романович. Романович Ж.А. Диагностирование, ремонт и техническое обслуживан. Учебник 3е издание
 Скачать 4.17 Mb.
|
|
Характеристики работоспособности, диагностические параметры, признаки систем автоматического управления и вычислительных машин Характеристики работоспособности Виды диагностических параметров и признаков Системы автоматического управления Чувствительность Параметры выходного сигнала при мини- мальном входном сигнале Точность Параметры установившегося выходного сиг- нала, коэффициенты передачи и усиления Устойчивость Сдвиг фаз выходного и входного сигналов Характер переходного процесса Признаки и параметры переходной ха- рактеристики: форма кривой переходного процесса; колебательность; время регули- рования; перерегулирование; скорость и ускорение переходного процесса Вычислительные машины Исполнение программных команд Результаты исполнения каждой команды на постоянных и переменных кодах Передача информации Отсутствия запрещенных кодов при избы- точном кодировании информации Запись и сохранение информации в ПЗУ Суммы кодов информации, хранимых в ячейках ПЗУ Запись информации и считывание из ОЗУ Результаты записи-считывания контроль- ных кодов для каждой ячейки Ввод-вывод информации Результаты ввода-вывода контрольной тек- стовой и графической информации Методами поэлементного внутрисхемного диагностирова- ния (параметрического контроля) и внутрисхемного контроля 79 функционирования изделия электронной техники (электрора- диоэлемента, микросхемы) предусматривается создание вне- шними аппаратными средствами режима диагностирования (контроля), обеспечивающего ослабление взаимного влияния диагностируемого (контролируемого) изделия и цепей печат- ного узла. Аппаратные средства внутрисхемного диагностирования (контроля) соединяются с выводами диагностируемого (кон- тролируемого) изделия обычно через печатные проводники специальными контактными устройствами. Внутрисхемно определяются сопротивление, емкость, индуктивность, пот- ребляемый ток, другие параметры, функционирование полу- проводникового прибора или микросхемы без разрывов цепей печатного узла. Функциональные и тестовые методы программного диа- гностирования применяются для диагностирования програм- мно управляемых изделий, например компьютеров (см. таб- лицу 3.4). Эти методы позволяют обнаруживать отказы, не относящиеся к “ядру” вычислительной системы, которое вклю- чает микропроцессор, часть памяти и программного обеспече- ния, некоторые другие устройства. Методы тестовых наборов (тестов) заключаются в определе- нии и реализации в установленной последовательности избран- ных или всех допустимых (исчерпывающих) тестов, позволяю- щих обнаруживать логические отказы цифрового устройства. Тестовый набор составляется комбинацией уровней напряже- ния цифровых двузначных сигналов на входах устройства. Тесты, позволяющие обнаруживать логический отказ, вы- бираются обычно моделированием объекта диагностирования с привлечением аппарата математической логики, теории ко- нечных автоматов. Выбор тестов, особенно для обнаружения кратных отказов, отказов последовательностного цифрового печатного узла сопряжен со значительными трудностями ма- тематического моделирования объекта диагностирования. Предпочтение все чаще отдается диагностированию ис- черпывающими тестами, которые имеют преимущества перед 80 “традиционными” методами избранных тестовых наборов. К методам исчерпывающего тестирования относятся, например, счет переходов и единиц, сигнатурный анализ. Существенным преимуществом исчерпывающего тести- рования является формирование тестов и определение допус- тимых значений контролируемых характеристик без матема- тического моделирования объекта диагностирования. Вместе с тем достоверность обнаружения отказов исчерпывающими тестами меньше, чем тестовыми наборами. 3.4 Поиск места отказа Поиск места отказа обычно осуществляется в два этапа. На первом этапе, называемом локализацией места отказа, анализом результатов проверок, выполняемых при контроле работоспособности, определяются подозреваемые в отказе со- ставные части изделия. Результаты проверок анализируются по диагностической модели изделия. Методом локализации определяется место параметрического отказа или функцио- нального отказа, кроме короткого замыкания, аналоговых и цифровых объектов диагностирования. Локализацией не га- рантируется достижение требуемой глубины поиска места от- каза из-за ограниченной полноты контроля параметров. Ко второму этапу, называемому уточнением (определени- ем) места отказа, приступают, если на первом этапе не достигну- та требуемая глубина поиска места отказа. При уточнении места отказа среди подозреваемых в отказе составных частей опре- деляются фактически отказавшие составные части. Уточнение места отказа осуществляется сочетанием контроля выполняе- мых функций и параметров составных частей изделия. Глубина поиска места отказа задается указанием составной части изде- лия, с точностью до которой определяется место отказа. Систематизации методов поиска (уточнения) места отказа аналоговых и цифровых объектов диагностирования при фун- кциональных и параметрических отказах, представлена в таб- лице 3.5. 81 Таблица 3.5 Систематизации методов поиска места отказа Виды объекта Виды отказа Виды метода определения места отказа Аналоговый Функциональный Методы промежуточных проверок, внутрисхемного контроля функциони- рования изделий электронной техни- ки, замены составных частей Параметричес- кий Методы промежуточных проверок, внутрисхемного диагностирования из- делий электронной техники, замены составных частей Цифровой Функциональный Методы тестовых наборов, промежу- точных проверок, внутрисхемного контроля функционирования изделий электронной техники, замены состав- ных частей Параметричес- кий Методы замены, внутрисхемного диа- гностирования изделий электронной техники Аналоговый или цифровой Короткое замыкание Методы исключения, внутрисхемного диагностирования и контроля функ- ционирования изделий электронной техники, замены составных частей Метод промежуточных проверок применяется для без- разборного поиска места отказа в режиме имитации функци- онирования изделия, создаваемом средствами контроля ра- ботоспособности. Определение места отказа основывается на упорядоченном контроле параметров входных и выходных сигналов составных частей в доступных контрольных точках при заданных параметрах сигналов от средств контроля рабо- тоспособности. Отказавшая составная часть имеет недопусти- мый параметр выходного сигнала при допустимых параметрах входных сигналов. Промежуточными проверками определяется место пара- метрического отказа или функционального отказа, кроме ко- 82 роткого замыкания, с глубиной до функционально завершен- ной составной части аналоговых объектов диагностирования. Использование промежуточных проверок для поиска места ло- гического отказа цифрового устройства возможно только при конкретном тесте, обнаруживающем отказ, или исчерпываю- щем тестовом диагностировании. Отказы составных частей, формирующих сигналы в контурах обратной связи, без разры- вов контуров обратной связи неразличимы. Метод тестовых наборов применяется для безразборного поиска места отказа цифровых объектов диагностирования в режимах имитации функционирования, создаваемых средс- твами контроля работоспособности. Отыскание места отказа осуществляется подачей в установленной последовательности на входы объекта выборочных тестовых наборов и контролем уровней напряжения в доступных контрольных точках на вы- ходах объекта. Тестовыми наборами определяется место логи- ческого отказа с глубиной до цифровой микросхемы. Диагнос- тические тестовые наборы, позволяющие различать отказы цифровых микросхем, выбираются обычно моделированием изделия с привлечением аппарата математической логики, те- ории конечных автоматов. Выбор тестовых наборов, особенно для различения кратных отказов, сопряжен со значительными трудностями математического моделирования изделия. Внутрисхемный контроль функционирования и внутрис- хемное диагностирование изделий электронной техники может применяться для поиска места параметрического или функци- онального отказа, в том числе короткого замыкания, с глубиной до электрорадиоэлемента, микросхемы. Не требуется сущест- венно увеличивать затраты на обеспечение приспособленности печатного узла к диагностированию. Методы и средства внутрисхемного контроля функциони- рования и диагностирования отдельных типов полупроводнико- вых приборов и микросхем пока не разработаны. Исследования и разработки в области внутрисхемного параметрического и фун- кционального контроля ИЭТ продолжаются. Определение места отказа печатного узла методами внутрисхемного контроля фун- 83 кционирования и диагностирования не гарантируется. Поэтому внутрисхемный контроль и диагностирования целесообразно применять совместно с другими методами поиска места отказа. Метод исключения используется для поиска места отказа, вызванного коротким замыканием, с разрывом цепей. Цепи элек- тропитания объекта соединяются с защищаемым от перегрузки источником питания средств диагностирования. Короткое замы- кание обнаруживается по срабатыванию устройства защиты от перегрузки при включении источника питания. Цепи питания подозреваемых в отказе составных частей поочередно разрыва- ются. После разрыва цепи питания отказавшей составной части и очередного включения источника питания устройство защиты от перегрузки не срабатывает. Недостатком метода исключения является высокая трудоемкость демонтажно-монтажных работ. Метод замены применяется для поиска отказавших со- ставной части с восстановлением в режимах имитации функ- ционирования изделия, создаваемого средствами контроля работоспособности. Подозреваемые в отказе составные части поочередно заменяются заведомо работоспособными состав- ными частями. После каждой замены контролируется рабо- тоспособность изделия. Заменами подозреваемых в отказе со- ставных частей добиваются восстановления работоспособности изделия. Пробными заменами обычно определяется место оди- ночного функционального отказа аналогового или цифрового объекта диагностирования. Отыскание места параметрическо- го отказа, кратного отказа не гарантируется. Замены подозреваемых в отказе составных частей явля- ются трудоемкими демонтажно-монтажными работами. Иногда для поиска места кратного отказа методом замены применяют- ся трудоемкие методы контроля работоспособности демонти- рованных составных частей. 3.5 Прогнозирование технического состояния Прогнозирование технического состояния осуществляется на основе изучения закономерностей изменения технического 84 состояния (развития дефектов, старения, изнашивания, кор- розии, усталости и т. п.), приводящих к нарушению работоспо- собности изделия. Изменение технического состояния можно представить как изменение во времени результатов периоди- чески выполняемых проверок параметров нескольких одина- ковых изделий (групповое прогнозирование) или одного изде- лия (индивидуальное прогнозирование). Для прогнозирования технического состояния изделия мо- гут использоваться как структурные, так и функциональные параметры. Структурные параметры обычно труднодоступны для прямого измерения. Требуется принимать меры по обес- печению приспособленности изделия к диагностированию, определять значения структурных параметров косвенными и совокупными измерениями, методами внутрисхемного диа- гностирования. Функциональные параметры не всегда пригодны для про- гнозирования технического состояния изделия. Значительные изменения структурных параметров могут не проявляться, на- пример, за счет обратных связей, или проявляться незначитель- ными изменениями функциональных параметров. Параметры должны удовлетворять требованиям полноты, доступности, информативности. Этим критериям при прогнозировании тех- нического состояния электронных устройств, приборов и ап- паратуры систем управления удовлетворяют, например, токи, потребляемые составными частями от источников питания, па- раметры изделий электронной техники, определяемые метода- ми внутрисхемного диагностирования. Модели изменения результатов проверок параметров не- скольких одинаковых или одного изделия задаются, например, многомерными векторами, а модель изменения результатов проверок одного параметра изделия задается функцией в дис- кретные моменты времени. Результаты проверок параметров являются величинами со случайными и детерминированными составляющими. Преобладание той или иной составляющей влияет на постановку задачи и выбор математического аппара- та прогнозирования. 85 Задачами и результатами прогнозирования технического состояния изделия могут быть предсказание значений пара- метров, определение статистических (вероятностных) харак- теристик значений параметров, отнесение значений парамет- ров к некоторым классам. Задача предсказания значений параметра формулируется следующим образом. Допустим, что математической моделью изменения результатов проверок параметра u является функ- ция u(t), заданная значениями в дискретные моменты времени t i ∈ T 1 , , как показано на рисунке 3.1. u u д u(t 1 ) u(t i ) u(t n ) u(t n+j ) u(t n+m ) t 0 t 1 t i t n t n+j t n+m t T 1 T 2 Рисунок 3.1 — Прогнозирование значений параметра Необходимо определить значения функции в моменты вре- мени t n + j ∈ T 2 , и временной интервал T 2 работоспособного состояния изделия, в котором значение параметра не меньше предельно допустимого значения u д Подобная постановка задачи справедлива в предположе- нии, что преобладает детерминированная составляющая пара- метра. Прогнозирования значений параметра можно рассмат- 86 ривать как восстановление детерминированной функции u(t) по ее известным значениям в дискретные моменты времени t i ∈ T 1 , сочетанием интерполирования и экстраполирования. Интерполирование состоит в отыскании интерполяцион- ной функции v(t), например, в виде интерполяционного много- члена Лагранжа или Ньютона, удовлетворяющего условию v(t i ) = u(t i ), . (3.1) При равных интервалах времени между проверками пара- метра применяются интерполяционные многочлены Ньютона, Гаусса, Бесселя и др. Интерполяционную функцию можно пре- образовать в экстраполяционную функцию для определения значений функции u(t) в интервале T 2 Экстраполяционная функция v(t) определяется в виде, на- пример, экстраполяционного многочлена из условия метода на- именьших квадратов: . (3.2) Интерполирование или экстраполирование функции име- ет смысл только в том случае, если указан класс, к которому заведомо принадлежит искомая функция. Для функций одной переменной достаточно указать только предпочтительность тех или иных функций, некоторую оцен- ку сложности функции. В случае экстраполирования функций нескольких переменных необходимо назначать значительно более строгие ограничения на класс функций. Если никаких ог- раничений нет, то экстраполирование теряет смысл, так как в этом случае функцию можно продолжить совершенно произ- вольно. Задачу определения статистических характеристик зна- чений параметра можно представить следующим образом. Известны значения и функция распределения F i (u) значе- ний результатов проверок параметра нескольких одинаковых объектов в моменты времени t i , , показанные на рисун- ке 3.2. 87 f 1 (u) t 1 t i t n t n+j t u д u f i (u) f n (u) f n+1 (u) m u (t 1 ) m u (t i ) m u (t n ) m u (t n+j ) F n+j (u д ) Рисунок 3.2 — Прогнозирование вероятности выхода значений параметра за допустимое значение Необходимо определить, например, вероятность выхода параметра за допустимое значение (вероятность отказа) по формуле , (3.3) где u д — предельно допустимое значение параметра; f n+j (u) — плотность распределения значений параметра в момент n+j с математическим ожиданием m u (t n+j ) и дисперсией Разные параметры объектов отличаются размерностью. Иногда параметры представляются в безразмерной форме от- носительными величинами, рассматриваются как однородная совокупность случайных величин и анализируются вероятнос- тно-статистическим методом. Статистические характеристики значений параметра определяются с использованием математического аппарата 88 теории вероятностей, теории случайных функций и матема- тической статистики. Для вычисления искомой функции (3.3) необходимо определить функцию плотности распределения f t (u). Последняя аппроксимируется известными законами рас- пределения. Чаще всего функция f t (u) подчиняется нормальному зако- ну распределения , (3.4) где m t (u), — математическое ожидание и среднее квадра- тическое отклонение параметра в момент времени t. Статистические характеристики m t (u), σ t (u) вычисляются по формулам ; (3.5) , (3.6) где p i — вероятность появления значения параметра u i Прогнозирование изменения функции плотности распре- деления сводится к прогнозированию изменений математичес- кого ожидания m t (u) и среднего квадратического отклонения В тех случаях, когда аппроксимацию известными закона- ми распределения выполнить не удается, применяются веро- ятностные неравенства. В задаче классификации по совокупности значений пара- метров u i , , полученных в момент времени t 0 или в ограни- ченный период времени, принимается решение о принадлеж- ности изделия к некоторому классу R v , Классы могут быть параметрическими (интервалами поля допуска) или временны- ми (интервалами продолжительности безотказной работы). Связь между значениями параметров и, например, про- должительностью безотказной работы имеет статистический ′ 89 характер. Классы R v являются как бы эталонами изделия. За- дача сводится к сравнению диагностируемого изделия с этало- нами и последующему принятию решения. Отнесение значений параметров к некоторым классам яв- ляется одной из задач распознавания образов. Для решения этой задачи используются детерминированные и вероятност- ные модели, аппарат математического программирования, тео- рия информации, теория статистических решений и др. 3.6 Алгоритмы диагностирования Последовательность действий при проведении диагности- рования может задаваться совокупностью предписаний, назы- ваемых алгоритмом диагностирования, которыми устанавли- вается состав и порядок выполнения элементарных проверок изделия и правила анализа их результатов. Элементарная проверка (далее проверка) определяется воздействием, пос- тупающим или подаваемым на изделие, а также составом па- раметров и признаков, образующих ответ (реакцию) изделия на воздействие. Проверки могут различаться только составом воздействий, только составом реакций или воздействиями и реакциями. Воздействиями и реакциями являются, например, сигналы, подаваемые на входы (стимулирующие сигналы), и контролируемые сигналы изделия соответственно. Конкретные значения признаков и параметров, получае- мые при диагностировании, являются результатами проверок или значениями реакций изделия. Реакции параметров на воз- действия определяются на выходах, называемых контрольными точками, которые могут быть частью изделия или находиться на некотором удалении от него. В контрольной точке размещаются датчик, начало вывода к измерительному прибору и т. п. Результат проверки обычно оценивается как допустимый или недопустимый. Двоичная оценка результата проверки от- носительно просто реализуется средствами диагностирования. Множество видов состояния изделия E = {e j } по резуль- татам проверок из множества U = {u i } разделяется на подмно- 90 жества неразличимых выполненными проверками видов со- стояния. Используя двоичную оценку результатов проверок, алгоритм диагностирования можно представлять моделью в форме бинарного дерева. Пример представления алгоритмов диагностирования би- нарными ранжированными деревьями показан на рисунке 3.3. 0 1 1 0 0 1 E 1 0 1 1 0 1 0 1 0 E 8 E 7 E 6 E 5 E 1 E 6 E 5 E 3 u 1 ; E u 2 ; E 2 u 4 ; E 4 u 3 ; E 3 u 1 ; E u 2 ; E 2 u 3 ; E 4 а б Рисунок 3.3 — Представление алгоритмов диагностирования деревьями Основу бинарного дерева составляет связный ацикличес- кий неориентированный граф. Дугами образуются ориентиро- ванные пути из корня дерева ко всем внутренним и висячим вершинам. Ранг вершины равен числу дуг ориентированного пути, начинающегося в корне, и завершающегося в рассматри- ваемой вершине. Корню и внутренним вершинам сопоставляются провер- ки, а исходящим из вершины дугам — возможные результа- ты проверки. Недопустимый результат проверки обозначается символом или 0, а допустимый — или 1. Кроме того, корню сопоставляется множество возможных видов состояния изде- лия, а остальным вершинам — подмножества неразличимых выполненными проверками видов состояния. Диагностирование начинается с проверки u 1 , по резуль- татам которой множество видов состояния E разделяется на 91 подмножества не различимых этой проверкой видов состояния E 1 , E 2 . Подмножество видов состояния E 1 сопоставлено висячей вершине и его дальнейшее разделение не предусматривается. Подмножество видов состояния Е 2 сопоставлено внутренней вершине и подлежит дальнейшему разделению проверкой u 2 Аналогично в любой другой внутренней вершине подмножес- тво видов состояния разбивается очередной проверкой на два подмножества. Диагностирование прекращается и определяется его ре- зультат (диагноз), как только в процессе реализации входящих в алгоритм проверок будет достигнута висячая вершина дере- ва. Фактический вид состояния изделия принадлежит подмно- жеству видов состояния, сопоставленному достигнутой вися- чей вершине. Алгоритмы диагностирования подразделяются на услов- ные, у которых очередные проверки выбираются в зависимос- ти от результатов предыдущих, и безусловные, у которых по- рядок выполнения проверок определяется заранее. В дереве условного алгоритма найдется хотя бы один ранг с несколькими внутренними вершинами, которым сопоставле- ны разные проверки (рисунок 3.3, а) Для каждого ранга дере- ва безусловного алгоритма выполняется условие, состоящее в том, что всем внутренним вершинам ранга сопоставляется одна и та же проверка (рисунок 3.3, б). Безусловным алгоритмом диагностирования может пре- дусматриваться составление диагноза после выполнения всех проверок (алгоритм с безусловной остановкой) или анализ ре- зультатов диагностирования после выполнения каждой про- верки (алгоритм с условной остановкой). Дерево алгоритма с условной остановкой имеет не менее двух висячих вершин разных рангов. В дереве алгоритма с без- условной остановкой все висячие вершины имеют одинаковый ранг. Условный алгоритм диагностирования является алгорит- мом с условной остановкой. Алгоритмическое диагностирование осуществляется че- ловеком и средствами автоматизированного диагностирования 92 в режимах диалога и программного управления. В режиме диа- лога функционирование средств диагностирования определя- ется человеком в пределах возможностей, предоставляемых общим программным обеспечением. Например, в режиме диалога обеспечивается подготовка средств диагностирования к применению, прямое управление средствами диагностирования при выборе контролируемых параметров и установление очередности контроля, отладка программ диагностирования. Программное управление средствами диагностирования и изделием осуществляется с остановом в местах, предусматри- вающих ручное вмешательство человека (рисунок 3.4). 4 2 5 3 J=1 13 7 НЕТ ДА 8 8 НЕТ ДА ДА Программа НЕТ 6 10 11 12 Выполнение программы 13 4 Ожидание Вывод LI 14 15 16 Ввод D или останов Начало 1 9 6 M [X, Y]=2; A [1:Y]=2; K=1 Ввод кодов в М L [1:Q]=0; I=1 M(I,J)=A(J) I=I+1 J=J+1 J>Y Ввод LI А(К)=D; K=K+1 Рисунок 3.4 — Схема алгоритма управления диагностированием 93 Массив М предназначается для записи двоичных кодов условного алгоритма диагностирования. Коды составляются на основе бинарного дерева алгоритма диагностирования. Каждо- му коду (вершине бинарного дерева) сопоставляется инструк- ция человеку или программа управления аппаратными средс- твами и объектом диагностирования. Инструкции и программы обозначаются номерами строк массива М и хранятся в массиве L. Таким образом, каждому коду в массиве М сопоставляется определенная инструкция или программа в массиве L. В массиве А формируется двоич- ный код результатов текущего контроля параметров. Первоначально во все позиции массивов М и А записыва- ется цифра, например, 2. Затем коды инструкций и программ вводятся в массив М, начиная со второй строки. Первая строка массива М сопоставляется инструкции или программе, с вы- полнения которой начинается диагностирование. Поразрядным сравнением кодов в массивах А и М опреде- ляется номер строки массива М, содержащей код, совпадаю- щий с кодом в массиве А. Инструкция или программа, имеющая обозначение найденной строки массива М, вводится в массив L. Программе в массиве L передается управление аппаратны- ми средствами и объектом для контроля параметра. Результат контроля в виде значения 0 или 1 параметра D записывается в позицию К массива А, где К — номер выполняемого цикла. Зна- чения 0 и 1 присваиваются признаку отказа и работоспособнос- ти соответственно. Если в массиве L содержится инструкция, то она выводится на дисплей, и компьютер переходит в режим ожидания указаний от человека. Инструкция по контролю параметра выполняется челове- ком. Результат ручного контроля записывается в массив А ана- логично результату программного контроля. После этого пов- торяется цикл сравнения кодов в массивах А и М и исполнения очередной инструкции или контроля параметра. Работа программы прерывается человеком, когда очеред- ная инструкция содержит указания о месте отказа и способе восстановления объекта. 94 3.7 Методика диагностирования и восстановления работоспособности Результаты анализа применимости методов поиска места отказа для задаваемых условий по видам объектов диагнос- тирования и отказов, глубине поиска места отказа, средствам диагностирования, безразборному диагностированию пред- ставлены в таблице 3.6. Таблица 3.6 Области применения методов поиска места отказа Виды методов Виды объектов Виды отказов Глубина поиска Диагнос- тирование непрерывный цифровой функциональный параметрический до устройства до ИЭТ средствами контроля объекта без демонтажно- монтажных работ Методы промежуточ- ных проверок ± ± ± ± ± ± ± ± Методы тестовых наборов – + ± – ± ± ± ± Методы внутрисхемного контроля функционирования + + ± – ± ± – + Методы внутрисхемного диагностирования + + ± ± ± ± – + Методы исключения + + ± – + + + – Методы замены + + ± ± + + + – Символами +, −, ± обозначаются соответственно возмож- ность, невозможность и ограниченная возможность примене- ния метода в задаваемых условиях. 95 Универсальные методы, применимые для любых видов объ- ектов и отказов, обеспечивающие любую глубину поиска места отказа, отсутствуют. Поэтому при поиске места отказа объекта с глубиной до изделия электронной техники (ИЭТ) обычно необ- ходимо сочетать несколько методов диагностирования. Методика сочетанием методов диагностирования с восста- новлением аналоговых и цифровых объектов поясняется на ри- сунке 3.5. Общим методическим подходом к поиску места отказа предусматривается обычно контроль работоспособности, ло- кализация места отказа, уточнение места отказа (отказавших частей) изделия. Такой методический подход является единым независимо от вида объекта диагностирования и отказа, глуби- ны поиска места отказа. Методика сочетания методов диагностирования позволяет осуществлять поиск места отказа аппаратных средств (аппа- ратуры) управления с глубиной до блока, поиск места отказа блока с глубиной до печатного узла и, наконец, поиск места от- каза печатного узла с глубиной до функционального устройс- тва и изделия электронной техники. Определение отказавших составных частей обеспечивается методом локализации и дальнейшим уточнением места отказа сочетанием методов диагностирования, выбираемых в зависи- мости от вида объекта и отказа, глубины поиска места отказа. Уточнение места отказа без признаков короткого замыка- ния аналоговых объектов диагностирования предлагается вы- полнять методом промежуточных проверок, а цифровых объ- ектов диагностирования — методом промежуточных проверок при исчерпывающем тестировании, и затем методами внутрис- хемного функционального и параметрического контроля подоз- реваемых в отказах изделий электронной техники. Устранение отказа осуществляется заменой составных частей, регулировкой параметров. Поиск места кратного отказа объекта может выполняться до определения всех отказавших составных частей или толь- ко одной из отказавших составных частей. В последнем случае 96 после замены отказавшей составной части контролируется ра- ботоспособность изделия и, при необходимости, продолжается поиска места отказа для определения следующей отказавшей составной части. Такая методика восстановления изделия на- зывается поиском места отказа с восстановлением. Контроль работоспособности Объект работоспособен Локализация места отказа Уточнение места отказа методами внутрисхемY ного контроля и диагноY стирования, исключения Уточнение места отказа методами промежуточY ных проверок ДА Устранение отказа НЕТ ДА НЕТ ДА НЕТ НЕТ ДА Отказ обнаружен? Глубина поиска достигнута? Короткое замыкание? Глубина поиска достигнута? Уточнение места отказа методами внутрисхемY ного контроля и диагноY стирования, замены Рисунок 3.5 — Структурная модель поиска места отказа с восстановлением 97 Методикой диагностирования обеспечиваются требуемые глубина и достоверность поиска места отказа за счет согласо- ванного сочетания методов диагностирования, выбора прове- рок, достаточных для обнаружения и различения заданных отказов, поиска места отказа с восстановлением. Сокращению трудоемкости диагностирования способс- твуют применение в первую очередь методов безразборного диагностирования, оптимизация алгоритмов контроля рабо- тоспособности и поиска места отказа, автоматизация диагнос- тирования. Ограничение требований к квалификации специалистов обеспечивается алгоритмизацией и автоматизацией диагнос- тирования. Снижение затрат на диагностическое обеспечение дости- гается использованием информации, документируемой при контроле работоспособности, для локализации места отказа, методов поиска места отказа, не требующих сложных, дорогос- тоящих средств диагностирования и существенного усложне- ния конструкции объектов, выбором проверок для обнаруже- ния и поиска места отказа с минимальными затратами. Методика согласуется с общим методическим подходом к поиску места отказа, типовым технологическим процессом вос- становления изделия и может использоваться для разработки типового технологического процесса поиска места отказа с глу- биной до изделия электронной техники. Контрольные вопросы 1. Поясните разницу между параметром и диагностичес- ким параметром изделия. 2. По какому признаку подразделяются объекты диагнос- тирования на аналоговые, дискретные и цифровые? 3. Можно ли использовать диагностический признак для определения технического состояния изделия, определения вида технического состояния изделия? 4. Перечислите задачи контроля технического состояния и их отличительные особенности. 98 5. Чем отличаются контроль работоспособности и контроль функционирования? Можно ли по результатам контроля фун- кционирования утверждать, что изделие работоспособное? 6. Приведите примеры приспособленности изделия к без- разборному диагностированию. 7. Укажите отличительные признаки рабочего и тестового диагностирования. Что такое тест? 8. Приведите примеры характеристик работоспособности, диагностических параметров и признаков аналоговых и циф- ровых программно управляемых объектов. 9. Поясните методы внутрисхемного параметрического и функционального контроля. 10. Поясните методы тестовых наборов, разницу между методами выборочных тестовых наборов и исчерпывающего тестирования. 11. Какие диагностические параметры и признаки позво- ляют обнаруживать логический отказ, короткое замыкание? 12. Поясните принципы поиска места отказа заменой со- ставных частей, промежуточными проверками, исключением, укажите их достоинства и недостатки. 13. Поясните, как преобладание случайной или детерми- нированной составляющей диагностического параметра вли- яет на постановку задачи и выбор математического аппарата прогнозирования. 14. Дайте определение алгоритма диагностирования. Как организуется элементарная проверка изделия? В какой форме устанавливаются состав, очередность выполнения проверок и правила анализа их результатов? 15. Приведите примеры графов безусловного и условного алгоритмов диагностирования. 16. Почему необходимо сочетать методы диагностирования при поиске места отказа? 17. Поясните методику поиска места отказа с восстановле- нием изделия. |