【工控人生征文】我的工控缘之一

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                      我的工控缘之一（征文）

                            ——从事工业电子电器测绘和维修的经历

                                                     作者：xq09181

    我高中时候学的是文科，但因偏科厉害没有考中，当时只是语文成绩好一些，其它学科也不太用功。我本家的一位二叔学的是理科，考中了一所理工学校，好像是无线电专业的。……以后，我的这位学理科的二叔干起了文职工作，在某单位当上了起草会议文件的秘书，我则干上了理科的工作，起码与物理是大有关系，与“电”打上了终身的交道。我们的人生际遇常常是这样——你想干的甚至正是你所长的某一件事情或某一项职业，你偏偏是干不上的，你不愿干的或正是你所短的某一件事情或某一项职业，由于生计所迫，你偏偏就一直干了下来，是无奈，是怀才不遇，是阴差阳错？想想是，想想又不是，其中的滋味五味混杂，一时倒不好想得明白和说得明白。

   那么比较好的办法是不去多想也不去多说了，既然已经干了这一行，即使是一开始你不乐意干的这一行，但已经干上了，就要既来之，则安之，少一些怨天尤人，多一些脚踏实地，先把这行干好了再说。换一句话说，是这行给了你饭碗，是这行养了你全家，你一定也要对得起这行。这样一来，说不定就有了转机，慢慢地你在这行有了起色，慢慢地你可以热爱起你的本职工作。慢慢地你想到了，其实各行各业都可以养人，并不是认准了非得干哪个行当不可，并不是如果自己的愿望达不到就可以成为自己破罐子破摔的理由。

   一九八零年高中毕业后，先在社会上漂荡了几年，种地、修路、伐木、建筑、印刷厂校对，编辑部的编辑，都干过了。一九八七年，参加过一个无线电的三个月的短期培训班，修过一个阶段的家用电器，至此开始与电结缘。一九九四年，进入了一个油田的节能电器厂，那便是自己工控生涯的开始。节能电器厂的业务范围是太宽了，似乎所有电的行当都包罗在内了。电机、变压器、控制柜的生产和维修；电脑销售和维修；厂矿企业电子电器的维修；油田自控设施的技术改造等。我这一个猛子扎下来，“潜泳”了近十年。

   厂部为协调用户关系，也为用户修理一些家用电器，我接修了一台YH901 BAC-800W冰箱彩电全自动稳压保护器，是一种用继电器切换自耦变压器抽头来实现对市电的稳压输出的设备。因为是第一次接触此类设备，不明白其稳压工作原理，对自耦变压器和继电器的工作原理也不太清楚。请教一位维修过稳压器的李师傅，他有点待答不理的样子：“自己看着弄行了。”当时误会这位李师傅有点技术保密，怕别人抢了他的饭碗。其实不是这样的，因设备牵扯到电子电路，李师傅对电子电路也不太明白，故不好回答我的问题。自己想：如果以后有徒弟或别人问我问题，我明白的，要详细解答，不清楚的，也要共同交流，可不能待答不理，让人难堪。无论怎么看，交流稳压器这个东西并不复杂，厂长提议，你画一下线路图，弄明白了再修。自己下了狠心，非把这东西整明白了不可！费了不少的劲，将整机电路图测绘了出来。从图上分析电路原理，就全明白了，并且摸索出了修复后对各个电压段调整使之稳压输出的方案，使之真正达到165V-240V稳压到220V±10%的性能。这一来，李师傅处积压的五、六台，电器维修部积压的一、二十台稳压电源，我便顺手全部给解决了。这是我测绘的第一份电子设备电路图。

   一个注聚站自控系统中一个八路声光报警器坏掉了，器件无图纸，厂家又远，生产急迫，需要短时间修复。设备电路为分立元件组成，采用3AX型锗三极管，由数块电路板构成，那时候因特网还未普及，手头找不到相关的电路资料。而只有具备图纸，明晓电路原理后方能修复。我依仗自己以前一点浅显的电路知识，加班加点测绘出该器件的图纸，分析原理后，居然将其修复！以后，凡是到手的各种电子电器，如原油含水测量仪、可控硅调功加热装置、液位测量报警仪、温度控制仪、可控硅软起动器等各种厂矿企业用的工业电子电器等，以前没捣鼓过的，都先要画出电路原理图，再进而修复。而在测绘当中，遇有不能解析之处，总要想法设法，弄来各种电路资料，务求消灭疑惑之为快。同时又借得较为专业与系统的各类教科书，进行统读。食不甘味，夜不成寝，斗室中挑灯夜绘夜读，往往不知夜之将深矣。两耳少闻窗外事，一心只绘电路图。而就这样下去，一晃眼就是五年。其间所绘图纸达近千张，多为厂矿企业（包括家用）常用机电（电子）设备的电路原理图，原设备图纸大多佚失或根本就无图纸。在原器件不易购到而又须应急修复的情况下，也应急改进了一些设备线路。而绘得多了，见得多了，慢慢也就有“技痒”的感觉，所谓背会唐诗三百首，不会作诗也会诌。自己就试着搞一些小的电路设计。当然难登大雅之堂，但实际应用成功，也难免有些沾沾自喜。如当初竟以一个基极分压射极负反馈的三极管放大电路搞了一个温度自动控制器，一点也谈不上控制精度，而温度回差又较大，但居然也应用在公司总部的热水控制器上！后来为厂部热水器搞的一个温控器，由于采用了运算集成电路，其性能就有了质的提高。

   开始画图，没有电脑，只有手绘。而所谓手绘者，一只碳素笔、一个三角尺、一块绘图板成图而已。2003年以后用上了电脑，将三角尺、绘图板等抛到了一边，就再也不想手绘了。

   想起来，测绘一份电路图真是劳心费力，不是亲力亲为者难知其中的滋味。简单电路和单面印刷线路板自然易为， 一般几个小时可解决问题。可要是碰到双面印刷板和贴片元件，而电路结构又较复杂，元器件多，集成电路多而又型号不明或不是常用电路就有了难度，如变频器主板电路。测绘时A面的一根连线到B面的集成块下面，就不知跑到哪里去了。而且往往是好几块线路板及其外围连线组成整体电路，测绘当中须全神贯注，一点儿也容不得分心，板与板之间的连线要标好记号，一个元器件的连接画错了，会导致一连串的电路错误，一大片电路又得重来。几天下来，几张甚至是一、二十张的草图画完，活才算干了一半多。接下来要将各电路依据信号流程有机地连画起来，同时对不明其功能的集成电路及有些元器件，还要查资料，确定电源端子，输入、输出引脚等，将数十张草图连成几张大体成形的图纸，才算略喘一口气。准备绘制成品图时，要考虑整个电路的信号逻辑关系，元器件的疏密安排，力争做到从原理上便于读图而又能从观感上说得过去，即信号通路一目了然而图面又能较为美观。铅笔绘图易于修改，但有描图、晒图的繁琐过程，而被我弃之不用。用碳素笔绘图时，落笔成错，橡皮又擦不得，只有用刀子刻。刻痕一多，整张图就会惨不忍睹。面对一张白纸，只有考虑周到，近于胸有成图，才能落笔无误，不致于再动用刀子。一个电路图下来，简直是眼、脑、手的高强度乃至超强度的劳动！当然用碳素笔绘图可能会贻笑大方，但碳素笔的一次性成图也使我颇感快慰。画的多了，竟也有一绘而就不须修改竟较为满意的几张，所谓熟能生巧，功到自然成之类，大致如此吧。有时候就想啊，画过这一张，以后不是必须的，就再也不画了，何苦如此劳神费力呢？但一旦遇有新机器、新电路、仍又是重蹈覆辙，再来一回。

   比起测绘复杂电路的艰辛，设计简单控制电路倒反觉容易。比如一个对精度要求不高的温度控制电路或液位控制电路或星/角延时电机起停控制电路，只要明晓其时序（动作）逻辑关系，具备一些基本的加减乘除的的计算能力，明白手头集成电路的电源端子、输入/输出端子的相关功能和工作环境要求，则即可以从事该类电路的设计和制作了。至于具体操作上或采用模拟集成电路或采用数字集成电路，倒在次要。其实此类电路，电路动作无一不呈逻辑关系，即电路的工作特性为开关状态，要么工作在截止区，要么工作在饱合区，不希望出现中间的放大环节，以免造成工作的不稳定，因而既便是采用模拟集成电路，也总是使其工作于开关状态，其输入、输出的关系也相当于数字电路了。但即使是对简单电路的设计，从中毕竟也能看出“功夫”的深浅，学员级与师傅级的设计，明眼人还是一眼就能看出来。比如推动动作继电器的末级电路，只采用一个简单的电压比较器和一只功放三极管，从理论上分析，似乎没什么问题，电路应该能正常工作。但干起活来可能就不太灵光，会导致继电器频繁动作等，而在同相输入端与输出端子之间加装一只大阻值电阻，增加其电压回差，则问题便得以妥善解决。再比如一个由可控硅控制继电器的电路，忽略了栅极和阴极之间的那只小电容，则电源的轻微波动，附近环境中大电流器件（电感元件）的开断等，都会造成可控硅的误导通，使电路莫名其妙地误动，让人大伤脑筋。解决的办法同样是非常简单，加装一只小电容即搞定。越是在此细微末节之处，反倒能看出“功力”的高低。对机电控制电路而言，电路简洁，动作可靠是至高原则。因而另一见出“功力”高低之处的是：同等功能的电路，则使用元器件愈少愈好，除了必不能省去的上文中的回差电阻、消噪电容之类，则电路简洁能使故障率降低，可靠性提高。那种简单功能的电路，使用大量元器件，信号通道弯路多而直路少，动辄故障百出电路误动，为我所不欣赏，我认为乃是一种不成熟的表现。

   时代的发展，尤其是电子电路的发展，实在可谓神速！二十年前电子电路，以三极管为主的分立电路居多，再以后，集成电路的应用多起来，而似乎是一夜之间，单片机电路大行其道，已成独霸天下之势。就设计而言，分立电路的设计难度较大，一个实现简单功能的电路要用到十几支甚至几十只三极管单元电路，好大一块电路板哟！其中每一级的电流放大倍数、电压放大倍数，是交流耦合还是直流耦合，是交流反馈还是直流反馈是电压反馈还是电流反馈等，都要弄明白并加以细致核算，做成整机电路后还要做细心的统调，是一点也马虎不得的。我对分立电路的设计者怀有敬意。而集成电路的设计相对来说就容易多了，明白了其功能用途，拿过来用就是了。一个简单控制电路，仅需几块甚至是一块集成电路就可以了。一般的人——不需要师傅级的，就可以办了。并且集成电路的外围电路和元件数少得多了。待做成后，只要电源电压、电阻电容的取值大致错不了，电路就能干活，调试几乎是不需要的。对单片机电路的设计，只懂得编程法则，任意不同的电路功能，均使用同一个片子，就能按你的意愿来实现，真是方便极了。但是第一种电路的设计，非得对基础电子电路的原理相当透彻才可为之；第二种设计，对原理半通不通的，也能将就，知道集成电路的功能会用就是了嘛；第三种电路设计，几乎已超出平常“电路设计”的范畴，你想要电路干什么活，直接向片子里灌输你的意图就可以了。当然对一、二、三种设计能一一贯通的人会成为设计的顶尖高手，起码做出的单片机外围电路也非常地道过关，工作起来是那么回事。也见过只懂编程，对基础电路原理尚未吃透的人，搞出单片机电路，却因外围电路的缺陷，而不能正常工作的事。毕竟学海无涯，电子领域博大精深，谁也不敢轻易说自己的功夫就到了家。许多人终其一生，在“电”上究竟掌握了多大的一块，也难说得清。

   但就维修而言，分立元件构成的线路板修起来稍嫌繁琐，却大多无“修不了”之虞，对三极管放大、振荡、开关电路基本原理大致吃透的人，修复所有的电路板都不成问题，可以说是无坚不摧。对这类电路的修理，稍稍具备测绘电路的能力，是不须依赖图纸等资料的，几个单元电路通了，几百个、几千个由基本单元电路构成的复杂电路也就通了。万变不离其宗，其难度并不是太大。对于由集成电路构成的电子电路的维修，在具备集成电路有关资料的前提下，检修起来则非常简便，如对数字电路的检修，其输入、输入引脚只有高、低电平两种状态。但倘若不明白其标注型号的含义，或竟是从未见过此类集成电路而又找不到相关资料，或型号由厂家出于保密原因已经抹掉但解析不了是何种类型的集成块，则修理过程只有卡壳一途。在测绘中当然也可根据集成电路的电路引脚位置和输入、输出的逻辑关系以人为改变其输入信号测试其输出状态的方法判断其属于哪种类型的集成电路。依据此法，在测绘中也“破译”过一部分抹掉型号的片子。对常用的14引脚集成电路，4和11脚接电源的为模拟电路，7和14脚接电源则肯定是数字电路。输入、输出关系呈一进一出的，并呈高低电平相反关系的，是反相器集成电路；两输入端一输出端的，则可分别在两输入端加相应电压并测其输出端电压的变化，以判断其属于与门、与非门、或门、或非门同或者是其它电路。若上述方法完全不灵验，则只有放弃。所以这类电路的维修对资料的依赖性有所增强，设计和修理能力再强再高的人也不能完全保证能如数修复。只能采用变通方法修复一部分，比如在明白电路的功用后，将不能修复部分另设计制作一个电路替代之，也不失为修复一良方。但如果对电路功用尚不明晰，就无可奈何之了。对第三类电路的维修，因为单片机的外围电路非常简单，检修起来不成问题，成问题的是单片机本身，在具有单片机引脚功能电压资料的前提下，除了检查其中常规的“|工作三要素或四要素或五要素”和进行外部调整外，单片机不干活你能拿它怎么办？有事先“装好”原程序的片子更换，当然能修复。无现成片子，即使懂编程的人大多也无法下手。所以这类电路对资料的依赖性是绝对的，手头无资料只有彻底拜拜，不用费神多想。这类电路的维修尚具备另一特点：即硬件部分往往没有故障，单片机本身也不坏，其“工作三要素”也全都具备，单片机“罢工”的原因是因为调整（或称工作指令编程）不当造成的，是人为下的“停工”命令呀。只要按正确指令重新调整之，则整部机器能起死回生。像应用广泛的变频器，很多故障就是如此修复的。不必动电烙铁，按按面板按键便修复了。但是没有说明书不行，调不了。该类机器依赖产品说明书、依赖厂家提供的参数调整资料、依赖厂家提供的原配件，是不容置疑的。“调整修复”所占的比例日益增大。处在第一种设计层面的高手，其辉煌已成昨日黄花，雄风难在，很快就要无用武之地了，靠既有技艺吃不成饭了。今日的电子电路设计和维修已然有了质的变化！人不学习要落后，在今天成为残酷的现实。但电机、变压器等修理行业，虽也不断进步，但只有些微变化，三个月或一、两年手艺一成，则一辈子靠此手艺吃饭，没有问题。从事这些行业的人倒是有福了。而从事电子电路的设计或维修，不学习不行啊。更新换代太快了，不赶趟不行啊。

   测绘当中，碰到一个好的电路，如饮佳酿，令人神清气爽，大慰心怀。好的电路，思路缜密，结构简洁，于平实中见精神，测绘成图，阅之让人心悦诚服，如会良师益友，时有使人茅塞顿开之感。测绘过一些专家级人物设计的电路，其中也发现有先天性的缺陷；测绘到一些非专业人士的电路设计，也能见出专业的功力。世风世道，莫非如此？一些人卖了一辈子的青菜，闲暇时鼓捣了几个电路，却竟是颇具功力的专业性电路，但却无处派上用场，慢慢尘封遗忘。其怀才不遇乎？其阴差阳错乎？此类现象一方面说明“盛名之下，其实难符”，国人之高等教育存有弊端，也说明千万莫以名、貌、势取人，百姓之中不乏高人，不乏我师啊。

   我做过一个十年总结。从94年冬至08年冬，历时十五载，草图两千余张，成图五百余张，其中五分之四为测绘图纸，五分之一为设计图纸，有10种左右，曾做成一定数量的电器产品，达到了现场应用要求。但自己在电子电路上的作为，只能算作三流水准。在我看来，能跻身一流者，已然登堂入室，一窥电子技术之堂奥，身怀绝技而不张扬，功夫渐入化境，从心所欲而不逾矩，做人和做电路，皆如行云流水，率真自然而不失大家风范。能够得上二流水准者，已非常难得，设计和维修都已具备较高水平，俗语说的理论和实践的结合已基本到位，而电子电路的知识较为全面，做出的电路虽不能说很优化，但实际应用没什么问题，非大师级的人物也难看出有何缺陷。其实要达到一流水准，谈何容易！自身主观的努力是一个方面，先天的禀赋和所处的环境条件，等各方面的综合因素都起到决定性作用，非上上资质加以机缘和合，不能成就。不唯从电，其它各个行业，莫不如此。有的人终其一生从事该专业，却只能在三、四流之中转圈子，有的人从事时间不长，却能初露锋芒，不同凡响，凡事都是因人因事因时因势而异，不好论上下高低和成败得失的。三、四流者，只能说是刚刚入门，尚未登堂入室，才有了一点门道，尝到了些许滋味，正路漫漫其修远兮，我却已经人到中年。

   珍惜现在，以感恩之心，做好自己的本职工作，少计较一点个人得失，多为他人着想一点——作为员工，也不妨多为老板着想一点。学习金牌工人许振超，站好自己的岗，尽好自己的本份。三百六十行，行行真的是可以出状元的啊。

                                                    旷野之雪

                                                    2009年7月21日

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大家好！如您所说，俺不是领导，以前当过小领导，也是技术小领导，不是纯行政的啊。
希望以后能当上大领导啊，可以把大家提拔上来啊。呵呵。