RU1790788C - Резервированна система дистанционного управлени объектов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике радиоуправлени . Цель изобретени  - повышение надежности системы. На первом 1 и втором 2 объектах управлени  сигнал одного из группы N приемников 3 через первый мультиплексор 4 и дешифратор 5 воздействует на исполнительные органы 10. Сигнал задающего устройства 15 через шифратор 14, второй мультиплексор 8 и один из группы N датчиков 9 транслируетс  на другой объект управлени . При отказе приемника срабатывает пороговый элемент 11, включаетс  второй управл емый генератор 12, который измен ет код первого Счетчика импульсов 13, подключа  тем самым другой исправно работающий приемник из группы приемников 3 через первый мультиплексор 4. При отказе передатчика из группы N передатчиков 9 сигнал дешифратора 5 включает первый управл емый генератор 6, который измен ет код второго счетчика импульсов 7, подключа  тем самым исправно работающий передатчик из группы передатчиков 9 через второй мультиплексор 8, что значительно увеличивает надежность реализации заданного режима работы, 1 ил. (Л С

Description

Изобретение относитс  к технике управлени  объектами, в частности к технике радиоуправлени .

Известна система дистанционного управлени , содержаща  на каждом объекте приемник, дешифратор, органы управлени , задаю.щее устройство, шифратор и передатчик . :. .; . ..,- .

Недостаток этрДсдотеМы состоит в том, что при любом отказе приемника или передатчика (именно они определ ют надежность системы управлени  как наиболее сложные элементы) на одном из объектов происходит отказ системы управлени  из-за невыполнени  ею своих функций, т.е. эта система в целом обладает низкой надёжностью .

Наиболее близким техническим решением к предлагаемой  вл етс  система, содержаща  на .каждом объекте последовательно соединенные группу из N (N ,3,4,...) параллельно включенных по входу приемников, первый многоканальный коммутатор, дешифратор и органы управле- .ни  и последовательно соединенные задающее устройство, шифратор, второй многоканальный коммутатор и группу из N параллельно включенных по выходу передатчиков .

Недостаток этой системы состоит в том, часто при отказе выбранных дл  реализации заданного режима работы одного из N приемников или передатчиков на любом из объектов приводит к нарушению режима работы , системы управлени , т.е. к ее отказу. Иначе говор , известна  система выполнена по методу холодного резервировани  с переключением резерва от внешнего устройства (радиосистемы), после того как будет обнаружены факт отказа приемника или передатчика. Обнаружение отказа св зано с большими затратами времени, а это приводит к нарушению заданного режима работы системы управлени , т.е. система имеет низкую надежность выполнени  заданного режима работы.

Цель изобретени  - повышение надежности системы. .

Указанна  цель достигаетс  тем, что в резервированную систему дистанционного управлени  объектов, содержащую на каждом объекте последовательно соединенные группы из N(N 2,3,4...) параллельно включенных по входу приемников, первый мультиплексор , дешифратор и исполнительные органы и последовательно соединенные за- датчик команд, шифратор, второй мультиплексор и группу из N параллельно включенных по выходу передатчиков, дополнительно введены последовательно соединенные пороговый элемент, первый управл емый генератор и первый счетчик импульсов и последовательно соединенные второй управл емый генератор и второй

счетчик импульсов.

На чертеже приведена схема резервированной системы дистанционного управлени  объектов.

На фиг.1 на первом объекте 1 и втором

0 объекте 2 группа из N параллельно включенных по входу приемников 3, первый мультиплексор 4, дешифратор 5, первый управл емый генератор 6, второй счетчик импульсов 7, второй мультиплексор 8 и груп5 па из N параллельно включенных по выходу передатчиков 9 соединены последовательно . Выходы дешифратора 5 подключены к соответствующим входам исполнительных органов 10, пороговый элемент 11, второй

0 управл емый генератор 12 и первый счетчик импульсов 13 соединены последовательно, Выход первого мультиплексора 4 соединен с входом порогового элемента 11, выходы первого счетчика импульсов 13 подключены

5 к соответствующим управл ющим входам первого мультиплексора 4. Выход порогового элемента 11 соединен с соответствующим входом дешифратора 14, выход которого подключен к сигнальному входу

0 второго мультиплексора 9. Выходы задатчи- ка команд 15 соединены с соответствующими входами шифратора 14.

Схема работает следующим образом. На каждом объекте управлени  задат5 чик 15 формирует определенные управл ющие сигналы rj, которые преобразуютс  шифратором 14 в управл ющее слово Sk представл ющее собой n-рэзр дный двоичный код (число п определ етс  объемом ре0 шаемых задач управлени ). Управл ющие сигналы rj задатчика команд 15 представл ют собой релейные или линейные аналоговые сигналы. Управл ющее слов Sk через второй мультиплексор 8 поступает на соот5 ветствующий передатчик из группы передатчиков 9. Переданный этим передатчиком радиосигнал принимаетс  одним из группы приемников 3 и через первый мультиплексор 4 этот сигнал поступает на вход дешйф0 ратора 5, который расшифровывает переданное управл ющее слов Sk и выходной сигнал дешифратора 5 в виде релейных или линейных аналоговых сигналов Ui воздействует на органы 10 объекта управлени .

5 Передача управл ющего слова Sk осуществл етс  поразр дно и последовательно во. времени, при этом могут использоватьс  различные виды модул ции при передаче элементов О и 1 управл ющего слова.

При дистанционном управлении первым объектом 1 со стороны второго объекта 2, например, управление температурной или положением объекта задатчик команд 15 второго объекта 2 формирует управл ю- щие сигналы Г, которые шифратором 14 преобразуютс  в управл ющее слово Sk, передаваемое через второй мультиплексор 8 и передатчик из группы передатчиков 9 на вход приемника из группы приемников 3 первого объекта 1. Прин тое дешифратором 5 первого объекта 1. через первый мультиплексор 4 управл ющее слово Зк преобразуетс  в управл ющие сигналы Ui, которые воздействуют на исполнительные органы 10, осуществл   тем самым управление температурой или положением объекта.

Управление первым мультиплексором 4 производитс  выходными сигналами первого счетчика импульсов 13, управление вто- рым мультиплексором 8 осуществл етс  выходными сигналами второго счетчика импульсов 7. Пусть например, код первого счетчика импульсов 13 ODO...OO соответствует подключению первого приемника из группы приемников 3 ко входу дешифратора 5, код 000...01 - подключению второго приемника, код 000.10 - подключенного третьего приемника и так далее до тех пор, пока некоторый код не будет соответство- вать подключению N-ro приемника. Если после этого на вход счетчика 13 поступает очередной импульс, то счетчик 13 устанав- ливаетс  в первоначальное состо ние 000...00. Аналогично производитс  управле- ние вторым мультиплексором 4 выходными сигналами второго счетчика импульсов 7.

Рассмотрим работу схемы возникновени  отказов в работе приемников или передатчиков в процессе реализации заданного режима работы. Пусть в исходном состо нии подключены первые приемники и передатчики на каждом объекте, а число N 4. Как уже отмечалось, передача управл ющего слова Sk производитс  поразр дно и по- следовательно во времени, поэтому выходкой сигнал многоканального коммутатора представл ет-собой переменное напр жение , период следовани  которого измен етс  в зависимости от передаваемо- го значени  О или 1й. Если подключенные приемники и передатчики каждого объекта работают исправно, то пороговые элементы 11 на каждом объекте выключены, и их выходной сигнал гр 0 блокирует второй уп- равл емый генератор 12 выходной сигнал порогового элемента 11 гр 0, если амплитуда А переменного сигнала управл ющего слова Sk более некоторого значени  ао, гр 1, если А з0. Одновременно сигнал гр О

через шифратор 14 транслируетс  на другой объект управлени  и будучи расшифрованным на этом объекте дешифратором 5 в виде сигнала Uf 0 блокирует первый управл емый генератор 6. Второй управл емый генератор 12 генерирует пр моугольные импульсы частотой f 1 (период Ti 1 /f 1), если rp 1. Выходные импульсы fi, отсутствуют если гр 0. Первый управл емый генератор

6 генерирует пр моугольные импульсы частотой f2 (период Т2 1/fa), если Uf 1. Выходные импульсы f2 отсутствуют, если Uf 0. Дл  правильной работы системы период Та выбираетс  равным N TL

Пусть в процессе работы отказал первый приемник из группы приемников 3 первого объекта 1. В этом случае А1 1 (индекс 1 указывает на принадлежность к первому объекту управлени ), и так как А1 а0, то срабатывает пороговый элемент 11 и его выходной сигнал гр 1 включает второй управл емый генератор 12. Через интервал времени It импульс с выхода этого генератора устанавливает на первом счетчике 13 гад 01 () подключа  к работе с помощью первого мультиплексора 4 второй приемник из группы приемников 3. Если при этом оказываетс  неработоспособным и этот приемник , то через интервал времени TI (с момента отказа врем  t 2Ti) на счетчике 13 устанавливаетс  код 10, тем, самым подключаетс  третий приемник из группы приемни- ков 3 первого объекта 1. Одновременно в течение времени t 2Ti, сигнал через шифратор 14 и первый передатчик из группы .передатчиков 9 первого объекта передаетс  на второй объект 2. Этот сигнал дешифратором 5 второго объекта 2 преобразуетс  в сигнал Uf 1.Так как врем  действи  этого сигнала t 2Ti, то первый управл ющий генератор 6 за это врем  не выдает импульса (N2 4Ti) и второй счетчик

7 второго объекта 2 останетс  в том же состо нии не измен   подключение первого передатчика из группы передатчиков 9.

Пусть далее отказал первый передатчик из группы передатчиков 9 первого объекта 1. В этом случае амплитуда А2 (индекс 2 указывает на принадлежность ко второму объекту управлени ) с выхода первого многоканального коммутатора 4 будет равна О (А а0). В этот момент срабатывает пороговый элемент 11 второго объекта 2 и его выходной сигнал гр 1 запускает второй управл емый генератор 12 и через шифратор 4, второй мультиплексор 8 и передатчик из группы передатчиков 9 передаетс  на первый объект,1, где с помощью дешифратора 5 преобразуетс  в сигнал Ur 1. Этот сигнал запускает первый управл емый генератор 6 на первом объекте 1. Через каждый, интервал времени Ti на втором объекте 2 происходит переключение первого мультиплексора 4 (первый счетчик 13 считает импульсы с выхода второго управл емого генератора 12). По истечении времени Т2 4Ti импульс с выхода первого управл емого генератора 6 первого объекта 1 устанавливает на втором счетчике импульсов 7 код 01, при этом второй мультиплексор коммутатор подключает второй передатчик из группы передатчиков 9 первого объекта. Если этот передатчик работает исправно, то сигнал П2 становитс  больше ар и пороговый элемент. 11 второго объекта 2 отпускает и его сигнал гр 0. Одновременно по уже описанной схеме прохождени  сигнала гр становитс  равным нулю и сигнал Uf начпервомобъекте 1. Управл емые генераторы на обоих объектах блокируютс  и система управлени  будет находитьс  в этом состо нии до момента очередного отказа передатчика или приемника на каком-либо объекте. Отметим , что в момент перехода на второй передатчик на первом объекте 1 остаетс  подключенным первый приемник из группы приемников 3, на втором объекте 2, так как код первого счетчика импульсов 13 второго объекта после прохождени  четырех импульсов с выхода второго управл емого генератора 12 за врем  t;. 4Ti, устанавливаетс  равным первоначальному, т.е. 00. Аналогично работает схема и при других отказах.

Как следует из приведенного описани , при выбранном соотношении Та NTi система автоматически переключаетс  на исправные передатчики и приемники на каждом объекте управлени  за врем  не более NTa.

Оценим надежность известного и предлагаемого технических решений. Пусть Рп - надежность передатчика или приемника (считаем их равными) в части выполнени 

заданного режима. Рэ - надежность элементов первого и второго мультиплексоров 4 и 8, шифратора 14; дешифратора 5, задатчика команд устройства 15 и исполнительных органов 10 каждого объекта, Рд - надежность дополнительно введенных элементов первого и второго управл емых генераторов 12 и 6, первого и второго счетчиков импульсов 13 и 7 и порогового элемента 11, Нэдежность известной системы дистанционного управлени  будет равна

Р1 Рп Рэ2(1) Считаем, что известна  система не выполн ет заданный режим при любом отказе

ее элементов, в том числе и при отказе любого из выбранных передатчиков и приемников каждого объекта, так как в известной системе переключение на другие передатчики или приемники производитс  не автоматически , а от внешних источников (радиосистем), что св зано со значительными затратами времени, в течение которого известна  система тер ет работоспособность ,

Надежность предлагаемой системы дистанционного управлени  будет равна

,P11 (1-qnN)4-Рз2-РсЛ .(2) где qn 1 - РО система сохран ет работоспособность при отказе в каждой группе из N

приемников или передатчиков N -1 приемников или передатчиков.

Пусть Рп 0,950, Рэ 0,9990, Pq 1 вследствие простоты исполнени . Дл  N 4 Р1 0,8135, 0,9987. Иначе говор , надежность предлагаемой системы значительно выше надежности известной системы,

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаема  система отличаетс  наличием новых элементов: первого и второгд управл емых генераторов, первого и второго счетчиков импульсов, порогового элемента и их св з ми с остальными элементами системы.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Резервированна  система дистанционного управлени  объектов, содержаща  на каждом объекте группу приемников, дешифратор , выходы которого подключены к соот- 55 ветствующим входам исполнительных органов, задатчик команд, выходы которого подключены к соответствующим входам шифратора, группу передатчиков, отличающа с  тем, что, с целью повышени 

   надежности системы, в нее на каждом объекте введены пороговый элемент, первый и второй управл емые генераторы, первый и. второй счетчики импульсов, первый и второй мультиплексоры, выход первого мультиплексора соединен с входами порогового элемента и дешифратора, выходы первого счетчика импульсов соединены с соответствующими управл ющими входами первого мультиплексора, информационные входы которого подключены к соответствующим

   выходам приемников группы приемников, выходобъединен с входом второго управл емого дешифратора через первый управл емый генерэ-генератора и подключен к выходу порогово- тор подключен к входу второго счетчика, выходыго элемента, выход второго управл емого которого соединены с соответствующимигенератора соединен с входом первого счет- управл ющими входами второго мульти-5 чика, выходы второго мультиплексора под- плексора, сигнальный вхЪд которого соеди-ключены к соответствующим входам нен с выходом шифратора, вход которогопередатчиков группы передатчиков.