RU2476934C1 - Apparatus for determining optimum frequency of inspecting condition of article - Google Patents

Apparatus for determining optimum frequency of inspecting condition of article Download PDF

Info

Publication number
RU2476934C1
RU2476934C1 RU2011146675/08A RU2011146675A RU2476934C1 RU 2476934 C1 RU2476934 C1 RU 2476934C1 RU 2011146675/08 A RU2011146675/08 A RU 2011146675/08A RU 2011146675 A RU2011146675 A RU 2011146675A RU 2476934 C1 RU2476934 C1 RU 2476934C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
block
adder
inputs
Prior art date
Application number
RU2011146675/08A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Владимирович Соколов
Владимир Дмитриевич Гришин
Вячеслав Алексеевич Зеленцов
Евгений Геннадьевич Цивирко
Original Assignee
Учреждение Российской академии наук Санкт-Петербургский институт информатики и автоматизации РАН (СПИИРАН)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Учреждение Российской академии наук Санкт-Петербургский институт информатики и автоматизации РАН (СПИИРАН) filed Critical Учреждение Российской академии наук Санкт-Петербургский институт информатики и автоматизации РАН (СПИИРАН)
Priority to RU2011146675/08A priority Critical patent/RU2476934C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2476934C1 publication Critical patent/RU2476934C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: information technology.
SUBSTANCE: apparatus has a memory unit, six rectifier diodes, a multivibrator, six adders, an OR circuit, two flip-flops, an attenuator, four nonlinearity units, two adder accumulators, four multiplier units, a comparator, three subtractors, two integrators, four delay elements, a divider unit and four memory elements.
EFFECT: high accuracy and wider field of use of the apparatus.
2 dwg

Description

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам контроля. Оно может использоваться в научных исследованиях и практике эксплуатации для определения оптимальных сроков технического обслуживания изделий и соответствующих значений показателей надежности.The invention relates to computer technology, in particular to control devices. It can be used in scientific research and operational practice to determine the optimal timing of product maintenance and the corresponding values of reliability indicators.

Существуют устройства [3, 4, 5, 6], позволяющие определять оптимальные периоды технического обслуживания изделий. Область их применения ограничена изделиями, постоянно функционирующими в рабочем режиме. Использование этих устройств применительно к изделиям с переменным режимом работы не обеспечивает необходимой точности определения значений выходных параметров.There are devices [3, 4, 5, 6] that allow you to determine the optimal periods of maintenance of products. The scope of their application is limited to products that are constantly functioning in operating mode. The use of these devices in relation to products with a variable operating mode does not provide the necessary accuracy in determining the values of the output parameters.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является устройство [7], содержащее сумматоры, блок перемножения, блок нелинейности, элементы памяти, интегратор, таймеры, блок деления, элементы задержки, триггеры, элемент ИЛИ, компараторы и ключи. Этому устройству свойственны те же недостатки, что и аналогам [3, 4, 5, 6].The closest in technical essence to the claimed invention is a device [7] containing adders, a multiplication unit, a nonlinearity unit, memory elements, an integrator, timers, a division unit, delay elements, triggers, an OR element, comparators and keys. This device has the same disadvantages as its counterparts [3, 4, 5, 6].

Каждое изделие непрерывно расходует свой надежностный потенциал, причем скорость расходования зависит от режима его применения [1]. Изменение режима проявляется в изменении интенсивности отказов. Это необходимо учитывать при определении параметров стратегии технического обслуживания изделий.Each product continuously expends its reliability potential, and the consumption rate depends on the mode of its application [1]. The change in mode is manifested in a change in the failure rate. This must be considered when determining the parameters of the product maintenance strategy.

Целью заявляемого технического решения является повышение точности и расширение области применения устройства.The purpose of the proposed technical solution is to increase accuracy and expand the scope of the device.

Цель достигается путем реализации математической модели, отражающей различие значений интенсивности отказов соответственно изменениям режима функционирования изделия.The goal is achieved by implementing a mathematical model that reflects the difference in the values of the failure rate according to changes in the mode of operation of the product.

Процесс применения многих изделий имеет циклический характер. Каждый цикл может включать работу изделия в номинальном режиме, в облегченном режиме, а также режим отдыха. Диаграмма процесса применения представлена на рис.1.The process of applying many products is cyclical. Each cycle may include the operation of the product in nominal mode, in light mode, as well as a rest mode. The application process diagram is shown in Fig. 1.

Здесь τ - длительность одного цикла применения изделия (например, одни сутки); t1 - длительность функционирования изделия в номинальном режиме с коэффициентом нагрузки kн, равным единице. При этом интенсивность отказов изделия имеет значение λ1.Here τ is the duration of one cycle of application of the product (for example, one day); t 1 - the duration of operation of the product in nominal mode with a load factor k n equal to one. Moreover, the failure rate of the product has a value of λ 1 .

На интервале t2=τ-t1 различные изделия, в зависимости от технологии их применения и реальной нагрузки, могут находиться в одном из следующих режимов:On the interval t 2 = τ-t 1 various products, depending on the technology of their application and the actual load, can be in one of the following modes:

а) облегченный режим в связи с уменьшением нагрузки (например, средства энергосистем непрерывного использования);a) lightweight mode in connection with the reduction of the load (for example, means of energy systems of continuous use);

б) отдых после применения (например, технические средств предприятий, работающих в одну или в две смены; средства радио и телевизионных студий и многое другое).b) rest after use (for example, technical equipment of enterprises working in one or two shifts; means of radio and television studios and much more).

В связи с этим на интервале времени t2 интенсивность отказов λ2 будет иметь разные значения λ2=λ1kн в соответствии с изменением коэффициента kн нагрузки. Отметим, что согласно [2], в случае облегченного режима работы изделия kн<1, а в режиме отдыха, согласно [1], 0<kн<<1.In this regard, in the time interval t 2 the failure rate λ 2 will have different values λ 2 = λ 1 k n in accordance with the change in the coefficient k n of the load. Note that according to [2], in the case of a lightweight mode of operation of the product k n <1, and in the rest mode, according to [1], 0 <k n << 1.

Для поддержания изделия в работоспособном состоянии периодически осуществляется его техническое обслуживание и затрачивается время τобс. При этом выполняется углубленный контроль состояния в течение времени τk1, проведение регламентных работ и восстановление работоспособности изделия в случае обнаружения отказа, на что расходуется время τВ, а после окончания этих работ проводится контрольная проверка работоспособности изделия в течение времени τk2. Отметим, что контроль технического состояния выполняется в условиях номинального режима работы изделия. Поэтому на интервалах времени τk1 и τk2 интенсивность отказов будет равной λ1. Для проведения ремонтно-восстановительных работ изделие переводится в режим отдыха, что соответствует интенсивности его отказов λ2. В связи с этим, общая продолжительность технического обслуживания выражается так:To maintain the product in working condition, its maintenance is periodically carried out and the time τ obs . In this case, an in-depth state control is performed during the time τ k1 , routine maintenance and restoration of the product’s performance in case of failure is detected, which takes time τ B , and after the completion of these works a control check of the product’s performance is performed during the time τ k2 . Note that the control of the technical condition is carried out in the conditions of the nominal operating mode of the product. Therefore, at time intervals τ k1 and τ k2 , the failure rate will be equal to λ 1 . To carry out repair and restoration work, the product is put into rest mode, which corresponds to its failure rate λ 2 . In this regard, the total duration of maintenance is expressed as follows:

Figure 00000001
Figure 00000001

где Р(Т), P(τk1), Р(τB), Р(τk2) - вероятность безотказной работы изделия на соответствующем интервале времени, т.е. Т, τk1, τB, τk2.where P (T), P (τ k1 ), P (τ B ), P (τ k2 ) is the probability of failure-free operation of the product in the corresponding time interval, i.e. T, τ k1 , τ B , τ k2 .

Длительность периода обслуживания T включает в себя множество

Figure 00000002
циклов применения изделия длительностью τ каждый, т.е.The duration of the service period T includes many
Figure 00000002
application cycles of a product of duration τ each, i.e.

Figure 00000003
Figure 00000003

Суммарная продолжительность Т1 работы изделия в номинальном режиме на интервале времени Т будетThe total duration T 1 of the product in nominal mode on a time interval T will be

Figure 00000004
Figure 00000004

а продолжительность нахождения изделия в другом режиме (отдых или пониженная нагрузка) выражается так:and the duration of the product in another mode (rest or reduced load) is expressed as follows:

Figure 00000005
Figure 00000005

Длительность цикла обслуживания составляетThe duration of the service cycle is

Figure 00000006
Figure 00000006

Подставив (1) в выражение (5), получимSubstituting (1) into expression (5), we obtain

Figure 00000007
Figure 00000007

Вероятность безотказной работы изделия на интервале времени Т определяется соотношениемThe probability of failure-free operation of the product on the time interval T is determined by the ratio

Figure 00000008
Figure 00000008

Для многих изделий характерным является преобладание внезапных отказов и применим экспоненциальный закон распределения времени их возникновения. В связи с этим имеют место следующие соотношения:For many products, the predominance of sudden failures is characteristic and the exponential distribution of the time of their occurrence is applicable. In this regard, the following relationships hold:

Figure 00000009
Figure 00000009

На любом интервале времени изделие может находиться в одном из двух состояний:At any time interval, the product can be in one of two states:

Figure 00000010
,
Figure 00000010
,

где tф - время работоспособного состояния; to - время пребывания в отказе.where t f - time operational state; t o - time spent in denial.

В течение одного цикла применения изделия в номинальном режиме последнее соотношение имеет видDuring one cycle of application of the product in nominal mode, the last ratio has the form

Figure 00000011
Figure 00000011

Аналогично на интервале облегченного режима или режима отдыха будетSimilarly, in the interval of light mode or rest mode will be

Figure 00000012
Figure 00000012

Время работоспособного состояния изделия на интервале τ одного цикла применения определяется по формулеThe working time of the product in the interval τ of one application cycle is determined by the formula

Figure 00000013
Figure 00000013

а на интервале времени T его значение будетand on the time interval T its value will be

Figure 00000014
Figure 00000014

С учетом изложенного возможное время пребывания изделия на том же интервале Т в состоянии отказа выражается так:Based on the foregoing, the possible residence time of the product on the same interval T in a failure state is expressed as follows:

Figure 00000015
Figure 00000015

Время, в течение которого изделие не может быть применено по назначению (время простоя), составляетThe time during which the product cannot be used for its intended purpose (downtime) is

Figure 00000016
Figure 00000016

Важной количественной характеристикой качества изделия является коэффициент простоя. Его значение с учетом (1), (6) и (14) определяется по формулеAn important quantitative characteristic of product quality is the downtime factor. Its value, taking into account (1), (6) and (14), is determined by the formula

Figure 00000017
Figure 00000017

Организация эксплуатации изделий предусматривает определение сроков технического обслуживания, обеспечивающих требуемое качество их функционирования, выраженное допустимым значением

Figure 00000018
коэффициента простоя.The organization of the operation of the products provides for the determination of the terms of maintenance, ensuring the required quality of their functioning, expressed by an acceptable value
Figure 00000018
idle rate.

Задачу определения периодичности технического обслуживания изделия запишем в следующем виде:The task of determining the frequency of maintenance of the product is written as follows:

Figure 00000019
Figure 00000019

Предложенная математическая модель может быть реализована аппаратурно с помощью устройства, схема которого показана на рис.2.The proposed mathematical model can be implemented in hardware using a device, a diagram of which is shown in Fig. 2.

Устройство содержит: блок памяти 1, первый 2, второй 5, третий 28, четвертый 33, пятый 40 и шестой 43 вентили, мультивибратор 3, работающий в ждущем режиме, первый 4, второй 12, третий 13, четвертый 25, пятый 34 и шестой 37 сумматоры, схему ИЛИ 6, первый 7 и второй 18 триггеры, аттенюатор 8, первый 9, второй 14, третий 19 и четвертый 24 блоки нелинейностей, первый 10 и второй 11 накапливающие сумматоры, первый 15, второй 16, третий 22 и четвертый 29 блоки умножения, компаратор 17, первый 20, второй 21 и третий 36 вычитатели, первый 23 и второй 35 интеграторы, первый 26, второй 31, третий 38 и четвертый 41 элементы задержки, первый 27, второй 32, третий 39 и четвертый 42 элементы памяти, блок деления 30.The device comprises: a memory unit 1, first 2, second 5, third 28, fourth 33, fifth 40 and sixth 43 valves, a multivibrator 3 operating in standby mode, the first 4, second 12, third 13, fourth 25, fifth 34 and sixth 37 adders, OR circuit 6, first 7 and second 18 triggers, attenuator 8, first 9, second 14, third 19 and fourth 24 blocks of nonlinearities, the first 10 and second 11 accumulating adders, the first 15, second 16, third 22 and fourth 29 multiplication blocks, comparator 17, first 20, second 21 and third 36 subtracters, first 23 and second 35 integrators, first 26, second 31, third 38 and the fourth 41 delay elements, the first 27, the second 32, the third 39 and the fourth 42 memory elements, the division unit 30.

Отметим следующее:Note the following:

а) Все вентили - эквиваленты соответствующих ключей прототипа.a) All valves are equivalents of the corresponding keys of the prototype.

б) Незадействованные элементы памяти 4 и 17 прототипа не являются эквивалентами блока памяти 1 заявляемого устройства, т.к. не позволяют реализовать его возможности.b) Unused memory elements 4 and 17 of the prototype are not equivalent to the memory unit 1 of the inventive device, because do not allow to realize its capabilities.

в) Сумматор 6 прототипа реализует функцию вычитания, поэтому в заявляемом устройстве рассматривается как вычитатель.c) The adder 6 of the prototype implements the function of subtraction, therefore, in the inventive device is considered as a subtractor.

г) В формуле изобретения заявляемого устройства часть связей второго триггера 18 соответствуют аналогичным связям первого триггера 12 прототипа.g) In the claims of the claimed device, part of the bonds of the second trigger 18 correspond to similar bonds of the first trigger 12 of the prototype.

Схемы функциональных элементов устройства представлены в [8]. Кроме того, схемы и порядок работы накапливающих сумматоров показаны в патентах РФ №2233481 и №2233482, 2004 г., G07C 3/08.Diagrams of the functional elements of the device are presented in [8]. In addition, the schemes and operating procedures of accumulating adders are shown in RF patents No. 2233481 and No. 2233482, 2004, G07C 3/08.

Перед началом работы устройства исходные данные λ1, t1, τ, τk1, τk2, τB,

Figure 00000020
вводятся в блок памяти 1 через его входы с 1 по 7, соответствующие входам устройства с 2 по 8. Значение коэффициента нагрузки kн задается посредством аттенюатора 8 через его первый вход, являющийся первым входом устройства.Before starting the operation of the device, the initial data λ 1 , t 1 , τ, τ k1 , τ k2 , τ B ,
Figure 00000020
are entered into the memory unit 1 through its inputs 1 to 7, corresponding to the inputs of the device 2 to 8. The value of the load factor k n is set by the attenuator 8 through its first input, which is the first input of the device.

Процесс определения оптимального решения имеет итерационный характер. Последовательно в каждом i-ом цикле работы устройства осуществляется дискретное увеличение периода обслуживания Т согласно (2). Аналогично, согласно (3) и (4) увеличиваются значения величин T1 и T2, а согласно (1) вычисляется значение величины τобс. Соответственно этому вычисляется значение критериальной функции КП(T) и сравнивается с заданным значением

Figure 00000021
. Процесс поиска решения прекращается при
Figure 00000022
.The process of determining the optimal solution is iterative in nature. Consistently in each i-th cycle of the device, a discrete increase in the service period T is carried out according to (2). Similarly, according to (3) and (4), the values of T 1 and T 2 increase, and according to (1), the value of τ obs . Accordingly, the value of the criterion function K P (T) is calculated and compared with a given value
Figure 00000021
. The decision process stops when
Figure 00000022
.

Устройство работает следующим образом. По сигналу «Пуск», поступающему с девятого входа устройства, второй триггер 18 переключается в нулевое состояние и закрывает выходные вентили 28, 33, 40, 43 устройства, первый триггер 7 переводится в единичное состояние, обеспечивая этим поступление на выходы блока памяти 1 значений хранимых данных. Кроме того, сигнал «Пуск», пройдя через схему ИЛИ 6, поступает на вход мультивибратора 3, в результате чего мультивибратор 3 генерирует одиночный импульс, передает его на управляющие входы первого 2 и второго 5 вентилей и открывает их на время, равное длительности этого импульса. Одиночный сигнал мультивибратора 3 поступает также на управляющие входы первого 10 и второго 11 накапливающих сумматоров, обеспечивая реализацию ими процесса накопления и передачи результатов суммирования в сопряженные с ними элементы схемы устройства.The device operates as follows. According to the “Start” signal coming from the ninth input of the device, the second trigger 18 switches to the zero state and closes the output valves 28, 33, 40, 43 of the device, the first trigger 7 is transferred to the single state, thereby providing the values of the stored values to the outputs of the memory block 1 data. In addition, the “Start” signal, passing through the OR 6 circuit, is fed to the input of the multivibrator 3, as a result of which the multivibrator 3 generates a single pulse, transfers it to the control inputs of the first 2 and second 5 valves and opens them for a time equal to the duration of this pulse . A single signal of the multivibrator 3 is also supplied to the control inputs of the first 10 and second 11 accumulating adders, ensuring the implementation of the process of accumulation and transmission of the summation results to the associated circuit elements of the device.

Со второго выхода блока памяти 1 через первый вентиль 2 в первый накапливающий сумматор 10 поступает значение величины t1, а с третьего выхода блока памяти 1 через второй вентиль 5 во второй накапливающий сумматор 11 поступает значение величины τ. С первого выхода блока памяти 1 сигнал, соответствующий величине λ1, передается на вторые входы аттенюатора 8, второго 14 и третьего 19 блоков нелинейностей. В аттенюаторе 8 формируется сигнал, соответствующий значению интенсивности отказов λ2=λ1KH и передается на первые входы первого 9 и четвертого 24 блоков нелинейностей.From the second output of the memory unit 1 through the first valve 2, the value of t 1 is supplied to the first accumulating adder 10, and from the third output of the memory unit 1 through the second gate 5 to the second accumulating adder 11, the value of τ is received. From the first output of memory unit 1, the signal corresponding to the value of λ 1 is transmitted to the second inputs of the attenuator 8, second 14 and third 19 blocks of nonlinearities. In the attenuator 8, a signal is generated corresponding to the value of the failure rate λ 2 = λ 1 K H and transmitted to the first inputs of the first 9 and fourth 24 blocks of nonlinearities.

Рассмотрим первый цикл работы устройства.Consider the first cycle of the device.

Выходной сигнал T1=t1 первого накапливающего сумматора 10 поступает на первые входы третьего блока нелинейности 19, первого интегратора 23 и первого вычитателя 20. В блоке нелинейности 19, согласно (8), вычисляется значение величины P1(T1) и передается на вторые входы первого интегратора 23 и четвертого блока умножения 29.The output signal T 1 = t 1 of the first accumulating adder 10 is supplied to the first inputs of the third non-linearity block 19, the first integrator 23 and the first subtractor 20. In the non-linearity block 19, according to (8), the value of P 1 (T 1 ) is calculated and transmitted to the second inputs of the first integrator 23 and the fourth block of multiplication 29.

Значение параметра Т=τ с выхода второго накапливающего сумматора 11 передается на вход первого элемента задержки 26, на вторые входы первого вычитателя 20, четвертого сумматора 25 и третьего вычитателя 36. Разностный потенциал T2=t2 с выхода первого вычитателя 20 передается на вторые входы четвертого блока нелинейности 24 и второго интегратора 35. В четвертом блоке нелинейности 24 согласно (8) вычисляется значение вероятности Р2(T2) и передается на первый вход второго интегратора 35 и на первый вход четвертого блока умножении 29. В первом 23 и во втором 35 интеграторах формируются значения времени работоспособного состояния изделия Тф1=tф1 и Tф2=tф2 соответственно. Выходной сигнал первого интегратора 23 передается на первый вход, а выходной сигнал второго интегратора 35 на второй вход пятого сумматора 34. Результат сложения, полученный согласно (11), с выхода пятого сумматора поступает на первый вход третьего вычитателя 36 и на вход четвертого элемента задержки 41. В четвертом блоке умножения 29 в соответствии с (7) вычисляется вероятность безотказной работы Р(Т) и передается на второй вход третьего блока умножения 22.The value of the parameter T = τ from the output of the second accumulating adder 11 is transmitted to the input of the first delay element 26, to the second inputs of the first subtractor 20, the fourth adder 25 and the third subtractor 36. The difference potential T 2 = t 2 from the output of the first subtractor 20 is transmitted to the second inputs nonlinearity fourth block 24 and second integrator 35. The fourth block 24 according to the nonlinearity (8) is computed probability value P 2 (T 2) and transmitted to the first input of the second integrator 35 and to the first input of the fourth multiplication unit 29. The first 23 and second Integrators 35 formed uptime values product T = t Q-1 Q-1 and T = t p2 p2 respectively. The output signal of the first integrator 23 is transmitted to the first input, and the output signal of the second integrator 35 to the second input of the fifth adder 34. The result of addition, obtained according to (11), from the output of the fifth adder goes to the first input of the third subtractor 36 and to the input of the fourth delay element 41 In the fourth block of multiplication 29 in accordance with (7), the probability of failure-free operation P (T) is calculated and transmitted to the second input of the third block of multiplication 22.

В то же время происходит формирование величины τобс согласно (1). При этом с четвертого выхода блока памяти 1 на первый вход первого сумматора 4 передается значение величины τk1.At the same time, the formation of the value of τ obs according to (1) occurs. In this case, from the fourth output of the memory unit 1, the value of τ k1 is transmitted to the first input of the first adder 4.

С пятого выхода блока памяти 1 на вторые входы первого 4 и третьего 13 сумматоров поступает значение величины τk2. С шестого выхода блока памяти 1 на второй вход первого блока нелинейности 9 и на первые входы второго 12 и третьего 13 сумматоров передается значение величины τB. Выходной сигнал (τk1+τk2) первого сумматора 4 поступает на второй вход второго сумматора 12 и на первый вход второго блока нелинейности 14. Выходные сигналы первого 9 и второго 14 блоков нелинейностей передаются соответственно на первый и второго входы первого блока умножения 15. Результат перемножения Р(τB)·Р(τk1+τk2) с выхода первого блока умножения 15 поступает на второй вход второго блока умножения 16. В третьем сумматоре 13 реализуется сложение значений величин τB и τk2. Полученный результат передается на первый вход второго блока умножения 16. Выходной сигнал второго блока умножения 16 передается на первый вход третьего блока умножения 22. В блоке 22 реализуется перемножение его входной величины Р(Т), поступающей с выхода четвертого блока умножения 29, и произведения величин (τB+τk2)Р(τB)Р(τk1+τk2), поступающего с выхода второго блока умножения 16. Результат перемножения с выхода третьего блока умножения 22 передается на второй вход второго вычитателя 21, на первый вход которого с выхода второго сумматора 12 поступает сигнал, соответствующий сумме (τk1+τk2+τB). Выходной сигнал второго вычитателя 21 соответствует согласно (1) вычисленному значению τобс. Он передается на первые входы четвертого 25 и шестого 37 сумматоров. На второй вход сумматора 37 с выхода третьего вычитателя 36 поступает разностный сигнал, выражаемый соотношением (13).From the fifth output of memory unit 1, the values of τ k2 are supplied to the second inputs of the first 4 and third 13 adders. From the sixth output of memory block 1, the value of τ B is transmitted to the second input of the first non-linearity block 9 and to the first inputs of the second 12 and third 13 adders. The output signal (τ k1 + τ k2 ) of the first adder 4 is fed to the second input of the second adder 12 and to the first input of the second non-linearity block 14. The output signals of the first 9 and second 14 non-linearity blocks are transmitted respectively to the first and second inputs of the first multiplication block 15. Result multiplication P (τ B ) · P (τ k1 + τ k2 ) from the output of the first multiplication block 15 is fed to the second input of the second multiplication block 16. In the third adder 13, the values of τ B and τ k2 are added . The result is transmitted to the first input of the second multiplication block 16. The output signal of the second multiplication block 16 is transmitted to the first input of the third multiplication block 22. In block 22, the multiplication of its input quantity P (T) from the output of the fourth multiplication block 29 is implemented and the product of the quantities (τ B + τ k2 ) P (τ B ) P (τ k1 + τ k2 ) coming from the output of the second multiplication block 16. The result of multiplication from the output of the third multiplication block 22 is transmitted to the second input of the second subtractor 21, to the first input of which output of the second adder 12 post a signal is generated corresponding to the sum (τ k1 + τ k2 + τ B ). The output of the second subtractor 21 corresponds according to (1) to the calculated value of τ obs . It is transmitted to the first inputs of the fourth 25th and sixth 37 adders. The second input of the adder 37 from the output of the third subtractor 36 receives a difference signal expressed by the relation (13).

Сигнал, соответствующий значению числителя соотношения (15), с выхода шестого сумматора 37 передается на второй вход блока деления 30 и на вход третьего элемента задержки 38. В четвертом сумматоре 25 формируется сигнал, соответствующий знаменателю соотношения (15), и передается на первый вход блока деления 30. Результат деления, соответствующий вычисленному значению КП коэффициента простоя, с выхода блока деления 30 поступает на вход второго элемента задержки 31 и на второй вход компаратора 17, на первый вход которого с седьмого выхода блока памяти 1 подается сигнал, соответствующий заданному значению

Figure 00000023
коэффициента простоя.The signal corresponding to the value of the numerator of the relation (15), from the output of the sixth adder 37 is transmitted to the second input of the division unit 30 and to the input of the third delay element 38. In the fourth adder 25, a signal corresponding to the denominator of the ratio (15) is generated and transmitted to the first input of the block division 30. The division result corresponding to the calculated value of K P idle coefficient, from the output of the division unit 30 goes to the input of the second delay element 31 and to the second input of the comparator 17, the first input of which is from the seventh output of the memory unit 1, the signal corresponding to the set value
Figure 00000023
idle rate.

Для многих типов обслуживаемых изделий справедливо утверждение, что в первом цикле работы устройства (τ=T) вычисленное значение коэффициента простоя будет меньше заданного. Потому в результате их сравнения в компараторе 17 на его первом выходе появится управляющий сигнал, который, пройдя через схему ИЛИ 6, поступит на вход мультивибратора 3. Одиночный выходной импульс мультивибратора 3 откроет первый 2 и второй 5 вентили. В результате этого значения выходных величин первого 10 и второго 11 накапливающих сумматоров увеличится на t1 и τ соответственно. Далее процесс вычисления коэффициента простоя

Figure 00000024
и сравнение его с
Figure 00000025
повторится. Число циклов работы устройства будет увеличиваться, пока будет сохраняться неравенство
Figure 00000026
В каждом очередном цикле содержание накапливающих сумматоров 10 и 11 будет увеличиваться на t1 и τ соответственно и сохраняться в этих сумматорах до очередного цикла вычислений. Это увеличение сопровождается изменением значений всех других расчетных величин.For many types of serviced products, it is true that in the first cycle of the device (τ = T), the calculated value of the downtime coefficient will be less than the specified value. Therefore, as a result of their comparison in the comparator 17, a control signal will appear on its first output, which, passing through the OR 6 circuit, will be fed to the input of the multivibrator 3. A single output pulse of the multivibrator 3 will open the first 2 and second 5 gates. As a result of this, the values of the output values of the first 10 and second 11 accumulative adders will increase by t 1 and τ, respectively. Next, the process of calculating the idle rate
Figure 00000024
and comparing it to
Figure 00000025
will happen again. The number of cycles of the device will increase while inequality persists
Figure 00000026
In each next cycle, the content of the accumulating adders 10 and 11 will increase by t 1 and τ, respectively, and stored in these adders until the next cycle of calculations. This increase is accompanied by a change in the values of all other calculated values.

Вычисленные значения периода обслуживания Т, коэффициента простоя КП(Т), времени простоя Тпр и времени работоспособного состояния изделия Тф, задержанные элементами задержки 26, 31, 38, 41 на время одного цикла вычислений, передаются, соответственно, в первый 27, во второй 32, в третий 39 и в четвертый 42 элементы памяти. После каждого очередного цикла работы устройства значения данных этих элементов памяти обновляются.The calculated values of the service period T, the downtime coefficient K P (T), the downtime T pr and the working time of the product T f , delayed by delay elements 26, 31, 38, 41 for the duration of one calculation cycle, are transmitted, respectively, to the first 27, in the second 32, in the third 39 and in the fourth 42 elements of memory. After each next cycle of the device, the data values of these memory elements are updated.

Как только в компараторе 17 окажется, что

Figure 00000027
, управляющий сигнал появится на его втором выходе и поступит на вторые входы первого 7 и второго 18 триггеров. При этом первый триггер 7 переключится в нулевое состояние и его выходной потенциал, поступив на девятый вход блока памяти 1, закроет все выходы этого блока. Второй триггер 18 переключится в единичное состояние, его выходной потенциал откроет вентили 28, 33, 40, 43, а также поступит на управляющие входы элементов памяти 27, 32, 39, 42. Вычисленное согласно (2) значение периода обслуживания T*, соответствующее условию (16), с выхода первого элемента памяти 27 через открытый третий вентиль 28 поступает на первый выход устройства. Значение коэффициента простоя КП(T*) с выхода второго элемента памяти 32 через открытый четвертый вентиль 33 поступит на второй выход устройства. Вычисленное в соответствии с (14) время простоя Тпр(T*) с выхода третьего элемента памяти 39 через открытый пятый вентиль 40 поступит на третий выход устройства, а на четвертый его выход из четвертого элемента памяти 42 через открытый шестой вентиль 43 будет передано значение времени Тф(T*) безотказной работы изделия, вычисленное в соответствии с (12). На этом работа устройства заканчивается.As soon as in comparator 17 it turns out that
Figure 00000027
, the control signal appears on its second output and goes to the second inputs of the first 7 and second 18 triggers. In this case, the first trigger 7 will switch to the zero state and its output potential, having arrived at the ninth input of the memory block 1, will close all the outputs of this block. The second trigger 18 will switch to a single state, its output potential will open the gates 28, 33, 40, 43, and also will go to the control inputs of the memory elements 27, 32, 39, 42. The value of the service period T * calculated according to (2), corresponding to the condition (16), from the output of the first memory element 27 through the open third gate 28 is supplied to the first output of the device. The value of the idle coefficient K P (T *) from the output of the second memory element 32 through the open fourth valve 33 will go to the second output of the device. The idle time Т pr (T *) calculated in accordance with (14) from the output of the third memory element 39 through the open fifth valve 40 will go to the third output of the device, and its fourth output from the fourth memory element 42 through the open sixth valve 43 will be transmitted time T f (T *) uptime of the product, calculated in accordance with (12). This completes the operation of the device.

Положительный эффект, который может быть получен от использования предлагаемого технического решения, состоит в получении расчетных значений периода обслуживания, коэффициента простоя, времени безотказной работы и времени простоя изделия, вычисленных с учетом переменного режима использования изделия и соответствующих изменений интенсивности его отказов.The positive effect that can be obtained from the use of the proposed technical solution consists in obtaining the calculated values of the service period, downtime, uptime and product downtime, calculated taking into account the variable use of the product and the corresponding changes in the intensity of its failures.

Вычисленные значения выходных величин позволяют обоснованно планировать применение и техническую эксплуатацию изделия.The calculated values of the output values allow you to reasonably plan the application and technical operation of the product.

Источники информацииInformation sources

1. Седякин Н.М. Об одном физическом принципе теории надежности. - Известия АН СССР, ОТН, Техническая кибернетика, 1996, №3.1. Sedyakin N.M. About one physical principle of the theory of reliability. - Proceedings of the Academy of Sciences of the USSR, OTN, Technical Cybernetics, 1996, No. 3.

2. Половко A.M. Основы теории надежности. - М.: Наука, 1964.2. Colonel A.M. Fundamentals of reliability theory. - M.: Science, 1964.

3. Гришин В.Д., Мануйлов Ю.С., Щенев А.Н. Патент RU №2206123, МПК G07C 3/08, 2001.3. Grishin V.D., Manuylov Yu.S., Schenev A.N. Patent RU No. 2206123, IPC G07C 3/08, 2001.

4. Гришин В.Д., Павлов А.Н., Михайлов Е.П. Патент RU №2343544, МПК G07C 3/08, 2009.4. Grishin V.D., Pavlov A.N., Mikhailov E.P. Patent RU No. 2343544, IPC G07C 3/08, 2009.

5. Гришин В.Д., Кудряшов А.Н., Тимошенко Д.В. Патент RU №2347272, МПК G07C 3/08, 2009.5. Grishin V.D., Kudryashov A.N., Timoshenko D.V. Patent RU No. 2347272, IPC G07C 3/08, 2009.

6. Гришин В.Д., Мышинский Д.А., Таганов И.Ю. Патент RU №2361217, МПК G07C 3/08, 2009.6. Grishin V.D., Myshinsky D.A., Taganov I.Yu. Patent RU No. 2361217, IPC G07C 3/08, 2009.

7. Гришин В.Д., Шульгин А.Е., Петров А.А. Патент RU №2361276, МПК G07C 3/08, 2009.7. Grishin V.D., Shulgin A.E., Petrov A.A. Patent RU No. 2361276, IPC G07C 3/08, 2009.

8. Тетельбаум И.М., Шрейдер Ю.Р. 400 схем для АВМ. - М.: Энергия, 1978.8. Tetelbaum I.M., Schreider Yu.R. 400 schemes for AVM. - M .: Energy, 1978.

Claims (1)

Устройство для определения оптимальной периодичности контроля состояния изделия, содержащее первый вентиль, первый интегратор, первый вычитатель, второй вход которого через первый элемент задержки соединен с информационным входом первого элемента памяти, выход которого связан с информационным входом третьего вентиля, выход которого является первым выходом устройства, вторым выходом которого является выход четвертого вентиля, информационный вход которого соединен с выходом второго элемента памяти, информационный вход которого через второй элемент задержки связан со вторым входом компаратора и с выходом блока деления, второй вход которого подключен к выходу шестого сумматора непосредственно, а через третий элемент задержки - к информационному входу третьего элемента памяти, выход которого соединен с информационным входом пятого вентиля, выход которого является третьим выходом устройства, четвертым выходом которого является выход шестого вентиля, информационный вход которого соединен с выходом четвертого элемента памяти, информационный вход которого подключен к выходу четвертого элемента задержки, а управляющий вход вместе с управляющими входами первого, второго и третьего элементов памяти, третьего, четвертого, пятого и шестого вентилей соединен с выходом второго триггера, второй вход которого подключен ко второму выходу компаратора; первый сумматор, выход которого соединен со вторым входом второго сумматора, первый блок нелинейности, выход которого связан с первым входом первого блока умножения, третий сумматор, первый триггер и схему ИЛИ, первый вход которой соединен с девятым входом устройства, отличающееся тем, что в него введены аттенюатор, первый вход которого является первым входом устройства и обеспечивает установку значения коэффициента Кн нагрузки, блок памяти, входы которого с первого по седьмой являются соответственно со второго по восьмой входами устройства, девятый вход которого подключен к первым входам второго триггера и первого триггера, второй вход которого соединен со вторым выходом компаратора, а выход заведен на восьмой вход блока памяти, седьмой выход которого соединен с первым входом компаратора, первый выход которого связан со вторым входом схемы ИЛИ, выход которой подключен к входу мультивибратора, выход которого связан со вторыми входами первого и второго накапливающих сумматоров, а также с управляющими входами второго вентиля и первого вентиля, информационный вход которого подключен ко второму выходу блока памяти, а выход соединен с первым входом первого накапливающегося сумматора, выход которого подключен к первым входам третьего блока нелинейности, первого интегратора и первого вычитателя, выход которого соединен со вторыми входами четвертого блока нелинейности и второго интегратора, первый вход которого подключен к выходу четвертого блока нелинейности и к первому входу четвертого блока умножения, а выход соединен со вторым входом пятого сумматора, выход которого подключен к входу четвертого элемента задержки и к первому входу третьего вычитателя, а первый вход соединен с выходом первого интегратора, второй вход которого связан со вторым входом четвертого блока умножения и с выходом третьего блока нелинейности, второй вход которого соединен с первым выходом блока памяти, со вторым входом второго блока нелинейности и со вторым входом аттенюатора, выход которого подключен к первым входам четвертого блока нелинейности и первого блока нелинейности, второй вход которого соединен с шестым выходом блока памяти и с первыми входами второго сумматора и третьего сумматора, выход которого подключен к первому входу второго блока умножения, а второй вход соединен с вторым входом первого сумматора и с пятым выходом блока памяти, четвертый выход которого подключен к первому входу первого сумматора, выход которого соединен с первым входом второго блока нелинейности, выход которого подключен ко второму входу первого блока умножения, выход которого соединен со вторым входом второго блока умножения, выход которого связан с первым входом третьего блока умножения, второй вход которого соединен с выходом четвертого блока умножения, а выход подключен ко второму входу второго вычитателя, первый вход которого соединен с выходом второго сумматора, а выход связан с первыми входами четвертого сумматора и шестого сумматора, второй вход которого подключен к выходу третьего вычитателя, второй вход которого соединен со вторыми входами первого вычитателя и четвертого сумматора, а также с выходом второго накапливающего сумматора, первый вход которого подключен к выходу второго вентиля, первый вход которого соединен с третьим выходом блока памяти. A device for determining the optimal frequency of monitoring the state of the product, containing the first gate, the first integrator, the first subtractor, the second input of which is connected through the first delay element to the information input of the first memory element, the output of which is connected to the information input of the third valve, the output of which is the first output of the device, the second output of which is the output of the fourth gate, the information input of which is connected to the output of the second memory element, the information input of which the second delay element is connected to the second input of the comparator and to the output of the division unit, the second input of which is connected directly to the output of the sixth adder, and through the third delay element, to the information input of the third memory element, the output of which is connected to the information input of the fifth valve, the output of which is the third the output of the device, the fourth output of which is the output of the sixth valve, the information input of which is connected to the output of the fourth memory element, the information input of which is connected to the output of the fourth delay element, and the control input, together with the control inputs of the first, second, and third memory elements, of the third, fourth, fifth, and sixth gates, is connected to the output of the second trigger, the second input of which is connected to the second output of the comparator; the first adder, the output of which is connected to the second input of the second adder, the first non-linearity block, the output of which is connected to the first input of the first multiplication unit, the third adder, the first trigger and the OR circuit, the first input of which is connected to the ninth input of the device, characterized in that administered attenuator, the first input of which is the first input device and provides a K value setting n load, memory block, the inputs of which the first to seventh are respectively the second to eighth inputs ustro , the ninth input of which is connected to the first inputs of the second trigger and the first trigger, the second input of which is connected to the second output of the comparator, and the output is connected to the eighth input of the memory unit, the seventh output of which is connected to the first input of the comparator, the first output of which is connected to the second input of the circuit OR, the output of which is connected to the input of a multivibrator, the output of which is connected to the second inputs of the first and second accumulating adders, as well as to the control inputs of the second valve and the first valve, the information input of which is connected to the second output of the memory block, and the output is connected to the first input of the first accumulating adder, the output of which is connected to the first inputs of the third nonlinearity block, the first integrator and the first subtracter, the output of which is connected to the second inputs of the fourth nonlinearity block and the second integrator, the first input of which connected to the output of the fourth block of nonlinearity and to the first input of the fourth block of multiplication, and the output is connected to the second input of the fifth adder, the output of which is connected to the input of the fourth element there is a delay to the first input of the third subtractor, and the first input is connected to the output of the first integrator, the second input of which is connected to the second input of the fourth multiplication block and to the output of the third nonlinearity block, the second input of which is connected to the first output of the memory block, with the second input of the second block nonlinearity and with the second input of the attenuator, the output of which is connected to the first inputs of the fourth block of nonlinearity and the first block of nonlinearity, the second input of which is connected to the sixth output of the memory block and with the first inputs of the second the first adder and the third adder, the output of which is connected to the first input of the second multiplication unit, and the second input is connected to the second input of the first adder and to the fifth output of the memory unit, the fourth output of which is connected to the first input of the first adder, the output of which is connected to the first input of the second unit nonlinearity, the output of which is connected to the second input of the first multiplication block, the output of which is connected to the second input of the second multiplication block, the output of which is connected to the first input of the third multiplication block, the second input of which the second is connected to the output of the fourth multiplication unit, and the output is connected to the second input of the second subtracter, the first input of which is connected to the output of the second adder, and the output is connected to the first inputs of the fourth adder and the sixth adder, the second input of which is connected to the output of the third subtractor, the second input of which connected to the second inputs of the first subtractor and the fourth adder, as well as to the output of the second accumulating adder, the first input of which is connected to the output of the second valve, the first input of which is connected to the third memory block output.
RU2011146675/08A 2011-09-15 2011-09-15 Apparatus for determining optimum frequency of inspecting condition of article RU2476934C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011146675/08A RU2476934C1 (en) 2011-09-15 2011-09-15 Apparatus for determining optimum frequency of inspecting condition of article

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011146675/08A RU2476934C1 (en) 2011-09-15 2011-09-15 Apparatus for determining optimum frequency of inspecting condition of article

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2476934C1 true RU2476934C1 (en) 2013-02-27

Family

ID=49121619

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011146675/08A RU2476934C1 (en) 2011-09-15 2011-09-15 Apparatus for determining optimum frequency of inspecting condition of article

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2476934C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2537106C2 (en) * 2013-04-05 2014-12-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Санкт-Петербургский институт информатики и автоматизации Российской академии наук (СПИИРАН) Apparatus for determining optimum time of preparing system means for use
RU2542666C1 (en) * 2014-02-19 2015-02-20 Общество с ограниченной ответственностью"Научно-технический центр Инновационных космических технологий СПИИРАН"(ООО"НТЦ ИКТ СПИИРАН") Device for determination of optimal period for control of product technical condition

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3121461A1 (en) * 1981-05-29 1982-12-16 Westinghouse Electric Corp., 15222 Pittsburgh, Pa. Method for monitoring the service life of at least one tool used in a machine tool, and device for carrying out the method
FR2814260A1 (en) * 2000-09-15 2002-03-22 Avensy Ingenierie Computer-aided system for monitoring production performance of several machines in factory uses primary real-time system with inputs connected to secondary real-time system
RU2361277C1 (en) * 2007-12-17 2009-07-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского Министерства обороны РФ Device for determining optimum maintenance period of articles
RU2361276C1 (en) * 2007-12-17 2009-07-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского Министерства обороны РФ Device for determining optimum maintenance period of articles

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3121461A1 (en) * 1981-05-29 1982-12-16 Westinghouse Electric Corp., 15222 Pittsburgh, Pa. Method for monitoring the service life of at least one tool used in a machine tool, and device for carrying out the method
FR2814260A1 (en) * 2000-09-15 2002-03-22 Avensy Ingenierie Computer-aided system for monitoring production performance of several machines in factory uses primary real-time system with inputs connected to secondary real-time system
RU2361277C1 (en) * 2007-12-17 2009-07-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского Министерства обороны РФ Device for determining optimum maintenance period of articles
RU2361276C1 (en) * 2007-12-17 2009-07-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского Министерства обороны РФ Device for determining optimum maintenance period of articles

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2537106C2 (en) * 2013-04-05 2014-12-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Санкт-Петербургский институт информатики и автоматизации Российской академии наук (СПИИРАН) Apparatus for determining optimum time of preparing system means for use
RU2542666C1 (en) * 2014-02-19 2015-02-20 Общество с ограниченной ответственностью"Научно-технический центр Инновационных космических технологий СПИИРАН"(ООО"НТЦ ИКТ СПИИРАН") Device for determination of optimal period for control of product technical condition

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2476934C1 (en) Apparatus for determining optimum frequency of inspecting condition of article
CN111143989A (en) Frequency adjustment amount calculation method, module, system, storage medium, and device
WO2015028242A3 (en) Model predictive control of an electrical system
RU2446454C1 (en) Digital predictor
RU2358320C2 (en) Device for determining optimum program for technical servicing system
RU2361276C1 (en) Device for determining optimum maintenance period of articles
RU2452027C2 (en) Device for determining values of operational characteristics of article
RU2479041C1 (en) Device for determination of optimal period of control and management of product technical condition
RU2517316C1 (en) Adaptive digital predictor
RU2347272C1 (en) Device for determination of optimum continuance of maintenance service of product
CN104156612A (en) Fault forecasting method based on particle filter forward and reverse direction prediction errors
Sydor et al. Recurent Expression for Reliability Indicators of Compound Electropower Systems
RU2361277C1 (en) Device for determining optimum maintenance period of articles
RU2525756C2 (en) Apparatus for determining values of operational characteristics of article for periodic use
RU2475831C1 (en) Adaptive digital predicting and differentiating device
RU2580099C2 (en) Apparatus for determining values ??of characteristics of readiness for use product
RU2477887C1 (en) Digital predictor
RU2476935C1 (en) Apparatus for determining values of operational characteristics of article
RU2553077C1 (en) Device to determine operating technical characteristics of product at optimal period of its maintenance
RU2565890C1 (en) Device to determine parameters of maintenance strategy of system facilities
RU2542666C1 (en) Device for determination of optimal period for control of product technical condition
RU2525754C2 (en) Device for determining values of operational characteristics of serviced articles
RU2429543C2 (en) Apparatus for determining optimum periods for system maintenance
RU2273882C1 (en) Device for determining product reliability characteristics
RU2728955C1 (en) Apparatus for determining rational program of maintenance and operation of article

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200916