SU1070561A1 - Устройство дл диагностировани технических объектов - Google Patents

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ, содержащее датчики-нормализаторы, выходы которых соединены с соответствующими входами первого коммутатора , соединенного в каждом канале одним из выходов со входом аналогоцифрового преобразовател , выход которого соединен с входом классификатора парс1метров, выходом соединенного с первым входом элемента сравнени  и с первым входом ключа, первый блок управлени , перва  группа выходов которого соединена с первой группой входов первого крммутатора , и блок преобразовани  и регистрации , отличающеес  тем, что, с целью повышени  достоверности диагностировани  и расширени  функциональных возможностей устройства, в него дополнительно введены второй коммутатор, три третьих коммутатора, три вторых блока управлени , дев ть преобразователей кодов и в каждом из п каналов по одному аналого-цифровому преобразователю , ,соединенному выходом с входом соответствующих (п-1) классификаторов параметров, выходы которых соединены с вторыми входами соответствукицих (а-1) элементов сравнени , соединенных выходами с i-MH входами первого блока управлени , втора , группа выходов которого соединена с вторыми входами соответртвующих ключей, соединенных выходами с соответствующими входами второго коммутатора, перва  группа входов которого соединена с третьей группой выходов первого блока управлени , котора  соединена с первой группой входов блока преобразовани  и регистрации, выходы второго коммутатора соединены с соответствующими разр дными входами каждого из дев ти преобразователей кодов, выходы которых соединены с первыми, вторьпии и третьими входами соответствующих вторых блоков управлени , i соединенных выходами с входами соответствующих третьих коммутаторов , первый, второй и третий входы .которых соединены с выходами соответствующих преобразователей кодов, а выходы - соответственно с первым, вторым и третьим входаьэд блока преобразовани  и регистрации. 2. Устройство по П.1, от л и чающеес  тем, что первкй блок управлени  содержит первый элемент задержки, генератор и по числу параметров двоичные счетчи ки,первые,втоСП рые, третьи и четвертые элементы И,, первый выход генератора соединен с О) вторыми входами первых элементов И, второй выход - с вторыми входами четвертых элементов и, входы блока соединены с первыми входами соответствующих первых элементов И и с вторыми входами двоичных счетчиков, выход каждого первого элемента И соединен с первым входом двоичного счетчика, выходы которого соединены с входами второго элемента И, подключенного выходом к соответствующему входу элемента задержки и к первому входу третьего Элемента И, второй вход.которого соединен с соответствуюиусм выходом элемента задержки, а выход с первым входом четвертого элемента

Description

И, подключенного выходом к соответствующему выходу блока.

3. Устройство по п.1, о т л и чающеес  тем, что второй блок управлени  содержит семь элементов совпадени  и второй элемент задержки первые входы первого, второго и четвертого элементов совпадени  соединены с первым входом блока, второй вход которого соединен с вторыми входами первого и вторюго элементов совпадени  и с первым входом третьего элемента совпадени , третий вход с третьим входом первого элемента совпадени  и с вторыми входами третьего и четвертого элементов совпадени , выходы первых четырех элементов совпадени  соединены с соответствующими входами второго элемента задержки , первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно с первыми входами п того, шестого и седьмого элементов совпадени , вторые входы которых соединены соответственно с выходами второго , третьего и четвертого элементов совпадени , а выходы - с вторым, третьим и четвертым выходами блока, первый выход которого соединен с выходом первого элемента совпадени .

Устройство дл  диагностировани  технических объектов относитс  к те нической диагностике и может быть использовано дл  обеспечени  непрерывного контрол  за состо нием технических объектов диагностировани  в системах автоматического управлени , к которьм предъ вл ютс  требовани  повышенной достоверности результата диагностировани  и определени  степени-их работоспособности . Известно ус.тройство дл  автоматического контрол  слоэных объектов содержащее коммутатор-нормализатор первые выход и вход которого соединены соответственно с входом и выхо дом объекта контрол ,генератор стимулирующих воздействий, управл емый блоком управлени , решающий и запоминающий блоки, анализатор и индикатор tlj. Недостатком такого устройства  вл етс  необходимость подачи на объект стимулирующего воздействи , что исключает возможность непрерывного контрол  за его состо нием. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство дл  автоматического контрол  качества электрорадиотехнических изделий, содержащее р д датчиков измер емых величин коммутатор сигналов датчиков, коммутатор нормализаторов, набор нормализа торов, аналого-цифровой преобразова тель, цифровой компаратор, аналоговый компаратор, анализатор,регистрирующий блок и блок управлени  2 Однако в известном устройстве не предусмотрена защита от ошибок в функционировании анализатора (при достаточно сложной структуре посоеднего |, обусловленных сбо ми и отказами. К тому же возникновение в аналого-цифровом преобразователе , цифровом компараторе или аналоговом компараторе отказа или длительного сбо  делает невозможным дальнейшее использование дан- . ного устройства по назначению без последующего восстановлени . Цель изобретени  - повышение достоверности диагностировани  и расширение функциональных возможностей устройства.. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  диагностировани  технических объектов, содержащее датчики-нормализаторы, выходы которых соединены с соответствующими входами первого коммутатора, соединенного в каждом канале одним из выходов со входом аналого-цифрового преобразовател , выход которого соединен с входом классификатора параметров, выходом соединенного с первым входом элемента сравнени  и с первым входом ключа,первый блок управлени , перва  группа выходов которого соединена с первой группой входов первого коммутатора , и блок преобразовани  и регистрации , введены второй коммутатор , три третьих коммутатора,три вторых блока управлени , дев ть преобразователей кодов и в каждом из п каналов по одному аналогоцифровому преобразователю, соединенному выходом с входом соответствующих (п-1) классификаторов параметров, выходы которых соединены с вторыми входами соответствующих (n-l) элементов сравнени , соединенных выходами с i-ми входами первого блока управлени , втора  группа выходов которого соединена ,с вторыми входами соответствующих ключей, соединенных выходами с соот ветствующими входами второго коммутатора , перва  группа входов которого соединена с третьей группой выходов первого блока управлени , котора  соединена с первой группой входов блока преобразовани  и регистрации , выходы второго коммутатора соединены с соответствующими разр дными входами каждого из дев ти преобразователей кодов, выходы которых соединены с первыми, вторыми и третьими входами соответствующих вторых блоков управлени , соединенных выходами с входами соответствующих третьих коммутаторов, первый второй и третий входы которых соединены с выходами соответствующих преобразователей кодов, а выходы соответственно с первым, вторым и третьим входами блока преобразовани  и регистрации. Первый блок управлени  содержит первый элемент задержки, генератор и по .числу параметров двоичные счет чики, первые, вторые, третьи и четвертые элементы И, первый выход генератора с единен с вторыми входа ми первых элементов И, второй выход с вторыми входами четвертых элементов и, входы блока соединены с первыми входами соответствуквдх первых элементов И и с вторыми входами дво ичных счетчиков, выход каждого первого элемента И соединен с первым входом двоичного счетчика, выходы которого соединены с входами второг элемента И, подключенного выходом к .соответствующему входу элемента задержки и к первому входу третьего элемента И, второй вход которого соединен с соответствующим выходом элемента задержки, а выход - с пер вым входом четвертого элемента И, подключенного выходом к соответствующему выходу блока. Второй блок управлени  содержи : семь элементов совпадени  и второй элемент задержки, первые входы первого , второго и четвертого элементов совпадени  соединены с первым входом блока, второй вход которого соединен с вторыми входами первого и второго элементов совпадени  и с первым входом третьего элемента совпадени , третий вход - с третьим входом первого элемента совпадени  и с.вторыми входами третьего и четвертого элементов совпадени , выход первых четырех элементов совпадени  соединены с соответствующими вх дами второго элемента задержки, первый, второй и третий выходы кото рого соединены соответственно с пер выми входами п того, шестого и седь мого элементов совпадени , вторые входы которых соединены соответственно с выходами второго, -третьего и четвертого элементов совпадени , а выходы - с вторым, третьим и четвертым выходами блока, первый выход которого соединен с выходом первого элемента совпадени . 3 предлагаемом устройстве используютс  двухуровнева  структура построени  с дублированием аналогоцифровьЬс преобразователей и классификаторов параметров в каждом из п каналов (на первом функциональном уровне) и преобразователей кодов (на втором функциональном уровне); перестройка структуры первого функционального уровн  в случае возникновени  отказов в аналого-цифровых преобразовател х и (или) классификаторах параметров; мажоритарное диагностирование преобразователей кодов на втором функциональном уровне. На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - блок-схема и временна  диаграмма работы первого блока управлени ; на фиг. 3 - то же, второго блока управлени . Устройство содержит по числу диагностических параметров технического, объекта п каналов, состо щих из датчиков-нормализаторов 1.-lj, первого коммутатора 2, аналого-цифровых Преобразователей , классификаторов napai-ieTpoB, элементов сравнени , ключей , второй коммутатор 7, первый блок 8 управлени , дев ть преобразователей 9-17 кодов, три вторых блока 18-20 управлени , три третьих коммутатора 21-23 и блок 24 преобразовани  и регистрации. Первый блок управлени  содержит первый элемент 25 залержки, генератор 26, п двоичных счетчиков и п первых , вторых ,, третьих ,. четвертых f, элементов И. Второй блок управлени  содержит второй элемент 32 задержки и первый 33, второй 34, третий 35, четвертый 36, п тый 37,. шестой 38 и седьмой 39 элементы совпадени . Устройство работает следующим образом. При подаче питани  и приведени  устройства в исходное состо ние преобразованные в напр жение и нормированные по напр жению в датчикахнормализаторах 1-}-1р диагностические параметры через первый коммутатор 2 поступают дл  цифровой обработки На соответствующие входы аналого-цифровых преобразователей , которые преобразуют поступившее на них напр жение в К-разр дный двоичный неизбыточный код. Кодированные значени  параметров с выходов аналого-цифровых преобразЪвателей , по ступают параллельно на соответствующие входы классификаторов 4 -4 параметров: В последних кодова  комбинаци , соответствующа  измеренному значению диагнос тического параметра,преобразуетс  в трехразр дный двоичный код, кажда комбинаци  которого соответствуетопределенному уровню работоспособности технического объекта по данно му параметру. Классификатор 4 пара ,метров представл ет собой комбинационный дешифратор-шифратор,производ щий разбиение 2 вход щих комбинаций на восемь групп (уровней работоспособности/ и кодирующий каждую группу трехразр дным двоичным кодом (от 000 до 111). Коды, соответствующие уровн м работоспособности технического объекта по от дельным диагностическим параметрам, с выходов классификаторов 4-)., параметров , параллельно поступают на соответствующие входы элементов 5 сравнени  и на первые входы ключей 6-,-б„. При совпадении кодовых комби наций на первом и втором входах эле мента 5- сравнени  сигнал на его выходе отсутствует и вследствие это имеетс  сигнал разрешени  (нулевой потенциал на втором входе ключа 6,что позвол ет пропустить параллельн эту комбинацию на i-и трехразр дный вход второго коммутатора 7. В случа несовпадени  комбинаций на первом и втором входах элемента 5,- сравнени  (при сбое или отказе аналогоцифровых преобразователей 3 или классификаторов 4 параметров-4 в i-M канале) с выхода последнего пос пает сигнал(положительный импульс) на i-й вход первого блока Q управле ни . Первый блок управлени  классиф цирует неисправности трех видов (сбой, длительный сбой и отказ) и работает следующим образом. При .по влении сигнала на i-M входе блока 8 управлени  - первом входе элемента И 28 - последний начинает пропускать инвертированную последова тельность импульсов со своего второго входа на первый вход двоичного счетчика 27, который представл ет собой двоичный счетчик до трех с фиксацией последней комбинации (II) устанавливаемый в нулевое состо ние нулевым потенциалом с первого входа .элемента И. 28.. При наличии единиц нл первом и втором входах элемента И 29.J на его выходе по вл етс  сигнал, свидетельствующий о неисправ ности вида сбой, поступакиций на i-й вход первого элемента 25 задержки и одновременно на первый вход эле мента И 30. Первый элемент 25 задер жки формирует со своего i-ro выхода сигнал, задержки длительностью Т, поступающий на второй.вход элемента И 30.J , сигнал с выхода которого посту пает на первый вход элемента И 31.J, на второй вход которого подаетс  сигнал разрешени . Таким образом, если неисправность, длитс  меньше времени Т..,, занимаемого трем  тактовыми импульсами, то она классифицируетс  как сбой, при зтом первый элемент 25 задержки не запускаетс , а если длитс  меньше времени Тз то классифицируетс  как длительный сбой. Неисправность, превышающа  по длительности Т, классифицируетс  как отказ, и в этом слугчаена выходе элемента И 31 - i м выходе первой, второй и третьей групп выходов первого блока 8 управлени  по вл етс  сигнал, который дл  i-x входов первых групп входов первого 2 и второго 7 коммутаторов  вл етс  сигналом перестройки структуры, дл  второго входа ключа j сигналом запрета прохождени  информации, дл  i-ro входапервой группы входов блока 24 преобразовани  и регистрации сигналом индикации отказа i-ro канала . Перестройка структуры первого функционального уровн  устройства заключаетс  в том, что отказавший i-й канал отключаетс , а вместо него подключаетс  канал наименее информативного (важного)параметра (п-го параметра), т.е. параметра, имеющего наименьший весо1«ый коэффициент (приоритет). Таким образом, за счет потери информации о менее важном параметре удаетс  сохранить информацию о более важном. С выходов второго коммутатора 7 комбинации трехразр дного двоичного кода, соответствующие уровн м работоспособности технического объекта по каждому параметру, параллельно поступают на дев ть преобразователей 9-17 кодов. Каждый преобразователь кода представл ет собой комбинационный дешифратор-шифратор, производ щий декодирование параллельного п-разр дного кода в 2 комбинаций, разбиение их на восемь групп и кодирование параллельным трехразр дным двоичным кодом, имеющим комбинации от 000 до 111. Причем на каждые три преобразовател  кода (9,10 11), (12,13 14),(15,16,17) -подаетс  п одноименных разр дов из всех комбинаций , соответствующих уровн  работоспособности объекта по каждому параметру (на преобразователи 9, 10, 11 поступают старшие разр ды). Коды, соответствук цие пор зр дным уровн м работоспособности объекта, с выходов преобразователей кодов параллельно в каждой триаде поступают на трехр зр дные входы соответствующих вторых блоков 18-20 управлени . Второй блок управлени , например 18, работает следующим образом. При поступлении кодовых комбинаций с трехразр дных .выходов преобразователей 9-11 кодов соответственно на трехразр дные входы второго блока 18 управлени  и на первый, второй,и третий входы элемента 33 совпадени  первые и вторые входы элементов 34совпадени  и при совпадении всех комбинаций с выходом элементов 33-36 совпадени  соответственно на первый второй, третий и четвертый входы второго элемента 32 задержки поступают сигналы разрешени , и с выходов второго блока 18 управлени  поступают соответственно на входы третье го коммутатора 21 сигнгшы об отсутс ВИИ ошибок соответственно в преобразовател х 9-11 кодов. При несовпадении кодовых комбинаций, например, на вхоДс1Х элементов 33-36 совпадени  во втором элементе 32 задержки с пер вого выхода формируетс  сигнал задержки длительностью Тз, поступающий на первый вход элемента 37 совпадений , на второй вход которого приходит с выхода элемента 34 совпадени  сигнал разрешени . С выхода элемента 37 совпадени  - выхода 11 второго блока 18 управлени  - поступает сигнал запрета на вход третьегб коммутатора 21, эапрещающий пользоватьс  информацией с преобразовател  11 кода. Если несовпадение кодовых комбинаций -на входах элементов 33-36 совпадени  длитс  меньше времени Т, то по прошествии указанного времени сигнал запрета на выходе элемента 37 совпадени  пропадает, и код поразр дной степени работоспособности объекта с преобразовател  11 кода может вновь с выхода третьего коммутатора 21 поступать на вход блока 24 преоразовани  и регистрации.Блок преобразовани  и регистрации преобразует каждую из поступивших на входы трехразр дных комбинаций параллельно двоичного кода, соответствующих поразр дным уровн м работоспособности объекта, в дес тичный код, что позвол ет задействовать индикацию степени работоспособности в виде трех дес тичных разр дов (о 000 до 777). Технико-экономическа  эффективность предлагаемого устройства по сравнению с известным заключаетс  в повышении достоверности определени  технического состо ни  объекта на 10-15%; в снижении ошибок, вносимых оператором, с п 1ощью оценки состо ни  степени работоспособности объекта; а также в том, что устройство обладает свойством самокоррекции.

ТТЛ

j..

///////, . t

-Д-Ч

//////////////x/77, f.

7/////7///////X

у

1ДД группы Выходов

A

n P

Фиг, 2

ри отказе преодрозойател  кода //

6} при сбое в npeoSрозобателе

(Рие.з

Claims (3)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ, содержащее датчики-нормализаторы, выходы которых соединены с соответствующими входами первого коммутатора, соединенного в каждом канале одним из выходов со входом аналогоцифрового преобразователя, выход которого соединен с входом классификатора параметров, выходом соединенного с первым входом элемента сравнения и с первым входом ключа, первый блок управления, первая группа выходов которого соединена с первой группой входов первого коммутатора, и блок преобразования и регистрации, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности диагностирования и расширения функциональных возможностей устройства, в него дополнительно введены второй коммутатор, три третьих коммутатора, три вторых блока управления, девять преобразователей кодов и в каждом из η каналов по одному аналого-цифровому преобразователю, .соединенному выходом с входом соответствующих (п-1) классификаторов параметров, выходы которых соединены с вторыми входами соответствующих (п-1) элементов сравнения, соединенных выходами с i-ми входами первого блока управле ния, вторая, группа выходов которого соединена с вторыми входами соответствующих ключей, соединенных выходами с соответствующими входами второго коммутатора, первая группа входов которого соединена с третьей группой выходов первого блока управления, которая соединена с первой группой входов блока преобразования и регистрации, выходы второго коммутатора соединены с соответствующими разрядными входами каждого из девяти преобразователей кодов, выходы которых соединены с первыми, вторыми и третьими входами соответствующих вторых блоков управления, соединенных выходами с входами соответствующих третьих коммутаторов, первый, второй и третий входы .которых соединены с выходами соответствующих преобразователей кодов, а выходы - соответственно с первым, вторым и третьим входами блока преобразования и регистрации.

2. Устройство по п.1, от л и чающееся тем,что первый блок управления содержит первый элемент задержки, генератор и по числу параметров двоичные счетчи ки,первые,вторые, третьи и четвертые элементы и, , первый выход генератора соединен с вторыми входами первых элементов И, второй выход - с вторыми входами чет вертых элементов и, входы блока соединены с первыми входами соответствующих первых элементов И и с вторыми входами двоичных счетчиков, выход каждого первого элемента И соединен с первым входом двоичного счетчика, выходы которого соединены с входами второго элемента И, подключенного выходом к соответствующему входу элемента задержки и к первому входу третьего Элемента И, второй вход.которого соединен с соответствующим выходом элемента задержки, а выход с первым входом четвертого элемента

SUJ070561

И, подключенного выходом к соответствующему выходу блока.

3. Устройство по п.1, о т л и чающееся тем, что второй блок управления содержит семь элементов совпадения и второй элемент задержки, первые входы первого, второго и четвертого элементов совпадения соединены с первым входом блока, второй вход которого соединен с вторыми входами первого и второго элементов совпадения и с первым входом третьего элемента совпадения, третий вход с третьим входом первого элемента совпадения и с вторыми входами треть его и четвертого элементов совпадения, выходы первых четырех элементов совпадения соединены с соответствующими входами второго элемента задержки, первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно с первыми входами пятого, шестого и седьмого элементов совпадения, вторые входы которых соединены соответственно с выходами второго, третьего и четвертого элементов совпадения, а выходы - с вторым, третьим и четвертым выходами блока, первый выход которого соединен с выходом первого элемента совпадения.