Файл: Основы технической эксплуатации ЭЦВМ..pdf

ряду неконтролируемых с помощью диагностических тес­ тов и вычеркнуть из диагностической таблицы.

В результате проделанной работы получится таблица, которая может содержать несколько тысяч столбцов и не один десяток, а сотню строк.

Рассмотренный выше способ предполагает одну и ту же неисправность вводить в устройство столько раз, сколько элементарных программ используется в диагно­ стической таблице. Процесс этот весьма трудоемок. Про­ ще заполнять диагностическую таблицу следующим об­ разом. В устройство вводится неисправность Л/4 и прове­ ряется реакция на нее поочередно всех элементарных программ Pu Р2, ..., Pt,. Результаты заносятся в первый столбец таблицы. Аналогичные проверки необходимо поочередно провести для всех ЙД неисправностей. В от­ личие от первого второй способ требует вводить в устрой­ ство каждую неисправность только один раз.

После составления таблицы следует произвести ее анализ. Если в таблице будут нулевые столбцы, необхо­ димо попробовать подобрать дополнительные элементар­ ные программы, реагирующие па неисправности, соответ­ ствующие этим столбцам. В случае невозможности подо­ брать такие программы нулевые столбцы из таблицы выбрасываются.

Независимо от способа составления диагностической таблицы комплекс элементарных программ Ри Л>, • ■ Pit, объединенный программой-диспетчером, может быть использован в качестве диагностического теста для лока­ лизации неисправностей N it N2, ..., Nh с той или иной степенью точности.

Для сокращения времени отыскания неисправности необходимо, іво-перівыХ, использовать по -возможности более короткие элементарные программы, и, во-вторых, определить оптимальную последовательность их выпол­ нения. Можно организовать -поиск -места неисправности При построении диагностического теста путем последова­ тельного анализа каждой очередной элементарной про­ граммы и в зависимости от исхода принимать решение на переход к очередной программе.

Используя табл. 3-12, рассмотрим принцип организа­ ции диагностического теста.

Схема, определяющая последовательность выполне­ ния элементарных программ Ри Р2, ..., Рі„ показана на рис. 3-18.

146

сти N3, Л/д^И Nk отсутствуют. При этом надо перейти

коли те?1011 программеРеагирующей на максимальное количество •неисправностей. Такими программами будут

программы Л , Ръ каждая из которых позволяет выявить

ляет^ ппДч?рПпТабЛ' ЗА2 такую программу, которая позволяет разделить неисправности N* и АД Такой програм-

руемом устройстве неисправности Nu а неверное — о на­

нпг™Рд/ТІ?,ал/ИЛЬН0М выполненн" программы Рі неисправ­ ности УѴ2 и Ni в контролируемом устройстве отсутствуют

и надо в диагностической таблице найти программу ко­ торая позволяет разделить неисправности Nt и N, Такой программой может быть программа Р2. Неправильное ее выполнение свидетельствует о наличии в контролируемом устройстве неисправностей N t или АД которые, так же как и неисправности N3 и N5, будут неразделимы и для

н\ локализации требуется применить какие-либо допол­ нительные приемы диагностики.

Правильное выполнение программы Р2 свидетельству­ ет о полной исправности контролируемого устройства.

Диагностический тест необходимо выполнить таким образом, чтобы результаты работы выводились на печать в виде кодов соответствующих неисправностей.

Можно рекомендовать и другой путь построения диагностического теста. Он базируется на комбинацион­ ном методе поиска неисправности, который характерен тем, что анализируется не каждая элементарная про­ грамма в отдельности, после чего принимается решение на последующие действия, а комбинация реакций этих элементарных программ на состояние устройства. После выполнения всех элементарных программ полученные комбинации единиц и нулей сравниваются с комбинация­ ми единиц и нулей в столбцах диагностической таблицы

и определяется неисправность, которой эта комбинация соответствует.

Процесс составления диагностической таблицы мож­ но автоматизировать. Для этого необходимо предвари-

телыю разработать специальный алгоритм, способный решать следующие задачи:

1)моделировать на ЭЦВМ работу контролируемого устройства машины;

2)моделировать работу остальных неконтролируе­ мых устройств машины с имитацией их воздействия на входы контролируемого устройства в той последователь­ ности, в какой они должны действовать в действитель­ ности;

3)изменять логическую структуру модели в соответ­

ствии с перечнем неисправностей.

Естественно, что для разработки алгоритма необхо­ димо иметь перечень возможных неисправностей.

При наличии такого программно-реализованного алгоритма диагностическая таблица составляется на за­ ведомо исправной ЭЦВМ автоматически, не требуя вво­ да в контролируемое устройство реальных неисправно­ стей.

Однако подготовительный этап, связанный с разра­ боткой алгоритма и его программной реализации, очень сложен и трудоемок.

' При рассмотрении принципов построения диагности­ ческих тестов все рассуждения основывались на том, что в контролируемом устройстве в одно и то же время воз­ никает лишь одна устойчивая неисправность, под воздей­ ствием которой любая элементарная программа дает вполне определенный единственный результат.

Не исключен случай, когда в контролируемом устрой­ стве может возникнуть одновременно не одна, а несколь­ ко неисправностей. При этом диагностический тест мо­ жет не обнаружить неисправность или выдать ошибоч­ ный результат.

Необнаружение групповой неисправности возможно тогда, когда эти неисправности скомпенсируют друг дру­ га. Такой случай в принципе возможен, хотя и мало­ вероятен.

В общем случае можно считать, что возникновение ' групповой неисправности в устройстве не должно ском­ пенсировать все одиночные неисправности (Л. 18].

Исходя из этого, при наличии групповой нескомпен­ сированной неисправности должны выполняться, неверно те элементарные программы, которые обычно реагируют на каждую в отдельности неисправность из числа вошед­ ших з групповую. Поэтому при наличии групповой не-

149

исправности в результате первого выполнения диагности­ ческого тестаможет быть найдена, как правило, хотя бы одна неисправность, устранив которую следует выпол­ нить тест еще раз. В случае невозможности обнаружить групповую неисправность с помощью диагностического теста необходимо воспользоваться другими методами диагностики.

Разработать такую диагностическую таблицу, в кото­ рой будут предварительно проанализированы воздейст­ вия всех возможных комбинаций неисправностей на на­ бор элементарных программ, практически не представ­ ляется возможным.

3-4. ПРОФИЛАКТИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ

Рассмотренные в § 3-2 и 3-3 принципы контроля тех­ нического состояния ЭЦВМ рассчитаны в основном на обнаружение и локализацию неисправностей, возникаю­ щих в результате необратимых процессов в отдельных деталях и схемах устройств машины. Такие неисправно­ сти очевидны и им соответствуют явно выраженные при­ знаки, приводящие к устойчивому изменению логической структуры устройств. Однако, как было показано выше, в машине часто возникают неисправности, обусловленные постепенным ухудшением технических параметров радио­ электронных деталей, окислением контактов, коррозией пайки и т. д. К таким неисправностям можно отнести нарушение слоя перехода и утечку между электродами в полупроводниковых приборах, разрегулировку и залилание контактов в электромеханических реле, нарушение эмиссионных свойств катода и нарушение вакуума в элек­ тровакуумных приборах и т. д. Эти явления возникают в результате медленных физико-химических изменений в структуре деталей, их старения и изменения свойств под влиянием различных внешних воздействий. По мере изменения параметров деталей и схем и приближения их к предельно допустимым (граничным) значениям да­ же незначительные колебания питающего напряжения, температуры, влажности и т. д. могут вызвать появление случайных сбоев в работе машины. Такие элементы являются потенциальными носителями неисправностей, так как дальнейший уход параметров может привести к устойчивому изменению логической структуры блока или устройства и к превращению эпизодически появля­ ющихся случайных сбоев в систематические. Опыт экс-

150

плуатации показывает, что неисправности, обусловленные постепенным уходом параметров деталей и схем, состав­ ляют .более половины всех возникающих в машине не­ исправностей. Так, например, полупроводниковые и электровакуумные приборы выходят из строя постепенно в 70—80 случаях из 100, трансформаторы, реле и пере­ ключатели — в 50—60, резисторы — в 20—30, а конден­ саторы— в 7—10 случаях из 100. Кроме того, следует иметь в виду, что к устойчивым неисправностям относят неисправности, которые происходят из-за отсутствия ин­ формации о постепенных изменениях состояния элемен­ тов машины. При наличии предупредительной информа­ ции основная масса постепенно возникающих и некото­ рая доля внезапных неисправностей может быть своевре­ менно предотвращена. Предупреждение возникновения неисправностей в ЭЦВМ, т. е. обнаружение и замена элементов машины, параметры которых приближаются к предельно допустимым (граничным) значениям, состав­ ляет основное содержание профилактического контроля. Получать предупредительную информацию или, иными словами, прогнозировать момент выхода из строя эле­ ментов машины можно разными методами. Один из них, именуемый инструментальным, применяется в тех случа­ ях, когда постепенные изменения физико-химической структуры элементов могут быть каким-либо образом проконтролированы. Инструментальное прогнозирование неисправностей производят путем измерения значений прогнозируемого параметра элемента или выходного параметра схемы (блока, устройства) машины. Прогно­ зируемым параметром называют такой параметр, кото­ рый в любой момент времени характеризует изменение физико-химической структуры элемента. В качестве про­ гнозируемого параметра могут быть использованы кру­ тизна характеристики электровакуумного прибора, ток эмиссии и нулевой ток коллектора для полупроводнико­ вых приборов и т. д. Выходным параметром называют такой параметр схемы, блока или устройства ЭЦВМ, который зависит от необратимых изменений структуры входящих в них элементов. Необходимым условием про­ гнозирования по выходному параметру является знание корреляционной зависимости между выходным парамет­ ром схемы, блока или устройства и показателем качест­ ва входящих в них элементов. Выбор параметров про-

1 гнозирования обычно осуществляется по результатам

151

накопленной в процессе эксплуатации статистики или но результатам специально проведенных измерений. Метод прогнозирования неисправностей по изменению прогно­ зируемого параметра требует, как правило, изъятия эле­ ментов из блоков и затем после проверки их с помощью специальней контрольной аппаратуры установки па свое место. Это в свою очередь может привести к появлению дополнительных неисправностей. Кроме того, измерение параметров элементов производится в условиях, отлича­ ющихся от реальных, так как элементы изымаются из схемы. Метод прогнозирования неисправностей по изме­ нению прогнозируемого параметра применяется главным образом для проверки электровакуумных приборов.

Метод прогнозирования неисправностей по изменению выходного параметра позволяет, контролировать полно­ стью схему, блок или устройство машины, п с этой точки зрения он предпочтительнее метода прогнозирования не­ исправностей .по изменению прогнозируемого параметра. Основной трудностью при применении этого метода явля­ ется необходимость получения на стадии разработки и изготовления машины корреляционной зависимости меж­ ду выходными параметрами и показателями качества входящих в блок или устройство элементов.

Определение состояния элементов по изменениям про­ гнозируемого и выходного параметров можно проводить как в нормальном эксплуатационном, так и в специаль­ ном профилактическом режимах.

При прогнозировании состояния элементов в нор­ мальном эксплуатационном режиме производится пери­ одический замер параметров (прогнозируемых или вы­ ходных) и затем по результатам экстраполяции хода их изменения определяется момент возможного наступления неисправности. Если момент выхода из строя ожидается до начала очередных регламентных работ, производится замена ненадежного элемента на кондиционный. Основ­ ным достоинством данного метода является высокая достоверность прогноза без значительного сокращения срока службы элементов, блоков и устройств машины. Однако из-за трудности определения законов изменения параметров и уровней, при которых следует считать эле­ мент надежным, данный метод широкого применения не нашел.

Более широкое применение нашел метод прогнозиро­ вания неисправностей путем измерения параметров

152

в процессе создания специальных профилактических ре­ жимов элементов, блоков, устройств и машины в целом. Сущность метода заключается в том, что за счет искус­ ственного создания утяжеленных режимов выявляются критичные элементы.

Создание профилактических режимов работы может быть осуществлено: изменением питающих напряжений блоков и устройств машины; изменением частоты глав­ ных синхронизирующих импульсов машины; изменением параметров сигналов, поступающих на вход элементов, блоков и устройств; изменением температурных режи­ мов и т. д.; встряхиванием и простукиванием отдель­ ных блоков машины для выявления механических де­ фектов, окислений разъемных контактов и коррозии пайки.

Поскольку питающее напряжение легче всего изме­ нить, постольку первый способ наиболее часто применя­ ется для создания профилактических режимов. При со­ здании таких режимов применяют изменения напряже­ нии па базах и коллекторах^транзисторов; изменение токов постоянного подмагничивания для ячеек на ферри­ товых сердечниках, трансфлюксорах и т. д.; изменения напряжений смещения и анодного напряжения электрон­ ных ламп; изменение напряжения накала электронных ламп и т. д.

Различают статические и динамические профилакти­ ческие режимы. При статическом режиме контрольные значения напряжении остаются постоянными в течение всего цикла профилактического контроля, а при дина­ мическом режиме предусматривается периодическое из­ менение питающего напряжения.

Увеличение частоты главных синхронизирующих им­ пульсов машины вызывает форсированный режим рабо­ ты динамических узлов (счетчиков, счетно-импульсных сумматоров и т. п.) и позволяет судить о временных ха­ рактеристиках элементов, т. е. контролировать запас времени для завершения переходных процессов.

Изменением температурных режимов можно пользо­

основы блоков и панелей. Однако в силу того, что изме­ нение температуры и влажности требует длительного времени и с трудом поддается регулировке, этот способ практически не применяется.

153