RU2295646C1 - Gas-turbine engine control and parameter monitoring system - Google Patents
Gas-turbine engine control and parameter monitoring system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2295646C1 RU2295646C1 RU2005126181/06A RU2005126181A RU2295646C1 RU 2295646 C1 RU2295646 C1 RU 2295646C1 RU 2005126181/06 A RU2005126181/06 A RU 2005126181/06A RU 2005126181 A RU2005126181 A RU 2005126181A RU 2295646 C1 RU2295646 C1 RU 2295646C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- block
- unit
- output
- input
- elements
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Safety Devices In Control Systems (AREA)
Abstract
Description
Изобретение касается систем автоматического управления объектами, в частности систем автоматического управления газотурбинными двигателями (ГТД) летательных аппаратов.The invention relates to automatic control systems for objects, in particular automatic control systems for gas turbine engines (GTE) of aircraft.
Известны системы:Known systems:
"Система управления газотурбинным двигателем" (см. патент Украины №2101, кл. F 02 C 9/28), которая содержит блок сигнализаторов, блок управления перенастройкой, блок формирования отказов, блок n-входовых элементов И, блок связи с исполнительными элементами, блок формирователей установки, блок сигналов разрешения, блок контроля, блок элементов И, элемент ИЛИ, счетчик, элемент НЕ, программный блок, блок изменения min уровня настройки, блок изменения max уровня настройки, блок элементов ИЛИ, блок контроля датчика, блок отказа оборотов, блок измерения оборотов, задатчик контрольной частоты, элемент И."Gas turbine engine control system" (see Ukrainian Patent No. 2101, class F 02 C 9/28), which contains a signaling unit, a reconfiguration control unit, a failure generation unit, an n-input elements block And, a communication unit with actuators, installation former block, permission signal block, control block, AND element block, OR element, counter, NOT element, program block, tuning level min change block, tuning level max change block, OR element block, sensor control block, RPM failure block, measuring unit father, control frequency adjuster, element I.
"Система управления и контроля параметров газотурбинного двигателя" (см. патент Украины №38854, кл. F 02 C 9/28), которая содержит блок сигнализаторов, блок управления перенастройкой, блок формирования отказа, блок n-входовых элементов И, блок связи с исполнительными элементами, блок формирователей установки, блок сигналов разрешения, блок контроля, первый блок элементов И, элемент ИЛИ, счетчик, элемент И, элемент НЕ, программный блок, блок изменения минимального уровня настройки, блок изменения максимального уровня настройки, блок элементов ИЛИ, блок контроля датчика, блок отказа оборотов, второй блок элементов И, блок измерения оборотов, задатчик контрольной частоты, коммутатор, аналого-цифровой преобразователь, блок запуска, блок сигналов разрешения."The control system and control parameters of a gas turbine engine" (see patent of Ukraine No. 385454, class F 02 C 9/28), which contains a block of signaling devices, a control unit for reconfiguration, a unit for generating a failure, a block for n-input elements And, a communication unit with actuating elements, unit of setup drivers, block of permission signals, control unit, first block of AND elements, OR element, counter, AND element, NOT element, program block, block for changing the minimum level of adjustment, block for changing the maximum level of adjustment, block of OR elements, b sensor control lock, revolutions failure block, second block of I elements, revolutions measurement block, control frequency adjuster, switch, analog-to-digital converter, launch block, block of permission signals.
Вышеупомянутые системы не обеспечивают вычисление, формирование и выдачу сигналов, характеризующих физическое состояние параметров газотурбинного двигателя в систему аварийной регистрации и команд управления на исполнительные элементы.The aforementioned systems do not provide for the calculation, generation, and generation of signals characterizing the physical state of the parameters of a gas turbine engine in an emergency registration system and control commands for actuators.
Ближайшей по технической сущности и достигаемому эффекту по отношению к заявляемому техническому решению является известная "Система управления и контроля параметров газотурбинного двигателя" (см. патент Украины №22952, кл. F 02 C 9/28), которая содержит блок сигнализаторов, соединенный с блоком изменения уровня перенастройки (блок управления перенастройкой, элемент ИЛИ, блок изменения максимального уровня настройки, блок изменения минимального уровня настройки), блоком формирования отказа, блоком запуска, блоком сигналов разрешения, блоком n-входовых элементов И, выход которого через блок связи с исполнительными элементами и блок формирователей установки соединен с блоком сигналов разрешения, выход блока сигнализаторов через блок контроля соединен со входом блока сигнализаторов, первым блоком элементов И и элементом ИЛИ, выход которого соединен со счетчиком и элементом И, второй вход которого соединен с выходом счетчика, а второй и третий входы счетчика непосредственно и через элемент НЕ соединены с программным блоком, выходы которого через блок изменения уровня перенастройки (блок управления перенастройкой, блок элементов ИЛИ, блок изменения максимального уровня настройки, блок изменения минимального уровня настройки), соединены с блоком сигнализаторов, второй выход блока изменения уровня перенастройки соединен с первым блоком элементов И, последний вход которого соединен с выходом элемента НЕ и одним из входов блока связи с исполнительными элементами, выход блока элементов И через блок формирования отказа соединен с блоком n-входовых элементов И и элементом ИЛИ, остальные входы которого соединены с выходами блока контроля датчика, блока отказа оборотов, который по той же цепи соединен со входом второго блока элементов И, входная цепь системы от датчика оборотов соединена со входом блока контроля датчика и блока измерения оборотов, выходы которого соединены со вторым блоком элементов И, блоком отказа оборотов и с программным блоком, выход которого через задатчик контрольной частоты соединен с блоком измерения оборотов, остальные входы которого соединены с блоком контроля датчика и программным блоком, остальные выходы которого соединены с блоком n-входовых элементов И, блоком формирования отказа, вторым блоком элементов И, блоком отказа оборотов, блоком сигналов разрешения, блоком связи с исполнительными элементами, последний вход которого соединен с выходом второго блока элементов И, второй выход блока связи с исполнительными элементами является выходом системы, а третий вход блока сигнализаторов является вторым входом системы, блок сигнализаторов через коммутатор соединен с аналого-цифровым преобразователем, выход блока сигналов разрешения через блок запуска соединен со вторым входом программного блока, второй выход блока сигналов разрешения соединен с последним входом блока n-входовых элементов И.The closest in technical essence and the achieved effect in relation to the claimed technical solution is the well-known "System for controlling and monitoring the parameters of a gas turbine engine" (see Ukrainian patent No. 22952, class F 02 C 9/28), which contains a block of signaling devices connected to the block reconfiguration level changes (reconfiguration control unit, OR element, maximum setting level change unit, minimum setting level change unit), failure generation unit, start-up unit, enable signal block, block n -and input elements AND, the output of which through the communication unit with actuating elements and the unit of the formers of the installation is connected to the block of permission signals, the output of the block of signaling devices through the control unit is connected to the input of the block of signaling devices, the first block of AND elements and the OR element, the output of which is connected to the meter and the element And, the second input of which is connected to the output of the meter, and the second and third inputs of the meter directly and through the element are NOT connected to the program unit, whose outputs through the level change block are reconfigured holes (resetting control unit, OR element block, maximum setting level changing unit, minimum setting level changing unit) are connected to the signaling unit, the second output of the resetting level changing unit is connected to the first AND unit, the last input of which is connected to the output of the NOT element and one of the inputs of the communication unit with the executive elements, the output of the block of AND elements through the failure forming unit is connected to the block of n-input elements AND and the OR element, the remaining inputs of which are connected to the strokes of the sensor control unit, the RPM failure unit, which is connected along the same circuit with the input of the second block of AND elements, the input circuit of the system from the RPM sensor is connected to the input of the sensor control unit and the RPM measurement unit, the outputs of which are connected to the second block of AND elements, the failure unit revolutions and with the program unit, the output of which through the control frequency control unit is connected to the revolution measurement unit, the remaining inputs of which are connected to the sensor control unit and the program unit, the remaining outputs of which are connected us with a block of n-input elements And, a block forming a failure, a second block of elements And, a block of failure speed, a block of enable signals, a block of communication with actuators, the last input of which is connected to the output of the second block of elements And, the second output of the block of communication with actuators is the output of the system, and the third input of the signaling unit is the second input of the system, the signaling unit through the switch is connected to an analog-to-digital converter, the output of the resolution signal block through the soy trigger unit is dined with the second input of the program block, the second output of the block of resolution signals is connected to the last input of the block of n-input elements I.
Указанная система имеет следующие недостатки:The specified system has the following disadvantages:
- не обеспечивает непрерывное вычисление скорости (тенденции) изменения параметров, соотношений параметров в зависимости от режима работы двигателя, например соотношение давления воздуха за турбиной высокого давления и давления воздуха в полости за лабиринтом турбины высокого давления в зависимости от оборотов двигателя и выдачу сигнала на исполнительные элементы при выходе результата соотношения величин давления за предельные уровни. Необходимость вычисления соотношения связано с тем, что при выходе результата соотношения величин давления воздуха за предельные уровни приводит к значительным механическим нагрузкам на турбину двигателя, что, в свою очередь, приводит к разрушению двигателя и, как следствие, может привести к катастрофе летательного аппарата;- does not provide continuous calculation of the rate (trend) of changes in parameters, parameter ratios depending on the engine operating mode, for example, the ratio of the air pressure behind the high pressure turbine and the air pressure in the cavity behind the labyrinth of the high pressure turbine depending on the engine speed and signal output to the actuators when the result of the ratio of pressure values exceeds the limit levels. The need to calculate the ratio is due to the fact that when the result of the ratio of air pressure values exceeds the limit levels, it leads to significant mechanical stresses on the engine turbine, which, in turn, leads to the destruction of the engine and, as a result, can lead to an accident in the aircraft;
- не обеспечивает формирование и выдачу как текущих значений параметров двигателя, так и результатов вычисления тенденции изменения параметров, соотношений параметров в зависимости от режима работы двигателя до аварийной системы регистрации;- does not provide the formation and delivery of both the current values of the engine parameters, and the results of calculating the trend of changes in the parameters, the ratio of the parameters depending on the operating mode of the engine to the emergency registration system;
- ограниченные функциональные возможности и область применения системы вследствие вышеупомянутых недостатков.- limited functionality and scope of the system due to the above disadvantages.
Кроме того, такое построение системы не позволяет обеспечить регистрацию на аварийной системе регистрации информации о техническом состоянии параметров газотурбинного двигателя их изменения в текущем времени и, как следствие, не обеспечивает надежное сохранение информации при катастрофе летательного аппарата.In addition, such a construction of the system does not allow registration of information on the technical state of the parameters of the gas turbine engine on the emergency system for recording their changes in the current time and, as a result, does not provide reliable information storage during an accident in an aircraft.
В случае усовершенствования системы, расширяются ее функциональные возможности и область применения, повышаются эксплуатационные характеристики системы, повышается достоверность регистрации информации о состоянии параметров и обеспечивается выдача достоверной информации о состоянии параметров газотурбинного двигателя в систему аварийной регистрации.In case of improvement of the system, its functional capabilities and scope are expanded, the system’s operational characteristics are increased, the accuracy of recording information on the state of the parameters is increased, and reliable information on the state of the parameters of the gas turbine engine is provided to the emergency registration system.
Целью изобретения является расширение функциональных возможностей, области применения системы и обеспечение выдачи достоверной информации о состоянии параметров газотурбинного двигателя и результатов их вычисления в аварийную систему регистрации.The aim of the invention is to expand the functionality, scope of the system and providing reliable information about the state of the parameters of the gas turbine engine and the results of their calculation in the emergency registration system.
Поставленная цель достигается тем, что в известную систему, которая содержит блок сигнализаторов, соединенный с блоком изменения уровня пренастройки, блоком формирования отказа, блоком запуска, блоком сигналов разрешения, блоком n-входовых элементов И, выход которого через блок связи с исполнительными элементами, и блок формирователей установки соединен с блоком сигналов разрешения, выход блока сигнализаторов через блок контроля соединен с блоком сигнализаторов, первым блоком элементов И и элементом ИЛИ, выход которого соединен со счетчиком и элементом И, второй вход которого соединен с выходом счетчика, а второй и третий входы счетчика непосредственно и через элемент НЕ соединены с программным блоком, выходы которого через блок изменения уровня перенастройки соединены с блоком сигнализаторов, а третий вход блока сигнализаторов является первым входом системы, выход блока изменения уровня перенастройки соединен с первым блоком элементов И, последний вход которого соединен с выходом элемента НЕ и одним из входов блока связи с исполнительными элементами, выход первого блока элементов И через блок формирования отказа соединен с блоком n-входовых элементов И и элементом ИЛИ, остальные входы которого соединены с выходами блока контроля датчика и блока отказа оборотов, который по той же цепи соединен со входом второго блока элементов И, вторая входная цепь системы соединена со входом блока контроля датчика и блока измерения оборотов, выходы которого соединены с блоком отказа оборотов, вторым блоком элементов И и программным блоком, выход которого через задатчик контрольной частоты соединен с блоком измерения оборотов, остальные входы которого соединены с блоком контроля датчика и программным блоком, остальные выходы которого соединены с блоком n-входовых элементов И, блоком формирования отказа, блоком отказа оборотов, блоком сигналов разрешения, блоком связи с исполнительными элементами, последние входы которого соединены с выходом второго блока элементов И и элемента И, выход блока связи с исполнительными элементами является выходом системы, выход блока сигнализаторов через коммутатор соединен с аналого-цифровым преобразователем, выход блока сигналов разрешения через блок запуска соединен со вторым входом программного блока, второй выход блока сигналов разрешения соединен с последним входом блока n-входовых элементов И, дополнительно введены второй коммутатор, блок цифроаналогового преобразователя и блок вычислителя, выходы которого соединены блоком цифроаналогового преобразователя, блоком связи с исполнительными элементами, первым и вторым коммутатором, входы блока вычислителя соединены с аналого-цифровым преобразователем, блоком измерения оборотов и оставшимися входами системы, блок сигнализаторов и блок цифроаналогового преобразователя соединены со вторым коммутатором, выход которого соединен со вторым выходом системы.This goal is achieved by the fact that in the known system, which contains a block of signaling devices connected to a block for changing the pre-adjustment level, a block for generating a failure, a start block, a block of enable signals, a block of n-input elements AND, the output of which is through a communication unit with actuating elements, and the unit of the shapers of the installation is connected to the block of permission signals, the output of the block of signaling devices through the control unit is connected to the block of signaling devices, the first block of AND elements and the OR element, the output of which is connected to the account chic and AND element, the second input of which is connected to the output of the counter, and the second and third inputs of the counter directly and through the element are NOT connected to the program unit, the outputs of which through the block for changing the level of reset are connected to the block of signaling devices, and the third input of the block of signaling devices is the first input of the system , the output of the unit for changing the level of reconfiguration is connected to the first block of AND elements, the last input of which is connected to the output of the element NOT and one of the inputs of the communication unit with actuating elements, the output of the first a lock of AND elements through a failure generation unit is connected to a block of n-input elements AND and an OR element, the remaining inputs of which are connected to the outputs of the sensor control unit and the RPM failure unit, which is connected along the same circuit with the input of the second block of AND elements, the second input circuit of the system connected to the input of the sensor control unit and the RPM measurement unit, the outputs of which are connected to the RPM failure unit, the second block of AND elements and the software unit, the output of which is connected to the measuring unit via the control frequency adjuster speed, the remaining inputs of which are connected to the sensor control unit and the program unit, the remaining outputs of which are connected to the block of n-input elements AND, the failure generation unit, the speed failure unit, the permission signal unit, the communication unit with actuators, the last inputs of which are connected to the output of the second block of elements And and the element And, the output of the communication unit with the actuating elements is the system output, the output of the signaling unit block through the switch is connected to an analog-to-digital converter, the output d the block of permission signals through the start block is connected to the second input of the program block, the second output of the block of signal signals is connected to the last input of the block of n-input elements AND, a second switch, a digital-to-analog converter unit and a calculator block, the outputs of which are connected by a digital-to-analog converter block, are introduced communication with actuators, the first and second switch, the inputs of the calculator block are connected to the analog-to-digital converter, the RPM unit and the remaining With the inputs of the system, the block of signaling devices and the block of the digital-to-analog converter are connected to the second switch, the output of which is connected to the second output of the system.
Введение в систему дополнительных признаков, а именно второго коммутатора, блока цифроаналогового преобразователя и блока вычислителя, позволяет обеспечить:Introduction to the system of additional features, namely the second switch, a digital-to-analog converter unit and a calculator unit, allows to provide:
- непрерывное вычисление скорости (тенденции) изменения параметров, соотношений параметров в зависимости от режима работы двигателя, например соотношение давления воздуха за турбиной высокого давления и давления воздуха в полости за лабиринтом турбины высокого давления в зависимости от оборотов двигателя, и выдачу сигнала на исполнительные элементы при выходе результата соотношения величин давления за предельные границы. Необходимость вычисления, например, соотношения связана с тем, что при выходе результата соотношения величин давления воздуха за пределы границы приводит к значительным механическим нагрузкам на турбины двигателя, что, в свою очередь, приводит к разрушению двигателя и, как следствие, может привести к катастрофе летательного аппарата;- continuous calculation of the rate (trend) of changes in parameters, parameter ratios depending on the engine operating mode, for example, the ratio of the air pressure behind the high pressure turbine and the air pressure in the cavity behind the labyrinth of the high pressure turbine depending on the engine speed, and the output of the signal to the actuators when output of the result of the ratio of pressure values beyond the limit. The need to calculate, for example, the ratio is due to the fact that when the result of the ratio of air pressure values outside the boundary leads to significant mechanical stresses on the engine turbines, which, in turn, leads to the destruction of the engine and, as a result, can lead to an accident apparatus;
- формирование и выдачу в систему аварийной регистрации как текущих значений параметров двигателя, так и результатов вычисления тенденции изменения параметров, соотношений параметров в зависимости от режима работы двигателя;- the formation and issuance in the emergency registration system of both the current values of the engine parameters, and the results of calculating the trend of parameter changes, parameter ratios depending on the engine operating mode;
- расширение функциональных возможностей и области применения системы.- expansion of functionality and scope of the system.
Кроме того, такое построение системы позволяет обеспечить формирование и передачу до аварийной системы регистрации формации о техническом состоянии параметров газотурбинного двигателя, их изменения в текущем времени, что обеспечивает надежное сохранение информации при катастрофе летательного аппарата.In addition, such a construction of the system allows for the formation and transmission to the emergency system of registration of the formation about the technical condition of the parameters of the gas turbine engine, their changes in the current time, which ensures reliable storage of information in the crash of an aircraft.
Как видно из вышеупомянутого, предложенное техническое решение имеет существенные признаки, которые позволяют расширить функциональные возможности, область применения системы и обеспечить формирование и передачу в аварийную систему регистрации формации о техническом состоянии параметров газотурбинного двигателя, их изменения в текущем времени, что обеспечивает надежное сохранение информации при катастрофе летательного аппарата и формирование команд на исполнительные элементы.As can be seen from the above, the proposed technical solution has significant features that allow you to expand the functionality, scope of the system and provide the formation and transmission to the emergency registration system of the formation about the technical condition of the parameters of the gas turbine engine, their changes in the current time, which ensures reliable storage of information when the crash of the aircraft and the formation of teams on the executive elements.
Принцип работы системы объясняется чертежами, где на фиг.1 показана структурная схема системы; на фиг.2 - структурная схема блока изменения уровня перенастройки.The principle of operation of the system is explained by the drawings, where Fig. 1 shows a structural diagram of the system; figure 2 is a structural diagram of a block changing the level of reconfiguration.
Система содержит блок 1 сигнализаторов, блок 2 изменения уровня перенастройки, блок 3 формирования отказа, блок 4 n-входовых элементов И, блок 5 связи с исполнительными элементами, блок 6 формирователей установки, блок 7 вычислителя, блок 8 контроля, первый блок 9 элементов И, элемент ИЛИ 10, счетчик 11, элемент И 12, элемент НЕ 13, программный блок 14, первый коммутатор 15, аналого-цифровой преобразователь 16, второй коммутатор 17, блок 18 контроля датчика, блок 19 отказа оборотов, второй блок 20 элементов И, блок 21 измерения оборотов, задатчик 22 контрольной частоты, блок 23 цифроаналогового преобразователя, блок 24 запуска, блок 25 сигналов разрешения,The system comprises a block 1 of signaling devices, a block 2 of changing the level of resetting, a block 3 of failure generation, a block of 4 n-input elements And, a block of 5 communication with actuating elements, a block of 6 shapers of the installation, a block of 7 calculators, a block of 8 control, the first block of 9 elements And , element OR 10, counter 11, element AND 12, element NOT 13, program unit 14, first switch 15, analog-to-digital converter 16, second switch 17, sensor control unit 18, revolution failure unit 19, second block 20 of AND elements, speed measuring unit 21, control unit 22 Toty, digital to analog converter unit 23, the block 24 starting, block 25, enable signals,
Блок 1 сигнализаторов содержит блок 26 нормализаторов и блок 27 предельных ограничений.Block 1 signaling device contains block 26 normalizers and block 27 limit restrictions.
Блок 1 сигнализаторов первым выходом соединен с блоком 2 изменения уровня перенастройки, блоком 3 формирования отказа, блоком 24 запуска, блоком 25 сигналов разрешения и блоком 4 n-входовых элементов И, выход которого через блок 5 связи с исполнительными элементами и блок 6 формирователей установки соединен с блоком 25 сигналов разрешения, выход блока 1 сигнализаторов через блок 8 контроля соединен с блоком 1 сигнализаторов, блоком 9 элементов И и элементом ИЛИ 10, выход которого соединен со счетчиком 11 и элементом 12 И, второй вход которого соединен с выходом счетчика 11, второй и третий входы счетчика 11 непосредственно и через элемент НЕ 13 соединены с программным блоком 14, выходы которого через блок 2 изменения уровня перенастройки соединены с блоком 1 сигнализаторов и блоком 9 элементов И, последний вход которого соединен с выходом элемента НЕ 13 и с одним входом блока 5 связи с исполнительными элементами, выход блока 9 элементов И через блок 3 формирования отказа соединен с блоком 4 n-входовых элементов И и элементом ИЛИ 10, остальные входы которого соединены с выходами блока 18 контроля датчика и блока 19 отказа оборотов, который по той же цепи соединен со входом второго блока 20 элементов И, входная цепь системы от датчика оборотов соединена со входом блока 18 контроля датчика и блока 21 измерения оборотов, выходы которого соединены с блоком 19 отказа оборотов, блоком 20 элементов И и с программным блоком 14, выход которого через задатчик 22 контрольной частоты соединен с блоком 21 измерения оборотов, остальные входы которого соединены с блоком 18 контроля датчика и программным блоком 14, остальные выходы которого соединены с блоком 4 n-входовых элементов И, блоком 3 формирования отказа, вторым блоком 20 элементов И, блоком 19 отказа оборотов, блоком 25 сигналов разрешения и блоком 5 связи с исполнительными элементами, последние входы которого соединены с выходом элемента И 12 и второго блока 20 элементов И, второй выход блока 5 связи с исполнительными элементами является выходом системы, а третий вход блока 1 сигнализаторов соединен со входом системы, выход блока 1 сигнализаторов соединен с коммутаторами 15 и 17, выход блока 7 вычислителя через коммутатор 15 и аналого-цифровой преобразователь 16 соединен со своим входом, второй выход блока 7 вычислителя через блок 23 цифроаналогового преобразователя соединен с коммутатором 17, вход которого соединен с выходом блока 7 вычислителя, последний выход которого соединен с блоком 5 связи с исполнительными элементами, последние входы блока 7 вычислителя соединены с блоком 21 измерения оборотов и входами системы, блок 25 сигналов разрешения через блок 24 запуска соединен с последним входом программного блока 14, оставшийся выход блока 25 сигналов разрешения соединен с оставшимся входом блока 4 n-входовых элементов И, выход коммутатора 17 соединен со вторым выходом системы.The signaling unit 1 with the first output is connected to the reset level changing unit 2, the failure generating unit 3, the triggering unit 24, the permission signal unit 25 and the n-input elements unit 4, the output of which is connected via the communication unit 5 to the actuating elements and the unit 6 of the unit formers with block 25 of permission signals, the output of block 1 of signaling devices through block 8 of control is connected to block 1 of signaling devices, block 9 of AND elements and element OR 10, the output of which is connected to counter 11 and element 12 AND, the second input of which is connected with the output of the counter 11, the second and third inputs of the counter 11 are directly and through the element HE 13 connected to the program unit 14, the outputs of which through the block 2 change the level of reset are connected to the block 1 signaling devices and block 9 of the elements And, the last input of which is connected to the output of the element NOT 13 and with one input of communication unit 5 with actuators, the output of unit 9 of AND elements is connected via block 3 of fault generation to unit 4 of n-input elements AND and OR 10, the remaining inputs of which are connected to the outputs of date control unit 18 a chick and a RPM failure unit 19, which is connected in the same circuit with the input of the second AND element unit 20, the system input circuit from the RPM sensor is connected to the input of the sensor control unit 18 and the RPM measurement unit 21, the outputs of which are connected to the RPM failure unit 19, 20 And elements with a program unit 14, the output of which through the control frequency adjuster 22 is connected to a speed measurement unit 21, the remaining inputs of which are connected to the sensor control unit 18 and the program unit 14, the remaining outputs of which are connected to the n- unit 4 running elements AND, a failure generating unit 3, a second block 20 of AND elements, a failure failure unit 19, a permission signal unit 25 and a communication unit 5 with actuating elements, the last inputs of which are connected to the output of the element And 12 and the second block 20 of the And elements, the second output the communication unit 5 with the actuating elements is the system output, and the third input of the signaling unit 1 is connected to the system input, the output of the signaling unit 1 is connected to the switches 15 and 17, the output of the calculator unit 7 through the switch 15 and the analog-digital converter The index 16 is connected to its input, the second output of the calculator unit 7 through the digital-to-analog converter unit 23 is connected to the switch 17, the input of which is connected to the output of the calculator unit 7, the last output of which is connected to the communication unit 5 with actuators, the last inputs of the calculator unit 7 are connected to the speed measuring unit 21 and the system inputs, the permission signal unit 25 is connected to the last input of the program unit 14 through the start-up unit 24, the remaining output of the permission signal unit 25 is connected to the remaining input ohm block 4 n-input elements And, the output of the switch 17 is connected to the second output of the system.
Блок 1 сигнализаторов содержит блок 26 нормализаторов, вход которого соединен со входом системы (от датчиков), а его выход - с первым входом блока 27 предельных ограничений блока 1, второй и третий входы блока 27 соответственно соединены с выходами блока 8 и 28 блока 2, выход блока 27 соединен с блоками 2, 3, 4, 24 и 25. Последние выходы блока 26 соединены с блоком 8 и коммутаторами 15 и 17.Block 1 of the signaling device contains a block 26 of normalizers, the input of which is connected to the input of the system (from sensors), and its output is connected to the first input of block 27 of the limit restrictions of block 1, the second and third inputs of block 27 are respectively connected to the outputs of
Блок 2 изменения уровня перенастройки содержит блок 28 элементов ИЛИ, входы которого через блок 30 изменения максимального и блок 31 изменения минимального уровня перенастройки соединены с программным блоком 14, а выход блока 28 соединен со входом блока 27 блока 1 сигнализаторов, выходы блока 29 управления перенастройкой соединены с блоками 30 и 31 изменения максимального и минимального уровня настройки и блоком 9 элементов И, входы блока 29 соединены с программным блоком 14 и блоком 27 блока 1 сигнализаторов.Block 2 changes the reset level contains a
Задатчик 22 контрольной частоты может быть выполнен на базе генераторов синусоидальных колебаний.The controller 22 of the control frequency can be performed on the basis of generators of sinusoidal oscillations.
Блок 24 запуска может быть представлен как набор элементов И и генератора тактовых импульсов или формирователей импульсов, которые выполняются на микросхеме одновибратора.The trigger unit 24 can be represented as a set of AND elements and a clock generator or pulse shapers that are executed on a single-oscillator chip.
Блок 25 сигналов разрешения может быть представлен, например, как набор счетных триггеров.Block 25 of the permission signals can be represented, for example, as a set of counting triggers.
Блок 6 формирователей установки может быть выполнен на базе микросхем формирователей и одновибраторов.Block 6 of the shapers of the installation can be performed on the basis of microchips of the shapers and single vibrators.
Блок 19 отказа оборотов может быть выполнен, например, на базе счетного триггера.Block 19 failure speed can be performed, for example, on the basis of a counting trigger.
Количество элементов И в блоке 20 соответствует количеству измеряемых уровней оборотов газотурбинного двигателя, а количество формирователей в блоке 6 соответствует количеству контролируемых параметров блоком 1 сигнализаторов.The number of And elements in block 20 corresponds to the number of measured levels of revolutions of a gas turbine engine, and the number of formers in block 6 corresponds to the number of monitored parameters by block 1 of signaling devices.
Блок 7 вычислителя может быть выполнен на стандартном микропроцессоре с соответствующей структурой, обеспечивающей выполнение вычислительных операций.Block 7 of the calculator can be performed on a standard microprocessor with an appropriate structure that ensures the performance of computational operations.
Коммутатор 15 и 17, аналого-цифровой преобразователь 16 и блок 23 цифроаналогового преобразователя могут быть выполнены на стандартных микросхемах.The switch 15 and 17, the analog-to-digital converter 16 and the block 23 of the digital-to-analog converter can be performed on standard microcircuits.
Программный блок 14 может работать как автоматически по сигналам запуска из блоков 24 запуска и 21 измерения оборотов при работающем двигателе, так и по командам запроса автоматизированной системы контроля (АСК) объекта или пульта бортинженера.The program unit 14 can work both automatically according to the start signals from the start blocks 24 and 21 of the RPM measurement with the engine running, and according to the request commands of the automated control system (ASK) of the object or the flight engineer console.
Система работает следующим образом.The system operates as follows.
При включении напряжения питания система устанавливается в начальное состояние, после чего блоки 1, 7 и 21 начинают функционировать по заданному алгоритму. Сигналы из программного блока 14 не выдаются за исключением сигналов, разрешающих прохождение команд блока 1 через блок 4 и сигнала, который поступает на элемент НЕ 13. На выходе элемента НЕ 13 появляется сигнал, который запрещает функционирование блока 3 через элементы И блока 9, элементов памяти блока 5 связи с исполнительными элементами и счетчика 11.When you turn on the supply voltage, the system is set to its initial state, after which blocks 1, 7 and 21 begin to function according to a given algorithm. Signals from program block 14 are not issued, with the exception of signals allowing the passage of the instructions of block 1 through block 4 and the signal that is sent to element HE 13. At the output of element HE 13, a signal appears that prohibits the operation of block 3 through the AND elements of block 9, memory elements unit 5 for communication with actuators and counter 11.
Блок 25 сигналов разрешения выдает сигналы на блок 24 запуска, которые разрешают запуск программного блока 14 при появлении на выходе блока 1 сигналов, которые свидетельствуют о достижении параметрами двигателя предельных значений и сигналы на блок 4 n-входовых элементов И, которые запрещают его работу.Block 25 permission signals generates signals to block 24 start, which allow the launch of program block 14 when the output of block 1 signals that indicate that the engine parameters have reached the limit values and signals to block 4 of the n-input elements And, which prohibit its operation.
При работающем двигателе сигналы от датчиков поступают в блок 26 нормализаторов блока 1 сигнализаторов, где преобразуются в заданный уровень постоянного напряжения, удобный как для аналого-цифрового преобразования, так и для использования блоком 27 предельных ограничений блока 1 и блоком 8 контроля, функционирующими по заданным алгоритмам. Ограничители блока 27 блока 1 настраиваются на предельные значения параметров (как минимальные так и максимальные) и выдают команды как при достижении аварийных режимов работы газотурбинного двигателя, так и при достижении заданных (неаварийных) режимов работы для включения автоматики двигателя.When the engine is running, the signals from the sensors enter block 26 of the normalizers of block 1 of the signaling devices, where they are converted to a predetermined level of constant voltage, convenient for analog-to-digital conversion, and for use by block 27 of the limit restrictions of block 1 and block 8 of the control, operating according to the specified algorithms . The limiters of block 27 of block 1 are adjusted to the limit values of the parameters (both minimum and maximum) and issue commands both when emergency operating modes of the gas turbine engine are reached, and when specified (non-emergency) operating modes are reached to turn on the engine automation.
В процессе функционирования системы производится как последовательная проверка технического состояния блока 21, а затем блока 1 по запросам АСК или бортинженера, так и автоматическая при достижении параметрами газотурбинного двигателя предельного (заданного) значения при его роботе.During the operation of the system, a sequential check is made of the technical condition of block 21, and then block 1 at the request of the ASK or flight engineer, and automatic when the parameters of the gas turbine engine reach the limit (set) value during its operation.
От датчика оборотов (не показан) частотный сигнал, пропорциональный частоте оборотов двигателя, поступает в блок 21, который обрабатывает его по заданному алгоритму. При нарушении цепи датчика оборотов на выходе блока 18 появляется сигнал, который запрещает выдачу из блока 21 сигналов заданных уровней оборотов и поступает через элемент ИЛИ 10 на вход счетчика 11, где регистрируется при работе программного блока 14.From the speed sensor (not shown), a frequency signal proportional to the engine speed is supplied to block 21, which processes it according to a predetermined algorithm. If the speed sensor circuit is violated, a signal appears at the output of block 18, which prohibits the issuance of signals from the block 21 of the specified speed levels and enters through the OR element 10 to the input of the counter 11, where it is registered during operation of the program block 14.
При достижении заданного уровня оборотов, при отсутствии нарушения цепи датчика, блок 21 выдает сигнал на запуск программного блока 14. После получения сигнала запуска из блока 21 программный блок 14 по цепи 14-1 снимает сигнал с элемента НЕ 13, вследствие чего на выходе последнего появляется сигнал, который разрешает функционирование элементов памяти - триггеров блока 5 связи с исполнительными элементами, а также блока 9 элементов И и счетчика 11. Далее программный блок 14 выдает по цепи 14-2 сигнал к блоку 5 и фиксирует с помощью триггеров состояние выходов блока 21 измерения оборотов. Если сигнал о достижении заданного уровня оборотов блок 21 выдает через блок 20 элементов И, то он фиксируется блоком 5 на время прохождения самоконтроля. Этим обеспечивается непрерывность выдачи команд на исполнительные элементы на время проведения самоконтроля блока 21.Upon reaching a predetermined speed level, in the absence of a sensor circuit violation, block 21 gives a signal to start program block 14. After receiving a start signal from block 21, program block 14 receives a signal from element NOT 13 through circuit 14-1, as a result of which the latter appears a signal that allows the functioning of memory elements - triggers of communication unit 5 with actuating elements, as well as block 9 of AND elements and counter 11. Next, program block 14 issues a signal to block 5 through circuit 14-2 and fixes the state to the outputs of the block 21 measuring speed. If the block 21 issues a signal about the achievement of a given speed level through the And block 20, then it is fixed by the block 5 for the duration of the self-control. This ensures the continuity of the issuance of commands to the actuators for the duration of the self-control of the block 21.
Далее с заданным интервалом времени Т после выдачи сигнала на блок 5 программный блок 14 выдает по цепи 14-3 сигнал на блок 21 измерения оборотов, который запрещает прохождение сигнала датчика (не показан) оборотов и разрешает прохождение импульсов задатчика 22 контрольной частоты по тракту блока 21. Сигнал, который выдается программным блоком 14 на блок 21 по цепи 14-3, снимает также сигнал запрета, который поступает из блока 18 в случае нарушения цепи датчика и запрещает выдачу команд из блока 21 при проведении самоконтроля. Контрольная частота от задатчика 22 обеспечивает фиксацию всех измеряемых уровней оборотов блоком 21. Если блок 21 измерения оборотов исправный, то он не выдает сигнал на блок 19 отказа оборотов. При наличии неисправностей в тракте блока 21 он выдает на блок 19 отказа оборотов сигнал, который обеспечит фиксацию отказа при поступлении сигналов из блока 14.Then, with a given time interval T, after the signal is sent to block 5, the program block 14 issues a signal to the speed measuring unit 21 through the circuit 14-3, which prevents the speed sensor signal (not shown) from passing through and allows the pulses of the control frequency setpoint 22 to pass along the path of block 21 The signal that is issued by the program unit 14 to the block 21 via the circuit 14-3 also removes the inhibit signal, which comes from the block 18 in case of a violation of the sensor circuit and prohibits the issuance of commands from the block 21 during self-monitoring. The control frequency from the setter 22 provides a fixation of all measured speed levels by unit 21. If the speed measurement unit 21 is operational, then it does not provide a signal to the speed failure unit 19. If there is a malfunction in the path of block 21, it issues a signal to the speed failure block 19, which will provide a fix for the failure when signals are received from block 14.
С интервалом времени, определяемым быстродействием тракта измерения оборотов блока 21, на вход блока 19 по цепи 14-4 поступает сигнал. Если нарушение в функционировании тракта измерения оборотов отсутствует, то в блоке 19 отказ не фиксируется. Если есть нарушение в функционировании тракта измерения оборотов, то в блоке 19 фиксируется отказ. Сигнал отказа из блока 19 поступает в блок 20 элементов И и запрещает прохождение через них сигналов из блока 21 по окончании самоконтроля.With a time interval determined by the speed of the speed measurement path of the block 21, a signal is input to the input of the block 19 through the circuit 14-4. If there is no violation in the functioning of the speed measurement path, then in block 19 the failure is not recorded. If there is a violation in the functioning of the speed measurement path, then in block 19 a failure is recorded. The failure signal from block 19 enters the block 20 of AND elements and prohibits the passage through them of signals from block 21 at the end of self-monitoring.
С интервалом времени Т от момента окончания сигнала 14-4 к блоку 19 из блока 14 на задатчик 22 контрольной частоты по цепи 14-5 поступает сигнал, который меняет режим его работы, при котором на вход блока 21 поступает частотный сигнал, который снимает фиксацию всех измеренных уровней оборотов.With a time interval T from the moment of the end of the signal 14-4 to block 19 from block 14, a signal is supplied to the control frequency adjuster 22 through circuit 14-5, which changes its operating mode, in which a frequency signal is supplied to the input of block 21, which removes the fixation of all measured levels of revolutions.
Под действием сигнала задатчика 22 измерительный тракт блока 21 обрабатывает контрольный сигнал и снимает фиксацию всех измеренных уровней оборотов, что свидетельствует об исправности измерительного тракта блока 21.Under the action of the signal setter 22, the measuring path of the block 21 processes the control signal and removes the fixation of all measured levels of revolutions, which indicates the serviceability of the measuring path of the block 21.
Если блок 21 измерения оборотов исправный, то он не выдает сигнал на блок 19 отказа оборотов. При наличии неисправностей в тракте блока 21 он выдает на блок 19 отказа оборотов сигнал, который обеспечит фиксацию отказа при поступлении сигналов из блока 14.If the speed measuring unit 21 is operational, it does not provide a signal to the speed failure unit 19. If there is a malfunction in the path of block 21, it issues a signal to the speed failure block 19, which will provide a fix for the failure when signals are received from block 14.
С интервалом времени, определяемым быстродействием тракта измерения оборотов блока 21, на вход блока 19 по цепи 14-6 поступает сигнал. Если нарушение в функционировании тракта измерения оборотов отсутствует, то в блоке 19 отказ не фиксируется. Если имеется нарушение в функционировании тракта измерения оборотов, то в блоке 19 фиксируется отказ. Сигнал отказа из блока 19 поступает в блок 20 элементов И и запрещает прохождение через них сигналов из блока 21 по окончании самоконтроля. После этого снимаются сигналы, которые поступали по цепям 14-3 и 14-5 из выхода блока 14 к блоку 21 и задатчик 22. При этом прекращается подача в измерительный тракт блока 21 сигнала от задатчика 22 контрольной частоты, который переходит в начальное состояние, а в измерительный тракт блока 21 поступает сигнал от датчика оборотов газотурбинного двигателя.With a time interval determined by the speed of the speed measurement path of block 21, a signal is input to block 19 through circuit 14-6. If there is no violation in the functioning of the speed measurement path, then in block 19 the failure is not recorded. If there is a violation in the functioning of the speed measurement path, then in block 19 a failure is recorded. The failure signal from block 19 enters the block 20 of AND elements and prohibits the passage through them of signals from block 21 at the end of self-monitoring. After that, the signals are received, which were supplied through the circuits 14-3 and 14-5 from the output of block 14 to block 21 and the setter 22. This stops the signal from the setter 22 from the control frequency, which goes into the initial state, to enter the measuring path of the block 21 in the measuring path of the block 21 receives a signal from a speed sensor of a gas turbine engine.
Кроме того, из блока 21 сигнал в виде прямоугольных импульсов, период следования которых пропорциональный количеству оборотов газотурбинного двигателя, поступает в блок 7 вычислителя.In addition, from block 21, the signal in the form of rectangular pulses, the repetition period of which is proportional to the number of revolutions of the gas turbine engine, enters block 7 of the calculator.
При изменении режима работы газотурбинного двигателя обороты достигают следующего более высокого уровня, на выходе блока 21 появляется сигнал, который запускает программный блок 14. При этом цикл проведения самоконтроля блока 21, описанный выше, повторяется.When changing the operating mode of the gas turbine engine, the revolutions reach the next higher level, a signal appears at the output of block 21, which starts the program block 14. In this case, the self-monitoring cycle of block 21 described above is repeated.
Таким образом, на исполнительные элементы сигналы о достижении заданных уровней оборотов поступают только после прохождения самоконтроля, отсутствия отказов в тракте измерения уровней оборотов блока 21 и только при повторном подтверждении достижения заданного уровня оборотов.Thus, the signals about the achievement of the set levels of revolutions reach the actuators only after passing the self-test, the absence of failures in the path for measuring the revolutions of the block 21 and only when the confirmation of the achievement of the preset revolutions is achieved.
После завершения проверки технического состояния блока 21 измерения оборотов может начаться проверка технического состояния блока 1 сигнализаторов.After completing the verification of the technical condition of the revolutions measuring unit 21, verification of the technical condition of the signaling unit 1 can begin.
После завершения проверки технического состояния блока 21 измерения оборотов (в случае последовательной проверки) начинается проверка технического состояния блока 1 сигнализаторов.After checking the technical condition of the speed measuring unit 21 (in the case of a sequential check), the technical condition of the signaling unit 1 starts.
Проверка технического состояния блока 1 сигнализаторов заключается в следующем.Checking the technical condition of the unit 1 signaling devices is as follows.
Программный блок 14 по цепи 14-7 выдает сигнал на вход блока 5 и фиксирует в нем с помощью триггеров состояние выходов блока 1 сигнализаторов, если присутствует разрешающий сигнал из блока 25 сигналов разрешения на входе соответствующего элемента И блока 4.The program unit 14 on the circuit 14-7 provides a signal to the input of block 5 and fixes in it with the help of triggers the state of the outputs of the block 1 signaling devices, if there is an enable signal from block 25 of the enable signals at the input of the corresponding element And block 4.
Если сигнал о достижении соответствующим параметром заданного значения выдается блоком 27 блока 1 через блок 4 элементов И и поступает разрешающий сигнал из блока 25 на вход соответствующего элемента И блока 4, то он фиксируется блоком 5 на время прохождения самоконтроля.If the signal that the corresponding parameter reaches the set value is issued by block 27 of block 1 through block 4 of AND elements and an enable signal is received from block 25 to the input of the corresponding element AND of block 4, then it is fixed by block 5 for the duration of the self-control.
Одновременно с выдачей по цепи 14-7 сигнала к блоку 5 программный блок 14 по цепи 14-8 выдает сигнал на блок 29 управления перенастройкой блока 2, который фиксирует выходное состояние блока 27 предельных ограничений блока 1 для обеспечения его перенастройки на выдачу или снятие сигналов с выходов блока 1 и для управления работой блока 3 формирования отказа через блок 9 элементов И.Simultaneously with issuing a signal to block 5 on circuit 14-7, program block 14 on circuit 14-8 provides a signal to block 2
Затем из программного блока 14 по цепи 14-9 выдается сигнал к блоку 4 и запрещает прохождение команд из блока 1 сигнализаторов к блоку 5 связи с исполнительными элементами.Then, from the program block 14, a signal to block 4 is issued along the circuit 14-9 and prohibits the passage of commands from the block 1 of the signaling devices to the block 5 of communication with the actuating elements.
Следующая команда, которая поступает по цепи 14-10 соответственно к блокам 30 и 31 изменения максимального и минимального уровня настройки, при наличии соответствующих сигналов из блока 29 управления перенастройкой, перестраивает блок 27 блока 1 на выдачу сигналов (если сигналы до этого времени не выдавались) или на их снятие (если сигналы до этого времени выдавались). При этом сигналы через блок 4 n-входовых элементов И не проходят вследствие наличия на его входе запрещающего сигнала из программного блока 14.The next command, which arrives on the circuit 14-10, respectively, to the blocks 30 and 31 for changing the maximum and minimum settings, if there are corresponding signals from the
Если перенастройка блока 27 блока 1 проводится согласно алгоритму самоконтроля, который определяется сигналами с выхода блока 1, которые поступают непосредственно, и сигналами, которые поступают с выхода блока 29 управления перенастройкой блока 2 через блок 9 элементов И к блоку 3 формирования отказа, то отказ в блоке 3, при поступлении следующей команды по цепи 14-11 из программного блока 14, не фиксируется. Блок 9 элементов И предназначен для управления работой блока 3 с целью повышения его помехоустойчивости.If the reconfiguration of block 27 of block 1 is carried out according to the self-monitoring algorithm, which is determined by the signals from the output of block 1, which come directly, and the signals that come from the output of
Если перенастройка одного из каналов блока 27 предельных ограничений блока 1 в результате нарушения цепи его датчика происходит не в соответствии с алгоритмом контроля, то в результате действия запрещающего сигнала из блока 8 на входе соответствующего элемента И блока 9 в блоке 3 также не фиксируется отказ по данному каналу.If the reconfiguration of one of the channels of block 27 of the limiting restrictions of block 1 as a result of a violation of the circuit of its sensor occurs not in accordance with the control algorithm, then as a result of the action of the inhibitory signal from block 8 at the input of the corresponding element And block 9 in block 3, the failure of this channel.
Если хотя бы один из каналов блока 1 не выдает сигнал (вследствие перенастройки, а он должен был его выдать), или не снимает сигнал когда он должен был снять его с выхода (при отсутствии нарушения цепи датчика), то по мере поступления сигнала из программного блока 14 в блоке 3 фиксируется отказ.If at least one of the channels of unit 1 does not produce a signal (due to reconfiguration, but it should have emitted it), or does not remove the signal when it should have removed it from the output (in the absence of a disturbance in the sensor circuit), then as the signal arrives from the software block 14 in block 3 a failure is recorded.
Сигнал отказа поступает на вход элемента И блока 4, соответственно отказавшего канала. Этим исключается ложная выдача сигналов на исполнительные элементы после прохождения самоконтроля.The failure signal is input to the element And block 4, respectively, the failed channel. This eliminates the false issuance of signals to the actuators after passing self-control.
Кроме того, сигнал отказа через элемент ИЛИ 10 поступает на вход счетчика 11 и фиксируется в нем при поступлении сигнала по цепи 14-12 из программного блока 14. При поступлении сигнала по цепи 14-12 в счетчике 11 фиксируется также отказ блока 21 измерения оборотов и нарушение цепей датчиков как сигнализаторов, так и оборотов. Одновременно с выдачей сигнала программным блоком 14 он по цепи 14-10 снимает команду перенастройки из блоков 30 и 31 изменения максимального и минимального уровней настройки, и каналы блока 27 блока 1 перенастраиваются на заданные (рабочие) уровни ограничения.In addition, the failure signal through the OR element 10 is supplied to the input of the counter 11 and is recorded in it when a signal is received on the circuit 14-12 from the program unit 14. When the signal is received on the chain 14-12 in the counter 11, the failure of the speed measuring unit 21 is also recorded and violation of the sensor circuits of both signaling devices and revolutions. Simultaneously with the output of the signal by the program unit 14, it removes the reconfiguration command from the blocks 30 and 31 of the maximum and minimum settings levels via the circuit 14-10, and the channels of the block 27 of the unit 1 are reconfigured to the set (working) restriction levels.
Так как сигналы от датчиков контролируемых параметров будут соответствовать заданным уровням ограничения, то на выходе блока 1 сигнализаторов будут выдаваться сигналы, которые поступают на входы блока 24 запуска, блока 25 сигналов разрешения и блока 4 n-входовых элементов И. С интервалом времени после снятия сигнала по цепи 14-10 из блока 14 по цепи 14-13 выдается сигнал, под действием которого триггеры блока 25, на управляющих входах которых присутствуют сигналы достижения параметрами предельных значений, изменяют свое начальное состояние. При этом на соответствующие входы блока 24 запуска будут поступать сигналы, которые запрещают запуск блока 14, а на соответствующие элементы И блока 4 будут поступать сигналы, которые соответствуют заданным уровням ограничения параметров, разрешая прохождение через них к блоку 5 и дальше на исполнительные элементы.Since the signals from the sensors of the monitored parameters will correspond to the specified restriction levels, the output of the signaling unit 1 will give signals that are input to the start block 24, block 25 of the enable signals and block 4 of n-input elements I. With the time interval after the signal is taken on a circuit 14-10 from a block 14 on a circuit 14-13 a signal is issued under the action of which the triggers of a block 25, at the control inputs of which there are signals of reaching the limit value parameters, change their initial state. At the same time, signals will be sent to the corresponding inputs of the start-up block 24, which prohibit the start of the block 14, and signals will be sent to the corresponding AND elements of the block 4, which correspond to the set levels of parameter limitation, allowing passage through them to the block 5 and further to the executive elements.
После этого снимается запрещающий сигнал, который поступал по цепи 14-9 блока 14, и выдается сигнал, разрешающий прохождение сигналов заданных уровней ограничения параметров через блок 4 n-входовых элементов И и далее через блок 5 на исполнительные элементы.After that, the inhibit signal that came through the circuit 14-9 of block 14 is removed, and a signal is issued that allows the signals to pass the given levels of parameter limitation through block 4 of the n-input elements AND and then through block 5 to the actuators.
Из вышеизложенного видно, что блок 25 сигналов разрешения обеспечивает выдачу команд заданных уровней ограничения параметров на исполнительные элементы при достижении заданных уровней ограничения только после проведения контроля функционирования блока 1 сигнализаторов. Этим исключается ложная выдача сигналов на исполнительные элементы.From the foregoing, it is seen that the block 25 of the permission signals provides the issuance of commands of the specified levels of limitation of parameters to the actuators when the specified levels of limitation are achieved only after monitoring the functioning of the block 1 of signaling devices. This eliminates the false issuance of signals to the actuators.
Если при изменении режима работы газотурбинного двигателя значение параметра стало ниже уровня ограничения, то сигнал на входе блока 5 снимается. Снятие сигнала заданного уровня ограничения из выхода блока 5 приводит к появлению на выходе соответствующего формирователя блока 6 сигнала, который устанавливает соответствующий триггер в блоке 25 сигналов разрешения в начальное состояние, при котором на соответствующий элемент блока 4 будет поступать сигнал, запрещающий прохождение на исполнительный элемент команд соответствующих уровней ограничения параметров, а к блоку 24 - сигнал, разрешающий запуск программного блока 14, при повторном достижении ранее снятого сигнала заданного уровня ограничения параметра.If, when changing the operating mode of the gas turbine engine, the parameter value falls below the limit level, then the signal at the input of block 5 is removed. The removal of a signal of a given level of restriction from the output of block 5 leads to the appearance of a signal at the output of the corresponding driver of block 6, which sets the corresponding trigger in block 25 of the enable signals to the initial state, in which a signal prohibiting the passage to the actuator corresponding levels of parameter limitation, and to block 24, a signal allowing the start of program block 14 when the previously shot signal of a given level nya limit parameter.
Таким образом, на исполнительные элементы сигналы о достижении предельных уровней ограничения параметров поступают только после прохождения самоконтроля, отсутствия отказов в тракте блока 1 сигнализаторов и только при повторном подтверждении достижения параметрами своего предельного значения. Последним снимается сигнал, который поступает из программного блока 14 на вход элемента НЕ 13 по цепи 14-1, и программный блок 14 устанавливается в начальное состояние.Thus, the signals about the achievement of the limit levels of parameter limitation reach the actuators only after passing self-monitoring, the absence of failures in the path of the unit 1 of signaling devices and only when the parameters are repeatedly confirmed to reach their limit value. The last signal is removed, which comes from the program unit 14 to the input of the element NOT 13 through the circuit 14-1, and the program unit 14 is set to its initial state.
При нарушении цепи датчика одного из каналов блока 27 блока 1 или отказе одного из нормализаторов блока 26 блока 1, который приведет к исчезновению сигнала на его выходе, что равнозначно аварийному состоянию газотурбинного двигателя, например, по минимальному давлению масла в маслосистеме двигателя или к увеличению сигнала на входе соответствующего канала блока 27 блока 1, что равнозначно также аварийному состоянию двигателя, например, по максимальной температурой масла в маслосистеме двигателя, на выходе блока 8 появится сигнал, который, воздействуя на соответствующий канал блока 27, в цепи датчика которого или нормализатора блока 26 возникло нарушение, запрещает выдачу им команды на исполнительный элемент.If the sensor circuit of one of the channels of block 27 of block 1 is broken or one of the normalizers of block 26 of block 1 fails, which will lead to the disappearance of the signal at its output, which is equivalent to the emergency condition of the gas turbine engine, for example, by the minimum oil pressure in the engine oil system or an increase in the signal at the input of the corresponding channel of block 27 of block 1, which is also equivalent to the emergency condition of the engine, for example, according to the maximum oil temperature in the engine oil system, a signal appears at the output of block 8, which, in acting on the corresponding channel section 27, in which the sensor circuit 26 or the normalizer block violation occurred, it prohibits issuing commands to the actuator.
Сигнал о нарушении цепи датчика при отказе нормализатора блока 26 блока 1 с выхода блока 8 попадает также на соответствующий элемент И блока 9 и, таким образом, запрещает формирование сигнала отказа по действующему каналу в блоке 3 при прохождении самоконтроля, так как нарушается режим работы сигнализатора при отказе в цепи датчика. Отказ соответствующего нормализатора блока 26 блока 1 будет выявлен по результатам дешифровки полетных данных зарегистрированных в системе аварийной регистрации после каждого полета летательного аппарата. Кроме того, сигнал о нарушении цепи датчика или отказе нормализатора блока 26 блока 1 через элемент ИЛИ 10 поступает на вход счетчика 11 и фиксируется в нем при прохождении самоконтроля.The signal about the violation of the sensor circuit during the failure of the normalizer of block 26 of block 1 from the output of block 8 also falls on the corresponding element And of block 9 and, thus, prohibits the formation of a signal of failure along the active channel in block 3 during self-monitoring, since the signaling device a failure in the sensor circuit. Failure of the corresponding normalizer of block 26 of block 1 will be revealed by the results of deciphering the flight data recorded in the emergency registration system after each flight of the aircraft. In addition, a signal about the violation of the sensor circuit or the failure of the normalizer of block 26 of block 1 through the OR element 10 is fed to the input of the counter 11 and is recorded in it during self-monitoring.
Если кратковременное нарушение цепи датчика возникло в период отсутствия самоконтроля на время больше, чем постоянная времени нормализатора блока 26 блока 1, то будет только запрещена выдача ложной команды с выхода соответствующего канала блока 27 блока 1.If a short-term violation of the sensor circuit occurred during a period of lack of self-monitoring for a time longer than the time constant of the normalizer of block 26 of block 1, then it will only be prohibited to issue a false command from the output of the corresponding channel of block 27 of block 1.
Если выдача команды возникает вследствие отказа одного из каналов блока 27 блока 1, то при проведении самоконтроля фиксируется отказ соответствующего канала, а команда в этом случае на исполнительный элемент не выдается.If the issuance of the command occurs due to the failure of one of the channels of block 27 of block 1, then during the self-monitoring, the failure of the corresponding channel is recorded, and the command in this case is not issued to the actuator.
Если при прохождении нескольких циклов контроля, например трех, на выходе блока 3 сохраняется сигнал отказа хотя бы одного канала блока 27 блока 1, при нарушении хотя бы одного из контролируемых цепей датчиков или отказа хотя бы одного из каналов блока 26 блока 1, а также при появлении сигнала отказа на выходе блока 19 на выходе счетчика 11 выдается сигнал устойчивого отказа или нарушения цепи датчика. При наличии сигнала с выхода счетчика 11 и элемента ИЛИ 10 на выходе элемента И 12 появляется сигнал, который через блок 5 поступает в бортовую систему отображения информации.If, after passing several control cycles, for example three, at the output of block 3, a failure signal of at least one channel of block 27 of block 1 is stored, if at least one of the monitored sensor circuits is broken or at least one of the channels of block 26 of block 1 fails, as well as the occurrence of a failure signal at the output of block 19 at the output of the counter 11 gives a signal of steady failure or violation of the sensor circuit. If there is a signal from the output of the counter 11 and the OR element 10, a signal appears at the output of the And 12 element, which through block 5 enters the on-board information display system.
При кратковременном, случайном нарушении цепи датчика в момент действия вибрационных нагрузок или получении сигнала отказа сигнализатора блока 27 блока 1, или блока 21 измерения оборотов от случайного сбоя при функционировании, или проведении самоконтроля следующий цикл контроля не дает подтверждения указанных отказов, вследствие чего счетчик 11 обнуляется, т.е. возвращается в исходное состояние.In the case of a short-term, random violation of the sensor circuit at the time of vibration loads or when the signaling device receives a signal failure of unit 27 of unit 1, or of the speed measuring unit 21 from an accidental malfunction, or the self-monitoring is performed, the next monitoring cycle does not confirm the indicated failures, as a result of which counter 11 is reset to zero , i.e. returns to its original state.
Автоматический режим контроля функционирования тракта блока 1 по сигналу запуска из блока 24 заключается в следующем.The automatic mode of monitoring the functioning of the path of block 1 by the start signal from block 24 is as follows.
При достижении одним из параметров своего предельного значения блок 1 выдает сигнал на блок 24 запуска, который в связи с наличием на втором его входе разрешающих сигналов из блока 25 сигналов разрешения, выдает сигнал на запуск программного блока 14. После получения сигнала из блока 24 программный блок 14 по цепи 14-1 снимает сигнал с элемента НЕ 13, вследствие чего на его выходе появляется сигнал, который разрешает функционирование элементов памяти блока 5 связи с исполнительными элементами, блока 9 элементов И и счетчика 11.When one of the parameters reaches its limit value, unit 1 gives a signal to start block 24, which, due to the presence of enable signals from its second input from block 25 of enable signals, gives a signal to start program block 14. After receiving a signal from block 24, program block 14 along the chain 14-1 removes the signal from the element NOT 13, as a result of which a signal appears on its output that allows the memory elements of the communication unit 5 to communicate with the actuating elements, the block of 9 AND elements, and the counter 11.
Далее программный блок 14 выдает по цепи 14-7 сигнал на блок 5 и фиксирует с помощью триггеров состояние выходов блока 1, если присутствует разрешающий сигнал на входе блока 4 n-входовых элементов И, который поступает из блока 25 сигналов разрешения.Next, the program block 14 issues a signal to block 5 through the circuit 14-7 and fixes the state of the outputs of block 1 using triggers if an enable signal is present at the input of block 4 of n-input elements And, which comes from block 25 of the enable signals.
Если сигнал, который свидетельствует о достижении параметром своего предельного значения, выдается блоком 1 через блок 4 элементов И, при наличии на его входе разрешающего сигнала из блока 25, то он фиксируется блоком 5 на период проведения самоконтроля. Этим обеспечивается непрерывность выдачи команд на исполнительные элементы на период проведения самоконтроля блока 1.If a signal that indicates that the parameter has reached its limit value is issued by block 1 through block 4 of AND elements, if there is an enable signal from block 25 at its input, then it is fixed by block 5 for the period of the self-control. This ensures the continuity of the issuance of commands to the executive elements for the period of the self-control of unit 1.
Одновременно с выдачей по цепи 14-7 сигнала на блок 5 программный блок 14 по цепи 14-8 выдает сигнал на блок 29 управления перенастройкой блока 2 и цикл контроля функционирования блока 1 выполняется согласно вышеупомянутого алгоритма.Simultaneously with the issuance of a signal on the circuit 14-7 to block 5, the program block 14 on the circuit 14-8 provides a signal to the
Вычисление и выдача сигналов, характеризующих физическое состояние параметров газотурбинного двигателя, на аварийную систему регистрации (для сохранности информации при катастрофе летательного аппарата), а также формирование сигналов предельных ограничений до блока 5 проводится в следующем порядке.Calculation and issuance of signals characterizing the physical state of the parameters of the gas turbine engine to the emergency registration system (for the safety of information during the crash of the aircraft), as well as the formation of signals of limit restrictions to block 5 is carried out in the following order.
Как указано выше, с выхода блока 21 измерения оборотов на вход блока 7 вычислителя поступает последовательность прямоугольных импульсов, период следования которых пропорционален числу оборотов газотурбинного двигателя.As indicated above, from the output of the speed measuring unit 21, a sequence of rectangular pulses is received at the input of the calculator unit 7, the repetition period of which is proportional to the number of revolutions of the gas turbine engine.
Вследствие дальнейшего функционирования блока 7 вычислителя импульсная последовательность, которая поступает с выхода блока 21, преобразуется в двоичный код, который фиксируется в памяти блока 7.Due to the further functioning of the calculator unit 7, the pulse sequence that comes from the output of unit 21 is converted into a binary code, which is fixed in the memory of unit 7.
Затем блок 7 вычислителя выдает сигналы, например, в виде двоичного кода, на коммутатор 15 для поочередного подключения сигналов с выхода блока 26 нормализаторов блока 1, значения которых характеризуют физическое состояние параметров газотурбинного двигателя. Вследствие чего сигнал с выхода блока 26 блока 1 через коммутатор 15 поступает в аналого-цифровой преобразователь 16, где преобразуется в двоичный код.Then, the calculator unit 7 outputs signals, for example, in the form of a binary code, to the switch 15 for alternately connecting the signals from the output of the unit 26 of the normalizers of unit 1, the values of which characterize the physical state of the parameters of the gas turbine engine. As a result, the signal from the output of block 26 of block 1 through the switch 15 enters the analog-to-digital converter 16, where it is converted to binary code.
С интервалом времени, определяемым быстродействием преобразователя 16, после поступления на его вход сигнала с выхода коммутатора 15, блок вычислителя 7 регистрирует в своей памяти двоичный код с выхода аналого-цифрового преобразователя 16.With the time interval determined by the speed of the converter 16, after the signal arriving at its input from the output of the switch 15, the calculator unit 7 registers in its memory a binary code from the output of the analog-to-digital converter 16.
По окончании преобразования всех необходимых для вычисления аналоговых сигналов с выхода блока 26 блока 1, а также записи результатов преобразования в память блока 7 последний прекращает выдачу сигналов на коммутатор 15 и начинает вычислять соотношения параметров, скорость их нарастания и т.д. с учетом величины оборотов двигателя, а результаты вычислений анализировать, например, по алгоритмам допускового контроля. Результаты вычисления параметров и допускового контроля регистрируются в памяти блоком 7. Если по результату допускового контроля вычисленные величины параметров превышают предельные значения, то блок 7 формирует сигнал к блоку 5, который, в свою очередь, формирует команду на исполнительные элементы.At the end of the conversion of all the analog signals necessary for the calculation from the output of block 26 of block 1, as well as recording the results of the conversion to the memory of block 7, the latter stops issuing signals to the switch 15 and begins to calculate the ratio of the parameters, their slew rate, etc. taking into account the engine speed, and analyze the calculation results, for example, according to tolerance control algorithms. The results of the calculation of parameters and tolerance control are recorded in the memory by block 7. If the calculated values of the parameters exceed the limit values by the result of tolerance control, then block 7 generates a signal to block 5, which, in turn, generates a command for actuating elements.
От системы аварийной регистрации на вход 3 блока 7 вычислителя поступает сигнал, который является признаком для формирования кадра с информации, зарегистрированной в памяти блока 7 и поступающей на коммутатор 17 с блока 26 блока 1, которая характеризует физическое состояние параметров газотурбинного двигателя.A signal is sent from the emergency registration system to the input 3 of the calculator unit 7, which is a sign for forming a frame from the information recorded in the memory of the unit 7 and fed to the switch 17 from the unit 26 of the unit 1, which characterizes the physical state of the parameters of the gas turbine engine.
Затем на вход 4 блока 7 поступает последовательность импульсов, которая характеризует соответствующие адреса аварийной системы регистрации, в которых будут регистрироваться соответствующие параметры газотурбинного двигателя.Then, a pulse sequence is received at input 4 of block 7, which characterizes the corresponding addresses of the emergency registration system, in which the corresponding parameters of the gas turbine engine will be recorded.
Под влиянием импульсной последовательности блок 7 начинает формировать на вход блока 23 цифроаналогового преобразователя двоичные кодовые посылки из зарегистрированной в его памяти информации, которая характеризует физическое состояние вычисленных параметров газотурбинного двигателя и результаты их вычисления.Under the influence of the pulse sequence, block 7 begins to generate binary code messages from the information recorded in its memory, which characterizes the physical state of the calculated parameters of the gas turbine engine and the results of their calculation, at the input of block 23 of the digital-to-analog converter.
Блок 23 цифроаналогового преобразователя двоичные кодовые посылки преобразует в пропорциональное значение постоянного напряжения, которое поступает к коммутатору 17, на второй вход которого поступают сигналы с выхода блока 26 блока 1. Синхронизацию передачи сигналов через коммутатор 17, на аварийную системы регистрации самолета, с выхода блока 26 блока 1 и блока 23 осуществляется блоком 7 вычислителя под влиянием импульсной последовательности (вход 4) аварийной системы регистрации.Block 23 of the digital-to-analog converter converts binary code packets into a proportional constant voltage value, which is supplied to the switch 17, to the second input of which signals from the output of block 26 of block 1 are received. Synchronization of signal transmission through switch 17 to the emergency registration system of the aircraft, from the output of block 26 block 1 and block 23 is carried out by block 7 of the calculator under the influence of the pulse sequence (input 4) of the emergency registration system.
После окончания импульсной последовательности на входе 4 блока 7 на его вход 3 снова поступает сигнал, и алгоритм функционирования блока 7 по вычислению параметров двигателя выдачи сигналов по результату допускового контроля к блоку 5 и передачи информации на аварийную систему регистрации повторяется.After the end of the pulse sequence at the input 4 of block 7, a signal is received again at its input 3, and the algorithm for the operation of block 7 for calculating the parameters of the motor for issuing signals based on the result of tolerance control to block 5 and transmitting information to the emergency registration system is repeated.
Этим и завершается цикл вычисления, формирования (по результату допускового контроля) и выдача сигналов, характеризующих физическое состояние параметров газотурбинного двигателя, к исполнительным элементам и к аварийной системе регистрации для сохранения информации при катастрофе летательного аппарата.This completes the cycle of calculation, formation (based on the result of tolerance control) and the issuance of signals characterizing the physical state of the parameters of the gas turbine engine, to the actuators and to the emergency registration system to save information in the crash of an aircraft.
Изобретение позволяет исключить аварийные ситуации на борту летательного аппарата за счет исключения выдачи ложных команд с помощью проведения самоконтроля блока 1 сигнализаторов и блока 21 измерения оборотов перед выдачей команд на исполнительные элементы и повысить таким образом безопасность полетов.The invention eliminates emergency situations on board the aircraft by eliminating the issuance of false commands by means of self-monitoring of the signaling unit 1 and the speed measuring unit 21 before issuing commands to the actuating elements and thus increasing flight safety.
Техническое решение по изобретению также за счет вычисления значений параметров, их соотношение и т.д., проведение допускового контроля блоком 7 вычислителя и выдачи информации к аварийной системе самолета для ее сохранения при катастрофах летательного аппарата расширяет функциональные возможности и область применения системы.The technical solution according to the invention also by calculating the parameter values, their ratio, etc., carrying out tolerance control by the calculator unit 7 and issuing information to the aircraft emergency system to store it in case of aircraft accidents, expands the functionality and scope of the system.
Такое построение системы позволяет обеспечить надежную выдачу сигналов управления и обеспечить достоверную регистрацию информации о техническом состоянии параметров газотурбинного двигателя на аварийной системе регистрации самолета.Such a construction of the system allows for reliable issuance of control signals and for reliable recording of information about the technical condition of the parameters of the gas turbine engine in the emergency aircraft registration system.
Claims (1)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA200501236A UA78342C2 (en) | 2005-02-11 | 2005-02-11 | System of control and monitoring of gas-turbine engine parameters |
| UAA200501236 | 2005-02-11 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2295646C1 true RU2295646C1 (en) | 2007-03-20 |
Family
ID=37952050
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005126181/06A RU2295646C1 (en) | 2005-02-11 | 2005-08-18 | Gas-turbine engine control and parameter monitoring system |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2295646C1 (en) |
| UA (1) | UA78342C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2631974C2 (en) * | 2016-01-25 | 2017-09-29 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Gas-turbine engine with augmented combustion chamber operation mode and its actualization system |
| RU2634997C2 (en) * | 2016-01-25 | 2017-11-08 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Gas-turbine engine with afterburner operation mode and its actualization system |
-
2005
- 2005-02-11 UA UAA200501236A patent/UA78342C2/en unknown
- 2005-08-18 RU RU2005126181/06A patent/RU2295646C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2631974C2 (en) * | 2016-01-25 | 2017-09-29 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Gas-turbine engine with augmented combustion chamber operation mode and its actualization system |
| RU2634997C2 (en) * | 2016-01-25 | 2017-11-08 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Gas-turbine engine with afterburner operation mode and its actualization system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| UA78342C2 (en) | 2007-03-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9002616B2 (en) | Full authority digital engine control system for aircraft engine | |
| JP2650994B2 (en) | Engine speed control device | |
| RU2295646C1 (en) | Gas-turbine engine control and parameter monitoring system | |
| US4977395A (en) | Vibration analyzer | |
| CN108382400B (en) | Method for determining an accident time parameter for evaluating an accident situation of a motor vehicle | |
| JP2644785B2 (en) | Gas turbine engine controller | |
| US4218879A (en) | Overspeed protection device | |
| US3937014A (en) | Electric control circuit arrangements for gas turbine engines | |
| JPS6039857B2 (en) | Method and device for detecting faults in individual cylinders of an internal combustion engine | |
| RU2293196C1 (en) | System to control, check and record parameters of gas-turbine engine | |
| HU181023B (en) | Equipment for controlling the operation of system preventing from blocking the braking apparatus of vehicles | |
| US10202199B2 (en) | Method and device for monitoring a deviation of a first rotational speed of a first drive unit for an aircraft from a second rotational speed of an at least second drive unit for an aircraft | |
| US11421606B2 (en) | System and method for detecting and accommodating a loss of torque on a gas turbine engine | |
| UA60077C2 (en) | System for control and monitoring of gas-turbine engine parameters | |
| UA38854C2 (en) | System for gas-turbine engine parameters control and check | |
| UA30648C2 (en) | GAS TURBINE ENGINE CONTROL SYSTEM | |
| Rout et al. | Control Actuation and Simulation of Pseudo FADEC of Advanced Turbo Fan Aero-Engine | |
| JP2010113544A (en) | Timer value generation device and timer value generation method | |
| RU2601781C1 (en) | Device for engine protection against overspeed | |
| WO2015110178A1 (en) | Injection controller and method for detection of injection equipment failure in a diesel engine | |
| SU1071794A1 (en) | Device for automatic protection of ic engine being on test bed | |
| US20230039760A1 (en) | System and method for monitoring life limit of engine components | |
| SU920858A2 (en) | Device for control of power supply of electromagnetic winding | |
| US11703421B2 (en) | System and method for validating component integrity in an engine | |
| SU1645871A1 (en) | Device for monitoring operation of gas-turbine engine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080819 |