2. Описание и анализ электрической схемы

   1. Конструкторско-технологические требования.

Тип производства – массовое.

Климатические факторы внешней среды – устройство предназначено для работы при температуре внешней среды от +5 до +30°С и относительной влажности воздуха до 85% при температуре +25°С. При хранении воздействует среда от -5 до +50°С и влажностью до 80%.

Для обеспечения массового производства с наименьшими производственными затратами индикатор должен быть реализован на печатной плате. Печатная плата должна соответствовать:

1) ГОСТ Р 50621-93 (МЭК 326-4-80). Платы печатные одно- и двусторонние с неметаллизированными отверстиями. Общие технические требования.

2) ГОСТ 23751-86. Платы печатные. Параметры конструкции.

3) ГОСТ 10317-79. Платы печатные. Основные размеры.

3. Обоснование конструкции устройства.

   1. Описание и анализ принципиальной электрической схемы.

Светодиоды VD1, VD4, VD7 являются индикаторами и показывают уровень напряжения бортовой сети автомобиля. Резисторы R1, R2, R4 служат для ограничения тока через диоды, a R3 и R5 обеспечивают необходимое напряжение смещения на базах транзисторов VT1 и VT2.

Работа с индикатором очень проста. Отрицательный вывод тестера необходимо соединить с корпусом автомобиля. Включение одного из светодиодов при касании щупом соответствует наличию положитель­ного напряжения в проверяемой электрической цепи, в противном случае, на проверяемую цепь не поступает положительное напряжение или произошло короткое замыкание на корпус.

Следует иметь в виду, что проверяемые цепи могут иметь внутрен­нее сопротивление (обмотки реле, лампы, переходные сопротивления в соединениях). В этом случае по яркости свечения светодиодов мож­но судить как о величине этого сопротивления, так и об исправности элементов оборудования.

4. Установка радиоэлементов на плате

Таблица 2. Установка радиоэлементов на плате.

Наименование	Количество, шт.	Конструкционные параметры, мм
Диоды
КД522Б	1
Резисторы
ОМЛТ-0,25-680 Ом	2	LyLRD: 106,01,02,2
ОМЛТ-0,25-10 кОм	1	LyLRD: 106,01,02,2
ОМЛТ-0,25-100 Ом	1	LyLRD: 106,01,02,2
ОМЛТ-0,25-10 кОм	1	LyLRD: 106,01,02,2
Светодиоды
BL-B3134G-1 LED 5mm Y BRIGHT LED	1
BL-B3134G-1 LED 5mm G BRIGHT LED	1
BL-B3134G-1 LED 5mm R BRIGHT LED	1
Стабилитроны
DO-204AL Zener 6.8 V	2
DO-204FL Zener 12V	1
Транзисторы
BC547 FAIRCHILD SEMICONDUCTOR	1

2. ОПИСАНИЕ ПОДСИСТЕМ

   1. Подсистема АСОНИКА-Б

      1. Назначение и технические характеристики

Подсистема «АСОНИКА-Б» предназначена для автоматизации процесса проектирования РЭС и предназначена для выполнения рада задач:

• определение параметров безотказности ЭРИ и необходимых изменений в конструкции изделия, для достижения необходимой надежности;

• обоснование необходимости резервирования, оценка его эффективности и выбор оптимального варианта резервирования с точки зрения обеспечения необходимой надежности.

Типы конструкций, которые позволяет анализировать подсистема «АСОНИКА-Б»:

• блоки;

• узлы;

• РЭС;

• ЭРИ.

• Виды резервирования, поддерживаемые подсистемой:

• пассивное резервирование с неизменной нагрузкой;

• активное нагруженное резервирование;

• активное ненагруженное резервирование;

• активное облегченное резервирование.

• Структурная схема подсистемы АСОНИКА-Б изображена на Рис. 1.

• 

• Рис. 1. Структурная схема подсистемы «АСОНИКА-Б».

• АСОНИКА-Б включает в себя следующее:

1. База данных.

• База данных содержит сведенья, предназначенные для использования при расчетах показателей безотказности аппаратуры (эксплуатационные интенсивности отказов, вероятности безотказной работы, среднее время безотказной работы РЭС). Информация, хранящаяся в базе данных включает в себя:

• номенклатуру ЭРИ;

• условное обозначение изделия;

• обозначение документа на поставку;

• математические модели для расчета интенсивности отказов при эксплуатации для групп изделий, а том числе при хранении их в различных условиях.

• Информация о показателях надежности ЭРИ и коэффициентах моделей включает в себя:

• значения интенсивности отказов ЭРИ при нормальной и максимально допустимой температуре окружающей среды и номинальной электрической нагрузке или в типовых режимах эксплуатации;

• распределение отказов ЭРИ по результатам проведения различных типов испытаний;

• значения коэффициентов входящих в модели для расчета эксплуатационной надежности ЭРИ, а так же аналитические зависимости этих коэффициентов от учитываемых факторов.

2. Редактор базы данных.

• Так же в программе есть редактор базы данных, который позволяет пополнять номенклатуру ЭРИ, изменять вышеперечисленные показатели и математические модели расчета параметров.

3. Математическое ядро.

• Математическое ядро предназначено для расчета параметров безотказности, а так же их характеристик при различных видах резервирования, при помощи математических моделей, хранящихся в базе данных, так же в его задачи входит расчет коэффициентов математических моделей и эксплуатационной интенсивности отказов ЭРИ.

• В результате моделирования при помощи программы будут получены: эксплуатационные интенсивности отказов, вероятности безотказной работы и среднее время безотказной работы РЭС.

1. Описание управляющей программы

• При помощи управляющей программы (она составляет основу подсистемы) осуществляется ввод конструкции РЭС, ввод параметров ЭРИ, выбор типа резервирования, вывод рассчитанных значений в численном и графическом виде. Управляющая программа позволяет отслеживать всю иерархию конструкции, а так же сохранять отчет, содержащий исходные данные и результаты расчетов.¹

1. Подсистема АСОНИКА-К-СЧ

   1. Назначение подсистемы

• Визуальная среда обеспечения надёжности радиоэлектронной аппаратуры предназначена для автоматизации выполнения мероприятий "Программы обеспечения надёжности при разработке" и управления надёжностью изделий на ранних этапах проектирования.

• Основные функции:

• Расчёт полной номенклатуры показателей безотказности восстанавливаемых и невосстанавливаемых изделий.

• Расчёт показателей сохраняемости изделий, в состав которых входят ЭРИ отечественного и зарубежного производства.

• Расчёт надежности изделий на основе данных, приведённых в отечественных справочниках "Надёжность ЭРИ", "Надёжность зарубежных аналогов" (редакция 2004 г.), специализированном справочнике ФГУП "НИИ ТП" по компонентам компьютерной техники, американском справочнике MIL-HDBK-217F (включая Notice 1, Notice 2) и китайском справочнике GJB 299.

• Расчёт надёжности изделий, схема расчёта надёжности которых содержит различные виды соединения составных частей (резервирование, ветвление и др.) и способы контроля их работоспособности (непрерывный, периодический и др.).

• Расчёт эксплуатационной интенсивности отказов ЭРИ с учётом механических режимов работы (воздействий вибрации, ударов и др.)

• Расчёт функций параметрической чувствительности показателей надёжности изделий к изменению коэффициентов математических моделей эксплуатационной интенсивности отказов и режимов работы ЭРИ.

• Анализ результатов расчётов и синтез рекомендаций, направленных на обеспечение требуемого уровня надежности.

• Создание и ведение архива проектов, и использование этих проектов (частично или полностью) для вновь создаваемых или модифицируемых изделий.

• Импорт данных из промышленных отечественных и зарубежных CAD- и CAE-систем (PCAD, ТРиАНА и др.) и экспорт данных в программные средства автоматизированного выпуска карт рабочих режимов как непосредственно, так и в рамках PDM-систем.

1. Краткое описание подсистемы

• Подсистема АСОНИКА-К представляет собой сложное высокотехнологичное программное средство, созданное в технологии «клиент-сервер». Подсистема АСОНИКА-К состоит из двух частей - клиентской и серверной, взаимодействие между которыми осуществляется через канал связи (сеть) с использованием HTTP-протокола для обмена данными между ними.

• Клиентская часть подсистемы предназначена для организации взаимодействия пользователя с подсистемой и включает в себя следующие модули:

• модуль аутентификации пользователей;

• модуль ввода и редактирования СРН СЧ, состоящих из ЭРИ;

• модуль ввода и редактирования СРН, содержащей резервированные группы;

• модуль анализа результатов расчета;

• модуль архивации проектов;

• модуль управления проектной частью базы данных;

• клиентскую часть расчетного модуля;

• клиентскую часть модуля сопряжения;

• клиентскую часть справочной системы;

• проектную и архивную части базы данных подсистемы.²

3. РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ

   1. Подсистема АСОНИКА К-СЧ

• Для запуска программы необходимо установить программу, а затем с помощью ярлыка на рабочем столе или в папке, куда была установлена программа, запустить её при помощи файла asonika_k.exe (Рис. 2).

• Рис. 2. Окно запуска программы при помощи файла asonika_k.exe.

• После того, как я нажал на .exe файл, у меня открылось окно «Входа в систему» АСОНИКА-К (Рис. 3). Там мне было предложено ввести Login и Password (Логин и Пароль).

• 

• Рис. 3. Окно входа в подсистему АСОНИКА-К

• После запуска программы приступаем к работе.

• Для создания нового проекта нажимаем меню «Файл» и выбираем вкладку «Создать», после чего выбираем «В текущую папку» или «В новую папку» (Рис. 4).

• 

• Рис. 4. Создание нового проекта.

• После выбора папки проекта появляется окно «Ввод Изделия», в котором необходимо ввести название изделия и децимальный номер (Рис. 5).

• 

• Рис. 5. Окно ввода Изделия.

• После этого в окне «Выбор условий хранения Изделия» (Рис. 6) нужно ввести условия эксплуатации изделия в режиме хранения. В окне «Группа аппаратуры по ГОСТ В 20.39.304-98» (Рис. 7) выбрать номер группы, после этого в окне «Время эксплуатации» (Рис. 8), ввести соответственно это время. После задания всех этих параметров нужно выбрать показатель надежности заданный в ТЗ в окне «Выбор нормируемого показателя» (Рис. 9).

• 

• Рис. 6. Диалоговое окно «Выбор условий хранения Изделия».

• 

• Рис. 7. Диалоговое окно «Выбор группы аппаратуры по ГОСТ В 20.39.304-98».

• 

• Рис. 8. Диалоговое окно «Ввод времени эксплуатации».

• 

• Рис. 9. Диалоговое окно «Выбор нормируемого показателя надежности».

• Для расчета надежности необходимо ввести схему расчета надежности (СРН) изделия. СРН изделия может содержать Компоненты 1, 2 и 3-го уровней и ЭРИ. При этом:

• в состав изделия могут входить компоненты 1, 2 и 3-го уровня и ЭРИ;

• в состав компонента 1-го уровня могут входить компоненты 2 и 3-го уровня и ЭРИ;

• в состав компонента 2-го уровня могут входить компоненты 3-го уровня и ЭРИ.

• Для добавления компонента 1-го уровня (компонент 2-го уровня вводится аналогично) нужно:

1. Выбрать в окне «Схема РН» свое изделие.

2. Внизу окна «Схема РН» нажать на кнопку «Добавить Компонент».

3. В появившемся меню выбрать пункт «Компонент 1».

4. В появившемся окне «Ввод Компонента первого уровня» необходимо ввести название компонента и его децимальный номер.

5. Нажать кнопку «Далее».

6. В появившемся окне «Выбор условий хранения компонента первого уровня» выбрать условие эксплуатации компонента в режиме хранения.

7. Нажмите кнопку «Далее».

8. В появившемся окне «Группа аппаратуры по ГОСТ В 20.39.304-98» выбрать номер группы.

9. Нажмите кнопку «Далее».

• Поля появившегося окна и всех последующих заполняются так же, как и при описании изделия.

• Для добавления ЭРИ нужно:

1. Выбрать в окне «Схема РН» изделие или тот компонент 1 или 2-ого уровня, в состав которого Вы хотите добавить ЭРИ.

2. На панели управления главной формы интерфейса пользователя системы нажать кнопку «Правка».

3. В появившемся меню выбрать пункт «Добавить» и пункт ЭРИ.

4. В появившемся окне «Выбор класса ЭРИ» выбрать из списка класс изделия.

5. В появившемся окне «Ввод ЭРИ» выбрать из списка нужный тип ЭРИ.

6. В появившемся окне «Позиционное обозначение» ввести условное обозначение ЭРИ и его порядковый номер.

• В появившемся окне «Ввод параметров ЭРИ» ввести значения, необходимые для расчета эксплуатационной интенсивности отказов ЭРИ.

• Поля появившегося окна и всех последующих заполняются аналогично описанию изделия. Добавленное ЭРИ появляется в окне «Схема РН».

• Далее начинаем моделирование нашей составной части. Для вывода результатов в виде графиков нужно:

1. На панели управления Интерфейса пользователя нажать кнопку «Графический анализ» ().

2. В появившемся окне нужно в поле «Название компонента для графического анализа» (Рис. 10) ввести тот компонент, для которого надо построить график;

3. В поле «Цвет линии» выбрать цвет линии (Рис. 10);

4. В поле «Цвет точек» выбрать цвет точек (Рис. 10);

5. В поле «Минимальное значения температуры» ввести значение нижней границы диапазона, [°C] (Рис. 10);

6. В поле «Максимальное значения температуры» ввести значение верхней границы диапазона, [°C] (Рис. 10);

7. В поле «Шаг изменения температуры» ввести шаг приращения температуры, [°C] (Рис. 10);

8. После того, как ввели все, что нас интересует, нажимаем кнопку «Построить» (Рис. 10).

• 

• Рис. 10. Диалоговое окно «Параметры построения графиков».

• Полученная зависимость эксплуатационной интенсивности отказов отображается в окне «Графический анализ результатов расчета» (Рис. 11), в графическом или табличном виде. Для создания отчета нужно нажать на панели инструментов кнопку «Сформировать отчет» ().

• 

• Рис. 11. Диалоговое окно «Параметры построения графиков».