SU1170466A1 - Устройство дл определени показателей надежности объектов - Google Patents

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ ОБЪЕКТОВ , содержащее генератор тактовых . импульсов, два счетчика, два блока сравнени , блок пам ти, два элемента И, отличающеес  тем, что,с целью расширени  области применени  устройства за счет определени  текущих и прогнозируемых показателей надежности объектов на этапе эксплуатации, момента проведени  профилактических работ и повьшени  точности , в него введены два вычислительных блока, три счетчика, пульт управлени , третий блок сравнени , блок индикации, причем выход генератора соединен с первыми входами элементов И, вторые входы которых соединены соответственио с первым и вторым входом устройства, выход первого элемента И соединен с входом первого счетчика, вых(д второго элемента И соединен с входом второго счетчика, выходы первого и второго счетчиков соединены соответсвенно с первым и вторым входами первого вычислительного блока, первый выход которого соединен с вторыми входами блока индикации и третьего блока сравнени , третий , четвертый и п тый входы устройства соединены соответственно с входами третьего, четвертого и п того счетчиков, выходы четвертого и п того счетчиков соединены соответственно с первыми входами первого и второго блоков сравнени , выходы которых соединены с вторым и третьим входами второго вычислительного блока соответственно , выход третьего счетчика соединен с первым входом второго вычислительного блока, второй выход .которого соединен с первым входом блока пам ти, третий и четвертый входы этого блока соединены соответственно с вторыми входами первого и второго (Л блоков сравнени , второй выход пульта управлени  соединен с п тым входом первого вычислительного блока, а первый выход - с вторым входом блока .пам ти,соединенного вторым выходом с первым входом третьего блока сравнени , выход которого соединен с первым входом блока индикации. 2, Устройство по П.1, отличающеес  тем, что первый вычисли- . N тельный блок содержит коммутатор, о: сумматор, умножитель, делитель, узел а вычислени  функции в и элемент ИЛИ, входы вычислительного блока соединены с одноименными входами коммутатора , первый и второй, третий и четвертый, п тый и шестой, седьмой и восьмой выходы которого соединены соответственно с первыми и вторыми входами сумматора, умножител , делител  и узла вычислени  функции в , выходы которых соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым входами элемента ИЛИ и с

Description

шестым, седьмым, восьмым и дев тым входами коммутатора, выход сумматора соединен с вторым выходом блока, п тый выход блока соединен с п тым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым выходом блока. , .3, Устройство по П.1, о т лИ чающеес  тем, что второй вычислительный блок содержит шестой счетчик, второй сумматор и второй

70466

делитель, второй и третий выход блока соединены с входом шестого счетчика , выходом соединенного с первым входом второго сумматора, выход которого соединен с первым входом второго делител , выход последнего соединен с выходом блока, а вторые выходы второго сумматора и второго делител  .соединены с первым входом блока .

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано дл  определени  текущих и прогнозируемых показателей надежности технических объектов. Цель изобретени  - расширение области применени  устройства за счет определени  текущих и прогнозируемых показателей.надежности технических объектов на этапе эксплуатации, момента проведени  профилактических работ и повышени  точности. На фиг.1 изображена блок-схема ycтpoйcтвai на фиг.2 и 3 -блок-схемы вычислительных блоков. Устройство содержит (фиг.1) генератор 1 тактовых импульсов, элементы И 2 и 3, счетчики 4-8, блоки 9 и 10 сравнени , вычислительные блоки 11 и 12, пульт 13 управлени , блок 14 пам тиj третий блок 15 сравнени  и блок 16 индикации. Блок 11 содержит (фиг.2) коммутатор 17, сумматор 18, умножитель 19, делитель 20, узел 21 вычислени  функции е и элемент ИЛИ 22. Блок 12 содержит (фиг.З) счетчик 23, сумматор 24 и делитель 25. На фиг.1 обозначены входы 26 и 27 потенциальных сигналов исправного и неисправного состо ни  объекта соответственно , входы 28-30 импульсных сигналов о случайных событи х и на объекте отказ, сбой к ошибка соответственно , вход 31 импульсного сигнала наступлени  режима Профилактика при исправном состо нии объекта. Принцип рабо ы устройства состоит в подсчете времени, в течение которого объект находитс  в исправном со пр зо мо вы по ка гд гд P( гд о нии, времени восстановлени  отказах,.а также количество откаг сбоев и случайных ошибок между нтами профилактик с последующим слением текущих и прогнозируемых зателей надежности; реднего времени наработки на отTO по зависимости отрезок времени от i-1 до -го отказа, в течение которого объект находитс  в исправном состо нии; ROJH- количество отказов; реднего времени восстановлени  о зависимости Tpj - отрезок времени от -го отрезка до момента восстановлени  исправного состо  ни  объекта; еро тности безотказной работы по зависимости P(t) . (3) t - промежуток времени, на который определ етс  веро тность безотказной работы; ei - коэффидаент, который определ етс  на интервале времен между последней профилактикой и текущим моментом, учитывающий уменьшение среднего времени наработки на отказ за счет-случайных отказов и сбоев коэффициента готовности К по зависимости ,Тб коэффициента оперативной готовнос ти Кдр по зависимости (t). (5) Лри этом Kj. определ ет веро тность нахождени  объекта в исправном состо нии в текущий момент времени, а данную веро тность с учетом веро тности безотказной работы 8 течение заданного промежутка времени При расчете прогнозируемых показа телей готовности и безотказности в отличие от традиционных показателей надежности рассчитываетс  коэффициент ot,, значение которого определ ет с  по зависимости .cь -v-ou где п ткЧтк - «, Пд - математическое ожидание ( среднее значение) количест ва отказов объекта на интер вале между профилактиками, которое определ етс  по ста тическим данным о надежности функционировани  объекта и хранитс  в блоке 14 пам ти; п - количество отказов объекта на .текущем интервале времени после последних профилак тических работ, которые фик сируютс  в счетчике 6, Пульт 13 управлени  предназначен дл  задани  режимов работы и занесени  исходных данных в блок 14 пам ти Блок 14 пам ти содержит семь регистров , которые предназначены: первый - дл  хранени  среднего времени наработки на отказ Т, , второй - сред него времени восстановлени  Tg, третий - значени  промежутка времени t, четвертый - среднего количества отказов между профилактиками п,, п тьй и шестой - пороговых значений етк лк вдьмой - дл  хранени  порогового значени  одного из показателей надежности Т,, P(t), , К.. Блок 15 сравнени  предназначен дл  выдачи сигнала о необходимости проведени  профилактических работ на объекте, вырабатываемого по результатам сравнени  требуемых (пороговых ) и расчетных показателей надежности . Блок 16 индикации предназначен дл  отображени  вычисленного значени  показател  надежности и момента проведени  профилактических работ на объекте. На входы 26 и 27 устройства со схем контрол  объекта поступают потенциальные сигналы исправного и неисправного состо ни  соответственно , на входы 28 - 30 - импульсные сигналы о случайных событи х на объекте: отказ, сбой, ошибка соответственно , -на вход 31 - импульсный сигнал наступлени  р.ежима Профилактика при исправном состо нии объекта , который обнул ет счетчики 6-8. Устройство работает следующим образом . . Генератор 1 используетс  дл  преобразовани  инте рвалов времени исправного и неисправного состо ний объекта, задаваемого потенциальным сигналом в двоичный код, который фиксируетс  в счетчиках 4 и 5 соответственно . Счетчики 6-8 подсчитывают соответственно количество отка- зов, сбоев и ошибок в период между профилактиками. При переводе объекта , в режим Профилкатика счетчики 6-8 устанавливаютс  в нулевое состо ние. Кроме того, счетчики 7 и 8 обнул ютс  при выработке сигналов соответств нно с выходов блоков 9 и 10. Значени  счетчиков 7 и 8 сравниваютс  соответственно в блоках 9 и 10 с пороговыми значени ми среднего количества сбоев иошибок на отказ. Если значени  счетчиков достигают пороговые значени , то с блоков 9 и 10 поступают сигналы о возможном постепенном отказе в блок 12 на счетчик 23, который осуществл ет подсчет спрогнозированных отказов. Количество спрогнозированных отказов опреде етс  по следующим формулам: сбn - цела  часть оы Пд - цела  часть где п, n количества спрогнозированных отказов на текущем интервале вре мени после последних профилактических работ , содержимое счетчика 7, которое определ ет количество сбоев второго вида на текущем интервале после последних профилактичес ких работ, содержимое счетчика 8 которое определ ет ко личество сбоев первог вида на текущем интер вале после последних профилактических рабо математическое ожидание количества сбоев ,. первого и второго вид на интервале между профилактическими работами , которое определ етс  по статическим данным о надежнос ти функционировани  объекта и хранитс  в блоке 14 пам ти. На сумматоре 24 определ етс  общее количество отказов (возникакщих ч С4 от ИЛИ спрогнозированных) Затем на делителе 25 осуществл етс  -« вычисление коэффициента оС по зависимости (5). Вычисленный коэффициент поступает на четвертый вход блока 11 в котором он используетс  при вычислении прогнозируемых показателей надежности . На первый вход блока 11 счетчика 4 поступает значение времени Тц, на второй вход - значение времени Т«, на третий вход из первого , второй и третьего регистров блока 14 пам ти поступают значени  TO, Т и t. Причем среднее врем  наработки на отказ То корректируетс  после каждого отказа объекта и заноситс  в первый регистр блока 14, а среднее врем  восстановлени  Т корректируетс  после каждого момента восстановлени  исправного состо ни  объекта. Коррекци  производитс  по (у1едую им зависимост м; . V,.,GM) Те,-.,(ЬТр; ТоП; i где Т 1 - среднее врем  наработки на i-й отказ; Т. среднее врем ,наработки на (1-1)-й отказ; Т . - текущее врем  наработки на 1-й отказ-. То- - среднее врем  восстановлени  на 4 -м отказе , Тп. - среднее врем  восстановлени  при (-1-1 )-м отказеJ Тр. - текущее врем  восстановлени  при i-M отказе. В зависимости от заданного на пульте 13 режима работы блок 11 определ ет соответствующий текущий или прогнозируемый показатель надежности . Например, вычисление К осуществл етс  следующим образом. На третий вход коммутатора 17 из первого и второго регистров блока 14 поступают значени  времен Т,, и Тц , а на четвертый - из блока 12 коэффициента Л. При вычислении прогнозируемого показател  надежности на умножителе 19 значение времени Т унножаетс  на коэффициент в. . При этом значение среднего . ;об . ,к + к т.е. врем  ( о() определ етс  с учетом спрогнозированньрс отказов (по случайным сбо м и ошибкам). Далее на сумматоре 18 вычисл етс  сумма ЛТо+Tj и на делителе 20 величина То делитс  на сумму . Вычисенный показатель надежности К|. через .элемент ШШ 22 поступает на индикатор 16 и блок 15, в котором сравниваетс  с требуемым показателем, хран щимс  в седьмом регистре блока 14. Аналогично по соответствующим зависимост м определ ютс  другие показатели надежности.

71170466

Момент необходимости проведени  профи .лактических работ на объекте определ ет- Сигнал о необходимости проведени  с  при невыполнении одного из условийпрофилактических работ на объекте

Te ToJК К выдаетс  на блок 16,

г

27

гв

29

У.О

JO

J/

.

д

P(t) P(t)i К,,гКд .

fj

fS

74

I

.f

L

Of77ffffJ4

J

JO

Фиг.1

сриг. 2

Hffj.f4

Claims (3)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ ОБЪЕКТОВ, содержащее генератор тактовых импульсов, два счетчика, два блока сравнения, блок памяти, два элемента И, отличающееся тем, что,с целью расширения области применения устройства за счет определения текущих и прогнозируемых показателей надежности объектов на этапе эксплуатации, момента проведения профилактических работ и повышения точности, в него введены два вычислительных блока, три счетчика, пульт управления, третий блок сравнения, блок индикации, причем выход генератора соединен с первыми входами элементов И, вторые входы которых соединены соответственно с первым и вторым входом устройства, выход первого элемента И соединен с входом первого счетчика, вых<?д второго элемента И соединен с входом второго счетчика, выходы первого и второго счетчиков соединены соответсвенно с первым и вторым входами первого вычислительного блока, первый выход которого соединен с вторыми входами блока индикации и третьего блока сравнения, тре тий, четвертый и пятый входы устройства соединены соответственно с входами третьего, четвертого и пятого счетчиков, выходы четвертого и пятого счетчиков соединены соответственно с первыми входами первого и второго блоков сравнения, выходы которых соединены с вторым и третьим входами второго вычислительного блока соответственно, выход третьего счетчика соединен с первым входом второго вычислительного блока, второй выход .которого соединен с первым входом блока памяти, третий и четвертый входы этого блока соединены соответственно с вторыми входами первого и второго блоков сравнения, второй выход пульта управления соединен с пятым входом первого вычислительного блока, а первый выход - с вторым входом блока .памяти,' соединенного вторым выходом с первым входом третьего блока сравнения, выход которого соединен с первым входом блока индикации.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что первый вычислительный блок содержит коммутатор, сумматор, умножитель, делитель, узел вычисления функции в * и элемент ИЛИ, входы вычислительного блока соединены с одноименными входами коммутатора, первый и второй, третий и четвертый, пятый и шестой, седьмой и восьмой выходы которого соединены соответственно с первыми и вторыми входами сумматора, умножителя, делителя и узла вычисления функции в * , выходы которых соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым входами элемента ИЛИ и с шестым, седьмым, восьмым и девятым входами коммутатора, выход сумматора соединен с вторым выходом блока, пятый выход блока соединен с пятым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым выходом блока.

, ,3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что второй вычислительный блок содержит шестой счетчик, второй сумматор и второй делитель, второй и третий выход блока соединены с входом шестого счетчика, выходом соединенного с первым входом второго сумматора, выход которого соединен с первым входом второго делителя, выход последнего соединен с выходом блока, а вторые выходы второго сумматора и второго делителя .соединены с первым входом блока .