книги из ГПНТБ / Основы технической эксплуатации ЭЦВМ

схемы необходимо учитывать их взаимосвязь, нарушение которой может привести к другим неисправностям ЭЦВМ. Практика эксплуатации машин показывает, что проверке этим способом целесообразно подвергать такие элементы ЭЦВМ, которые при своем исключении не требуют демонтажа (распайки) схем. Для большинства ЭЦВМ таким элементом является, блок. Достоинством данного способа является простота его проведения,а не­ достатком — ограниченность применения.

Способ замены проверяемого элемента заведомо ис­ правным нашел широкое применение при эксплуатации ЭЦВМ. Смысл данного способа заключается в том, что подозреваемый элемент заменяется аналогичным, заве­ домо исправным, после чего проверяют работу устройст­ ва или ЭЦВМ в целом. Если в результате такой замены неисправность исчезает; то проверяемый элемент счита­ ется вышедшим из строя. Опыт эксплуатации ЭЦВМ показывает, что при таком способе поиска неисправно­ сти в качестве проверяемого элемента удобно использо­ вать блок. Достоинством способа замены проверяемого элемента заведомо исправным является простота его реализации. К недостаткам данного способа следует отнести тот факт, что при наличии зависимых неисправ­ ностей может выйти из -строя элемент, поставленный взамен проверяемого.

Способ сравнения измерений заключается в том, что параметры двух однотипных элементов ЭЦВМ (заведо­ мо исправного и проверяемого), работающих в одина­ ковых режимах, измеряются и сравниваются между со­ бой. Если измеряемые параметры отличаются друг от друга на недопустимую величину, то проверяемый эле­ мент считается неисправным. Данный способ широко используется при проверке цепей синхронизации, обмена и управления, а также элементов и узлов ЭЦВМ (.реги­ стров, дешифраторов, счетчиков и др.). Достоинством данного способа является то, что .при сравнении режи­ мов и параметров элементов обслуживающему персона­ лу необязательно знать абсолютное значение измеря­ емых величин.

Способ промежуточных измерений заключается в том, что в характерных точках схемы (элемента) измеряют­ ся параметры входных или выходных сигналов и сравни­ ваются со значениями этих параметров, указанными в картах напряжений, сопротивлений и таблицах осцилло­

£31

грамм. Если измеренные параметры отличаются от их допустимых значений, указанных в картах и таблицах, то проверяемый элемент (участок схемы) считается не­ исправным. Как отмечалось выше, характерные точки соединения элементов часто выводятся на панели блоков или устройств ЭЦВМ, что значительно упрощает работы по измерению параметров. Карты напряжений, сопро­ тивлений, таблицы осциллограмм обычно имеются в ин­ струкциях по эксплуатации или приводятся в отдельных альбомах. Следует указать, что просмотр осциллограмм нужно производить в таком режиме, чтобы проверяемый элемент срабатывал с большой частотой. При этом син­ хронизация осциллографа должна осуществляться так­ товыми импульсами ЭЦВМ. В этом случае изображе­ ние сигналов будет устойчивым и четким, что способст­ вует более точному измерению его параметров. Данный способ проверки элементов получил широкое распрост­ ранение при отыскании неисправностей ЭЦВМ.

Способ характерных неисправностей ЭЦВМ заклю­ чается в том, что вышедший из строя элемент отыски­ вается по результатам сравнения внешних признаков проявления неисправности с признаками, указанными в специальных таблицах. Этот способ используется при отыскании простейших и характерных неисправностей ЭЦВМ. К недостаткам способа следует отнести ограни­ ченность его применения, так как таблицы не могут охватить всего многообразия неисправностей. Кроме того, при отыскании сложных неисправностей необходи­ мо просмотреть много сочетаний характерных призна­ ков, указанных в таблицах, что создает определенные трудности при пользовании данным способом.

5-4. РЕМОНТОПРИГОДНОСТЬ ЭЦВМ

Для обеспечения высокой надежности машины ре­ монтопригодность имеет не меньшее значение, чем без­ отказность. Даже при сравнительно приемлемых харак­ теристиках безотказности низкая ремонтопригодность машины приводит к значительным потерям машинного времени при эксплуатации.

Показатели ремонтопригодности вычислительной ма­ шины входят в состав основных технических и эксплуа­ тационных характеристик и - подлежат обязательной оценке на всех этапах ее проектирования, изготовления и эксплуатации. Ремонтопригодность ЭЩЗМ зависит,

232

с одной стороны, от схемных решений и конструктивного выполнения машины и, с другой, от ряда эксплуатаци­ онных факторов. Сложность логических связей цепей управления и сигнализации, большое количество разно­ образных элементов, применяемых в машине, недоста­ точная взаимозаменяемость отдельных узлов и блоков, труднодоступность элементов — вот факторы, которые влияют на ремонтопригодность и должны учитываться при проектировании и производстве ЭЦВМ.

. При проектировании стремятся строить узлы маши­ ны на типовых элементах. Обычно выбирают такую систему типовых элементов, на базе которой можно со_здавать целые функциональные узлы машины (тригге­ ры, счетчики, регистры, дешифраторы). Однако реализо­ вать все устройства машины только на типовых элемен­ тах не всегда представляется возможным. Вычислитель­ ная машина, с точки зрения ремонтопригодности, считается лучшей, если она в своем составе имеет мень­ шее количество нетиповых элементов.

Конструкция стоек должна выполняться 'таким обра­ зом, чтобы обеспечить удобный доступ к элементам и монтажу. Панели управления устройств желательно де­ лать откидными, а часть стенок в стойках выполнять съемными. Органы управления и большинство регули­ ровок следует выводить на панели управления. Окраска разъемных соединений в разные цвета (например, разъ­ емы цепей питания в красный цвет, разъемы информа­

предусматриваться зажимы для подсоединения измери­

быстро производить их смену при отыскании и устране­ нии неисправностей. Электрические соединения с помо­ щью проводов различной расцветки в зависимости от назначения цепей значительно упрощают отыскание

да, а иногда, и органы настройки, регулировки и сигна­ лизации.

Маркировка разъемных соединений, блоков и моду­ лей также способствует сокращению времени поиска не­ исправностей.

233

Ремонтопригодность ЭЦЁМ может быть значительно повышена за счет хорошо разработанных методов про­ филактического п диагностического контроля.

На время локализации неисправных элементов -влия­ ет качество изготовления документации.

Техническая и эксплуатационная документация должна быть. рассчитана на обслуживающий персонал средней квалификации. Документация должна содер­ жать функциональные и .принципиальные схемы маши­ ны II отдельных ее устройств, обеспечивать понимание логических связей и взаимодействие устройства. В доку­ ментации должны быть изложены виды, объем, перио­ дичность и методики проведения профилактических и ремонтных работ, а также перечень характерных неис­ правностей, признаки их .проявления и способы устра­ нения.

К эксплуатационным факторам, влияющим на ремон­ топригодность машины, можно отнести обеспеченность запасным имуществом и контрольно-измерительными приборами, стендовым оборудованием и специальными приспособлениями. На время поиска и устранения неис­ правностей существенно влияет наличие и использование необходимых контрольно-измерительных приборов, за­ пасного имущества, стендового оборудования, специаль­ ных приспособлений и инструмента. Стенды проверки позволяют сократить время поиска неисправностей в блоках и модулях. С помощью специальных удлини­ телей можно производить необходимые измерения в лю­ бой точке схемы проверяемого блока, не исключая его из состава работающей ЭЦВМ.

Количественную оценку ремонтопригодности ЭЦВМ, как показано в гл. 2, можно производить с помощью та­ ких показателей, как среднее время восстановления, ко­ эффициенты готовности и простоя.

5-5. ВИДЫ РЕМОНТНЫХ РАБОТ НА ЭЦВМ И ИХ СОДЕРЖАНИЕ

Под ремонтом ЭЦВМ понимают комплекс организа­ ционных и технических мероприятий, направленных на восстановление работоспособности машины.

234

(плановый или планово-предупредительный). Текущий ремонт — это ремонт, .потребность в котором возникает после появления в ЭЦВМ неисправности. Так как время возникновения неисправности заранее нельзя предус­ мотреть, то и спланировать заранее текущий ремонт и время его проведения тоже нельзя. Профилактический ремонт производится с целью предупреждения появле­ ния неисправностей, обусловленных постепенным изме­ нением параметров элементов, являющихся основной причиной сбоев в работе ЭЦВМ. Профилактический ре­ монт, как правило, производится во время проведения профилактического контроля машины.

В зависимости от особенностей, степени повреждений и' износа ЭЦВМ и их составных частей, а также трудо­ емкости ремонтных работ различают следующие виды ремонта: текущий, средний и капитальный. При опреде­ лении вида ремонта учитывается общее техническое состояние ЭЦВМ, продолжительность ее эксплуатации, выработка установленных норм межремонтных сроков эксплуатации, продолжительность хранения и т. д.

Текущий ремонт представляет собой такой вид ре­ монта, при котором обеспечивается нормальная эксплу­ атация ЭЦВМ до очередного планового ремонта. Во время текущего ремонта неи’справности устраняют вос­ становлением или заменой вышедших из строя элемен­ тов на новые из ЗИП, а также проведением при этом необходимых регулировочных и настроечных работ при помощи контрольно-измерительных .приборов и инстру­ ментов, придаваемых данному типу ЭЦВМ.

Текущий ремонт ЭЦВМ включает следующие виды работ:

обнаружение и устранение возникших в процессе эксплуатации неисправностей в модулях, блоках и уст­ ройствах ЭЦВМ;

замена неисправных блоков и модулей новыми из состава ЗИП;

замена неисправных электровакуумных й полупро­ водниковых приборов;

ремонт и замена кабелей в шкафах, блоках и ка­ бельных каналах;

устранение механических повреждений стоек и бло­ ков ЭЦВМ;

настройка и регулировка отдельных блоков,устройств и ЭЦВМ в целом.

235

Текущий ремонт производится на месте эксплуатации ЭЦВМ -силами обслуживающего персонала и является основным видом ремонта.

Блочное построение ЭЦВМ и значительный объем работ при монтаже и'демонтаже вычислительных ма­ шин требуют пересмотра сложившихся понятий о сред­ нем и капитальном ремонте изделий, при которых эти изделия в полной комплектации отправляются в специ­ альные ремонтные органы. Нецелесообразность схемы ремонта, предусматривающей демонтаж, ремонт и по­ следующие монтаж и настройку, настолько очевидна, что не нуждается в доказательствах. С другой стороны, при эксплуатации ЭЦВМ могут возникать такие неис­ правности, которые не могут быть устранены силами обслуживающего персонала, т. е. ЭЦВМ требует ремон­ та, выпадающего из общепринятого .понятия текущего ремонта. Блочное построение при достаточной функци­ ональной определенности каждого блока позволяет про­ изводить ремонт отдельных блоков (устройств) в спе­ циальных ремонтных органах без прекращения эксплуа­ тации ЭЦВМ (за счет использования ЗИП и резервных устройств).

Учитывая изложенные замечания и сложившиеся понятия, под средним и капитальным ремонтом ЭЦВМ будем понимать: ремонт блоков (устройств) на специа­ лизированных предприятиях типа мастерских — средний ремонт, на предприятиях заводского типа — капиталь­ ный ремонт.

5-6. МЕТОДЫ ТЕКУЩЕГО РЕМОНТА ЭЦВМ

Текущий ремонт .может производиться ‘.методом за­ мены сменных элементов; путем замены невосстанавливаемых элементов; методом замены на резерв (при на­ личии резервирования); путем профилактического об­ служивания, включающего различные регулировки.

Метод замены сменного элемента сводится к отыска­ нию неисправности в машине с точностью обычно до блока и замене его на исправный. Для замены блока, как правило, не требуется производить демонтаж схемы (распайку). Восстановление вышедшего из строя блока может затем производиться в лаборатории ремонта. Этот метод ремонта позволяет , значительно сократить время восстановления ЭЦВМ, так как отыскание неис-

236

правного блока намного проще, чем отыскание неис­ правной детали в схеме. Обычно поиск неисправного блока ведется с помощью самой машины и при наличии хорошо организованного контроля занимает немного времени. Данный метод ремонта ввиду блочной струк­ туры построения вычислительной машины и наличия до­ статочного количества запасных элементов (блоков) получил широкое распространение на практике и явля­ ется основным при восстановлении ЭЦВМ.

Метод замены невосстанавливаемого элемента за­ ключается в отыскании неисправного невосстанавлива­ емого элемента и замене ето на исправный. К невосстанавливаемым элементам относят резисторы, конденса­ торы, полупроводниковые приборы, реле, кнопки, переключатели, сигнальные лампочки, предохранители и т. и. При восстановлении работоспособности машины этот 'метод применяется при ремонте главным образом электромеханических и механических устройств, а также •при выходе из строя кнопок, переключателей, реле сиг­ нальных ламп, предохранителей и пр. Широкое распро­ странение метод замены невосстанавливаемого элемента получил при ремонте блоков и модулей. В блоке и мо­ дуле неисправный невосстанавливаемый элемент отыски­ вается с помощью специального стендового оборудова­ ния, которое позволяет значительно . сократить время поиска неисправности и дает возможность использовать при ремонте менее квалифицированный обслуживающий •персонал. В связи с развитием пленочных и твердых схем, которые в функциональном отношении могут пред­ ставлять законченный узел 'машины или часть его,метод замены невосстанавливаемого элемента начинает полу­ чать широкое распространение при восстановлении элек­ тронных устройств ЭЦВМ.

Ремонт методом замены на резерв заключается в том, что вышедший из строя элемент (устройство) заменяет­ ся резервным с последующим устранением возникшей неисправности. Могут резервироваться элементы, уст­ ройства или ЭЦВМ в целом. Поэлементное резервиро­ вание для вычислительных машин не является харак­ терным и -редко применяется на гарактике. В ряде слу­ чаев такое резервирование применяют в отношении ком­ мутирующих и переключающих элементов отдельных устройств (например, в устройствах связи с абонен­ тами).

237

Иногда в ЭЦВМ резервируют накопители на магнит­ ной ленте или магнитном барабане и некоторые устрой­ ства ввода и вывода информации. Однако широкого распространения резервирование отдельных устройств

в'машинах не 'Получило.

Ввычислительных комплексах, выполняющих ответ­

ственные задачи по управлению объектами или какимилибо процессами, применяют резервные ЭЦВМ. Резерв может включаться ручным способом или автоматически. При наличии в ЭЦВМ хорошо организованного аппа­ ратного и программного контроля восстановление рабо­ тоспособности ЭЦВМ с использованием метода замены на резёрв занимает очень мало времени. Недостатком данного метода являются большие экономические за­ траты на его реализацию.

Замена текущего ремонта профилактическим обслу­ живанием, как правило, применяется в том случае, ког­ да в процессе эксплуатации ЭЦВМ часто возникают неисправности, а условия работы позволяют произво­ дить такую замену. В этом случае восстановление рабо­ тоспособности ЭЦВМ производится в процессе профи­ лактических работ и определяется временем их прове­ дения. Для управляющих ЭЦВМ этот метод находит применение при наличии резервирования. Достоинство данного метода ремонта заключается в том, что в ре­ зультате, его проведения устраняются не только возник­ шие, но и потенциально возможные неисправности. В ка­ честве недостатка следует отметить большие затраты времени, сил и средств на его проведение.

5-7. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ВРЕМЕНИ ТЕКУЩЕГО РЕМОНТА ЭЦВМ

Одной из важнейших характеристик текущего ремон­ та ЭЦВМ является время его проведения. Затраты времени на проведение текущего ремонта можно раз­ бить на следующие составляющие: установление факта неисправности Цф.п), установление характера неисправ­ ности Цх.н), отыскание места неисправности (t0.u), вос­ становления или замены неисправного элемента (tB,3), контроль качества ремонта (4-.р). организационные по­ тери времени (t0рг).

Суммарное время текущего ремонта ЭЦВМ 'можно записать в таком виде: *Р==/ф.н-Мх.н+ *о.в-Ив.з+4.Р-Иорг-

238

Время установления факта неисправности ЭЦВМ зависит от наличия и полноты охвата машины аппарат­ ным и 'программным контролем. Эта составляющая в основном определяется длительностью прохождения ■проверочного теста. При использовании в ЭЦВМ совер­ шенных методов контроля время установления факта неисправности является величиной незначительной, в десятки раз меньшей времени отыскания места неис­ правности.

Время установления характера неисправности зави­ сит от наличия, полноты и качества контроля ЭЦВМ, индикации, а также опыта и квалификации обслужива­ ющего персонала. Для определения характера неисправ­ ности ЭЦВМ на практике широко используют провероч­ ные тесты, результаты прохождения которых позволяют уяснить, в чем проявляется неисправность (отсутствие передачи числа из одного устройства в другое, нет запи­ си в запоминающее устройство, не. выполняются услов­ ные переходы и т. п.). Иногда характер неисправности можно установить по сигнализации, индикации пульта управления ЭЦВМ или ее устройств. В общем времени текущего ремонта эта составляющая имеет заметный вес, в несколько раз превосходя время установления факта неисправности.

Время отыскания места неисправности, как правило, превосходит все остальные слагаемые, вместе взятые. Оно наиболее неопределенно, носит случайный характер, так как зависит в основном от субъективных факторов (квалификации и опыта обслуживающего персонала, умения пользоваться проверочными и диагностическими тестами и т. д.). В первую очередь при отыскании места неисправности необходимо использовать возможности самой машины (схемные и программные методы конт­ роля, ее индикацию и др.). И только в том случае, ког­ да возможности ЭЦВМ исчерпаны, поиск следует про­ должать вручную. При отыскании неисправности ручным способом обслуживающий персонал широко использует контрольно-измерительные приборы, функциональные и принципиальные схемы ЭЦВМ, а также результаты аппаратного и программного контроля.

Другие составляющие времени текущего ремонта зависят в основном от объективных факторов и поэтому могут быть спланированы заранее. Время восстановле­ ния или замены неисправного элемента обусловлено

239

конструкцией машины, наличием достаточного количе* ства ЗИП, инструмента, приспособлений, опыта п 'ква­ лификации обслуживающего персонала. Ввиду того что основным -методом текущего ремонта ЭЦВМ является замена неисправного элемента исправным, эта составля­ ющая в основном определяется временем 'проведения такого восстановления. Доля этой составляющей в общем времени текущего ремонта примерно в 10 раз меньше времени поиска неисправности.

Время контроля качества ремонта ЭЦВМ зависит от наличия и качества проверочных тестов и определяется длительностью их прохождения.

Организационные потери -.включают затраты времени на обеспечение ремонтных работ контрольно-измери­ тельными приборами, запасным имуществом, стендами, приспособлениями, расходными материалами и др. Иног­ да эта составляющая времени текущего ремонта из-за плохой его организации может в несколько раз пре­ взойти время поиска неисправности.

Анализ статистических данных о работе современных вычислительных машин показывает, что среднее значе­ ние составляющих времени текущего ремонта характе­ ризуется следующими данными

зволяет наметить пути сокращения времени проведения текущего ремонта за счет дальнейшего совершенствова­ ния его операций,- Наиболее перспективным направле­ нием сокращения времени текущего ремонта является его автоматизация с использованием для этих целей воз­ можностей самой вычислительной машины.

Иногда удобно пользоваться активным временем текущего ремонта ЭЦВМ, под которы-м понимают ту его часть, которая расходуется на операции, проводимые

в основном определяется конструкцией ЭЦВМ и мето­ дами отыскания в ней неисправностей.

1 Данные приведены без учета организационных потерь времени.

240