Электроника:Справочные материалы/Устранение неполадок – теория и практика/Вероятные сбои в непроверенных системах

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигацииПерейти к поиску

Перевод: Макаров В. (valemak) Контакты:</br>* Habr: @vakemak</br>* Сайт: www.valemak.com</br>Перевёл статей: 648.
Проверка/Оформление/Редактирование: Мякишев Е.А.


Вероятные сбои в непроверенных системах[1]

«

Все ошибаются.

»
— Джон Локк

В то время как в предыдущем разделе «Вероятные сбои в проверенных системах» речь идёт о сбоях компонентов в системах, которые успешно работали в течение некоторого времени, в этом разделе основное внимание уделяется проблемам, возникающим в совершенно новых системах.

В этом случае режимы отказов, как правило, не связаны со старением материалов, а связаны с ошибками при проектировании и сборке, вызванными человеческим фактором.

Проблемы с проводкой

В этом случае плохие соединения обычно возникают из-за ошибок при сборке, таких как соединение в неправильной точке или имеет место некачественное изготовление соединителя.

Также наблюдаются короткие замыкания, но обычно они связаны с неправильным подключением (проводники непреднамеренно подключены к точкам заземления) или защемлением проводов под крышками коробок.

Ещё одна проблема, связанная с проводкой, наблюдаемая в новых системах, – это электростатические или электромагнитные помехи между различными цепями из-за непосредственной близости проводки.

Такую проблему легко создать, прокладывая наборы проводов слишком близко друг к другу (особенно прокладывая сигнальные кабели близко к проводникам питания), и их очень трудно идентифицировать и локализовать с помощью тестового оборудования.

Проблемы с питанием

Перегоревшие предохранители и сработавшие автоматические переключатели являются вероятными источниками проблем, особенно если рассматриваемый проект является дополнением к уже функционирующей системе. Нагрузки могут быть больше ожидаемых, что приводит к перегрузке и последующему выходу из строя источников питания.

Дефектные компоненты

В случае только что собранной системы вероятность отказа компонентов не так предсказуема, как в случае операционной системы, которая выходит из строя с возрастом.

Любой тип компонента – активный или пассивный – может быть признан дефектным или неточным по стоимости «из коробки» с примерно равной вероятностью, за исключением каких-либо особых чувствительных факторов при транспортировке (например, хрупкие электронные лампы или полупроводниковые компоненты, чувствительные к электростатике).

Более того, эти типы отказов не всегда так легко определить по внешнему виду или запаху, как отказ, вызванный возрастом или переходным процессом.

Неправильная конфигурация системы

Всё чаще наблюдаемые в больших системах, использующих микропроцессорные компоненты, проблемы «программирования» всё ещё могут досаждать немикропроцессорным системам в виде неправильных настроек реле времени, калибровки оконечных переключателей и последовательностей барабанных переключателей.

Сложные компоненты, имеющие конфигурационные «перемычки» или переключатели для управления поведением, могут быть «запрограммированы» неправильно.

Компоненты могут использоваться в новой системе за пределами их допустимых диапазонов. Например, могли быть установлены резисторы со слишком низкой номинальной мощностью и слишком большим допуском. Датчики, приборы и механизмы управления могут быть не откалиброваны или откалиброваны на неправильные диапазоны.

Ошибка проектирования

Возможно, наиболее трудной для точного определения и самой медленной для понимания (особенно главным конструктором) является проблема из-за ошибки проектирования, когда система не работает просто потому, что она не может функционировать так, как было задумано.

Это может быть как тривиальным случаем (разработчик указывает неправильные компоненты в системе) или ошибкой фундаментального порядка (система, не работающая из-за ненадлежащего знания разработчиком физики).

Однажды я видел установленную систему управления турбиной, в которой использовалось реле низкого давления на трубопроводе смазочного масла, когда предполагалось отключение турбины, если давление масла падало до недостаточного уровня.

Давление масла для смазки обеспечивалось масляным насосом, вращаемым турбиной. При установке турбина отказалась запускаться.

Почему? Потому что, когда он был остановлен, масляный насос не вращался, ибо не было давления масла для смазки турбины.

Реле низкого давления масла зафиксировало это состояние, и система управления удерживала турбину в остановленном режиме, препятствуя её запуску.

Это классический пример конструктивного недостатка, и исправить его можно было только изменением логики системы.

Хотя большинство конструктивных недостатков проявляются на ранних этапах эксплуатации системы, некоторые из них остаются скрытыми до тех пор, пока не возникнут подходящие условия для проявления неисправности.

Эти типы недостатков выявить труднее всего, поскольку специалист по устранению неполадок обычно упускает из виду возможность ошибки проектирования из-за того, что система (доселе работавшая исправно длительное время) считается «проверенной».

Например, система смазки турбины была конструктивным недостатком, который нельзя было игнорировать при запуске.

Примером «скрытого» конструктивного недостатка может быть неисправная аварийная система охлаждения машины, предназначенная для бездействия до тех пор, пока не будут достигнуты определённые ненормальные условия – условия, которые могут никогда не возникнуть в течение всего срока службы системы.

См.также

Внешние ссылки