SU805264A1

SU805264A1 - Device for locating faulty logacal module in a discrete control system

Info

Publication number: SU805264A1
Application number: SU782638767A
Authority: SU
Inventors: Михаил Владимирович Жуков; Михаил Федорович Каравай; Александр Александрович Одинцов; Александр Павлович Ситников; Егор Сергеевич Согомонян; Виктор Феодосиевич Халчев
Original assignee: Ордена Ленина Институт Проблем Управления
Priority date: 1978-07-07
Filing date: 1978-07-07
Publication date: 1981-02-15

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОИСКА НЕИСПРАВНОГО ЛОГИЧЕСКОГО МОДУЛЯ в ДИСКРЕТНОЙ СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ(54) DEVICE TO SEARCH FOR FAULT LOGIC MODULE IN DISCRETE CONTROL SYSTEM

1one

Изобретение относитс к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при поиске места неисправности в функционирующей дискретной системе управлени и, в частности, в судовой автоматике .The invention relates to automation and computing and can be used when searching for a fault in a functioning discrete control system and, in particular, in ship automation.

Известно устройство автоматического контрол , обеспечивающее подачу на объект диагностировани совокупности электрических стимулов-воздействий, а также измерение и сигнализацию значений выходных параметров объекта 1.A device for automatic control is known, which provides a set of electrical stimuli-effects to the object being diagnosed, as well as measuring and signaling the values of the output parameters of the object 1.

Однако дл эффективного поиска места неисправности в дискретной системе управлени (например в судовой автоматике), когда происходит отказ на некотором режиме ее работы, необходимо обеспечить возможность проанализировать значени сигналов практически во всех внутренних точках струк туры системы, т.е. необходим их вывод на специальное многоконтактное устройство дл стыковки с устройством автоматического контрол , что обычно бывает трудно осуществимо . Кроме того, известное устройство автоконтрол (будучи универсальным и автономным), оказываетс сложным и громоздким; оно не вл етс переносным, чтоHowever, in order to efficiently search for a fault location in a discrete control system (for example, in shipboard automatics), when a failure occurs in a certain mode of operation, it is necessary to provide the ability to analyze signal values at almost all internal points of the system structure, i.e. they need to be output to a special multi-contact device for docking with an automatic control device, which is usually difficult to implement. In addition, the known autocontrol device (being versatile and autonomous) is complicated and cumbersome; it is not portable that

бывает необходимо при обслуживании, например , систем судовой автоматики, территориально расположенных в различных местах судна.it may be necessary when servicing, for example, ship automation systems geographically located in various places of the ship.

Многие дискретные системы управлени построены из логических элементов (модулей ), каждый из которых имеет индивидуальный разъем (штепсель) дл подключени к блоку системы. Наличие таких разъемов позвол ет осуществл ть последовательное подключение устройства контрол и сиг0 нализации к выводам элементов, если режим работы всей системы позвол ет отключать элемент, сигналы на входах которого анализируютс , от блока системы.Many discrete control systems are built of logic elements (modules), each of which has an individual connector (plug) for connection to the system unit. The presence of such connectors allows for the serial connection of a control and alarm device to the terminals of the elements, if the operating mode of the entire system allows disconnecting the element whose input signals are analyzed from the system unit.

Наиболее близким техническим решением к изобретению вл етс переносный пульт контрол сигналов модул системы, который содержит блок св зи, соединенный через коммутатор контрольных точек с первой группой входов блока усилителей-преобразователей , втора группа входов которого через блок сопр жени модул подключена к выходам выделенного логического модул системы управлени , а выходы - ко входам блока сигнализации уровней, преобразователь питающих напр жений, подключенный ко входам питани блока усилителей - преобразователей, и блок управлени , соединенный с управл ющим входом коммутатора контрольных точек 2.The closest technical solution to the invention is a portable control panel for controlling signals of a system module that contains a communication unit connected via a control point switch to the first group of inputs of an amplifier / converter unit, the second group of inputs of which is connected to the outputs of a dedicated logic module control systems, and the outputs to the inputs of the level signaling unit, the power supply converter connected to the power inputs of the amplifier unit - converters, and a control unit connected to the control input of the control point switch 2.

Данный пульт обладает недостатками, ограничивающими его использование. Во-первых , в нем не предусмотрена возможность измерени аналоговых сигналов.на входах и выходах модул , в то врем как дл высокой достоверности контрол и разрещающей способности поиска места неисправностей контрол только логических уровней сигналов «О и «1 недостаточно. Кроме того, измерению подчас подлежат такие параметры , как, например, ток в выходной цепи некоторого модул -усилител или сопротивление во входной или выходной цепи модул . В этих случа х измерительный орган должен подключатьс не параллельно к соответствующему выводу модул , работающего в системе (так подсоедин ютс сигнализаторы уровней логических сигналов), а последовательно «врезатьс в цепь св зи вывода модул с соответствующей точкой системы управлени . Така возможность в блоках св зи и сопр жени модул пульта прототипа не реализована.This remote has limitations limiting its use. Firstly, it does not provide for the possibility of measuring analog signals at the inputs and outputs of the module, while for high reliability of the control and resolution of the location of faults, monitoring only the logical levels of the signals "O and" 1 is not enough. In addition, such parameters as, for example, the current in the output circuit of a certain amplifier module or the resistance in the input or output circuit of the module, are sometimes subject to measurement. In these cases, the measuring body should not be connected in parallel to the corresponding output of the module operating in the system (this is how the signal level signaling devices are connected), but in succession be "embedded into the communication circuit of the output of the module with the corresponding point of the control system. Such a possibility is not implemented in the communication and interface units of the prototype module.

Во-вторых, после перестановки некоторого модул из системы управлени в пульт зачастую нарушаетс исходный режим работы системы и тем самым может изменитьс картина распределени сигналов в точках ее структуры. Последнее затрудн ет или даже исключает возможность достоверного поиска места неисправности. Дл восстановлени исходной картины необходимо на систему управлени подать определенные воздействи , причем это часто трудно или невозможно сделать с помощью подачи воздействий на штатные входы системы управлени (например, с помощью органов управлени ). Однако можно легко восстановить исходный режим работы системы управлени подачей сигналов воздействий в ее внутренние точки. Это же вл етс необходимым при реализации эффективной программы поиска места неисправности, когда сигналы в отказавщей системе нужно анализировать, не только на одном ее режиме, на котором зафиксирован отказ, а последовательно в нескольких режимах, в которые систему необходимо быстро и легко переводить. Указанна возможность подачи воздействий во внутренние точки объекта в пульте также отсутствует .Secondly, after transferring some module from the control system to the console, the initial operation mode of the system is often disrupted and thus the picture of the distribution of signals at the points of its structure can change. The latter makes it difficult or even impossible to reliably search for the location of the fault. To restore the original picture, it is necessary to apply certain actions to the control system, and it is often difficult or impossible to do this by applying effects to the regular inputs of the control system (for example, using the controls). However, it is possible to easily restore the original operating mode of the control system for applying signals to its internal points. The same is necessary when implementing an effective program for finding a fault location when the signals in the failing system need to be analyzed, not only in one of its modes, where the failure is fixed, but successively in several modes into which the system needs to be quickly and easily transferred. This possibility of submitting impacts to the internal points of the object in the console is also absent.

В-третьих, блок преобразовател питающих напр жений, встроенный в пульт и по существу вл ющийс автономным блоком питани , ут жел ет пульт, что снижает оперативность его использовани .Thirdly, the power supply converter unit, built into the console and essentially an autonomous power supply unit, reduces the console, which reduces the efficiency of its use.

Цель изобретени - расщиречие функциональных возможностей, пг.ыщение достоверности и оперативности поиска неисправного модул .The purpose of the invention is to widen the functionality, pg. The accuracy and promptness of the search for a faulty module.

Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство дл поиска неисправного логического модул в дискретной системе управлени , выполненной в виде наборного пол с установленными на нем логическими модул ми , содержащее последовательно соединенные блок св зи, коммутатор контрольных точек, блок усилителей-преобразователей и блок сигнализации уровней, причем управл ющий вход коммутатора контрольных точек соединен с выходом блока управлени , второй вход блока усилителей-преобразователей через блок сопр жени модул подключен к выходам выделенного логического модул , а вход питани - к первому выходу прео.0разовател питающих напр жений , введены последовательно соединенные коммутатор режимов проверки, коммутатор аналоговых сигналов и блок измерени параметров аналоговых сигналов, а также блок эталонных сигналов, коммутатор сигналов воздействий и переключатель режимов питани , выход которого соединен со входом преобразовател питающих напр жений , первый вход - со вторым выходом коммутатора режимов проверки, второй входсо вторым выходом коммутат )ра контрольных точек, а управл ющий вход - с выходом блока управлени и управл ющими входами коммутатора сигналов воздействий,блока измерени параметров аналоговых сигналов , коммутатора аналоговых сигналов и коммутатора режимов проверки, св занного с блоком св зи и блоком сопр жени модул , вход коммутатора сигналов воздействий через блок эталонных сигналов подключен ко второму выходу преобразовател питающих напр жений, а выход - ко второму входу блока усилителей-преобразователей .The goal is achieved by the fact that a device for searching for a faulty logic module in a discrete control system, made in the form of a typing field with logic modules installed on it, containing serially connected communication unit, control point switch, power amplifier-converter unit and level alarm unit the control input of the control point switch is connected to the output of the control unit; the second input of the amplifier-converter unit is connected via the interface block of the module to the output The selected logical module and the power input - to the first output of the power supply converter; serially connected test mode switch, analog signal switch and analog signal measurement unit, as well as reference signal block, impact signal switch and power mode switch, the output of which is connected to the input of the supply voltage converter, the first input is connected to the second output of the test mode switch, the second input and the second output of the control switch the control points and the control inputs of the impact switchboard, the analog signal measurement unit, the analog switchboard switch, and the test mode switch associated with the communication unit and the module interface block, the impact switchboard input through the unit of reference signals, it is connected to the second output of the power supply converter, and the output to the second input of the amplifier-converter unit.

На чертеже представлена блок-схема устройства .The drawing shows the block diagram of the device.

0 Оно содержит логические модули 1 системы управлени , наборное поле 2, блок 3 св зи, выделенный логический модуль 4, блок 5 сопр жени модул , коммутатор 6 режимов проверки, коммутатор 7 контрольных точек, переключатель 8 режимов пита5 ни , преобразователь 9 питающих напр жений , блок 10 усилителей-преобразователей, блок 11 сигнализации уровней, коммутатор 12 аналоговых сигналов, блок 13 измерени параметров аналоговых сигналов, блок 14 эталонных сигналов, коммутатор 15 сигналов воздействий, блок 16 управлени , дискретна система 17 управлени (объект диагностировани ).0 It contains the logic modules 1 of the control system, dial pad 2, block 3 of communication, dedicated logic module 4, block 5 interface module, switch 6 test modes, switch 7 control points, switch 8 power modes, converter 9 power supply , block 10 of amplifier converters, block 11 of signaling levels, switch 12 analog signals, block 13 of measuring parameters of analog signals, block 14 of reference signals, switch 15 of impact signals, block 16 of control, discrete control system 17 (volume diagnosing m).

Устройство, осуществл ющее поиск места неисправности в функционирующей дискретной системе управлени , каждый модуль которой имеет индивидуальный разъем (щтепсель), работает следующим образом.A device that searches for a fault location in a functioning discrete control system, each module of which has an individual connector (pin), works as follows.

Дл каждого отказа или группы отказов системы 17 заранее составл етс программа поиска места неисправности, предусматривающа последовательный анализ сигналов во внутренних точках системы, сопоставление их с известными значени ми в исправной системе 17, а также подачу определенных сигналов-воздействий «О или «1 в некоторые внутренние точки системы управлени . Анализ сигналов предполагает как определение и сигнализацию его логического уровн «О или «1, так и аналоговое измерение параметра сигнала (напр жени , тока или сопротивлени ). В общем случае последовательность анализируемых или задаваемых сигналов определ етс результатами анализа и сопоставлени с исправными сигналами в ранее контролируемых точках. Подача воздействи в некоторую точку системы 17 осуществл етс либо при удаленном из объекта на это врем модуле, выходом которого вл етс рассматриваема точка, либо при наличии этого модул в тех случа х, когда его собственный выходной сигнал и схемна реализаци модул позвол ют подачу на выход модул противоположного сигнала извне (например, подача извне сигнала земли «О на выход усилител с закрытым выходным транзистором, т.е. имеющего выходной сигнал «1).For each failure or group of failures of the system 17, a fault location search program is prepared in advance, which involves sequential analysis of signals at internal points of the system, comparing them with known values in a serviceable system 17, as well as supplying certain “O” signals to some signals. internal control system points. The analysis of signals involves both determining and signaling its logic level "O or" 1, as well as analog measurement of a signal parameter (voltage, current or resistance). In general, the sequence of the analyzed or specified signals is determined by the results of the analysis and comparison with the valid signals at previously controlled points. The action is applied to a certain point of the system 17 either when the module is removed from the object at that time, the output of which is the point in question, or in the presence of this module in cases where its own output signal and the circuit realization of the module allow output module of the opposite signal from the outside (for example, the supply from the outside of the ground signal "O to the output of the amplifier with a closed output transistor, ie, having the output signal" 1).

При отказе в системе 17 в соответствии с программой поиска из нее удал ютс и устанавливаютс в блок 5 один или несколько модулей 4, а блок 3 подсоедин етс к освободившимс разъемам системы 17. Кроме того, блок 3 обеспечивает подсоединение устройства к контрольным точкам системы и к ее шинам питани .In case of a failure in the system 17 in accordance with the search program, one or several modules 4 are removed from the module 5 and installed in block 5, and block 3 is connected to the freed connectors of the system 17. In addition, block 3 connects the device to the control points of the system and her food tires.

В режиме анализа сигналов, задаваемом блоком 16 , коммутатор 6 обеспечивает соединение всех выводов модул (модулей) 4 с соответствующими точками системы 17. Сигналы со всех выводов модул через блок 5, а сигналы с выбранных контрольных точек системы 17 через коммутатор 7 усиливаютс и преобразуютс в блоке 10, а в блоке. 11 осуществл етс сигнализаци логического уровн «О или «1 этих сигналов .In the signal analysis mode specified by block 16, switch 6 provides for connection of all outputs of module (s) 4 with corresponding points of system 17. Signals from all outputs of module are through block 5, and signals from selected control points of system 17 through switch 7 are amplified and converted into block 10, and in block. 11, a logic level "O or" 1 of these signals is signaled.

Анализируемые контрольные точки выбираютс с помощью коммутатора 7 по сигналам из блока 16. Сигнализаторы уровней сигналов на выводах модул имеют механические маски; сигнализаторы анализируеMbtx по программе поиска выводов модул демаскируютс вручную.The analyzed test points are selected using the switch 7 according to the signals from block 16. The signal level indicators at the module outputs have mechanical masks; The MBtx analyzers by the pin finder module are unmasked manually.

Сигналы выводов модул или контрольных точек, требующие измерени их уровн , выбираютс коммутатором 12 и измер ютс соответствующими измерител ми в блоке 13 по сигналам из блока 16. При замере напр жений коммутатор 6 обеспечивает параллельное подключение измерительных органов с блока 13 к выводам модул -. При необходимости измерени тока или сопротивлени во входной или выходной цепи рассматриваемого модул (этот режим также задаетс блоком 16) коммутатор 6 обеспечивает последовательное включение измерительног .0 органа блока 13 в цепь св зи вывода модул с соответствующей точкой системы 17.Signals of module outputs or control points that require measuring their level are selected by switch 12 and measured by appropriate meters in block 13 by signals from block 16. When measuring voltages, switch 6 provides parallel connection of measuring elements from block 13 to module leads. If it is necessary to measure the current or resistance in the input or output circuit of the module under consideration (this mode is also specified by block 16), switch 6 ensures that the measuring organ 0 of block 13 is connected in series to the output circuit of the module with the corresponding point of system 17.

Сигнализируемые или измеренные значени сравниваютс с их значени ми в исправной сисФеме 17, которые указываютс в программе поиска. В результате определ етс содержание следующего щага проверки либо делаетс вывод о месте неисправности в системе 17.Signaled or measured values are compared with their values in the healthy system 17, which are indicated in the search program. As a result, the content of the next test is determined, or the location of the fault in the system 17 is made.

При необходимости, предусмотренной в программе проверки, подать определенное воздействие в некоторые точки системы 17 блок 15 подключает по сигналу .из блока 16 желаемые точки системы управлени к блоку 14, в котором задаетс уровень подаваемых логических воздействий «О и «1. При этом в случае необходимости соответствующий модуль 4 отсоедин етс от, блока 5 (вынимаетс из своего разъема на устройстве ) .If necessary, provided for in the testing program, to apply a certain impact to some points of the system 17, the block 15 connects the signal of the block 16 to the desired points of the control system to the block 14, which specifies the level of the logical impacts "O and" 1. In this case, if necessary, the corresponding module 4 is disconnected from block 5 (removed from its connector on the device).

Аналоговые проверки и подача воздействий осуществл етс при перестановке из системы 17 в устройство других ее модулей или при подключении других контрольных точек системы 17 в соответствии с программой поиска неисправности. В результате работы устройства по этой программе место неисправности указываетс с точностью до входа или выхода неисправного модул или с точностью до конкретной св зи в системе 17.Analog checks and stimuli are performed when the other modules of the system 17 are transferred from the system 17 to the device or when the other control points of the system 17 are connected in accordance with the fault finding program. As a result of the operation of the device in this program, the fault location is indicated with an accuracy to the input or output of the faulty module or to the accuracy of a particular communication in the system 17.

Преобразователь 9 дл блоков 10 и 14 по существу вл етс набором соответствующих щин питани , напр жение на которые поступает через переключатель 8, либо с соответствующих выводов выбранного логического модул (если модуль вл етс активным элементом), либо со специальных контрольных точек системы через коммутатор 7. Таким образом, предлагаемое устройство по существу не содержит автономного блока питани , как пульт, что существенно облегчает устройство и позвол ет сделать его переносным.Converter 9 for blocks 10 and 14 is essentially a set of corresponding power supply voltages supplied through switch 8, either from the corresponding terminals of the selected logical module (if the module is an active element), or from special system control points through switch 7 Thus, the proposed device essentially does not contain an autonomous power supply unit, like a console, which greatly simplifies the device and allows it to be made portable.

Необходимо подчеркнуть, что оператор, производ щий поиск места неисправности, находитс территориально вместе с переносным устройством поиска р дом с отказавщими блоками дискретной системы управлени , а управл ть ею (переводить ее в различные режимы дл поиска места неисправности ) может не обращатьс к центральному пульту управлени всеми системами , который, как правило, удален от блоков системы.It must be emphasized that the operator conducting the search for the fault location is geographically together with the portable search device near the failing blocks of the discrete control system, and managing it (translating it into different modes to search for the fault location) may not be addressed to the central control panel. all systems, which, as a rule, removed from the system blocks.

Предлагаемое устройство, примен емое дл поиска места неисправности в блоках управлени судовой автоматики, изготовлено и испытано в услови х промысла супертраулеров . Результаты испытаний показали высокую эффективность и простоту поThe proposed device, which is used to search for the fault location in the control units of the ship automation, has been manufactured and tested in the conditions of the fishery of super trailers. The test results showed high efficiency and simplicity.

Claims

Claim

A device for finding a faulty logic module in a discrete control system, made in the form of a typesetting field with logical modules installed on it, containing a communication unit, a switchpoint switch, an amplifier-converter unit and a level signaling unit connected in series, moreover, the control switch input ₅ of control points is connected to the output of the control unit, the second input of the amplifier-converter unit is connected to the outputs of the dedicated logic module through the module interface unit, and power supply - to the first 20 output of the supply voltage converter, characterized in that, in order to increase the reliability and efficiency of searching for a faulty logic module and expand the functionality of ₂ devices, it is connected to a switchboard of test modes, a switchboard for analog signals and a unit for measuring analog parameters signals, as well as a block of reference signals, a switch of the signal of influences and a switch of power modes, the output of which is connected to the input of the pi converter voltage, the first input - with the second output of the switch of the test modes, the second input - with the second output of the switch of control points, and the control input - with the output of the control unit and the control inputs of the switch of the signal of influences, the unit for measuring the parameters of analog signals, the switch of analog signals and the mode switch of the check associated with the communication unit and the interface unit of the module, the input of the switch of the action signals through the block of reference signals is connected to the second output of the power supply converter voltages, and the output is to the second input of the amplifier block of the converters.