Тема 3. Требования к автоматизированным системам контроля радиоэлектронной аппаратуры
1. Назначение и задачи автоматизированных средств контроля
Автоматизированные средства контроля (АСК) предназначены для проверки оборудования сложных технических устройств (например, автоматизированные системы управления). Развитие и использование АСК стало возможным благодаря автоматизации производства и совершенствования систем обслуживания техники для повышения эффективности ее использования. Заменяя обычные средства контроля АСК должны иметь технико-экономические преимущества, например:
- сокращение трудозатрат на техническое обслуживание (ТО);
- сокращение времени подготовки техники к выполнению задачи;
- повышение достоверности результатов контроля;
- повышение коэффициента использования технического ресурса объекта контроля (ОК).
Контроль технических устройств важный этап подготовки их к применению. Операции контроля входят во все виды ТО техники и при ее усложнении растут трудозатраты и сроки на ТО, но механическое увеличение штата обслуживающего персонала не позволяет заметно сократить сроки подготовки, т.к. число одновременно работающих на ОК специалистов ограничено, а это противоречие можно преодолеть только автоматизацией контроля. Поиск неисправностей и установление причин отказа является наиболее сложной частью контроля и требует больших трудозатрат. Опыт эксплуатации РЭА показывает, что при поиске причин отказов 60% времени уходит на поиск места отказа и 40% на устранение причин повреждений и замену отказавших элементов. При подготовке и обслуживании РЭА операции контроля занимают до 90% общего бюджета времени. Это означает, что контроль наиболее трудоемкая часть ТО и его автоматизация позволит значительно сократить время и стоимость эксплуатации РЭА.
Обычная контрольно-проверочная аппаратура (КПА) ручного управления имеет низкое быстродействие, что не позволяет за приемлемое время выполнить такое количество контрольных операций, которое обеспечит необходимую степень доверия к результатам контроля. Кроме того, при использовании КПА после каждого измерения оператор должен проанализировать результаты контроля и принять решение о годности параметров или элементов ОК. При такой системе контроля неизбежны субъективизм и прямые ошибки даже у высококвалифицированных специалистов.
Хорошо спроектированный автомат контроля, который имеет высокое быстродействие и необходимую точность измерений, позволит исключить субъективные ошибки и поднимет достоверность контроля. Приведенные аргументы относятся к эксплуатации технических устройств (РЭА, ЭВМ, промышленные установки, автоматическая аппаратура сложных систем управления и т.д.). Независимо от областей применения автоматы контроля решают задачу съема, преобразования и обработки информации о контролируемых параметрах (рис. 1).
В
результате обработки информации в
автомате формируется решение о ТС ОК.
Совершенные автоматы могут выдавать
рекомендации о характере управляющих
воздействий, которые надо прикладывать
к ОК, чтобы удерживать его параметры в
области допустимых значений.
Рис. 1. Обобщенная структурная схема системы обслуживания
На рис. 1 модель ОК представляет собой генератор случайного процесса X(t), который описывает изменение состояния ОК во времени под влиянием внешних и внутренних ξ(t) возмущений. При этом техническое обслуживание состоит в таком управлении случайным процессом Х(t), чтобы ОК постоянно находился в области разрешенных состояний Sр(n). Качество решения этой задачи определяет качество обслуживания. Измерительный элемент выдает значение регулируемой величины Х*(t) в решающее устройство для принятия решения о необходимости и характере управляющих воздействий на ОК. Совокупность измерительного и решающего устройств является блоком контроля.
Автоматическое слежение за аварийными параметрами позволяет предупредить повреждения и разрушения ОК.