SU1100766A1

SU1100766A1 - Device for indicating failures in redundant systems

Info

Publication number: SU1100766A1
Application number: SU833558123A
Authority: SU
Inventors: Юрий Иванович Федоров; Светлана Ивановна Журавлева
Original assignee: Предприятие П/Я В-2203
Priority date: 1983-02-17
Filing date: 1983-02-17
Publication date: 1984-06-30

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНДИКАЦИИ ОТКАЗОВ В РЕЗЕРВИРОВАННЫХ СИСТЕМАХ, содержащее входные коммутаторы, к информационным входам которых подключены выходы резервированной системы, управл ющие входы соединены с входом дешифратора, а выходы - с соответствующими управл ющими входами мультиплексора , вькод которого соединен с входом реле времени, генератор тактов и цифровой индикатор, о т л и ч а ю щ е е с тем, что, с целью повьшени быстродействи и расширени области применени устройства, в негр введены кольцевой регистр, коммутатор сигналов, шесть элементов И и блок пам ти, выход генератора тактов соединен с сигнальным входом коммутатора сигналов, первый управл ющий вход которого св зан с выходом первого разр да кольцевого регистра, второй управл ющий вход -, с выходом реле времени, первый выход - с входом тактов кольцевого регистра, а второй выход - с входом дешифратора, выход которого соединен с адресным входом блока пам ти, информационные входы которого соединены с выходами соответ (П ствующих элементов И, а выход с входом цифрового индикатора, первые входы элементов И соединены с выходом мультиплексора, первый и восьмой &amp; с; информационные входы которого соединены с шиной питани , остальные информационные входы - с вторыми входами соответствующих элементов И и с выходами разр дов с второго по седьмой кольцевого регистра. О а сгA DEVICE FOR INDICATING FAILURES IN RESERVED SYSTEMS, containing input switches, to the information inputs of which the redundant system outputs are connected, the control inputs are connected to the input of the decoder and the outputs are connected to the corresponding control inputs of the multiplexer, which code is connected to the input of the time relay, the clock generator and the corresponding relay inputs of the multiplexer, which code is connected to the input of the time relay, the clock generator and the corresponding inputs of the multiplexer, the code of which is connected to the input of the time relay, the clock generator and the corresponding relay inputs of the multiplexer, the code of which is connected to the input of the time relay, the clock generator and the corresponding inputs of the multiplexer, which code is connected to the input of the time relay, the clock generator and the corresponding clock inputs of the multiplexer, which code is connected to the input of the time relay, the clock generator and the corresponding clock inputs of the multiplexer, which code is connected to the time relay input, the clock generator and the input of the multiplexer; a digital indicator, so that, in order to improve speed and expand the field of application of the device, a ring register, a signal switch, six AND elements and a memory block, the output of the clock generator is connected to the signal input of the signal switchboard, the first control input of which is connected to the output of the first digit of the ring register, the second control input -, the time relay output, the first output - of the clock input ring register, and the second output - to the input of the decoder, the output of which is connected to the address input of the memory unit, the information inputs of which are connected to the outputs of the corresponding (Forward elements And, and the output to the input of the digital indicator, the first inputs a and are connected to the multiplexer output, the first and the eighth &with; the information inputs of which are connected to the power bus, the remaining information inputs are with the second inputs of the corresponding And elements and with the outputs of the bits from the second to the seventh ring register. Oh a cr

Description

Изобретение относитс к автомати ке и контрольно-измерительной техни ке и может быть использовано дл ин дикации отказов в резервированных системах., Известно устройство дл индикации отказов, содержащее вентиль, логиче кие элементы И, ИЛИ, ЗАПРЕТ и триггер l. Недостатками данного устройства вл ютс большое число элементов, св зей между каналами и недостаточна оперативность и полнота контрол , так как в устройс ве индицируетс только факт отказа, а тип отказа не определ етс Известно устройство дл индикации отказов в резервированных си :темах z. Недостатками известного устройства неоперативность и сложность диагностики отказа, требук ца определенных навыков у оператора при манипулировании переключател и анализе результата по индикации, особенно при неисправност х на нескольких вы ходах различного вида. Наиболее близким к изобретению л етс устройство дл индикации отка зов в резервированных системах, содержащее коммутаторы, мультиплексор генератор тактов, репе времени, дешифратор , цифровой индикатор, шину питани , переключатель вида отказа, индикатор обобщенного сигнала, ключ повторного запуска 3j. Недостатком данного устройства в л етс низкое быстродействие, так ка контроль выходов резервированной сие темы прекращаетс при возникновении первого же отказа на каком-либо одном выходе, после чего требуетс участие оператора дл сн ти информа ции об отказе, определени вида отка за и отказавшего канала, а также дл повторного запуска генератора тактов возобнавл ющего контроль. Это ограничивает возможность применени уст- ройства в автоматизированных резервированных системах, где не предполагаетс или невозможно произвести ремонт иди замену отказавшего канала (или выхода}, но должен быть обеспечен непрерывный контроль и индикаци состо ни выходов резервированной системы, по которым можно .судить о возможности продолжени ее работы при наличии отказов каких-либо выходов до полного использовани резерва Цель изобретени - повышение быстродействи .и расширение области применени устройства. Поставленна цель достигаетс . тем, что в устройство дл индикации отказов в резервированных системах, содержащее входные коммутаторы, к информационным входам которых подключены выходы резервированной системы, управл ющие входы соединены с входом дешифратора, а выходы - с соответствующими управл ющими входами, мультиплексора , выход 4соторого соединен с входом реле времени, генератор тактов и цифровой индикатор, введены кольцевой регистр, коммутатор сигналов, шесть элементов И и блок пам ти, выход генератора тактов соединен с сигнальным входом коммутатора сигналов, первый управл ющий вход которого св зан с выходом первого разр да кольцебого регистра, второй управл ющий вход - с выходом реле времени, первый выход - с входом тактов кольцевого регистра, а второй выход - с входом дешифратора, выход которого соединен с адресным входом блока пам ти , информационные входы которого соединены с выходами соответствующих элементов И, а выход - с входом цифрового индикатора, первые входы элементов И соединены с выходом мультиплексора , первый и восьмой информационные входы которого соединены с шиной питани , сотальные информационные входы - с вторыми входами соответствуницих элементов И и с выходами разр дов с второго по седьмой кольцевого регистра. На чертеже представлена структурна схема устройства. Устройство содержит коммутаторы 1-3, мультиплексор 4, генератор 5 тактов, реле 6 времени, коммутатор 7 сигналов, дешифратор 8, кольцевой регистр 9, элементы И 10-15, блок 16 пам ти, цифровой индикатор 17. I Управл ю1цие входы коммутаторов 1-3 соединены между собой, с вторым выходом коммутатора 7 сигналов и с входом дешифратора 8, выходы коммутаторов 1-3 соединены с управл ющими входами Si, 52, 53 мультиплексора 4, информационные входы D 1 и D 8 ко торого подключены к шине питани так, что на них обеспечен уровень О, а нформационные входы Р2-Ф7 Соединены с выходами 2-7-го разр дов кольцевого регистра 9 соответственно, соединенными также с вторыми входами элементов И 10-15, первые входы которых объединены между собой и соединены с выходом мультигшексора 4 и с входом реле 6 времени, выход генератора 5 тактов соединен с сйгнальньм входом коммутатора 7 сигналов, первый управл ющий вход которого соединен с выходом первого разр да кольцевого регистра 9, второй управл ющий вход с выходом реле 6 времени, первый выход соединен с входом тактов кольцевого регистра 9. Выход дешифратора 8 и выходы Элементов И 10-15 соединены соответственно с адресным и информационными входами блока 16 пам ти , выход которого соединен с входом цифрового индикатора 17. Устройство работает следующим образом . В исходном состо нии в первом разр де регистра 9 записан О, во всех остальных разр дах 1. Сигналы генератора 5 через коммутатор 7 сигналов с его второго выхода поступают на управл ющие входы коммутаторов 1-3, которые поочередно подключают выходы резервированной системы к соответствующим управл ющим входам 51, 52, 53 мультиплексора А J который производит их сравнение. При совпадении сиг51алов на выходах резервированной системы на всех трех управл ющих входах мультиплексора 4 по вл ютс сигналы только О или 1, а на его вькоде - О, При рассогласовании сигналов на выходах резервированной системы и. соответственно на управл ющих входах мультиплексора 4, на его выходе по вл етс сигнал 1, который с задержкой, определ емой реле 6 времени, переключа ет коммутатор 7 сигналов таким образом , что сигналы генератора 5 не про ход т на второй выход коммутатора 7. сигналов, в результате чего прекраща етс опрос выходов резервированной системы, а дешифратор 8 остаетс в состо нии, которое соответствует, номеру выхода резервированной системы, в котором обнаружен отказ. Реле 6 времени примен етс в том случае, если сигналы от разных каналов резервированной системы поступают неодновременно и следует скомпенсировать их нормальный разброс ар времени. В предлагаемом устройстве в качестве реле времени может быть использован интегратор посто нной времени, превышающей величину допустимого разброса во времени сигналов с разных каналов. Сигнал с дешифратора 8, соответствующий номеру отказавшего выхода, поступает в блок 16 пам ти . После переключени коммутатора сигналов начинаетс автоматический поиск отказавшего канала и определение вида неисправности: сигналы генератора 5 через коммутатор 7 сигналов с его первого выхода подаютс на вход тактов кольцевого регистра 9, информаци в котором продвигаетс по кольцу с тактовой частотой, определ емой генератором 5. При этом сигнал логического О поочередно по вл етс на выходах со 2 по 7-й разр дов регистра, а также на ииформациоиМых входах D2-D7 мультиплексора 4 и на вторых входах элементов И 10-15. В тот момент, когда состо ние логического О на втором входе какого-либо из элементов И совпадет с переходом в О сигнала на выходе мультиплексора 4, а, значит и на первом входе этого элемента. На выходе элемента И по вл етс сигнал, который поступает в блок 16 пам ти. В таблице приведены состо ни мультиплексора 4. Из таблицы легко определить какой тип отказа или в каком канале приводит к переходу в О сигнала на выходе мультиплексора и к по влению сигнала на выходе соответствующего элемента И.The invention relates to automation and instrumentation and can be used to indicate failures in redundant systems. A device for indicating failures is known, comprising a valve, logical elements AND, OR, BAN and trigger l. The drawbacks of this device are a large number of elements, connections between channels and insufficient operability and completeness of control, since only failure is indicated in the device, and the type of failure is not known. A device for indicating failures in redundant C: themes z is known. The disadvantages of the known device are the inoperability and complexity of diagnosing a failure, requiring certain skills of the operator when manipulating the switch and analyzing the result of the indication, especially when there are malfunctions at several outputs of various types. The closest to the invention is a device for indicating failures in redundant systems, comprising switches, a multiplexer clock generator, turn-around time, a decoder, a digital indicator, a power bus, a fault type switch, a generic signal indicator, a restart key 3j. The disadvantage of this device is poor performance, since the monitoring of the outputs of the redundant system ceases when the first failure occurs on any one output, after which the operator’s participation is required to remove the failure information, determine the type of fault and the failed channel. and also to restart the clock generator of the resuming control. This limits the possibility of using the device in automated redundant systems, where it is not expected or impossible to repair or replace the failed channel (or output}, but continuous monitoring and indication of the state of the outputs of the redundant system must be provided, and it is possible to judge the possibility of continuation its operation in the presence of failures of any outputs before the full use of the reserve. The purpose of the invention is to increase the speed and expansion of the field of application of the device. This is achieved by the fact that the device for indicating failures in redundant systems, containing input switches, to the information inputs of which are connected the outputs of the redundant system, the control inputs are connected to the input of the decoder, and the outputs are from the corresponding control inputs of the multiplexer, output 4 of which is connected with a time relay input, a clock generator and a digital indicator, a ring register, a signal switch, six AND elements and a memory block are input; the clock generator output is connected to the signal input of the signal mute switch, the first control input of which is connected with the output of the first bit of the ring register, the second control input with the time relay output, the first output with the input of clock cycles of the register, and the second output with the decoder input, the output of which is connected to the address the input of the memory block, the information inputs of which are connected to the outputs of the corresponding elements I, and the output - with the input of a digital indicator; The power bus ports, the sotal information inputs are with the second inputs of the corresponding AND elements and with the outputs of the bits from the second to the seventh ring register. The drawing shows a block diagram of the device. The device contains switches 1-3, multiplexer 4, 5 clock generator, time relay 6, signal switch 7, decoder 8, ring register 9, elements 10-15, memory block 16, digital indicator 17. I Control inputs of switches 1 -3 are interconnected, with the second output of the signal switch 7 and with the input of the decoder 8, the outputs of the switches 1-3 are connected to the control inputs Si, 52, 53 of the multiplexer 4, whose information inputs D 1 and D 8 are connected to the power bus that the level O is provided on them, and the information inputs P2-F7 are connected to the outputs The 2-7th bits of the ring register 9, respectively, are also connected to the second inputs of the AND 10-15 elements, the first inputs of which are interconnected and connected to the output of the MultiGex 4 and to the input of the time relay 6, the output of the generator 5 cycles connected to the signal input the switch 7 signals, the first control input of which is connected to the output of the first bit of the ring register 9, the second control input with the output of the time relay 6, the first output is connected to the input of clock cycles of the ring register 9. The output of the decoder 8 and the outputs of the elements And 10-15 ineny respectively addressable and information input unit 16, a memory output coupled to an input of the digital indicator 17. The device operates as follows. In the initial state, in the first bit of the register 9, O is recorded, in all other bits 1. The signals of the generator 5 through the switch 7 of the signals from its second output go to the control inputs of the switches 1-3, which alternately connect the outputs of the redundant system to the corresponding controls to the inputs 51, 52, 53 of the multiplexer A J which produces their comparison. When the signals on the outputs of the redundant system coincide, all three control inputs of multiplexer 4 produce signals of O or 1, and on its code, O, When the signals at the outputs of the redundant system are mismatched and. respectively, at the control inputs of multiplexer 4, a signal 1 appears at its output, which, with a delay determined by time relay 6, switches the signal switch 7 so that the generator 5 signals do not pass to the second output of the signal switch 7. , as a result, the polling of the outputs of the redundant system is terminated, and the decoder 8 remains in a state that corresponds to the output number of the redundant system in which a failure was detected. Time relay 6 is used if signals from different channels of the redundant system arrive at the same time and their normal time spread should be compensated. In the proposed device, a time integrator that can be used as a time relay can be used in excess of the allowable time variation of signals from different channels. The signal from the decoder 8, corresponding to the number of the failed output, goes to memory block 16. After switching the signal switchboard, an automatic search for the failed channel and determination of the type of fault begins: the generator 5 signals through the signal switch 7 from its first output are input to the clock cycles of the ring register 9, the information in which moves along the ring with a clock frequency determined by the generator 5. a logical O signal appears alternately at the outputs 2 through 7 of the register bits, as well as at the information inputs of D2-D7 multiplexer 4 and at the second inputs of AND 10-15 elements. At that moment, when the state of the logical O on the second input of any of the elements And coincides with the transition to O of the signal at the output of multiplexer 4, and, therefore, at the first input of this element. At the output of the element And there is a signal that enters the memory block 16. The table shows the states of multiplexer 4. From the table it is easy to determine what type of failure or in which channel leads to the transition to the O signal at the output of the multiplexer and to the appearance of a signal at the output of the corresponding element I.

Сигнал на входе блока 16 пам ти, поступающий с депшфратора 8 и соответствующий номеру отказавшего выхода , разрешает прохождение сигнала с выхода элемента И на соответствующую чейку пам ти, котора устанавливаетс в единичное состо ние. Эта чейка однозначно определ ет номер отказавшего выхода, канала и вид отказа,The signal at the input of the memory block 16, coming from the depotfrarator 8 and corresponding to the number of the failed output, allows the signal from the output of the AND element to pass to the corresponding memory cell, which is set to one state. This cell uniquely identifies the number of the failed output, the channel and the type of failure,

В момент времени, .когда, пройд через все разр ды кольцевого регистра 9, сигнал О вновь записываетс в его первый разр д, по сигналу, поступающему с выхода первого разр да, произойдет переключение коммутатора 7 сигналов так, что сигналы генератора 5 не поступают на его первый выход , а следовательно и на вход тактов кольцевого регистрах9, который останетс в исходном состо нии. В то же врем сигналы генератора 5 проход т на второй выход коммутатора 7 сигналов и возобновл етс опрос выходов резервированной системы. При по влении отказа в каком-либо другом выходе вновь происходит запись в блок 16 пам ти информации об отказавшем выходе, номере канала и виде отказа аналогично описанному выше.At the point in time, when it passes through all the bits of the ring register 9, the signal O is again recorded in its first bit, the signal from the output of the first bit will switch the signals switch 7 so that the signals of the generator 5 do not arrive at its first output, and therefore to the input of clock cycles of the ring registers 9, which will remain in the initial state. At the same time, the signals of the generator 5 are passed to the second output of the switch 7 signals and the polling of the outputs of the redundant system is resumed. When a failure appears in any other output, information about the failed output, the channel number and the type of failure is recorded again in memory block 16 in the same way as described above.

Информаци , хран ща с в блоке 16 пам ти, высвечиваетс на цифровом индикаторе .The information stored in memory block 16 is displayed on a digital indicator.

Таким образом, применение предлагаемого устройства позвол ет автоматически без участи оператора получить информацию номера отказавшего выхода, канала и тица отказа в нем, автоматически продолжать контроль остальных выходов резервированной системы, и иметь полнуй картину состо ни резерва в ней.Thus, the use of the proposed device allows automatically, without the operator's participation, to obtain information on the number of the failed output, the channel and the failure pattern in it, automatically continue monitoring the remaining outputs of the redundant system, and have a full picture of the state of the reserve in it.

Кроме того, информацию, хран щуюс в блоке пам ти, после соответствующей обработки можно использовать дл автоматического управлени резервированной системой (включение ненагруженного резерва, фазирование каналов при сбо х и т.п.).In addition, the information stored in the memory block, after appropriate processing, can be used for automatic control of the redundant system (switching on unloaded reserve, phasing of channels during a crash, etc.).

Все зто повьш1ает быстродействие устройства индикации отказов и расшир ет область его применени дл автоматизированных систем, работающих с минимальным участием оператора.All this increases the speed of the fault indication device and expands its scope for automated systems that work with minimal operator participation.

К шине питани To the power rail

uHuH

SS

If 5 SIf 5 S

11eleven

ISIS

Claims

DEVICE FOR INDICATING FAILURES IN RESERVED SYSTEMS, containing input switches, the information inputs of which are connected to the outputs of the redundant system, control inputs are connected to the input of the decoder, and the outputs are connected to the corresponding control inputs of the multiplexer, the output of which is connected to the input of the time relay, clock generator and digital indicator It is noteworthy that, in order to increase the speed and expand the scope of the device, a ring register, a signal switch, six elements And the memory block, the output of the clock generator is connected * to the signal input of the signal switch, the first control input of which is connected to the output of the first category of the ring register, the second control input with the output of the time relay, the first output is the input of the clock cycles of the ring register, and the second output is with the input of the decoder, the output of which is connected to the address input of the memory block, the information inputs of which are connected to the outputs of the corresponding elements And, and the output - with the input of the digital indicator, the first inputs of the elements AND are connected to Odom multiplexer, the first and eighth data inputs of which are connected to the power bus, the other data inputs - with the respective second inputs of AND gates and output bits from the second to seventh ring register.

and the indicator type 20 to the invention of yavindication on the systems, the somul multiplexer, if it occurs on any one, is required to remove the information definition of the type of failure also for

I 1100766