Материал: Методы и средства испытаний электронных систем. Никитин Л.Н

Рис. 24. Структурные схемы систем управления испытания:

а– одноуровневая; б– иерархическая (ИК – испытательная камера;

ИИ–испытываемое изделие; УСО – устройство связи ЭВМ

собъектом)

Применительно к АСИ, которая по современным представлениям также имеет сложную иерархическую структуру, функции системы разделяются между разными уровнями следующим образом. Программное устройство более высокого уровня (на рис. 24, 25 - это мини-ЭВМ) обеспечивает: хранение и подготовку программ контроля и испытаний изделий; планирование испытаний; выбор контрольно-измерительной и испытательной аппаратуры; накопление и статистическую обработку результатов контроля и испытаний; подготовку обмена и обмен информацией с вышестоящим уровнем систем управления качеством и т.д.

Микро-ЭВМ служат для организации загрузки и выполнения программы единичного испытания и контроля изделия; приема, предварительной обработки и подготовки к передаче результатов испытаний в миниЭВМ; контроля и диагностики испытательной и контрольно-измерительной аппаратуры.

Для иллюстрации приведенного подхода рассмотрим структуру автоматизированного участка, предназначенного для комплексных механических испытаний РЭА (носимые). Оперативное проведение этих испытаний обеспечивается участками, включающими полный набор механических испытательных стендов, и широким применением средств автоматизации на базе микро-ЭВМ и

91

микропроцессорной техники, объединенных в автоматизированную систему с двухуровневой структурой управления.

Структура участка представлена на рис. 25. Автоматизированный тестер на базе мини-ЭВМ применяется для контроля функционирования испытываемых узлов до начала, после и в процессе испытаний.

Рис. 25. Автоматизированный участок механических испытаний

Непосредственное управление оборудованием осуществляется микропроцессорным групповым контроллером, к которому присоединены отдельные установки. Кроме того, он содержит диагностические программы, обнаруживающие и локализующие неисправности оборудования. Микроконтроллер на базе микроЭВМ получает программы управления координирующей мини-ЭВМ и передает в нее информацию о нарушениях режима работы.

Групповой контроллер объединяет все установки в единый участок и выполняет следующие операции: самопроверку, проверку готовности испытательных установок к работе, контроль за работой установок в процессе проведения испытаний, измерения и обработку результатов испытаний, выдачу протокола о результатах испытаний.

Возможности современной вычислительной техники позволяют охватить автоматизацией и объединить более высокие иерархические уровни организации службы испытаний - испытательный центр и испытательную станцию.

Например, США используют около 70 станций в различных климатических зонах всех континентов; Англия - около 20; Швеция,

92

Норвегия, Франция - более 30 станций в Африке, Азии, Европе, Америке, Канаде, Гренландии и т.д.

Испытания изделий и материалов УПЭ РЭА в натурных условиях имеют важное значение, так как позволяют получить объективные данные о качестве и надежности изделий в реальных условиях эксплуатации. Для проведения испытания в натурных условиях и создаются специальные испытательные станции, которые располагаются вблизи представительных пунктов климатических зон. Представление о структуре центра испытаний дает рис. 26.

Центр испытаний

Рис. 26. Структура испытательного центра

В отличие от испытательных станций все воздействующие факторы воспроизводятся в лабораторных условиях.

Основные задачи, решаемые на испытательных центрах, следующие:

-представление предприятиям технической испытательной базы, позволяющей проводить исследования изделий, наиболее полно удовлетворяющие все более ужесточающимся требованиям заказчиков РЭА;

-проведение граничных и ресурсных испытаний, направленных на выявление конструктивно-технологических запасов изделий, и разработка на их основе руководящих материалов по совершенствованию конструкций РЭА;

-накопление, обобщение и анализ результатов испытаний для реализации мероприятий по увеличению стойкости изделий и совершенствованию систем контроля и методов испытаний;

93

- внесение рекомендаций и предложений по модернизации существующего и созданию нового контрольного испытательного оборудования

2.2. Требования к обеспечению автоматизированной системы контроля

Автоматизированная система контроля состоит из звеньев, объединенных общей целевой функцией и обеспечивающих ее функционирование. Каждое звено АСК, выполняющих в системе определенную функцию, представляет собой элемент обеспечения.

Любой иерархический уровень АСК имеет структуру обеспечения, состоящую из следующих видов: технического, математического, программного, информационного, лингвистического, организационного, методического и метрологического.

Следует отметить, что для эффективного функционирования АСК необходимы совокупность перечисленных элементов системы (а не только оборудование для контроля и испытаний) и совместные усилия разработчиков системы и РЭА. Отметим, что стоимость оборудования контроля и испытаний составляет сравнительно небольшую и разовую (по затратам) часть стоимости всей системы. Все большие затраты (денежные и временные) идут на средства программно-математического обеспечения (до 80-90 % общей стоимости системы).

Техническое обеспечение - совокупность взаимодействующих и объединенных в единое целое устройств: получения, ввода, подготовки, обработки, хранение (накопления), регистрации, вывода, отображения, использования, передачи информации и средств реализации, управляющих воздействий АСК.

Математическое обеспечение - методы, математические модели системы и испытываемых изделий, алгоритмы функционирования АСК.

Программное обеспечение - программы, необходимые для реализации всех функций АСК. Программа записываются на носителях: перфолента, перфокартах, магнитных дисках и лентах.

Информационное обеспечение - нормативно-справочная документация, например, содержащая описание стандартных

94

контрольно-испытательных процедур, типовых управляющих решений; форма представления и организации данных в АСК, в том числе форма документов, видеограмм, массивов и протоколов обмена данными.

В состав лингвистического обеспечения АСИ входят языки описания и манипулирования данными, управления процессами контроля и программирования.

Организационное обеспечение - совокупность правил и предписаний, устанавливающих структуру организации, а так же ее предписаний, их функции и требуемое взаимодействие персонала АСК с комплексом технических средств и между собой.

Методическое обеспечение - документы, в которых содержится состав, правила отбора и эксплуатации компонентов АСК, последовательности операций, реализующих типовые процедуры контроля, инструкции по работе с оборудованием.

Метрологическое обеспечение АСК состоит из метрологических средств и инструкций по их применению.

Наиболее важным параметром, характеризующим эффективность АСК, является достоверность - качественная оценка объективного свойства АСК распознавать вид технического состояния объекта. Оценку достоверности АСК расчетным путем провести трудно, можно получить лишь приближенную оценку. Поэтому обязательно проводится экспериментальная оценка достоверности АСК.

Выдача информации определенного вида контрольноизмерительной подсистемой АСИ зависит от помех и сбоев в ее звеньях, их состояний и сигналов, полноты охвата контролем испытываемого изделия, погрешностей измерений и т.д.

Влияние регулятора режимов контрольного оборудования на достоверность АСИ сводится в основном к специфике обнаружения отказов, чувствительных к определенным внешним воздействующим факторам единичного испытания, проводимого по единичной программе с неизменными условиями, отличающихся от реальных условий эксплуатации.

2.3. Техническое обеспечение

Системы автоматизированного контроля РЭА строятся на базе современных вычислительных средств и мультипроцессорных

95