Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Самохин А.Ф. Эксплуатация цифровых вычислительных машин [учеб. пособие]

.pdf
Скачиваний:
11
Добавлен:
23.10.2023
Размер:
8.6 Mб
Скачать

- ю -

нием элементов, оказивается обычно наиболее простым и осущест­ вляется с помошыо тестов, контрольно-измерительной аппаратуры

и визуального осмотра.

2 . Неисправности, обусловленные постепенным уходом пара­

метров составных элементов за допустимые пределы.

Причинами, вызываниями этот вид неисправностей, бывают

обычно старение деталей, изменение температуры, повышенная

влажность, загрязнение и т .д . Эти неисправности достаточно хо­

рошо прогнозируются. Выявление таких неисправностей обычно бо­ лее сложно и осуществляется, как правило, путем создания утя­ желенных режимов работы отдельных устройств машины.

3 . Самоустранявшиеся неисправности, т .е . такие неисправнос­

ти, которые периодически появляются и исчезают. Это один из самых неприятных видов неисправности. Причиной чаще всего бывает временное нарушение контактов.

4 . Неисправности, проявляющиеся в виде случайных сбоев.

Причинами могут быть смешение параметров элементов к гр ти ч н о -

допустимым, внешние помехи, толчки напряжение сети, вибрации

и т .д . Борьба со сбоями ведется обычно программными методами

и с помощью системы автоматического устранения случайных сбо­ ев. Однако, если сбои происходят достаточно часто, этот вид неисправности следует рассматривать как отказ и принимать ме­ ры к устранению.

Наиболее слабым местом в современных полупроводниковых вычислительных машинах являются внешние устройства: фотоЕвод,

ленточные перфораторы, карточные устройства и устройства пе­ чати. Как правило, основная масса неисправностей падает именно на них. Так, у ЭЦВМ "Минск-22" примерно 00f неисправностей приходится на долю внешних устройств.

- 11-

По времени большая часть неисправностей возникает в на­ чальный период работы РВИ {первые 2-3 м-ца). В этот период происходит приработка и выбраковка некачественных деталей.

Кроме того, неисправности делятся на независимые, т .е .

такие, каждая из которых п отдельности влияет на достоверность работы машины, и взаимосвязанные, влияние, которых проявляется только при наличии всей совокупности неисправностей. Наконец,

неисправности можно разделить на первичные и вторичные, возни­ кавшие вследствие возникновения первичных.

$ Т .4. Основные эксплуатационные характеристики

.Для оценки качества ТОТ и качества их эксплуатации на практике используется ряд эксплуатационных характеристик, каж­ дая из которых позволяет наиболее полно выявить те или иные стороны эксплуатации. Выбор таких характеристик должен обеспе­ чить:

1. Возможность сформулировать требования к проектируемым ЭВМ и оценивать пригодность той или иной ЭВМ для выполнения конкретных задач;

2 . Оценку качества организации эксплуатации и использова­ ния ЭВМ;

3. Ояределение объемов и периодичности профилактических мероприятий, направленных на поддержание технического состояния

машины на заданном Зфовне;

4. Рациональный выбор количества запасных деталей блоков и узлов, необходимых для поддержания исправного состояния ма­ шины в течение определенного календарного срока;

5. Определение направлений доработки и модернизации ЭВМ

- 12 -

в

процессе эксплуатации.

 

 

Мы остановимся весьма кратко

только на тех характеристиках,

с

которыми приходится встречаться

в практике эксплуатации при

составлении отчетной документации, при определении сроков профи­ лактических работ и комплектований запасного имущества.

I . Среднее время между двумя соседними отказами,или нара­

ботка на отказ.

Величина этой характеристики может быть получена из опытных дан­

ных по формуле

т (t)

Здесь Tn(t) - число отказов

в

ЭЦВМ, которые произошли за вре­

мя проведения испытаний tv

.

При этом имеется в виду, что все

возникающие в процесое испытаний неисправности устраняются, и

испытание продолжается.

В случае, когда в системе участвует несколько ЭЦВМ,

 

 

M

t u

 

 

 

m (t)

где К - число ЭЦЕМ,

участвующих в испытаниях, остается посто­

янным во время всех

испытаний. Для современных ЭВМ Ta(t) лежит

в пределах TD( t )

= 500 ♦ 1000 часов.

Иногда вместо наработки на отказ

пользуются обратной величиной

a f t ) =

т (t)

Mtu

 

называемой суммарной частотой

отказов.

Указанные характеристики позволяют в некоторой степени оце­ нивать собственно надежность машины. Однако, они не учитывают удобства эксплуатации мапши, их ремонтопригодность, расход вре­ мени не ремонт и т .д .

-<3-

2 . Коэффициент профилактики.

Под коэффициентом профилактики понимается отношение времени, за­ траченного на профилактику и ремонт машины, к полезному времени

ее работы:

,

 

L ПрОф +

t pew

tflOA

Время tnpocp

,

t pe/u

и t пол берется за определенный календарный

срок (обычно

за

го д ).

Под полезным временем работы понимается

время, затрачиваемое

непосредственно на решение задач и отладку

программ. Под

tnpocp

понимается суммарное время, .затрачиваемое

на проведение

профилактических мероприятий, под t рем - время,

затрачиваемое на текущий ремонт машины. Время простоя машины в

исправном состоянии не учитывается.

Эта характеристика позволяет судить не только о надежности, но и об удобствах эксплуатации и ремонтопригодности машины.

3. Коэффициент эффективности профилактики.

Этот коэффициент характеризует качество профилактических меропри­ ятий. Под коэффициентом эффективности профилактики КдП понимает­

ся отношение числа неисправностей, обнаруженных при проведении профилактики, к общему числу неисправностей, возникших в течение определенного календарного срока;

И л

^эп “

 

 

 

П п + П «

где f l п

-

число

неисправностей,

обнаруженных при проведении про­

 

 

филактики,

 

Лсг

-

число

неисправностей,

не обнаруженных при профилактике,

- 14-

во возникших во время работы машины;

Понятно, ч то , увеличивая время и объем профилактических работ,

можно довести КдП до единица, но тогда коэффициент использова­ ния упадет до нуля. Поэтому время, отводимое на профилактичес­

кие работа,

следует выбирать в разумных пределах.

4 .

Среднее время устранения неисправностей, или среднее

время восстановления.

 

Величина среднего времени отыскания неисправности может быть

вычислена по формуле

п ,

 

ср. рем -------------- -------------------- .

где £ р е м (

-

время, потребное на отыскание и устранение неис­

правности,

 

 

 

Т1

-

число неисправностей.

У ЭВМ третьего

поколения

Тор.рем~ 0 ,5 час. ага величина характе­

ризует не только ремонтопригодность ЦВМ, но и степень автоматиза­ ции поиска неисправностей, а также квалификацию обслуживающего персонала.

5 . Коэффициент использования.

Одной из важнейших характеристик является коэф­

фициент использования. Под коэффициентом использования машины

понимается отношение полезного времени машины к общему времени

простоя и работы:

t пол

 

 

^ с п = ~

+ 1прост

 

■пол

гдг под t пол понимается то же, что в п .2 , а под t прост ~ время,

затрачиваемое на профилактику и ремонт, а также время простоя машины в исправном состоянии. Эта характеристика позволяет су­ дить не только о надежности, эксплуатационных качествах и реман-

- (5-

топригодности, но и об эффективности использования машины, точнее,

о ее загруженности. Этой характеристикой широко пользуются, так как она характеризует не только машинный парк, но и качество ра­ боты персонала и всей организации, имеющей ЭЦВМ. При хорошей ор­ ганизации работ KjIcn ~ 0,95 + 0,97 .

6.Коэффициент готовности.

Под коэффициентом готовности понимают отношение времени исправ­ ной работы к суш е времени исправной работы я времени, потребно­ го на отыскание и устранение неисправности.

+ пол

Кг = t1прОф +1пол +t рем

В отличие от коэффициента использования коэффициент готовности не учитывает простои, не связанные с ремонтом аппаратуры. Таким образом, коэффициент готовности характеризует, плавным образом,

ремонтопригодность машины и качество технического обслуживания.

Обычно Кр я: 0,99 .

7 . Среднее время полезной работы машины за сутки.

Под средним временем полезной работы за сутки понимают отноше­ ние суммарного времени полезной работы машины за определенный календарный срок к количеству суток (рабочих и выходных), насчи­ тывающихся в этом календарном сроке.

п

tnOAi

о р .=

к

Эта характеристика оценивает не только качество машины, но и сте­ пень ее загруженности в данной организации. Обычно Тср.оя22 часа.

- /б -

Выше мы рассмотрели характеристики, которые так или иначе связаны о возникновением отказов. Время я е , затрачиваемое на устранение последствий обоев, практически входит в полезное время.

8. Для полной характеристики машины необходимо дать коли­ чественную оценку достоверности ^гнкционировшшя машины. Такой величиной может быть среднее время бессбойной работы.

 

П е 5 ( t )

 

где ^ jiff(О - количество сбоев, произошедших за время

испы-

ханий

f ,

 

 

9 .

Наиболее общим критерием надежности ЭЦВМ можно

считать

вероятность правильного решения задачи в течение данного времени.

Эта вероятность, вообще говоря, зависит от времени, прошедшего

после

последней профилактики 1 ,

а также

от времени решения

задачи

Т

.

Для ориентировочного

расчета

этой величины может

.рги. использована формула

 

 

 

 

 

 

P ( t ,r ) ~ P r it)-PSo( r ) - P Se( l ) ,

~i 'j)

- вероятное.ь

того , что машина окажется работоснособ-

 

 

 

ной (не в состоянии ремонта) к началу решения за­

 

 

 

дачи,

 

 

 

 

РБо(Т)

-

вероятность безотказной работы машины в течение

 

 

 

времени

Т

, необходимого для решения задачи,

Р^ (т) -

вероятность бессбойной работы машины в течение

 

 

 

времени

Т .

 

 

10.

 

Наконец, следует упомянуть

о такой характеристике маш

как производительность.' Эта характеристика не учитывает надежность

- 17-

машины и нужна эксплуатационникам для оценки качества машины с точки зрения ее вычислительных возможностей и для оценки ка­ чества программирования.

Производительность определяется как отношение числа операций

алгоритма

решения задачи ко

времени, затрачиваемому на программ

мирование

и на решение задачи на машине.

 

Т

+ Т

 

маш

прогр

где Л

- количество операций алгоритма решения задачи,

Т'маш - время, затрачиваемое на решение задачи,

Тпрогр

~ время, затрачиваемое на программирование.

Тмаш можно выразить через быстродействие машины:

 

 

Т

= Н

прогр

Г

 

 

маш

 

1 ср

где fl прогр

-

количество

операций,

выполняемых машиной при ре­

 

 

шении задачи,

 

 

 

Г ср

-

среднее время выполнения одной операции.

У^прогр можно выразить следующим образом:

 

ипрогр

М + Мдоп

 

 

где /v доп

- количество дополнительных операций,

необходимых

для преобразования программы и пересылок информации.

После

подстановки получим:

 

 

II =

И

 

 

I

доп ) + тпрогр

 

 

 

 

 

 

 

г . р • V

 

- £ ■ * - Ь р в

 

 

« •

^

 

 

 

 

I

 

•••-Jb ..

.О Г Л .-.Л Г. *

- 18-

.Второй член в знаменателе определяет снижение производительное-

ш яа счет необходимости выполнения дополнительных операций. Тре

жШ-же, вместе со вторым, определяет качество программирования и кваяфшации программистов.

Как видно из выражения, производительность тем выше, чем выше

Лнеюродействие машины и чем выше квалификация программистов. Кро

ме * ого , эта величина зависит от

системы команд машины, объема

памяти и некоторых других качеств

машины.

Таким образом, мы рассмотрели ряд характеристик, имеющих важное значение для правильной и эффективной эксплуатации ЭЦВМ.

Заводы-изготовители и Центральное статистическое управление регулярно собирают от организаций, эксплуатирующих ЭЦВМ, сведе­ ния, позволяющие получить указанные выше характеристики, и,

обобщая эти сведения, вырабатывают соответствующие предложения до аксплуатации и доработке выпускаемых ЭЦВМ, Многие из этих характеристик целесообразно получить в для внутреннего цотреб-

ленжя в эксплуатирующих организациях.

- 19-

 

Г л а в а

II

МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ

Ц ВМ

§ 2 .1 . Классификация ошибок

и их характеристики

Ошибки в ЭДЕМ могут быть систематическими или случайными.

Систематические ошибки появляются, как правило, в резуль­ тате отказов одного или нескольких схемных элементов, входящих

в цепи передачи информации или в устройства, с помощью которых выполняются арифметические и логические операции. Если выполня­ ется одна и та же операция над одними и теми же числами несколь­ ко раз, то систематическая ошибка будет повторяться каждый раз.

При других числах или при другой операции она может и не по­ явиться, несмотря на наличие отказа. Следует заметить, что при отказе некоторых элементов устройства управления машина вообще теряет возможность выполнять операции хотя бы и с ошибками.

Случайные ошибки являются результатом сбоев в тех или иных устройствах машины. Этот вид ошибки является источником основ­ ных затруднений для эффективной эксплуатации ЭЦВМ, так как мож­ но до и после решения убедиться в исправности ЦВМ, но при этом нет гарантии того, что в процессе решения не возникла ошибка вследствие сбоя. Поэтому система контроля направлена обычно,глав­ ным образом, на обнаружение случайных ошибок. Кстати, оистема обнаружения случайных ошибок позволяет в большинстве случаев обнаруживать и систематические, т .е . обнаруживать отказы.

В кодах чисел, которые обрабатываются и передаются в ЦВМ,

ошибки могут быть одиночными или групповыми. Признаки одиноч­ ной и групповой ошибок могут быть различными в зависимости от

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ