книги из ГПНТБ / Основы технической эксплуатации ЭЦВМ

металлического магнитного носителя. Барабан приводит­ ся во вращение электродвигателем, который может уста­ навливаться соосно с ротором барабана -и соединяться

сним через эластичную муфту. Более компактную кон­ струкцию имеет ротор магнитного барабана с встроен­ ным в него двигателем.

Конструктивно магнитные барабаны выполняются как

сгоризонтальной осью вращения, так и с вертикальной.

Рис. 1-18. Общин влд машины «Мир».

Для защиты от пыли барабан закрывается кожухом. Скорость вращения у разных типов магнитных барабанов может колебаться от 100 до 10 000 об/мин.

Магнитные головки, с помощью которых осущест­ вляется запись и считывание информации, могут распо­ лагаться в ряд по образующим барабана. Применяют магнитные барабаны с жестким креплением магнитных головок и с плавающими головками.

При жестком креплении магнитных головок первона­ чально установленный между ними, и барабаном зазор не будет оставаться постоянным, а будет меняться под дей­ ствием центробежных сил и в связи с изменением тем­ пературы. Это явление сказывается на качестве записи и считывания информации. Повторное включение магнит­ ного барабана сразу после его остановки недопустимо. Для повторного включения требуется, чтобы барабан остыл. В противном случае поверхность барабана может быть повреждена/Кроме того, с. момента запуска бара бана до начала записи или считывания с него информа­

71

ции также должно пройти некоторое время (около 20 мин), за которое барабан наберет номинальную ско­ рость и'между ним и магнитными головками установится необходимый зазор. В связи с этим при снятии питания с машины бапабаны стремятся не отключать. Недостат­ ки, связанные с трудностями поддержания между маг­ нитными головками и барабаном постоянной величины зазора около 10—50 мкм, могут быть устранены за счет применения барабанов с плавающими магнитными го­ ловками. В этом случае магнитные головки закрепляют­ ся таким образом, что при быстром вращении магнитно­ го барабана под воздействием образующейся вокруг него воздушной зоны повышенного давления они перемеща­ ются по направляющим в сторону увеличения воздушно­ го зазора. Сохранение заданного зазора осуществляется с помощью пружины, действующей на головку с проти­ воположной стороны.

Применение плавающих головок особенно целесооб­ разно в магнитных барабанах, имеющих высокие скоро­ сти.

В ЗУ на магнитных лентах кроме электронной части, предназначенной для записи и усиления считанных сиг­ налов, поиска нужных зон магнитной лепты п синхрони­ зации работы устройств во времени, имеется сложная электромеханическая система, именуемая лентопротяж­ ным механизмом, которая должна обеспечивать большую скорость равномерного перемещения лепты, быстрый раз­ гон ее и останов за малое время, точность протяжки, ми­ нимум вибраций ленты п хороший магнитный контакт между лентой п магнитной головкой.

Влентопротяжных механизмах используются различ­ ные кинематические схемы. Применяют лентопротяжные механизмы с двумя бобинами и механизмы карманного типа (с хранением ленты в щелевых контейнерах).

Вмеханизмах первого типа вращение обеих бобин осуществляется от одного двигателя через редукторы и электромагнитные муфты. Для снижения инерционности бобин при разгоне, остановке и реверсе бобины отделяют от рабочего привода свободными петлями из ленты. За­ пас ленты в процессе работы ЗУ измеряется и контроли­ руется автоматически.

Влентопротяжных механизмах карманного типа лен­ та приводится в движение двумя ведущими роликами, вращающимися в разные стороны. Направление движе-

72

имя ленты зависит от того, к какому ролику она прижата. При движении лепта свободно спадает с роликов в спе­ циальные карманы.

Скорость движения ленты ограничивается трудностью поддержания устойчивого магнитного контакта между магнитными головками п лентой.

Г Л А В А В Т О Р А Я

ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭЦВМ

2-1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Под эксплуатацией ЭЦВМ понимают совокупность всех фаз существования вычислительной машины с мо­ мента окончания ее производства и до изъятия из упот­ ребления.

С этой точки зрения эксплуатация ЭЦВМ может охва­ тывать следующие этапы:

1)хранение;

2)развертывание на месте эксплуатации;

3)использование по назначению.

Дадим краткую характеристику каждому из перечис­ ленных этапов.

Под хранением ЭЦВМ понимают комплекс мероприя­ тий, обеспечивающий последующее использование маши­ ны по назначению.

При организации хранения ЭЦВМ необходимо опре­ делить виды и периодичность осмотров, а также требуе­ мые контрольно-профилактические и восстановительные работы. Кроме того, на этапе хранения должны быть со­ зданы и поддерживаться условия, обеспечивающие со­ хранность ЭЦВМ.

Вычислительные машины могут храниться на складе либо в специально оборудованном для этих целей поме­ щении. Для непродолжительного хранения машина мо­ жет размещаться непосредственно на месте ее установки и монтажа.

Развертывание ЭЦВМ на месте эксплуатации являет­ ся подготовительным этапом к использованию ее по на­ значению. Этот этап включает в себя установку, монтаж и настройку ЭЦВМ.

73

Развертывание ЭЦВМ должно производиться после выполнения всех строительных и монтажных работ в ма­ шинном зале.

К этому времени системы электропитания, кондицио­ нирования и вентиляции должны быть смонтированы и отлажены.

Развертывание ЭЦВМ па месте эксплуатации целесо­ образно производить комплексными бригадами, состоя­ щими из представителей организации, ведущей монтаж машины, и персоналъ, которому предстоит в дальнейшем решать задачи по ее обслуживанию.

Использование ЭЦВМ по назначению является основ­ ным этапом эксплуатации. На данном этапе ЭЦВМ должна выполнять весь комплекс возложенных па нес задач.

Для опытных и экспериментальных образцов ЭЦВМ может иметь место так называемая опытная эксплуата­ ция. В процессе опытной эксплуатации производится все­ сторонняя проверка ее функционирования, оценка надеж­ ности работы, технических характеристик машины, ко­ личества и квалификации . обслуживающего персонала, необходимого для эксплуатации, а также эксплуатаци­ онной и технической документации. Кроме того, на этом этапе уточняются объем и периодичность профилактиче­ ских работ, расчет сил и средств на их проведение, со­ вершенствуются контрольные и диагностические тесты.

Для поддержания работоспособности ЭЦВМ в процес­ се эксплуатации осуществляется техническое обслужива­ ние. Все мероприятия, присущие техническому обслужи­ ванию ЭЦВМ, можно разделить па три группы:

1)контроль технического состояния;

2)профилактическое обслуживание;

3)текущее техническое обслуживание.

Контроль технического состояния ЭЦВМ является од­ ним из эффективных средств повышениябих надежности. Он предназначается для определения состояния машины (исправна или неисправна), локализации места неис­ правности-, обнаружения элементов ЭЦВМ, параметры которых приближаются к предельно допустимым значе­ ниям, и исключения влияния случайных обоев на резуль­ тат вычислений. Хорошо организованный контроль тех­ нического состояния ЭЦВМ должен осуществляться главным образом с помощью самой вычислительной ма­ шины.-

74

Профилактическое обслуживание представляет собой комплекс мероприятий, направленных на поддержание заданного технического состояния машины в течение оп-

. ределенпого промежутка времени и продление ее техни­ ческого ресурса. Профилактические мероприятия, прово­ димые на ЭЦВМ, можно разделить па две группы.

К первой группе относятся: внешний осмотр, чистка, смазка и устранение дефектов, обнаруженных при осмот­ ре. Эти работы проводятся на обесточенной машине.

Ко второй группе относятся контрольно-настроечные работы и работы по прогнозированию, проводимые на машине под током.

По принципу организации профилактическое обслу­ живание бывает календарным, временным и внеплано­ вым.

Календарное и временное профилактическое обслужи­ вание час-то называют планово-предупредительным.

Под текущим техническим обслуживанием (ремон­ том) ЭЦВМ понимают комплекс мероприятий, направ­ ленных на восстановление утраченных машиной свойств или работоспособности путем замены или восстановления ее деталей, узлов и блоков.

Качество эксплуатации ЭЦВМ в значительной степени зависит от уровня ее организации. Под организацией эксплуатации понимают комплекс мероприятий, направ­ ленных на подготовку обслуживающего персонала, пла­ нирование работ, своевременное и полное обеспечение запасными блоками и деталями, расходными материала­ ми и контрольно-измерительным оборудованием, пра­ вильное и систематическое ведение документации и др.

Выявление и внедрение рациональной системы экс­ плуатации ЭЦВМ и постоянное совершенствование этой системы является одним из средств обеспечения эффек­ тивного использования вычислительных машин.

2-2. ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ЭЦВМ

Эксплуатационные свойства ЭЦВМ определяют сте­ пень пригодности вычислительной машины к использова­ нию по назначению и возможности ее технического об­ служивания.

К эксплуатационным свойствам можно отнести: рабо­ тоспособность, безотказность, сохранность, ремонтопри­ годность долговечность, стоимость эксплуатации н др.

75

Под работоспособностью ЭЦВМ понимают такое е е ' состояние, при котором машина способна выполнять за­ данные функции с параметрами, установленными требо­ ваниями технической документации.

Такая характеристика, как работоспособность, позво­ ляет судить о состоянии машины в определенный момент времени. Однако при эксплуатации ЭЦВМ важно знать ее состояние не только в данный момент, но и способ­ ность выполнять возложенные на машину задачи в тече­ ние заданного промежутка времени. Для этой цели вво­ дят понятие безотказность.

Под безотказностью ЭЦВМ понимают ее способность сохранять работоспособность в течение заданного ин­ тервала времени при определенных условиях эксплуа­ тации. '

На этапе хранения ЭЦВМ пользуются такой характе­ ристикой, как сохранность, под которой понимают спо­ собность машины сохранять исправное состояние при за­ данных условиях хранения.

Во время эксплуатации ЭЦВМ обслуживающий пер­ сонал повседневно сталкивается с такими вопросами, как доступность блоков и монтажа, приспособленность маши­ ны к поиску и устранению неисправностей и т. д. От этих вопросов зависит время поиска неисправностей и затрата сил и средств на их устранение. Для характеристики ма­ шины с точки зрения ее приспособленности к поиску и устранению неисправностей вводят понятие ремонтопри­ годности.' Под ремонтопригодностью ЭЦВМ понимают приспособленность машины к обнаруживанию, устране­ нию неисправностей и к их предупреждению.

Под долговечностью понимают свойство ЭЦВМ или ее элементов сохранять работоспособность до предельного состояния с необходимыми перерывами для технического обслуживания и ремонтов.

Для количественной оценки эксплуатационных свойств ЭЦВМ используются следующие показатели: наработка

нии работоспособности. Более общим по отношению к отказу являет­ ся понятие неисправность ЭЦВМ. Под неисправностью понимают такое состояние ЭЦВМ, при котором она не соответствует хотя бы одному из требований технической документации. В дальнейшем при рассмотрении различных вопросов эксплуатации будем пользоваться термином неисправность, включая в это понятие и отказ.

76

готовности, эффективность профилактики, коэффициент технического использования, коэффициент простоя, коэф­ фициент стоимости эксплуатации.

Рассмотрим каждый из этих показателей.

Наработка на отказ позволяет дать количественную оценку такому эксплуатационному свойству ЭЦВМ, как безотказность ее работы.

Под наработкой на отказ (Г0) понимают среднее вре­ мя функционирования машины между двумя отказами.

Наработка па отказ ЭЦВМ может быть определена теоретическим (расчетным) и опытным путем по стати­ стическим данным, собранным в процессе эксплуатации машины.

Для подсчета наработки на отказ теоретическим пу­

Если считать, что поток отказов в ЭЦВМ является простейшим, что является характерным для этапа нор­ мальной эксплуатации машины, то вероятность ее безот­ казной работы можно записать в виде

п{— количество элементов г-го типа.

Под интенсивностью потока отказов элементов (X) понимают отношение числа вышедших из строя элемен­ тов в единицу рассматриваемого промежутка времени к числу элементов, оказавшихся работоспособными к на­ чалу данного промежутка времени, т. е.

&tN0 '

1 Под вероятностью безотказной работы ЭЦВМ p(t) понимают вероятность того, что машина ® течение определенного интервала времени t будет функционировать исправно.

77

где II — число вышедших из строя элементов ЭЦВМ в рассматриваемый промежуток времени; No— число ра­ ботоспособных элементов в начале рассматриваемого промежутка времени.

Подставив выражение (2-2) в (2-1), получим:

Из этого выражения следует, что средняя наработка ЭЦВМ на отказ обратно пропорциональна интенсивное™ потока отказов.

Для определения наработки на отказ опытным путем обслуживающий персонал должен вести учет всех неис­ правностей и времени наработки машины между ними. Просуммировав время наработки ЭЦВМ между сосед­ ними отказами и разделив сумму на общее число отка­ зов, получим статистическое время наработки ЭЦВМ на отказ, т. е.

V

S ^ ■

общее 'Число отказов, возникших за рассматриваемый пе­ риод.

Следует отметить, что наработка на отказ, определен­ ная по формуле (2-5), будет тем точнее, чем продолжи­ тельнее время эксплуатации ЭЦВМ, за которое собира­ лась статистика,

Опыт эксплуатации современных вычислительных ма­ шин показывает, что время наработки на отказ различ­ ных ЭЦВМ находится в пределах от нескольких десятков до сотен часов.

Среднее время восстановления является одним из ос­ новных показателей ремонтопригодности ЭЦВМ.

При определении времени восстановления ЭЦВМ опытным путем обслуживающий персонал ведёт учет всех неисправностей, возникающих в машине, и времени, затраченного на их устранение.

Просуммировав время устранения всех неисправно­ стей, возникающих в ЭЦВМ, и разделив полученную сум­ му на общее количество неисправностей, определим сред-

78

нее статистическое время восстановления машины:

/V

точнее, чем продолжительнее период эксплуатации, в те­ чение которого осуществляется учет возникающих в ЭЦВМ неисправностей.

Опыт эксплуатации современных ЭЦВМ показывает, что среднее время восстановления различных машин на­ ходится в пределах 0,3—1 ч.

Коэффициент готовности ЭЦВМ. При эксплуатации ЭЦВМ часто возникает необходимость знать ее состоя­ ние не только в данный момент времени, по н вероят­ ность исправного состояния в любой, произвольно вы­ бранный момент. С этой целью вводят понятие коэффи­ циент готовности ЭЦВМ.

Под коэффициентом готовности ЭЦВМ понимают ве­ роятность нахождения машины в исправном состоянии в любой произвольно выбранный момент времени на

где Кт.о—коэффициент готовности ЭЦВМ, определенный по статистическим данным эксплуатации; Т0,с— среднее статистическое время наработки ЭЦВМ на отказ; Тв.с — среднее статистическое время восстановления ЭЦВМ.

Эффективность профилактики. Для повышения на­ дежности работы ЭЦВМ на ней проводят профилактиче­ ские мероприятия. Основная задача этих мероприятий заключается в том, чтобы выявить и заменить ненадеж­ ные элементы, тем самым предупредив появление не­ исправностей в ЭЦВМ во время ее работы.

Для оценки степени повышения безотказности ЭЦВМ при проведении профилактических мероприятий пользу­ ются таким понятием, как эффективность профилактики.

79