книги из ГПНТБ / Хейфиц Т.Е. Эксплуатация устройств телемеханики электрифицированных железных дорог

Таким образом, одновременно с дальнейшими повышениями надежности систем телемеханики необходимо в условиях эксплуатации принимать меры по увеличению надежности всего комплекса устройств.

§ 9. Надежность типовых элементов

Изменение параметров отдельных элементов приводит к нару­ шениям .работы .аппаратуры или к отказам. Следовательно, на­ дежность использованных в устройствах телемеханики однотип­ ных элементов в значительной степени определяет надежность всей системы. Статистические данные, полученные при эксплуа­

потока отказов Л, определяемый за конкретный период эксплуа­ тации. В процессе эксплуатации параметр К для различных групп однотипных элементов может значительно изменяться. В началь­ ный период работы аппаратуры этот параметр велик из-за боль­ шого числа внезапных отказов, в период нормальной эксплуатации он значительно меньше и его среднегодовое значение изменяется незначительно. Характер .изменения параметра X3i для группы однотипных элементов определяется режимом их работы, про­ должительностью эксплуатации, интенсивностью воздействия на элементы внешних факторов, поэтому период нормальной эксплуатации для различных групп однотипных элементов не одинаков.

Наступление периода старения элементов сопровождается су­ щественным увеличением параметра потока отказов.

Исследования показывают, что для большинства однотипных элементов параметр потока отказов ^ с р , определенный для аппара­ туры ДП, значительно .ниже, чем для таких же элементов линей­

объясняется условиями электропитания стоек телемеханики, а также наличием всякого рода перенапряжений в условиях тяго­ вых подстанций .и постов секционирования. Электролитические

40

Распределение числа отказов по группам -однотипных элемен­

тиратронов МТХ-90. Остальные группы однотипных' элементов имеют более высокую надежность — общее количество неисправ­ ностей резисторов, конденсаторов, трансформаторов, дросселей и других элементов не превышает 11% всех отказов системы теле­ механики.

41

3 ТЕХНИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА УСТРОЙСТВ ТЕЛЕМЕХАНИКИ

§10. Методы поиска неисправностей

Одна из основных задач эксплуатационного персонала—-вос­ становление в наиболее короткие сроки исправности обслуживае­ мых устройств. При этом наиболее трудоемок и длителен процесс поиска возникшей неисправности.

Длительность поиска' неисправности, кроме ряда объективных причин, определяется также и квалификацией обслуживающего персонала. Иногда говорят об интуиции, присущей опытным ин­ женерам, обслуживающим телемеханику. Однако можно с уве­ ренностью сказать, что эта интуиция основывается на очень чет­ ких объективных критериях, позволяющих быстро и успешно уста­ новить причину отказа. Детальная разработка общих правил поиска причин отказов и обучение этим правилам обслуживаю­ щего персонала, не имеющего опыта, позволит увеличить эффек­ тивность и сократить время ремонта.

Существует ряд частных способов поиска, основными из кото­ рых можно считать: промежуточные измерения, позволяющие по­ следовательно проследить прохождение сигналов по различным узлам и блокам системы; внешний осмотр, обычно помогающий обнаружить механические, а иногда и электрические неисправ­ ности; замену блоков, модулей и деталей на заведомо исправные; выделение отказавшего элемента путем последовательного исклю­ чения исправных узлов, выявленных на основании измерений. Обычно нельзя обойтись одним из этих способов и поиск причины

и только при.ремонте отдельных модулей поиск причины отказа автоматизирован.

Устройства телемеханики, выполняющие преобразование и передачу инфор­ мации, -будем рассматривать как техническую систему, о которой можно гово­ рить — исправна она или нет. Состояние элементов этой системы можно оце­ нить, выполнив ряд проверок в определенной последовательности.

Каждую такую последовательность проверок, позволяющую выявить со­ стояние одного или нескольких элементов системы, называют программой ди-

42'

агностики, а совокупность проверок, достаточную для выявления всех заранее заданных различных состояний системы,— диагностическим тестом.

. Можно выделить несколько типов проверок: поэлементную, при которой выявляется состояние каждого элемента в отдельности; поблочную, определяю­

можно использовать имитаторы, моделирующие нормальную работу отдельных блоков системы: например, прибор ПТУ-60, имитирующий воздействия на входе

торых безразличен. Отказавший элемент определяют на основании результатов всех проверок. Очевидно, что такой метод более пригоден при автоматическом поиске. Последовательный поиск предусматривает выполнение проверок в за­ ранее заданном порядке. Результат каждой проверки анализируется и если неисправность не обнаружена, то выполняется следующая по порядку опера­ ция. Порядок выполнения проверок может быть строго фиксированным или же

тельность .неисправного состояния устройства.

Чтобы составить диагностические программы, необходимо изучить нормальное функционирование системы, выделить элемен­ ты системы и связи между ними, установить .возможные состоя­ ния системы, т. е. возможные комбинации отказов элементов, рассмотреть технические возможности контроля признаков, харак­ теризующих состояние системы, определить закономерности по­ явления отдельных отказов, собрать экспериментальные данные о затратах, связанных с осуществлением проверок. Накопление сведений об эксплуатируемой технике позволяет уточнять про­ граммы поиска повреждений, а следовательно сокращать время неисправного состояния устройств.

§ 111. Диагностические функциональные модели устройств телемеханики

Для каждого устройства можно построить диагностические функциональные модели с любой степенью подробности. Наибо­ лее подробная модель — это структура, элементами которой яв­ ляются отдельные детали устройства; транзисторы, резисторы, конденсаторы и т. п. Самая укрупненная модель —структура, элементами .которой являются устройства, выполняющие закон­ ченные преобразования информации.

Для построения диагностической модели необходимо: задать схему системы, на которой указаны все функциональные элемен­ ты и связи между ними; указать, какие комбинации входных сиг­ налов необходимо приложить к каждому элементу для получения

43

требуемого выходного сигнала; перечислить все возможные для данной системы комбинации одновременно отказавших элементов. Полученная таким образом функциональная модель определяет однозначно все проверки, которые необходимо выполнить для по­ иска отказавших элементов, т. е. построить диагностический тест. Каждая проверка заключается в подаче допустимых вход­ ных сигналов на проверяемый элемент и контроле выходных сигналов.

Однако в сложных системах, какими являются устройства телемеханики, подетальная проверка может привести к недопустимо большому времени по-

. иска неисправностей. Поэтому вместо подетального контроля можно проверить

•Составление подробной функциональной модели любого уст­ ройства телемеханики позволяет разобраться в назначении каж­ дого элемента, определить нормальные входные информационные сигналы и комплексные выходные параметры, по которым можно контролировать его работу. \

Для построения полной диагностической модели, кроме этого, необходимо определить перечень всех возможных неисправностей элементов. Чтобы иметь полную картину работы устройства при различных повреждениях его элементов, возможные комбинации неисправностей сводят в таблицу. Однако, даже для сравнительно несложных схем таблица получается очень громоздкой. Поэтому обычно ограничиваются учетом лишь одиночных отказов элемен­ тов и для поиска их составляют специальные программы, объ­ единяя .которые можно выявить любой отказавший элемент. Та­

§ 1 2 . Программы блочного контроля устройств телемеханики и восстановления их работоспособности

Процесс восстановления работоспособности устройств телеме­ ханики складывается из ряда последовательно выполняемых про­ верок и ремонтов. Упорядоченную последовательность действий, выполнение которых достаточно для отыскания и устранения всех неисправностей какого-либо устройства, называют программой воостановления его работоспособности. Программу, на осуществ­ ление которой требуются минимальные затраты времени, считают оптимальной. Как правило, основныезатраты времени при восста­ новлении работоспособности связаны с поиском причины отказа.

44

При этом процесс поиска отказавшего элемента распадается на следующие этапы:

установление по совокупности внешних признаков факта от­ каза;

определение вероятного состояния системы по внешним при­ знакам отказа;

составление последовательности (программы) испытаний эле­ ментов, в которых наиболее вероятно появление отказа, и выбор

Для уменьшения длительности поиска из программы испыта­ ний следует исключать операции, не приносящие новой информа­ ции о состоянии элементов системы.

Метод последовательных проверок элементов в порядке их расположения в функциональной структуре (от первого к послед­ нему или от последнего к первому) предусматривает^ что выбор места последующего испытания не зависит от результатов преды­ дущего. Испытание элементов, предшествующих отказавшему, можно считать излишним, так как положительный результат, по­ лученный на входе отказавшего элемента подтверждает исправ­

проверки, выбирают таким образом, чтобы поделить всю систему на две части с равными вероятностями отказов. Каждое испыта­ ние, давшее положительный результат, позволяет исключить из рассмотрения группу взаимосвязанных элементов, так как можно считать исправными все элементы, входящие в проверенную часть системы.

Программу поиска неисправностей при комбинированном ме­ тоде называют условной, так как выбор каждого испытания" в ней обусловлен результатом предыдущего.

Наиболее часто программируемые процессы (в нашем случае поиск неисправностей) изображают в виде диаграммы, называе­ мой граф-схемой программы. Граф-схема компактна, наглядна и легко читается; она имеет вершины, изображаемые в виде окруж­ ностей, прямоугольников или ромбов, и дуги, соединяющие эти вершины. Каждой вершине присваивают свой номер, а в ней (мы будем применять для изображения вершимы прямоугольник) записывают название одной из операций, выполняемых в процессе поиска неисправностей. Из вершины может исходить несколько дуг. Каждая дуга указывает, какую следующую операцию необ­ ходимо выполнить при том или ином исходе предыдущей. В соот­ ветствии с этим у дуги будем писать возможный исход операции: Да — если проверка показала исправность проверяемого блока

45

ность в одном или нескольких конкретных функциональных эле­ ментах. Если выявлены такие признаки, то можно перейти к по­

блоки кодирования, датчики времени и т. п. Все эти блоки разли­ чаются составом элементов, расположением модулей и .номерами клемм, по сигналам на которых обычно -производят контроль их р аботоспособности.

46

пройти но одному из путей от начальной вершины к одной из ко­ нечных, выполняя все предписанные проверки. При этом поло­ жительным будем считать такой исход проверки, при котором контролируемый параметр характеризует нормальную работу про­ веряемого элемента, отрицательным — исход, характеризующий неправильную работу проверяемого элемента или элементов, по­ дающих сигналы на входы проверяемого. Там, где это возможно, исход проверки 'будем кратко пояснять рядом с символом ДА или НЕТ: Тнапример, если искомый сигнал должен быть положитель­ ным, то рядом с ДА поставим знак плюс, а с НЕТ — знак минус.

контролируемом параметре, при котором необходимо искать не­ исправность по прилагаемой программе. ~~ •

Составление такой программы рассмотрим на примере поиска неисправностей в блоке кодирования импульсов ТС КП системы

импульсного признака. Кодовым импульсным признаком в аппара­ туре БСТ-59 является длительность импульса. Различают импуль­ сы двух типов: короткие и длинные. Короткие импульсы непосред­ ственно с МБ через линейный блок ЛБ передаются в канал связи. На время передачи длинного импульса блок кодирования отклю­ чает МБ от канала связи (сигналом с триггера кодирования на линейный блок) и переключает его на собственный датчик време­

рования закрывается транзистор ТЗ сигналом, поступающим через формирующий каскад ФК2 с выхода матрицы А и определяющим, какой именно по порядку следования в серии импульс должен быть длинным. Переключается триггер кодирования (ТЗ открывается) сигналом с транзистора Т8 собственного датчика времени.

Все случаи, "когда необходимо проверять блок кодирования импульсов, можно получить из программ, приведенных в после­

(клемма 4) поступает отрицательный потенциал; б) на выходе ли­ нейного блока нет ни одного длинного импульса, а сигналы с матрицы А на клемму / блока кодирования проходят нормально.

После того, как проверяющий убедится в правильном прохож­ дении сигнала через ФК4 пункт 3 на рис. 14, а), он может либо

47

проверить работу всего счетчика сразу по сигналу на выходном

меньше, поэтому в пункте 4 граф-схемы указан именно этот путь. Сигнал ДА после этого пункта означает, что счетчик переключа­ ется нормально.

48