Файл: Основы теории и конструкции контрольно-проверочной аппаратуры авиационных управляемых ракет учебник..pdf

Автоматизированным называется средство контроля, выполня­ ющее свои основные функции с частичным участием человека-опе- ратора. Оно представляет собой комплекс специально разработан­ ных измерительных,, имитирующих, коммутационных и других устройств, обеспечивающих автоматизацию части операций конт­ роля. Оценка результатов контроля производится автоматом, но выбор режимаконтроля, измерение сложных параметров произ­ водятся оператором. При работе с такими средствами контроля оператор до 65% всего времени проверки затрачивает на ручное управление и другие операции.

Автоматическим называется средство контроля, выполняющее свои функции без участия человека-оператора, кроме операций включения и выключения. Оно обеспечивает автоматизацию всех операций, связанных с обработкой полученной в процессе конт­ роля информации, и производит оценку исправности объекта с вы­ дачей результатов проверки, а иногда с указанием мест отказов без вмешательства оператора. Роль оператора сводится к вклю­ чению аппаратуры и выбору режимов работы системы контроля. Эта работа составляет менее 5% рабочего времени, затрачивае­ мого на проверку.

Применение автоматизированных и автоматических средств контроля позволяет:

— сократить время, затрачиваемое на проверку, вследствие чего повышается боеготовность и уменьшается износ боевой техники;

—исключить субъективность при оценке результатов контроля;

—снизить требования к уровню квалификации операторов;

—обеспечить автоматическую регистрацию значений парамет­ ров, что необходимо для последующего анализа и прогнозирова­ ния отказов, при этом появляется возможность централизованной обработки на ЭВМ результатов контроля большого числа одно­ типных объектов и выработки рекомендаций по ремонту и дора­ боткам этих объектов;

— осуществить иногда автоматический поиск неисправностей с указанием их места и выдачей инструкции по устранению де­ фекта.

По характеру межблочных функциональных связей различают

ступают команды на запуск последующего (ФБ2) и т. д. Измене­

20

о значении тех или иных параметров. Команды выдаются в соот­ ветствии с заложенной в ЦБУ программой и зависят от информа­ ции, поступающей из ФБ.

Первый тип АСК распространен при реализации простых авто­ матизированных устройств, в том числе и контрольных автоматов, получивших наименование с п е ц и а л и з и р о в а н н ы х (из-за же-

Рис. 1.3. Автоматизированные средства контроля с рассредоточенными функциональными связями

стких функциональных связей). Способ не требует применения ЦБУ, что при малом числе ФБ значительно уменьшает объем ап­ паратуры, но имеет два недостатка:

—изменение программы связано с изменением монтажа схемы;

—при большом числе ФБ схемы соединений настолько услож­ няются, что практическая реализация их становится невозможной.

Рис. 1.4. Автоматизированные средства контроля с концентрированными функ­ циональными связями

От перечисленных недостатков свободен второй тип АСК. На­ личие ЦБУ позволяет осуществлять замену программы без изме­

нения структуры схемы. В этом случае построение структурной схемы сводится к выбору структуры ЦБУ, определению его мощ­ ности (количества входов и выходов, объема программы) и к определению состава функциональных блоков. Особенно удобно применять указанный способ управления в том случае, когда в про­ цессе эксплуатации автоматизированного средства контроля необ­ ходимо изменять режим его функционирования.

По целевому назначению средства автоматизированного конт­ роля делятся на универсальные и специализированные.

Универсальные средства контроля предназначены для решения задач контроля различных типов объектов. Структура подобных средств контроля состоит из двух частей: универсальной и специа­ лизированной. В состав универсальной части входят основные функциональные блоки, обеспечивающие обработку полученной информации, принятие решения о результатах контроля и их инди­ кацию и регистрацию. В состав специализированной части входят блоки, предназначенные для работы с конкретными типами объек­ тов. Эта часть средства контроля является сменной.

Специализированные средства контроля проверяют один тип объектов. Они имеют жесткую программу работы и не могут пере­ страиваться для контроля других объектов.

По способу снятия и обработки информации средства контроля подразделяются на три основных типа: аналоговые, цифровые и аналого-цифровые.

Аналоговые средства контроля характеризуются тем, что обес­ печивают контроль параметров без предварительного преобразо-' вания сигналов, поступающих с объекта контроля. Получение, пе­ редача и обработка информации о техническом состоянии объекта контроля производится в непрерывной (аналоговой) форме. Ана­ логовые средства контроля являются достаточно простыми, так как не требуют перевода сигналов из одной формы в другую, в то же время они отличаются недостаточной универсальностью, слож­ ностью автоматизации процесса контроля и невысокой точностью. Перечисленные недостатки ограничивают широкое использование аналоговых средств контроля. Такие средства целесообразно при­ менять в качестве специализированных устройств контроля для оценки технического состояния отдельных объектов.

Цифровые средства контроля (рис. 1.5) обрабатывают всю ин­ формацию, получаемую с объекта контроля в цифровом (дискрет­ ном) коде. С объекта контроля измеряемый параметр в аналого­ вой форме подается в преобразователь «аналог—код». С выхода преобразователя значение параметра в цифровой форме поступает в устройство сравнения, куда одновременно подается из запоми­ нающего устройства эталонное значение параметра. После сравне­ ния текущего и эталонного значений параметра полученная раз­ ность поступает в устройство анализа, где она сравнивается с полем допуска, в результате чего принимается решение об исправ­ ности объекта контроля по данному параметру.

22

Аналого-цифровые средства контроля (рис. 1.6) обрабатывают всю информацию, получаемую с объекта контроля, в смешанной аналого-цифровой форме. Процесс сравнения контролируемого па­ раметра с эталонным значением в этих системах происходит в ана-

Рис. 1.5. Структурная схема цифрового средства контроля

лотовой форме, а полученная разность преобразуется в цифровую форму и анализируется в дискретной форме. Средства контроля этого типа обладают достоинствами как цифровой, так и анало­ говой аппаратуры и находят широкое применение.

Рис. 1.6. Структурная схема аналого-цифрового средства контроля

§ 5. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СРЕДСТВ КОНТРОЛЯ

Свойства любого средства контроля оцениваются рядом харак­ теристик, одна часть которых в зависимости от целевого назначе­ ния аппаратуры может изменяться, а другая часть является об­ щей для всех средств контроля. Эти общие характеристики позво­ ляют сопоставлять различные средства контроля, аналогичные по назначению, но использующие различные принципы построения и конструктивно-технические решения.

Совокупность общих характеристик можно условно разбить на три группы. К первой группе характеристик, отражающей степень совершенства средств контроля, относятся: достоверность резуль­ татов контроля и быстродействие. Ко второй группе характери­ стик, отражающих особенности эксплуатации и применения средств контроля, относятся: время подготовки, степень автоматизации,

23

степень универсальности, емкость, наличие самоконтроля, возмож­ ность поиска неисправностей и возможность прогнозирования от­ казов. В третью группу общетехнических и экономических харак­ теристик входят: масса, габариты, надежность и стоимость.

Рассмотрим более подробно некоторые наиболее важные из характеристик каждой группы.

Достоверность результатов контроля изделия или его пара­ метра— это степень объективного отображения результатами контроля истинного технического состояния контролируемого изде­ лия или величины действительного отклонения значения пара­ метра.

Достоверность зависит от полноты информации, получаемой в процессе контроля от объекта, и от возможных потерь информа­ ции, вызванных погрешностью измерений средства контроля. По­ грешность измерений складывается из ошибок, свойственных при­ нятым методам измерений, ошибок, вызванных преобразованием и нормализацией измеряемого сигнала, и ошибок, вносимых схе­ мами сравнения и принятия решения.

Наличие больших погрешностей измерения приводит к ошиб­ кам в оценке состояния объекта контроля. В результате часть объектов может быть ошибочно забракована, а другая часть оши­ бочно признана годной. Вероятность получения ошибочного резуль­ тата «не годен» и вероятность получения ошибочного результата «годен» называются вероятностью ложного отказа Рл. о и вероят­ ностью необнаруженного отказа Рн.0. Они могут количественно характеризовать достоверность контроля.

Быстродействие — средняя скорость оценки контролируемых па­ раметров, определяемая как отношение числа контролируемых цепей к суммарному времени, затрачиваемому на их контроль (за исключением времени на ручные операции).

Преимущества, получаемые за счет большого быстродействия АСК, можно разделить на два вида. Один из них заключается в возможности выполнения всей проверки за очень короткое время. Другой вид, имеющий не менее важное значение, иногда назы­ вается возможностью специальных измерений и заключается в про­ ведении таких измерений или проверок, которые имеют смысл только в том случае, если они производятся в течение короткого промежутка времени.

Возможность проведения сложной проверки за короткое время очень важна для эксплуатации, так как при этом до минимума сокращается износ элементов проверяемой аппаратуры, что поз­

воляет в случае необходимости производить проверки значительно чаще.

Если средство контроля является быстродействующим, то при проверке некоторых объектов могут появиться «излишки» вре­ мени, которые можно использовать для проведения самоконтроля в промежутках между операциями, выполняемыми по основной программе.

24

Время подготовки Тп— это время, необходимое для приведения средства контроля в состояние готовности к проведению цикла контроля при штатном составе обслуживающего персонала. Та включает время, необходимое на подключение объекта контроля, установку выносных пультов, прогрев средства контроля и время самоконтроля.

Степень автоматизации. Степень участия человека в выполне­ нии цикла контроля * отражается коэффициентом автоматизации процесса контроля (&а.п). Этот коэффициент характеризует сте­ пень автоматизации и устанавливает соотношение между соста­ вом и длительностью операций, реализуемых человеком и выпол­ няемых автоматически:

(1.5)

где t3' „ — суммарная длительность операций, выполняемых в про­ цессе контроля автоматически;

tP' 0— суммарная длительность операций, выполняемых в про­ цессе контроля человеком-оператором.

Степень универсальности. Универсальность — свойство системы контроля, характеризующее возможность использования . ее для проверок нескольких типов объектов. Степень универсальности ха­ рактеризуется количеством разнотипных объектов, проверяемых данной системой контроля, и средним временем перенастройки си­ стемы контроля с проверок одного типа объекта на другой.

Емкость АСК—-это максимальное количество элементарных контролируемых операций. Практически емкость характеризуется числом цепей Nmах, которое можно проверить с помощью АСК при одном подключении.

По значению емкости АСК можно условно разделить на три группы: малой емкости при Ашах < 100, средней емкости при 100 Ут ах <1000 и большой емкости при Атах>1000.

Наличие самоконтроля является важной характеристикой си­ стем контроля. Самоконтроль необходим для увеличения надеж­ ности системы контроля и для повышения достоверности резуль­ татов контроля.

§ 6. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ И СТРУКТУРА АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СРЕДСТВ КОНТРОЛЯ

Выбор структуры и принципов построения АСК должен про­ изводиться с учетом требований, предъявляемых к ее основным характеристикам (достоверности, быстродействия, степени авто­ матизации, степени универсальности и др.), а также с учетом ха­ рактера и сложности задачи контроля и условий применения АСК-

* Под диплом контроля понимается однократное проведение контроля из­ делия.

25