Файл: Основы технической эксплуатации ЭЦВМ..pdf

140

ния операций © арифметическом устройстве, и способы фиксации этих ситуаций сведены в табл. 3-11.

Схемы фиксации аварийной ситуации при возникно­ вении таковой выдают сигнал запрета выполнения дан­ ной операции.

3-3. ДИАГНОСТИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ

С повышением требований к надежности работы вы­ числительных машин проблема восстановления отказав­ шей ЭЦВМ приобретает особое значение. Время восста­ новления складывается из времени поиска вышедшего из строя элемента1 и времени, необходимого на его за­ мену. Отыскание места неисправности — это медленный и утомительный процесс, заключающийся в опознании неисправных элементов, которые не отвечают требуемой реакции на заданное воздействие.

Как показывает опыт, более 70% общего времени, необходимого для восстановления вычислительной маши­ ны, затрачивается на локализацию неисправности. В связи с этим вопрос организации рациональной про­ цедуры диагностического контроля является чрезвычайно актуальным. Особенно высокие требования в этом отно­ шении -предъявляются к системе поиска и устранения не­ исправностей в управляющих цифровых вычислительных машинах. ■

Основным фактором, определяющим практическую ценность системы диагностического контроля, является то, насколько быстро она позволяет обнаружить и устра­ нить неисправный элемент.

На время восстановления машины большое влияние оказывает квалификация обслуживающего персонала, поэтому необходимо постоянно стремиться к ее повыше­ нию. Однако далеко не всегда молено надеяться на то, что весь обслуживающий персонал будет иметь достаточ­ но большой опыт эксплуатации машины.

-С целью уменьшения времени восстановления необхо­ димо -систематизировать способы поиска неисправных элементов для каждого конкретного типа машины. В ре­ зультате систематизации должны быть выработаны ре­

1 Под элементом при поиске места неисправности будем пони­ мать такую самостоятельную конструктивную часть, которая в слу­ чае наличия в ней неисправности полностью заменяется. Это может быть блок, плата, модуль и т. д.

141

комендации обслуживающему персоналу, предусматри­ вающие эффективную стратегию поиска.

Практически поиск места неисправности может быть реализован вручную — с помощью инструкции.

При составлении инструкции необходимо для получе­ ния эффективной стратегии поиска иметь список возмож­ ных неисправностей, вероятностное распределение для них и список возможных проверок. Наилучшая инструк­ ция может быть составлена высококвалифицированными спецналистами-эксплуатацнонпиками в содружестве со специалистами в области статистической оптимизации процесса поиска места неисправности. Инструкция долж­ на предусматривать использование проверочных тестов, контрольно-измерительной аппаратуры, а если есть воз­ можность, то и имитаторов.

Поиск места неисправности обычно начинается после непрохожденпя проверочного теста. Как уже отмечалось в § 3-2, хорошо составленный проверочный тест должен обладать в какой-то степени диагностическими свойства­ ми и указывать место неисправности с точностью до устройства. Исходя из этого, инструкцию по поиску удоб­ но составлять не на машину в целом, а на отдельные устройства. При составлении инструкции необходимо предварительно установить степень детализации места неисправности, т. е. глубину поиска. Целесообразно уста­ навливать глубину поиска с точностью до сменного бло­ ка или платы. В этом случае последствия отказа ликви­ дируются простой заменой неисправного блока (платы) ' на исправный, взятый из ЗИП, с последующим ремонтом неисправного. Естественно, такая замена может быть произведена при условии наличия в ЗИП комплекта сменных блоков или плат.

Несмотря на принципиальную возможность «ручного» контроля отказавших элементов обслуживающим персо­ налом, возрастание сложности вычислительных машин и условий их применения все больше исключает такой кон­ троль даже при самой современной его организации. В связи с этим в последнее время все шире начинает внедряться в процесс эксплуатации ЭЦВМ автоматиче­ ская диагностика неисправностей с помощью самой от­ казавшей машины (самодиагностика). При самодиагно­ стике система диагностического контроля органически использует возможности самой вычислительной машины по максимальной локализации неисправности.

142

Как показано в § 3-1, диагностический контроль де­ лится на программный, аппаратный и программно-аппа­ ратный.

Программный диагностический контроль осуществля­ ется с помощью диагностических тестов. Диагностические тесты обычно разрабатываются не на машину в целом, а на отдельные устройства и применяются после того, как с помощью теста будет определено неисправное устройство.

Разработка диагностических тестов для устройств ма­ шины, насчитывающих большое количество элементов, весьма трудоемка и требует от их разработчика хороше­ го знания машины и большого опыта ее эксплуатации.

Достоинством диагностических тестов является то, что они не требуют дополнительной аппаратуры и изменения структуры машины.

Аппаратный диагностический контроль осуществляет­ ся с помощью введенного в структуру машины дополни­ тельного контрольного оборудования, причем чем выше степень локализации неисправностей, тем больше вели­ чина аппаратурных затрат.

К достоинствам аппаратного диагностического кон­ троля можно отнести отсутствие задержки в определении места неисправности.

Однако такой вид диагностики сложен в реализации, так как требует принципиально нового подхода к выбору логических и конструктивных элементов, узлов и струк­ туры машины.

Программно-аппаратный диагностический контроль является комбинацией двух предыдущих видов диагно­ стического контроля. Разумное совмещение программно­ го и аппаратного методов диагностического контроля позволяет в значительной степени реализовать положи­ тельные качества каждого из них.

При исправном состоянии устройств машины между входными и выходными величинами всех элементов схе­ мы существует вполне определенная логическая зави­ симость. В случае появления неисправности в одном из элементов устройства' эта зависимость изменяется, вызы­ вая нарушение логических функций схемы, что в свою очередь приводит к появлению ошибки при выполнении на машине определенного примера или группы примеров. Эта закономерность может быть положена в основу диагностики места неисправности.

143

Таким образом, при составлении диагностических тестов задачу можно свести к нахождению связи между определенными неисправностями и теми ошибками, кото­ рые они вызывают.

Составлению диагностических тестов должна предше­ ствовать большая работа по определению всех наиболее вероятных физических неисправностей и соответствую­ щих нм примеров, выполняющихся невернопри воз­ никновении каждой из неисправностей. На основа­ нии проведенной работы для каждого типа ЭЦВМ со­ ставляется своя, так называемая диагностическая таб­ лица.

При составлении диагностической таблицы следует пользоваться статистикой о количестве и видах неисправ­ ностей, полученной в процессе эксплуатации ЭЦВМ, и методами физического моделирования работы машины при внесении в нее различных неисправностей.

Метод физического моделирования заключается в ис­ кусственном внесении неисправностей в устройство и определении реакции на нее примера, выполняемого на машине.

В диагностическую таблицу следует включать только неисправности, приводящие к предельному изменению параметров, а следовательно, к стабильному изменению логической структуры устройства.

Диагностика неисправностей, являющихся следствием количественных изменений параметров и проявляющих­ ся под воздействием случайных причин, требует приме­ нения специальных, так называемых профилактических режимов. Поиск неисправности в этом случае ведется при пониженном или повышенном против нормы питаю­ щем напряжении. При таком режиме неустойчивые не­ исправности могут приводить к стабильному изменению логической структуры и обнаруживаться с помощью диагностического теста.

При определении перечня возможных неисправностей для диагностической таблицы необходимо иметь в виду, что существует группа неисправностей, локализация ко­ торых на неисправной машине с помощью диагностиче­ ских тестов выполнена быть не может. К таким неисправ­ ностям, которые приводят к полному нарушению работы машины, можно отнести неисправность цепей литания, дешифратора кода операции, генератора тактовых им­ пульсов и т. д. ,

144