机壳，一端接信号线，就可以量出来这个通断信号或者高低电平的信号。但有个问题，那么细的线，那么小的插头，怎么量呢？
小插头细线，只能在插头上做文章了，在信号线插头的地方插入订书钉（掰直了插进去，大头针太粗，或者有合适的检测探针也可以），万用表的一个表笔换成鳄鱼夹，夹住探针，另一表笔接机壳就行了。
粗一点儿线可以用刺针直接穿刺测量。
这么说好像有些空洞，从淘宝上找了两个图片：




四张图分别是鳄鱼夹和它的配线，这个配线也可以用到后面的刺针上，最后一张图是刺针的用法。
淘宝上都是大好几号的，每对配上配线都要过百，我的是从国外带回来的，只有五分之一大小，一只就五百多，配齐两个鳄鱼夹两个配线两个刺针，花了我小2千，心疼的流血。
如果没有这些表的配件，光靠两个探针式的表笔，几乎不大可能完成替代UDCD42A的任务。首先表笔太粗插不进去，就算用探针或订书钉插进去，也无法固定，用手接触，你还干活儿不？就算有两个人协调作业，表笔的接触也是不可靠的，手稍微抖动都有可能脱离接触导致误计数误判。
一个传感器好说，五年以上的大修或者更换传感器等等情况，遇到这么两三个就小半天过去了，什么也甭干了，光鼓捣它了。
那么自制一个呢？完全可以，一共就10几根线，找块测试板飞线都不麻烦，关键的算对账，我就经常算错，不稀奇。
先UDCD42A的原理图：

很简单是吧？40芯的插座是2.54间距的，不要买错了。不然线缆不配套插不进去，虽然模样和大小都差不多。
8个LED指示灯，8个470Ω限流电阻，这都不难，剩下的就是两个波动开关。注意这个波动开关，虽然是16位，但只有五个脚，编号是8421外带一个公共端C。这叫做8421BCD旋转编码开关，全世界只要是8241的BCD编码开关，编码方式都是一样的，区别在价格、形式（直插还是标贴），波动方式（工具旋转还是手动旋转）、大小等等这些微不足道的地方。
它的编码方式如下：

这种编码开关有3对3的，也就是6脚的，也有1对4的，也就是5脚的，我们要用1对4的。我买的是手动转动的，因为不想用螺丝刀调，调来调去都给拧坏了。
当初做第一个的时候，这个开关很贵，8位的一个125元，我记得很清楚，原因买了两个，正好二百五。
做第二个的时候，一个是68元，加上运费收我70元，两个140，等了半个月，发货的姐妹儿给我发的邮局邮包，后来想想也是，4块钱什么快递也发不了。
前些日子下决心再做一些的时候，居然发现手动的品牌货竟然只有几块钱，太令我惊奇了，手一挥买了10个，做五个再说。
自制也很简单
首先准备材料

测试电路板，电阻，发光管，插座，排线，还有编码开关。


按照图纸焊好

数码管很难看是吧？对，这就叫省事儿就是费事。板子插座之类的我都有现成的，电阻不必说，一大把，数码管也是，但是忘了一个问题，那就是测试板的间距是2.54，数码管的直径是5mm，这个5mm是上面的直径，下面座的直径要到6mm了，所以两个紧密安装还凑合，三个就非歪了不可。没办法，又不想跑路去买3mm的，就这么用吧。

整理好了，去测试。

没问题了，热熔胶封死，免得线掉了。我把排线在板子后面绕了一下，用扎线固定，排线与板子背面的缝隙用热熔胶固定。除了怕开线，就是怕短路。

仔细的同行会发现，前后照片上的手写编码顺序有问题，不一样。是的，刚做的时候我给算错帐了，接上去一试谁都不挨着，跟I/O表上的对不上，仔细核对才发现算错了，连错线了。后面的是调整过来的。
有了自制的UDCD42A板，并非万事大吉，你还得准备I/O表。你想修或者说你打算修几个机型吧，就得准备几份不同的I/O表，如果AU全系列都修，好办，157页A4纸，我看你怎么带。
下面是AU全系列的I/O端口表，我给整理成一个PDF文件，用书签分类。

157页里面，有很多是马达状态的，这个很少监控到。而且还有很多开关和指示灯的状态，这些也用不到，还有的就是外接流水线前后处理等设备的，也很少用，所以我都去掉了，用EXCEL表格做了一个简化版的。
先声明一点儿，这都是我复制粘贴了一天弄完的，不敢保证准确无误，仔细核对吧。

表的用法很简单：比如第一页前两行

AU400的机型，No.表示传感器的编号（与电路图和实际传感器上的标签对应）S57，Short name短名是Cuv. wheel sensor Stop Position反应盘停止位置传感器，ADD是43，就是波动开关的编码，个位是3，就是SW1，十位是4就是SW2，DS不用说了，就是第几个指示灯。每一个波动开关都是16位，也就是0-9，A-F，所以在ADD上经常可以看到A9或者1C这些描述，按照个位十位波动SW1和SW2就是。
有了I/O表就行了？不行，得知道怎么判断好坏。得把维修手册看明白，记不住不要紧，要知道怎么去找怎么去查，用的时候迅速找到。很抱歉，维修手册都是英文的，所有的机型都修的话，这些手册有数万页，打印是不灵的，带着电脑吧。
昨天那哥们儿劝我protel画板子制图，加工标准的电路板。我笑了，自制自用，又不是当商品出售，那么费劲干嘛？
看过这篇帖子的同行，有想自制的吗？有自制成功的吗？有图有真相，自制结束测试成功，发图给积分。记住要在机测试的拍照，指示灯要亮，拨动开关位置要清楚，还要说明是什么传感器什么机型的，满足这些条件，200积分。详细说明制作过程和测试方法使用方法，再加最少200积分。

老大厉害  学习了

厉害！

佩服！佩服！！还是佩服！！！

看了郑老大的介绍后马上动手做了个。不过没有找到8421编码器开关，暂时用两个DIP拨码开关代替，效果一样，就是麻烦点，图片右边的为SW1,左边的为SW2，这次测试的是AU640急诊工作台状态，测试的为停止位，DS2亮，DS4亮是急诊台盖子打开传感器，但有时候DS6灯亮没看到解释，不知道是什么状态？

图片传不上

郑工讲的这么详细，太谢谢了，赶紧自制一个

看了郑老大的介绍马上动手做了个，不过没找到8421编码器，用的两个四位拨码开关代替，效果一样，就是拨动的时候麻烦点，图片右边的为SW1,左边的为SW2，图显示的为640急诊台调试模式，DS2亮是到达停止位，DS4亮是盖子打开。但有时候DS6亮没看到解释，不知道是什么状态？

张秀辉 发表于 2014-10-30 11:41
看了郑老大的介绍马上动手做了个，不过没找到8421编码器，用的两个四位拨码开关代替，效果一样，就是拨动的 ...

你这个波动开关是不行的，出不来16位，淘宝买就是，几块钱的东西。

郑振寰 发表于 2014-10-30 12:05
你这个波动开关是不行的，出不来16位，淘宝买就是，几块钱的东西。

可以的，我都试过了，图示的是4F,右SW1调的是0010，左SW2调的是1111，只是调节的时候要从右往左看，显示急诊台状态，正好要去医院就临时做了个，以后肯定还是用编码器直观些

佩服！

厉害

verry verry good. thanks pro

郑老师，您是真正走进去，悟道的人！为您喝彩！

不得不佩服，真牛！！！

技术牛！！！我是一直带电插拔

受教了。

真的太厉害了，郑老师。知识面太广了。

老大厉害

受教了