RU2618582C1

RU2618582C1 - Automated control system

Info

Publication number: RU2618582C1
Application number: RU2015156104A
Authority: RU
Inventors: Борис Викторович Обносов; Николай Васильевич Гоев
Original assignee: Акционерное общество "Рязанское конструкторское бюро "Глобус"
Priority date: 2015-12-25
Filing date: 2015-12-25
Publication date: 2017-05-04

Abstract

FIELD: physics.

SUBSTANCE: automated control system contains a programming device, blocks of: program operation and control, stimulus signal and command drivers, measuring converters, information display, information output, two switches, three comparators, five memory blocks, a monitoring object. The system allows to significantly increase the reliability of making a decision about the control object malfunction by introducing the checks of the stimulus signal delivering paths and the controlled signal measuring paths for the parameters, that were evaluated NOT VALID, and to provide an effective troubleshooting opportunity in the control equipment, which will greatly simplify the control object operation and the control equipment use.

EFFECT: troubleshooting functionality is expanded in the control equipment and the decision making reliability about the control object malfunction is increased.

1 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано при создании автоматизированных систем контроля различных объектов.The present invention relates to the field of instrumentation and can be used to create automated control systems for various objects.

Известно устройство для контроля параметров по авторскому свидетельству №12757472 G06F 15/46 SU, содержащее задающий коммутатор, опрашивающий коммутатор, аналого-цифровой преобразователь, блок вычисления отклонения и оценки параметров, блок вывода результата контроля, блок стимулирующих сигналов, блок программ, переключатель сигналов.A device for monitoring parameters according to copyright certificate No. 12757472 G06F 15/46 SU, comprising a master switch, a polling switch, an analog-to-digital converter, a unit for calculating deviations and parameter estimates, a block for outputting a control result, a block of stimulating signals, a program block, a signal switch.

К его недостаткам относятся ограниченные функциональные возможности по самоконтролю устройства и поиску неисправностей в устройстве.Its disadvantages include limited functionality for self-monitoring of the device and troubleshooting in the device.

Известна также автоматизированная система контроля по АС №792224 G05B 23/02 SU, G06F 15/46 SU. Эта система содержит программирующее устройство, блок программного управления и контроля, первый коммутатор, второй коммутатор, формирователь стимулирующих сигналов и команд. Блоки распознавания и сравнения, содержащие измерительные преобразователи электрических параметров сигналов и устройства сравнения сигналов, блок анализа, блок отображения информации, блок самоконтроля.Also known is an automated control system according to AS No. 792224 G05B 23/02 SU, G06F 15/46 SU. This system contains a programming device, a program control and monitoring unit, a first switch, a second switch, a driver of stimulating signals and commands. Recognition and comparison units containing measuring transducers of electrical parameters of signals and signal comparison devices, analysis unit, information display unit, self-monitoring unit.

Недостатками данной системы являются ограниченные возможности по поиску неисправностей в системе, так как в данном случае отказы определяются с точностью до трактов выдачи стимулирующих сигналов и измерения контролируемых сигналов. В результате детальная информация по поиску неисправностей отсутствует, и поиск неисправностей в системе проводится вручную и занимает длительное время. Особенно указанные недостатки проявляются для сложных систем контроля.The disadvantages of this system are the limited ability to troubleshoot the system, since in this case the failures are determined with accuracy up to the paths for generating stimulating signals and measuring the controlled signals. As a result, there is no detailed information on troubleshooting, and troubleshooting in the system is carried out manually and takes a long time. Especially these disadvantages are manifested for complex control systems.

Наиболее близкой по технической сущности является автоматизированная система контроля по патенту №2156493 G05B 23/02 RU. Эта система содержит блок программного управления и контроля, программирующее устройство, блок отображения информации, блок вывода информации, блок формирователей стимулирующих сигналов и команд, блок измерительных преобразователей, первый коммутатор, второй коммутатор, объект контроля, первый блок памяти, второй блок памяти, первый блок сравнения, третий блок памяти, второй блок сравнения.The closest in technical essence is the automated control system according to patent No. 2156493 G05B 23/02 RU. This system contains a program control and monitoring unit, a programming device, an information display unit, an information output unit, a stimulating signal and command former unit, a measuring transducer unit, a first switch, a second switch, a monitoring object, a first memory unit, a second memory unit, a first unit comparison, the third block of memory, the second block of comparison.

Система работает следующим образом.The system operates as follows.

В соответствии с программой контроля, реализуемой блоком программного управления и контроля с помощью блока формирователя стимулирующих сигналов и команд, блока измерительных преобразователей, коммутаторов производится контроль параметров объекта контроля (ОК) с оценкой ГОДЕН, НЕ ГОДЕН каждого параметра. При наличии параметров, получивших оценку НЕ ГОДЕН для принятия решения по оценке ОК (исправен, неисправен) проводится определение перечня узлов и трактов аппаратуры контроля, задействованных в контроле отказавших параметров. Далее проводится самоконтроль выделенных узлов и трактов аппаратуры. Если при самоконтроле аппаратура будет признана исправной, то ОК считается неисправным, а если аппаратура будет признана неисправной, то ОК считается исправным.In accordance with the control program implemented by the program control and control unit using the stimulating signal and command generator unit, the unit of measuring transducers, and switches, the parameters of the control object (OK) are monitored with an assessment of YEAR VALID, NOT VALUE of each parameter. If there are parameters that have received an assessment, it is NOT SUITABLE for a decision to evaluate the OK (good, faulty), a list of nodes and paths of control equipment involved in the control of failed parameters is determined. Next, self-monitoring of the allocated nodes and equipment paths is carried out. If during self-monitoring the equipment is found to be working, then OK is considered to be faulty, and if the equipment is found to be faulty, then OK is considered to be working.

Недостатком данной системы является недостаточная достоверность принятия решения о неисправности ОК, связанная с тем, что эффективность самоконтроля выделенных узлов в трактах, как правило, не превышает 0,9. Поэтому 10% оборудования системы не охвачено самоконтролем. При наличии неисправности аппаратуры в неохваченной самоконтролем части она не будет обнаружена, т.е. результат самоконтроля - аппаратура исправна. И будет принято ошибочное решение по неисправности ОК и, следовательно, должны предприниматься работы по восстановлению исправности изделия - изготовление предполагаемых вышедших из строя составных частей изделия, транспортирование изделия или составных частей к месту ремонта, проведение ремонта, проверка изделия и принятие решения о его исправности. Это усугубляется еще тем, что на одной аппаратуре, как правило, контролируются большое количество таких же изделий, а также и других изделий, которые из-за наличия необнаруженной неисправности в аппаратуре могут быть ошибочно признаны неисправными.The disadvantage of this system is the insufficient reliability of the decision on OK malfunction, due to the fact that the efficiency of self-monitoring of the selected nodes in the paths, as a rule, does not exceed 0.9. Therefore, 10% of the system equipment is not covered by self-control. If there is a malfunction of the equipment in the part not covered by self-control, it will not be detected, i.e. the result of self-control - the equipment is operational. And an erroneous decision will be made on OK malfunction and, therefore, work must be undertaken to restore the product in good condition - manufacturing the alleged failed component parts of the product, transporting the product or component parts to the repair site, repairing, checking the product and deciding on its serviceability. This is exacerbated by the fact that on a single equipment, as a rule, a large number of the same products are monitored, as well as other products, which, due to the presence of an undetected malfunction in the equipment, can be erroneously recognized as malfunctioning.

Таким образом, указанный недостаток приводит к удорожанию эксплуатации объектов контроля, снижает эффективность использования объектов контроля по назначению.Thus, this drawback leads to a rise in the cost of operation of control objects, reduces the efficiency of use of control objects for their intended purpose.

Для расширения функциональных возможностей по поиску неисправностей в аппаратуре контроля и повышения достоверности принятия решения о неисправности ОК предлагается автоматизированная система контроля, содержащая программирующее устройство, выходом соединенное с первым входом блока программного управления и контроля, блок формирователей стимулирующих сигналов и команд, входом соединенный с первым выходом блока программного управления и контроля, а выходом - с сигнальным входом первого коммутатора, сигнальным выходом подключенного к входу объекта контроля, а управляющим входом - ко второму выходу блока программного управления и контроля, вторым входом подключенного к выходу блока измерительных преобразователей, входом соединенного с сигнальным выходом второго коммутатора, сигнальным входом подключенного к выходу объекта контроля, а управляющим входом - ко второму выходу блока программного управления и контроля, третьим и четвертым выходами подключенного соответственно к блоку отображения информации и блоку вывода информации, а пятым выходом - к входу первого блока памяти, первым выходом подключенного к первому входу первого блока сравнения, вторым входом соединенного с выходом второго блока памяти, а выходом - с первым входом второго блока сравнения, вторым входом соединенного с выходом третьего блока памяти, а выходом - с третьим входом блока программного управления и контроля, отличающаяся тем, что в нее введены третий блок сравнения, четвертый и пятый блоки памяти, блок программ проверки трактов, блок вызова программ проверки трактов, причем третий блок сравнения первым входом подключен ко второму выходу первого блока памяти, вторым входом к выходу четвертого блока памяти, а выходом - к входу блока вызова программ проверки трактов, выходом соединенного с первым входом блока программ проверки трактов, вторым входом подключенного к выходу пятого блока памяти, а выходом - к четвертому входу блока программного управления и контроля.To expand the capabilities of troubleshooting in control equipment and increase the reliability of decision-making on OK malfunctions, an automated control system is proposed that includes a programming device connected to the first input of the program control and control unit, a stimulating signal and command shaper unit connected to the first output control and monitoring unit, and the output - with the signal input of the first switch, the signal output of the connected about to the input of the control object, and the control input to the second output of the program control and control unit, the second input connected to the output of the measuring transducer block, the input connected to the signal output of the second switch, the signal input connected to the output of the control object, and the control input to the second the output of the program control and monitoring unit, the third and fourth outputs connected respectively to the information display unit and the information output unit, and the fifth output to the input of the first a memory lock, the first output connected to the first input of the first comparison unit, the second input connected to the output of the second memory unit, and the output to the first input of the second comparison unit, the second input connected to the output of the third memory unit, and the output to the third input of the program control unit and control, characterized in that a third comparison unit, a fourth and fifth memory unit, a path verification program block, a path verification program call block are introduced into it, the third comparison block being connected to each output of the first memory block, the second input to the output of the fourth memory block, and the output to the input of the path verification program call block, the output connected to the first input of the path verification program block, the second input connected to the output of the fifth memory block, and the output to the fourth input block of program management and control.

На чертеже представлена структурная схема автоматизированной системы контроля параметров, которая содержит:The drawing shows a structural diagram of an automated parameter control system, which contains:

1 - блок программного управления и контроля,1 - block program management and control,

2 - программирующее устройство,2 - programming device

3 - блок отображения информации,3 - block display information

4 - блок вывода информации,4 - block output information

5 - блок формирователей стимулирующих сигналов и команд,5 - block shapers stimulating signals and commands,

6 - блок измерительных преобразователей,6 - block measuring transducers,

7 - первый коммутатор,7 - the first switch

8 - второй коммутатор,8 - the second switch,

9 - объект контроля,9 - object of control,

10 - первый блок памяти,10 - the first block of memory,

11 - второй блок памяти,11 - the second memory block,

12 - первый блок сравнения,12 - the first unit of comparison,

13 - третий блок памяти,13 - the third block of memory,

14 - второй блок сравнения,14 - the second unit of comparison,

15 - третий блок сравнения,15 - the third block of comparison,

16 - четвертый блок памяти,16 - the fourth block of memory

17 - блок программ проверки трактов,17 - block programs verification paths,

18 - пятый блок памяти,18 - fifth block of memory,

19 - блок вызова программ проверки трактов.19 - block call programs verification paths.

В соответствии с программой контроля, введенной через программирующее устройство 2 и реализуемой блоком программного управления и контроля 1 через блок формирователей стимулирующих сигналов и команд 5 и первый коммутатор 7, на ОК 9 подаются стимулирующие сигналы и команды, а с ОК 9 принимаются контролируемые сигналы, которые через второй коммутатор 8, блок измерительных преобразователей 6 поступают на блок программного управления и контроля 1. В блоке программного управления и контроля 1 производится сравнение результата измерения с допустимыми значениями контролируемого параметра и определяется величина и знак отклонения данного параметра от пределов допуска, и вырабатывается оценка параметра ГОДЕН, НЕ ГОДЕН. Информация о найденных отказавших узлах и трактах аппаратуры фиксируется в блоке отображения информации 3 и блоке вывода информации 4.In accordance with the control program introduced through the programming device 2 and implemented by the program control and monitoring unit 1 through the block of stimulating signal and command generators 5 and the first switch 7, stimulating signals and commands are sent to OK 9, and controlled signals are received from OK 9, which through the second switch 8, the block of measuring transducers 6 are fed to the block of program control and monitoring 1. In the block of program control and monitoring 1, the measurement result is compared with the permissible The values and sign of the deviation of this parameter from the tolerance limits are determined by the actual values of the controlled parameter, and an estimate of the parameter is YEAR-FREE, YEAR-UNDER. Information about the found failed nodes and paths of the equipment is recorded in the information display unit 3 and the information output unit 4.

Если по окончании контроля ОК 9 имеются параметры, получившие оценку НЕ ГОДЕН, то перечень номеров параметров, получивших оценку НЕ ГОДЕН, запоминается в первом блоке памяти 10. Информация о номерах отказавших параметров с первого блока памяти 10 передается в первый блок сравнения 12 и третий блок сравнения 15. На первый блок сравнения 12 поступает информация со второго блока памяти 11, содержащая для каждого параметра ОК 9 перечень трактов и узлов аппаратуры контроля. На третий блок сравнения 15 поступает информация с четвертого блока памяти 16, содержащая для каждого параметра перечень стимулирующих и контролируемых сигналов. Первый блок сравнения 12 формирует перечень трактов и узлов аппаратуры для каждого отказавшего параметра ОК 9 и передает эту информацию на второй блок сравнения 14, на который поступает информация с третьего блока памяти 13, содержащая для каждого тракта и узла аппаратуры перечень номеров параметров ОК 9. Второй блок сравнения 14 из перечня трактов и узлов, сформированных первым блоком сравнения 12 по таблице соответствия узел (тракт) аппаратуры - параметры ОК 9 определяет перечень узлов и трактов аппаратуры контроля, задействованных в контроле отказавших параметров, для проведения самоконтроля и передает эти данные на блок программного управления и контроля 1, который реализует самоконтроль выделенных узлов и трактов аппаратуры. В случае, если аппаратура будет признана неисправной, то ОК 9 считается исправным, а если аппаратура будет признана исправной, то решения о неисправности ОК 9 не принимается. В этом случае третий блок сравнения 15 формирует перечень стимулирующих и контролируемых сигналов для каждого отказавшего параметра ОК 9 и передает эту информацию на блок вызова программ проверки трактов 19, который передает информацию о необходимости проверки трактов на блок программ проверки трактов 17, на который поступает информация с пятого блока памяти 18, содержащая для каждого стимулирующего сигнала и для каждого контролируемого сигнала программы проверки трактов выдачи стимулирующих сигналов, проверки трактов измерения контролируемых сигналов. Блок программ проверки трактов 17 в соответствии с программами, поступившими с пятого блока памяти 18, производит программное формирование трактов по выдаче стимулирующих сигналов и измерению контролируемых сигналов для параметров ОК 9, получивших оценку НЕ ГОДЕН, - формирование управляющей информации на все необходимые узлы и устройства аппаратуры и передает эти данные на блок программного управления и контроля 1, который реализует проверку выбранных трактов выдачи стимулирующих сигналов и трактов измерения контролируемых сигналов. При этом обеспечивается проверка всех узлов и устройств до входов/выходов ОК 9. Оценка правильности функционирования выбранных трактов выполняется по параметрам стимулирующих сигналов на выходе трактов и по параметрам контролируемых сигналов на входе трактов.If at the end of control OK 9 there are parameters that have been rated NOT SUITABLE, then the list of parameter numbers that have been rated NOT SUITABLE is stored in the first memory block 10. Information about the numbers of failed parameters from the first memory block 10 is transmitted to the first comparison block 12 and the third block comparison 15. The first block of comparison 12 receives information from the second block of memory 11, containing for each parameter OK 9 a list of paths and nodes of the monitoring equipment. The third block of comparison 15 receives information from the fourth block of memory 16, containing for each parameter a list of stimulating and controlled signals. The first comparison unit 12 generates a list of paths and hardware nodes for each failed OK 9 parameter and transfers this information to the second comparison block 14, which receives information from the third memory block 13, containing a list of OK 9 parameter numbers for each path and hardware node comparison block 14 from the list of paths and nodes formed by the first comparison block 12 according to the table of correspondence node (path) of the equipment - parameters OK 9 determines the list of nodes and paths of the control equipment involved in the control failed parameters, for self-monitoring and transmits this data to the program control and monitoring unit 1, which implements self-monitoring of the allocated nodes and paths of the equipment. If the equipment is found to be faulty, then OK 9 is considered serviceable, and if the equipment is recognized as serviceable, then a decision about the OK 9 malfunction is not taken. In this case, the third comparison unit 15 generates a list of stimulating and monitored signals for each failed OK 9 parameter and transmits this information to the path verification program call block 19, which transmits information about the need for path verification to the path verification program block 17, which receives information from the fifth memory block 18, containing for each stimulating signal and for each monitored signal the program for checking the paths for generating stimulating signals, for checking the measuring paths for the controls Signals. The block of programs for checking paths 17, in accordance with the programs received from the fifth memory block 18, performs the programmed formation of paths for the generation of stimulating signals and the measurement of controlled signals for parameters OK 9, which are rated NOT SUITABLE, - the formation of control information for all necessary nodes and devices of the equipment and transmits this data to the program control and monitoring unit 1, which implements the verification of the selected paths for generating stimulating signals and the paths for measuring controlled signals. This ensures that all nodes and devices are checked up to OK 9 inputs / outputs. The correct functioning of the selected paths is evaluated by the parameters of the stimulating signals at the output of the paths and by the parameters of the monitored signals at the input of the paths.

После проведенных проверок формируется оценка - если тракты исправны, то неисправен ОК 9, если какие-либо тракты неисправны, то неисправна аппаратура, а ОК 9 исправен.After the checks, an assessment is formed - if the paths are working, then OK 9 is faulty, if any paths are faulty, then the hardware is faulty, and OK 9 is working.

Таким образом, введение новых элементов и связей позволит существенно повысить достоверность принятия решения о исправности/неисправности ОК за счет введения проверок трактов выдачи стимулирующих сигналов и трактов измерения контролируемых сигналов для параметров, получивших оценку НЕ ГОДЕН, и обеспечить возможность эффективного поиска неисправностей в аппаратуре, что резко упростит эксплуатацию объектов контроля и использование аппаратуры контроля.Thus, the introduction of new elements and relationships will significantly increase the reliability of the decision on OK / OK by introducing checks of the output paths of stimulating signals and the measurement paths of the monitored signals for the parameters that are rated NOT SUITABLE, and provide the ability to effectively search for faults in the equipment, which dramatically simplify the operation of control objects and the use of control equipment.

Claims

An automated control system containing a programming device connected to the first input of the program control and monitoring unit by an output, a stimulating signal and command shaper unit, connected to the first output of the program control and control unit by an output, and the signal input of the first switch connected to the signal output the input of the control object, and the control input to the second output of the program control and monitoring unit, the second input connected to the output of the measuring unit converters, the input connected to the signal output of the second switch, the signal input connected to the output of the control object, and the control input to the second output of the program control and monitoring unit, the third and fourth outputs connected respectively to the information display unit and the information output unit, and the fifth output to the input of the first memory unit, the first output connected to the first input of the first comparison unit, the second input connected to the output of the second memory unit, and the output to the first input the second comparison unit, the second input connected to the output of the third memory unit, and the output to the third input of the program control and control unit, characterized in that a third comparison unit, a fourth and fifth memory unit, a path checking program unit, a program call unit are introduced path checking, and the third comparison unit with the first input connected to the second output of the first memory block, the second input to the output of the fourth memory block, and the output to the input of the path verification program call block, the output connected to the th input of the circuit check program, a second input connected to the output of the fifth memory block, and the output - to the fourth input of the software of the control unit and control.