DE2418650A1

DE2418650A1 - Einrichtung zur pruefung und ueberwachung von stromversorgungsgeraeten

Info

Publication number: DE2418650A1
Application number: DE2418650A
Authority: DE
Inventors: Burton Lawrence Oliver; Wayne Ray Sitler
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1973-06-25
Filing date: 1974-04-18
Publication date: 1975-01-16
Also published as: FR2234606A1; IT1010157B; FR2234606B1; DE2418650C2; JPS5247294B2; JPS5023950A; GB1452193A; US3867618A

Description

Aktenzeichen der Anmelderin:

EW 972 063

Einrichtung zur Prüfung und Überwachung von Stromversorgungsgeräten

Dia Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Prüfung und Überwachung von Stromversorgungsgeräten in elektronischen Datenverarbeitungs anlagen.

Bei den bisher bekannt gewordenen Einrichtungen zur Prüfung und Überwachung von elektronischen Stromversorgungsgeräten erfolgt diese Prüfung und Überwachung auf der Basis statischer Ausgangssignale. Hierzu werden die Stromversorgungsgeräte bestimmten Belastungsverhältnissen unterworfen und dabei wird das Verhalten der AusgangsSpannungen mittels Meßinstrumenten oder Oszillographen überwacht.

Während einer solchen statischen Messung können aber eine Reihe von Fehlern nicht festgestellt werden. Ein Oszillograph ist, obwohl er eine nützliche Hilfe für die Feststellung des Verlaufs von Ausgangsspannungen der Stromversorgungsgeräte ist, eine manuell betriebene Vorrichtung, die sehr schwierig und nur mit einigem Zeitaufwand zu handhaben ist. Darüberhinaus gibt es viele Situationen, in denen eine geeignete Anzeige auf einem Oszillographenschirm wegen der Fehlerwiederholungsgeschwindigkeit oder bei intermittierenden Fehlern nicht gewonnen werden kann.

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Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, die BelastungsVerhältnisse an den zu überprüfenden Stromversorgungen für eine Prüfung dynamisch einzustellen und diese Einstellung, überwachung und Prüfung mit Hilfe eines automatischen Prüfsystems durchzuführen. Es sollen ferner sowohl die Wechselspannungs-, als auch die Gleichspannungecharakteristiken dieser Stromversorgungsgeräte überprüft und überwacht werden und deren Ergebnisse temporär gespeichert werden, damit von einer Entscheidungseinrichtung eine Aussage über ein korrektes Verhalten oder ein Fehlverhalten der Stromversorgung gemacht werden kann.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Einrichtung, die durch den Anspruch 1 gekennzeichnet ist. Weitere Merkmale, vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen dieser Einrichtung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Mit der genannten Einrichtung wird der Vorteil erzielt, daft eine preventive Wartung an den Stromversorgungen einer elektronischen Datenverarbeitungsanlage durchgeführt werden kann, um Fehlverhalten vorherzusagen und die Zahl der Fehler infolge einer überlastung während des Durchlaufs eines Benützerprogramms zu verringern.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich dadurch, daß die Ausfallzeiten des Systems verringert werden und die Fehlerfeststeilung weitgehend automatisiert wird.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Prüfeinrichtung für

ein Stromversorgungsgerät in einer EDV-Anlage und

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Fig. 2 eine schematische Darstellung des Arbeitsablaufes in einem Prüfgerät nach Fig. 1.

Fig. 1 zeigt eine Datenverarbextungsanlage 10, die über mehrere Funktionseinheiten 12, 14, 16 und 18 verfügt, die jeweils eigene Stromversorgungen 22, 24, 26 und 28 besitzen. Die Datenverarbeitungsanlage 10 kann beispielsweise den in der US-PS 3 651 beschriebenen Aufbau aufweisen.

Die Funktionseinheit 12 besitzt eine Einrichtung 32 zum Laden des Mikroprogramms, ein Arbeitsspeicherregister 34 und ein Steuerregister 36.

Die Funktionseinheit 4 besteht aus einem Speicheradressenregister und Steuerdecoder 38, einer arithmetischen und logischen Einheit, sowie Datenflußregistern 40.

Die Funktionseinheit 16 verfügt über einen Steuerspeicher 42 und einen internen Hauptspeicher 44.

Die Funktionseinheit 18 schließlich besitzt einen externen Datenspeicher 46.

Die dynamische Prüfeinrichtung 50 erhält ihre Energieversorgung von der Stromversorgungseinrichtung 52, die unabhängig von den Stromversorgungen 22,' 24, 26 und 28 arbeitet, die der eigentlichen Prüfung unterliegen.

Es sei an dieser Stelle erwähnt, daß, obwohl die Stromversorgungen, 22, 24, 26 und 28 in Fig. 1 jeweils als ein Block dargestellt sind, diese Geräte aus mehreren physikalischen Anordnungen bestehen, um die verschiedenen Spannungen zu liefern, mit denen die Datenverarbeitungsanlage betrieben wird.

Die dynamische Prüfeinrichtung 50 enthält ein Bandpaßfilter 54, das Frequenzanteile zwischen 1 und 20 MHz überträgt, ferner ein

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Tiefpaßfilter 56, das Frequenz komponenten zwischen O und 1 MIIz überträgt sowie Detektoren 58 und 60 für positive und negative Pegel, die mit dem Ausgang des Bandpaßfilters 54 verbunden sind. Ferner sind Detektoren 62 und 64 für positive und negative Pegel mit dem Ausgang des Tiefpaßfilters 56 verbunden. Diese Detektoren erzeugen Ausgangssignale, wenn die Ausgangssignale des Bandpaßfilters 54 und des Tiefpaßfilters 56 einen vorgegebenen Wert entweder in positiver oder in negativer Richtung überschreiten. Die dynamische Prüfeinrichtung 50 enthält ferner Gleichspannungs-Schwellwertdetektoren 66 und 68 für die überwachung der Amplitude der Gleichstromkomponente der zu prüfenden Stromversorgung und zwar für positive und negative Ströme.

Die Ausgangssignale der jeweiligen Pegel- und Schwellwertdetektoren sind jeweils mit einem aus einer Gruppe von üND-Toren 70 bis 80 verbunden. Die Ausgänge der UND-Tore 70, 72, 74, 76, 78 und 80 sind mit den Eingängen des Spannungs-Statusregister 84 verbunden.

Fig. 1 zeigt ferner die Spannungs-Überwachungsleitung 47, die den externen Speicher 46 mit den Eingängen der Filter 54, 56 sowie der Gleichstrom-Schwellwertdetektoren 66 und 68 in der dynamischen Prüfeinrichtung 50 verbindet. Es sei auch hier erwähnt, daß, obwohl die Leitung 47 als einzelne Leitung und die dynamische Prüfeinrichtung 50 nur einmal dargestellt sind, sie jedoch in dem vollautomatischen Prüfsystem mehrfach vorhanden sind und zwar einmal für jede Stromversorgung, die eine Funktionseinheit in der Datenverarbeitungsanlage 10 versorgt.

Die Spannungs-Überwachungsleitung 47 dient als Eingang in die dynamische Prüfeinrichtung 50. Ein anderer Eingang, der für den Betrieb der dynamischen Prüfeinrichtung erforderlich ist, ist die Prüfbetriebleitung 37, die eine Verbindung vom Ausgang des Speicheradressenregisters und SteuerdecOders 38 in der Datenverarbeitungsanlage 10 zu der Verriegelungsschaltung 82 in der dynamischen Prüfeinrichtung 50 herstellt. Wenn diese Leitung 37 aktiv ist, schaltet sie die Verriegelungsschaltung 82 in

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ihre ^:'Ein^!!-Lage, in der sie ein Signal für die Durchschaltung der UND-Tore 70 bis 80 abgibt, die dann die Ausgangssignale der Detektoren 58 bis 63 in das Spannungs-Statusregister 84 übertragen.

Die Leitung 39 vom Speicheradressenregister und Steuerdecoder 33 liefert ebenfalls ein Durchschaltesignal/ das veranlaßt, daß die Spannungs-Statusinformation aus dem Spannungs-Statusregister 84 in die ALU und Datenflußregister 40 für die Prüfung der Fehlerzustände übertragen wird.

Fig. 2 zeigt ein Schema des Betriebsablaufs der dynamischen Prüfeinrichtung für die Stromversorgungen. Die in Fig. 1 dargestellten Stromversorgungen 22, 24, 26 und 28 werden von der Mikroprogrammsteuerung der Datenverarbeitungsanlage auf folgende Weise betrieben: Das Mikroprogramm aktiviert die größtmögliche Anzahl von Schaltkreisen innerhalb einer Funktionseinheit, die benutzt werden soll, um auf diese Weise den ungünstigsten Belastungszustand der Stromversorgungen herbeizuführen.. Die Zeitdauer, die als aktive Zeitdauer bezeichnet wird, während der diese ungünstigste Belastung an die Stromversorgung einer Funktionseinheit angelegt wird, wird durch die Einstellung von Schaltern in der Bedienungskonsole der Datenverarbeitungsanlage 10 gesteuert. Diese Schalter stellen ein Register im Steuerspeicher 42 ein. Das Register wird dann zur Steuerung der aktiven Zeit wie ein Zähler betrieben.

Fig. 2 zeigt die Phasen der Ablaufsteuerung in Form eines Mikroprogramms, das zur Betätigung des externen Speichers 46 und zur Prüfung der Stromversorgung 28 verwendet wird.

''jnächst wird die Grüße des Speichers bestimmt, und die Einstellung der Steuerschalter wird in den Steuerspeicher 42 eingegeben, wodurch die Speicheradressengrenzen angegeben werden.

Daf» Jl.Urrosteuerwort wird abgefragt, um festzustellen, ob die

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gesamte Speicheranordnung angesteuert werden soli, oder ob nur eine bestimmte Speichereinheit aufgerufen werden soll. Wenn ein Zugriff zu dem ganzen Speicher vorgenommen werden soll, dann wird eine Verzweigung durchgeführt, um den ganzen Speicher auszulesen. Hierzu kann es erforderlich sein, in eine Schleife innerhalb der Verzweigung einzutreten, bis nämlich der gesamte Speicher ausgelesen wurde. An dieser Stelle wird die aktive Zeitphase der Prüfung beendet und die inaktive Zeitphase gestartet.

Wenn jedoch nicht der ganze Speicher aufgerufen werden soll, dann wird die bestimmte Speichereinheit, die aufgerufen werden soll, entweder von der Einstellung einer Gruppe von Schaltern der Konsole oder aber von einer Information ausgewählt, die mit der ursprünglichen Mikroprogrammladung über den Lader 32 bereits Im Mikroprogramm enthalten ist. Als nächstes wird der Zähler für die aktive Zeit, nämlich ein Register im Steuerspeicher 42, auf die Zeitdauer eingestellt, während der die ungünstigste Belastung an die Stromversorgung angelegt werden wird.

Dann wird ein Bit im Mikroprogramm-Steuerwort abgefragt, um festzustellen, ob eine einzige Adresse in eine Schleife gebracht werden soll oder ob der Adressenzähler heruntergezählt wird. Wenn ein Zugriff zu einer einzigen Adresse durchgeführt werden soll, dann wird das Datenmuster gespeichert, der Zähler für die aktive Zeit heruntergezählt und ein Vergleich durchgeführt, um festzustellen, ob der Zählerinhalt gleich Null ist. Diese Folge wird so lange fortgesetzt, bis der Zählerinhalt Null ist, was bedeutet, daß die aktive Zeitphase beendet ist und die inaktive Zeitphase begonnen wird.

Während der aktiven Zeit sind die Leitungen 37 und 39 in Fig. 1 aktiv und gestatten die Übertragung der Spannungs-Statusinformation in die ALU- und Datenflußregister 40, um festzustellen, ob Fehler aufgetreten sind oder ob irgend eine Stromversorgung außerhalb ihrer Toleranzen arbeitet. Im Falle eines Fehlers wird ein Integrator gesetzt, der den Operator über diesen Fehler un-

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terrichtet. Hierzu dient ein Identifizierer, der die Funktionseinheit anzeigt, in welcher der Fehler auftrat.

Alternativ hierzu kann der Operator einen dauernden Ausdruck über die Fehler oder einen Stop beim Auftreten eines Fehlers für diese Fehlerunterrichtung wählen.

In der inaktiven Zeit (-phase) wird eine Arbeitsspeicher-Betriebsart eingestellt und eine Verzweigung zur Arbeitsspeicheradresse Null durchgeführt. Dieses bewirkt, daß das Programm von Steuerwörtern ausgeführt wird, die sich im Arbeitsspeicher befinden.

Während der inaktiven Zeit, werden die Stromversorgungen nicht vom Programm her betätigt. Der Zähler für die inaktive Zeit wird über die Konsolschalter eingestellt und so lange heruntergezählt, bis sein Inhalt gleich Null ist. Nachdem der Zähler für die inaktiven Zeit den Wert Null erreicht hat, wird die Arbeitsspeieher Betriebsart zurückgestellt und auf den Steuerspeicher für die nächste Routine zurückgegangen.

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Claims

- 8 PATENTANSPRÜCHE

Einrichtung zur Prüfung und Überwachung von Stromversorgungsgeräten in elektronischen Datenverarbeitungsanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß eine dynamische Prüfeinrichtung (50; Fig. 1) vorgesehen ist, die an die zu prüfende (n) Stromversorgung (en) (z.B. 28) über eine Spannungs-überwachungsleitung (47) angeschlossen ist, daß ferner eine Ablaufsteuerung (34, 36, 38, 40, 46) vorgesehen ist, die an die Stromversorgung definierte Belastungen anlegt, daß ferner die Prüfeinrichtung die Spannung unter diesen Belastungsverhältnissen prüft und die Ergebnisse in ein Spannungs-Statusregister (84) eingibt und daß schließlich die Ablaufsteuerung, die im Spannungs-Statusregister befindliche Information zur Gut-/Schlecht-Entscheidung in die elektronische Datenverarbeitungsanlage (10) überträgt.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dynamische Prüfeinrichtung (50; Fig. 1) Filter (54, 56) aufweist, die eine erste Wechselstromkomponente von einer zweiten der Ausgangsspannung (en) der Stromversorgung (z.B. 28) auf der Spannungs-überwachungsleitung (47) trennt, daß ferner Pegeldetektoren (58, 60, 62, 64) an die Filter zur Bestimmung der Größe der ersten und zweiten Wechselstromkomponenten angeschlossen sind, daß weiter Schwellwertdetektoren (66, 68) an die Spannungs· überwachungsleitung zur Bestimmung der Größe der Gleichstromkomponente (η) beider Polaritäten angeschlossen sind und daß schließlich ein Speicher (84) zur temporären Speicherung der ermittelten Spannungsgrößen vorgesehen ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaufsteuerung (34, 36, 38, 40, 46; Fig. 1) die maximale Anzahl von Schaltkreisen aktiviert,

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die von der Spannungsversorgung (z.B. 28),zugelassen werden, was der größtmöglichen, als Normalfall zugelassenen Belastung, entspricht.
4. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, daß die Pegeldetektoren (58, 60, 62, 64; Fig. 1) und Schwellwertdetektoren (66, 68) ein Fehlersignal erzeugen, wenn die Ausgangscharakteristik der überwachten Spannungskomponente einen vorgegebenen Wert überschreitet.
5. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle eines Aufbaus der elektronischen Datenverarbeitungsanlage (10; Fig. 1) aus verschiedenen Funktionseinheiten (12, 14, 16, 18) wobei für jede oder einige derselben eine eigene Stromversorgung (22, 24, 26, 28) vorgesehen ist, die dynamische Prüfeineinrichtung (50) sequentiell an die genannten Stromversorgungen zur überprüfung der Ausgangspannungen dieser Stromversorgungsgeräte angeschlossen wird.
6. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis

5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromversorgung mehrere unterschiedliche Spannungen liefert und alle diese Spannungen geprüft und überwacht werden.
7. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis

6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaufsteuerung Teil der elektronischen Datenverarbeitungsanlage ist, deren Stromversorgung überwacht wird.

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