SU1179374A1

SU1179374A1 - Device for registering failures

Info

Publication number: SU1179374A1
Application number: SU843725027A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Иванович Бецков; Виктор Иванович Стеценко; Олег Николаевич Вишневский
Priority date: 1984-01-13
Filing date: 1984-01-13
Publication date: 1985-09-15

Abstract

УСТРОЙСТВО РЕШСТРАЦИИ ОТКАЗОВ , содержащее блок датчиков отказов , подключенных выходами ко входам блока нормализации, блок регистрации , тактовый генератор, соединенный выходом со входом первого счетчика импульсов, и N каналов, каждый из которых состоит из блока задани номера канала, регистра, первого и второго коммутаторов, подключенных информационными входами к выходам первого счетчика импульсов , отличающеес тем, что, с целью расширени функциональных возможностей, в него введены генератор импульсов и элемент ИЛИ и в каждый канал первые, вторые и третьи элементы И, второй и третий счетчики импульсов, триггер, элемент задержки , дифференцирующий элемент, управл емый генератор импульсов, распределитель импульсов и третий коммутатор, подключенный выходами к соответствующим входам элемента ШШ, информационными входами - к выходам регистра, а управл ющим входом - к входу элемента задержки, к первому выходу распределител импульсов, к нулевому входу триггера к управл ющему входу второго коммутатора и к входу Запрет, генерации, управл емого генератора.импульсов, соединенного входом Запуск с управл ющим входом первого коммутатора и с вторым выходом распределител импульсов , св занного входом с выходом дифференцирующего элемента, подключенного входом к соответствующему выходу блока нормализации к первому входу первого элемента И, св занного выходом с первым входом второгоэлементв . И, подключенного вторьм § входом к нулевому выходу триггера, а выходом - к счетному входу второго счетчика, св занного сбросовым входом со сбросовым входом регистра , с выходом линии задержки и со сбросовым входом третьего счетчика, а выходами - со входами третьего элемента И, подключеннбго выходами к единичному входу триггера и к дервому информационному входу регистра , св занного вторыми информаСО ционными входами с выходами первого : коммутатора, третьими информационными входами - с выходами второго коммутатора, четвертыми информационными входами - с выходами блока задани номера канала, а п тыми информационными входами - с выходами третьего счетчика, подключенного счетным входом с выходом управл емого генератора импульсов, причем выход генератора импульсов соединен со вторыми входами первых элементов И всех каналов, а вход блока регистрации подключен к выходу элемента ИЛИ.DEVICE RESOLUTION OF FAILURES, containing a block of failure sensors connected by outputs to the inputs of the normalization unit, a registration unit, a clock generator connected by an output to the input of the first pulse counter, and N channels, each of which consists of a block specifying the channel number, register, first and second switches connected by information inputs to the outputs of the first pulse counter, characterized in that, in order to expand the functionality, a pulse generator and an OR element are introduced into it The first, second and third And elements, the second and third pulse counters, the trigger, the delay element, the differentiating element, the controlled pulse generator, the pulse distributor and the third switch connected by outputs to the corresponding inputs of the NL, information inputs to the register outputs, and control input - to the input of the delay element, to the first output of the pulse distributor, to the zero input of the trigger to the control input of the second switch and to the input of the Inhibit, generation, controlled oscillator.pulse connected to the input. Starting from the control input of the first switch and with the second output of the pulse distributor connected to the output of the differentiating element connected by the input to the corresponding output of the normalization unit to the first input of the first element I connected to the first input of the second element. And connected to the second § input to the zero output of the trigger, and the output to the counting input of the second counter connected by a reset input to the reset input of the register, the output of the delay line and the reset input of the third counter, and outputs the inputs of the third And element connected outputs to the single input of the trigger and to the first information input of the register associated with the second informational inputs for the outputs of the first: the switch, the third information inputs with the outputs of the second switch, the fourth information Auxiliary inputs — with outputs of a block specifying a channel number, and with fifth information inputs — with outputs of a third counter connected by a counting input with an output of a controlled pulse generator, the output of a pulse generator connected to the second inputs of the first AND elements of all channels, and the input of a registration block connected to the output of the element OR.

Description

11 Изобретение относитс к вычислительной технике и автоматизированным системам управлени и может быть использовано дл контрол и регистра ции исходных данных дл расчета показателей надежности элементов систе в процессе эксплуатации. Цель изобретени - расширение фун циональных возможностей устройства. На фиг.1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 - временна диа грамма потоков отказов и восстановле ний . Устройство содержит блок 1 датчиков отказов, блок 2 нормализации, блок 3 регистрации, тактовый генератор 4, первый счетчик 5 импульсов, генератор 6 импульсов, элемент ИЛИ 7, и N каналов, каждьй из которых с стоит из первого 8 и второго 9 комму таторов, блока 10 задани номера канала , регистра 11, первого элемента 12, второго элемента И 13, второго . счетчика 14 импульсов, третьего элемзнта И 15, триггера 16, дифференцирующего элемента 17, распределител 18 импульсов, управл емого генератора 19 импульсов, третьего счетчика 20, элемента 21 задержки и третьего коммутатора 22. Дл полной характеристики потока отказов и восстановлений (фиг.2) и paq4eTa показателей надежности (1) (10) необходимы следующие исходные данные: моменты времени возникновени устойчивых (. ) и самоустран ющихс (tjjj...) отказов, моменты времени окончани устойчивых (toy ) и С-ЬосР самоустран 1ощихс (i.) отказов, вре ( ttj; ) м восстановлени устойчивых и само стран ющихс ( tg- ) отказов. Дл регистрации моментов времени возникновени отказов t. Ъе моментов времени окончани отказов оу ос предназначены тактовый генератор, первый счетчик (текущего времени), первьй и второй коммутаторы (моментов времени возникновени отказов и моментов времени окончани отказов), блоки вьщелени импульсов, регистры. Дл регистрации времени восстановлени предназначены диффере цирующие элементы (RC-цепочки), блоки выделени импульсов, управл емые генераторы импульсов, третьи счетчики (счетчики времени восстановлени ) . 4 Устройство работает следующим образом. При возникновении отказа элемента в процессе функционировани системы на выходе соответствующего датчика отказа по вл етс импульс, длительность которого соответствует времени нахождени данного элемента в состо нии отказа ti,. .С выхода блока 1 датчиков сигналы об отказах поступают в блок 2 нормализации, с соответствующего выхода которого сигнал поступает в соответствующий канал на вход элемента И 12, предназначенного дл передачи импульсов с генератора 6 через элемент И 13 на вход счетчика 14 в течение восстановлени работоспособности элемента. В дальнейшем полагаетс , что если длительность времени восстановлени работоспособности ) -го элемента объекта ti, (которьй соответствует длительности импульсов с датчиков отказов элементов кон1 ) меньше выгтролируемого объек1(а бранного времени i. , то произощел самоустран кйцийс если же длительность времени восстановлени больше времени , то произошел устойчивый отказ. Численное значение Т дл различных систем различно , но, как правило, не превышает .1-2 с. За это врем устранение отказа обслуживающим персоналом практически невозможно. Следовательно , сравнение Tj. с С вл етс достаточным дл определени характера отказа (устойчивый или сбой). Элемент И 13 предназначен дл того , чтобы исключить возможные случаи переполнени счетчика 14. Счетчик 14 предназначен дл подсчета импульсов, следующих с генератора 6 в течение времени восстановлени 4 Разр дность счетчика 14 и частота импульсов с генератора 5 выбираетс таким образом, чтобы за врем t он был полностью заполнен импульсами с генератора 6. V 1 с и частоте Например, при импульсов с генератора 6 1 1 кГц разр дность счетчика 14 можно выбрать равной п 10 с точностью 2% (1111111111 1023), так как в этом случае за врем t 1 с на вход счетчика 14 с генератора 6 поступит 1000 (импульсов). Выходы со всех разр дов счетчика 14соединены с входами элемента И 15 причем количество входов у элемента 15равно количеству разр дов счетчика 14. При этом, если до окончани восстановлени происходит заполнение счетчика 14, то с выхода элемента И 15 передаетс в регистр 11 сигнал, свидетельствующий о возникновении устойчивого отказа (при отсутствии такого сигнала считаетс , что возник самоустран юпщйс отказ). В исходном состо нии триггер 16 с раздельными входами находитс в состо нии О. С нулевого выхода триггера 16 сигнал поступает на второй вход элемента И 13, обеспечива тем самым прохождение импульсов с генератора 6 на вход счетчика 14 в врем поступлени импульсов на вход элемента И 12. При полном заполнении счетчика 14 сигнал с выхода элемента И 13 поступает на единичный вход триггера 16, перевод его в состо ние 1. С нулевого выхода триггера 16 сигнал О не позвол ет прохождени через элемент И 13 импульсов с генератора 6, предотвраща тем самым переполнение счетчика 14. С выхода блока 2 нормализации сигнал об отказе элемента поступает также на вход элемента дифференцировани (РС-звено), с выхода которого снимаетс короткий положительный импульс в момент возникновени отказа элемента (Ьс короткий отрицательный импульс в момент окончани восстановлени iou- (.).. Распределитель 18 импульсов предназначен дл разделени положительных и отрицательных импульсов, поступаю1ЦИХ на вход блока. С первого выхода распределител 18 снимаютс отрицательные импульсы, со второго - положительные . Распределитель представл ет собой два диода, на соединенные между собой противоположные входы ко торых подаютс импульсы с элемента дифференцировани . Со второго выхода блока 18 положительньй импульс запускает управл е мый тактовый генератор 19, с выхода которого начинают вьщаватьс импульс с периодом, например, 1 с. С первого выхода блока 18 отрицательный импуль поступа на вход Запрет генерации управл емого генератора 19 импульсов прекращает генерацию импульсов. Сле744 довательно, с выхода счетчика 2С, считающего врем в реальном масшта6ej снимаетс врем восстановлени работоспособности элемента ty с которое подаетс в регистр 11. Тактовый генератор 4 вырабатывает импульсы с периодом, например, 1с, которые поступают на вход первого счетчика 5 (счетчик текущего времени ) , считающего врем в реальном масштабе. С выхода счетчика 5 текущее врем подаетс через коммутаторы 8 и-9 на регистры 11 по сигналам с блоков 18. С первого выхода блока 18 сигнал также поступает на нулевой вход триггера с нулевого выхода которого сигнал 1 поступает на второй вход элемента И 12, обеспечива тем самым анализ следующего возможного отказа элемента, на второй вход коммутатора 8 (коммутатор момента времени окончани отказа), обеспечива тем самым запись в регистр момента времени окончани восстановлени работоспособности элемента; на вход элемента 21 задержки , с выхода которого сигнал осуществл ет сброс в исходное состо ние счетчика 14 и регистра (элемент задержки предназначен дл того, чтобы сброс состо ни счетчика 14 и регис ра 11 осуществить после того, как информаци об отказе элемента будет передана на регистрацию длительность задержки должна быть не менее длительности передачи информации через коммутатор 22), на второй вход коммутатора 22, предназначенного дл передачи на регистрацию информации об отказе элемента сразу же после окончани восстановлени работоспособности адемента . . С второго выхода блока 18 сигнал поступает также на второй вход первого коммутатора 8 (коммутартор момента времени возникновени отказов), обеспечива тем самым запись в регистр момента времени возникновени отказов. Номер канала и, следовательно, номер отказавшего элемента поступает на регистр 11 от блока задани номера канала, который в простейшем случае может быть реализован набором переключателей. Информаци об отказах элемента поступает с блоков 15, 20, 8, 9 и 10 на единичные входы соответствующих 11 The invention relates to computer technology and automated control systems and can be used to monitor and record source data for calculating the reliability indicators of system elements during operation. The purpose of the invention is to expand the functional capabilities of the device. Figure 1 presents the block diagram of the device; Fig. 2 shows the temporal diagram of the flows of failures and recoveries. The device contains block 1 of failure sensors, block 2 of normalization, block 3 of registration, clock generator 4, first counter 5 pulses, generator 6 pulses, element OR 7, and N channels, each of which consists of the first 8 and second 9 switches, unit 10 sets the channel number, register 11, the first element 12, the second element And 13, the second. a pulse counter 14, a third element AND 15, a trigger 16, a differentiating element 17, a pulse distributor 18, a controlled pulse generator 19, a third counter 20, a delay element 21 and a third switch 22. For a full response of the failure and restoration flow (Figure 2) and paq4eTa reliability indicators (1) (10) the following initial data are needed: the moments of occurrence of stable (.) and self-eliminating (tjjj ...) failures, the moments of time of the end of stable (toy) and С-Boson self-eliminating (i.) failures, time (ttj;) m restored and sustainable and self-propelling countries (tg-) failures. To register the instants of time for the occurrence of failures t. The timing of the end of the failures of the OS are the clock generator, the first counter (of the current time), the first and second switches (the time of occurrence of the failures and the time of the end of the failures), the blocks of latching pulses, the registers. Differentiating elements (RC chains), pulse extraction units, controlled pulse generators, and third counters (recovery time counters) are used to register the recovery time. 4 The device operates as follows. When a failure occurs during the operation of the system, an impulse appears at the output of the corresponding failure sensor, the duration of which corresponds to the residence time of this element in the failure state ti ,. From the output of the sensor unit 1, the signals about failures go to the normalization unit 2, from the corresponding output of which the signal enters the corresponding channel at the input of the element 12, which is intended to transmit pulses from the generator 6 through the element 13 at the input of the counter 14 during the restoration of the element . It is further assumed that if the duration of the restoration of working capacity of the th element of the object ti (which corresponds to the duration of the pulses from the fault sensors of the elements of the end 1) is less than the gain of the object (and the time i.), Then the recovery time is longer than then a steady failure occurred. The numerical value of T for different systems is different, but, as a rule, does not exceed .1-2 s. During this time, the elimination of the failure by the service personnel is almost impossible O. Consequently, comparison of Tj. with C is sufficient to determine the nature of the failure (steady or failure). Element I 13 is designed to eliminate possible cases of overflow of counter 14. Counter 14 is designed to count pulses from generator 6 during recovery time 4 The counter size of the counter 14 and the frequency of the pulses from generator 5 is chosen so that during time t it is completely filled with pulses from the generator 6. V 1 s and frequency For example, when the pulses from the generator are 6 1 1 kHz, the counter is 14 n can be chosen equal to within 10% 2 (1111111111 1023), since in this case for the time t January 1000 (pulses) to arrive at the input of the counter 14 with a generator 6. The outputs from all bits of the counter 14 are connected to the inputs of the element 15 and the number of inputs to the element 15 is equal to the number of bits of the counter 14. In this case, if the counter 14 is filled with the counter 14, then from the output of the element 15 the signal indicating the occurrence of a sustained failure (in the absence of such a signal, it is considered that a self-elimination failure has occurred). In the initial state, the trigger 16 with separate inputs is in the state O. From the zero output of the trigger 16, the signal arrives at the second input of the element I 13, thereby ensuring the passage of pulses from the generator 6 to the input of the counter 14 at the time of arrival of the pulses at the input of the element And 12 When the counter 14 is completely filled, the signal from the output of the element I 13 enters the single input of the trigger 16, converting it to the state 1. From the zero output of the trigger 16, the signal O does not allow the pulses from the generator 6 to pass through the element 13 and thus prevent the completion of the counter 14. From the output of block 2 of normalization, the element failure signal also goes to the input of the differentiation element (PC link), from whose output a short positive impulse is removed at the moment the element fails (Lc is a short negative impulse at the moment of the end of recovery iou- (. ) .. The distributor 18 pulses is designed to separate the positive and negative pulses fed to the input of the block. Negative pulses are removed from the first output of the distributor 18, and positive pulses from the second. The distributor consists of two diodes, to the interconnected inputs of which are fed pulses from the differentiation element. From the second output of block 18, a positive pulse triggers a controlled clock generator 19, from which output a pulse with a period of, for example, 1 s, starts. From the first output of block 18, a negative pulse at the input to the Inhibition of the generation of a controlled generator of 19 pulses stops the generation of pulses. Next, from the output of the counter 2C, which counts the time in real time, the recovery time of the element ty c is recorded and fed into the register 11. The clock generator 4 generates pulses with a period of, for example, 1s, which is fed to the input of the first counter 5 (current time counter) counting time in real time. From the output of counter 5, the current time is fed through switches 8 and -9 to registers 11 by signals from blocks 18. From the first output of block 18, the signal also goes to the zero input of the trigger from the zero output of which signal 1 goes to the second input of the And 12 element, ensuring that the analysis of the next possible failure of the element itself, to the second input of the switch 8 (switch of the time of the end of the failure), thereby providing a record in the register of the point of time of the completion of the restoration of the element's operability to the input of the delay element 21, from the output of which the signal resets the counter 14 and the register (the delay element is designed to reset the state of the counter 14 and the register 11 after the element failure information is transmitted to registration, the delay should not be less than the duration of information transfer through the switch 22) to the second input of the switch 22, intended to transmit information on the failure of the element to the registration immediately after the restoration of the slave from the addendum. . From the second output of block 18, the signal also enters the second input of the first switch 8 (switchboard of the time of occurrence of failures), thereby recording the time of occurrence of failures in the register. The channel number and, therefore, the number of the failed element goes to register 11 from the channel number setting block, which in the simplest case can be implemented by a set of switches. Information on element failures comes from blocks 15, 20, 8, 9 and 10 on the single inputs of the corresponding

.1179374- 6.1179374- 6

триггеров регистра 11, на нулевые 7 предназначенный дл передачи входы которых поступают импульсы на регистрацию информации об отказах сброса с элемента 21 задержки. всех кoнтpoлиJpyeмыx элементов объС выхода коммутатора 22 информа- екта, поступает в устройство регистраци об отказе элемента через элемент 5 ции 3.Triggers register 11, at zero 7 intended for transmission of the inputs of which are received pulses for registering information about the fault failures from the delay element 21. of all the controllable components of the switchboard output 22 of the information switch 22, enters the device for registering the failure of the element through the element 5, element 3.

Claims

FAULT REGISTRATION DEVICE, comprising a block of failure sensors connected by outputs to the inputs of a normalization block, a registration block, a clock generator connected by an output to the input of the first pulse counter, and N channels, each of which consists of a block for specifying the channel number, register, first and second switches connected by information inputs to the outputs of the first pulse counter, characterized in that, in order to expand the functionality, a pulse generator and an OR element are introduced into it and in each channel the second, third, and third elements, the second and third pulse counters, a trigger, a delay element, a differentiating element, a controlled pulse generator, a pulse distributor, and a third switch connected by outputs to the corresponding inputs of the OR element, information inputs to the outputs of the register, and a control input - to the input of the delay element, to the first output of the pulse distributor, to the zero input of the trigger to the control input of the second switch and to the input Ban, generation, controlled pulse generator, connected Starting with the first input of the control input of the first switch and a second output pulse distributor associated input to an output of the differentiating element, an input connected to the output unit normalization to the first input of the first AND gate associated to the first output of the second input · elementv. And, connected by the second input to the zero output of the trigger, and the output - to the counting input of the second counter associated with the reset input with the reset input of the register, with the output of the delay line and with the reset input of the third counter, and the outputs - with the inputs of the third element AND, connection!) the outputs to the single input of the trigger and to the first information input of the register connected by the second information inputs to the outputs of the first switch, the third information inputs - with the outputs of the second switch, the fourth information odes - with the outputs of the unit for setting the channel number, and the fifth information inputs - with the outputs of the third counter connected to the counting input with the output of the controlled pulse generator, and the output of the pulse generator is connected to the second inputs of the first elements AND of all channels, and the input of the registration unit is connected to the output of the element OR.