SU924931A1 - Three-channel majority device - Google Patents
Three-channel majority device Download PDFInfo
- Publication number
- SU924931A1 SU924931A1 SU802949666A SU2949666A SU924931A1 SU 924931 A1 SU924931 A1 SU 924931A1 SU 802949666 A SU802949666 A SU 802949666A SU 2949666 A SU2949666 A SU 2949666A SU 924931 A1 SU924931 A1 SU 924931A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- channel
- diode
- sources
- source
- input
- Prior art date
Links
Landscapes
- Hardware Redundancy (AREA)
Description
Изобретение относится к автоматике и предназначено для использования . в системах автоматического управления в схемах многоканального резервирования.The invention relates to automation and is intended for use. in automatic control systems in multi-channel redundancy schemes.
Известно мажоритарное устройство, построенное с использованием мажоритарного элемента СП.Known majority device built using the majority element of the joint venture.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является Устройство.,построенное с использованием схемы мажоритарного элемента, которая реализуется путем многократного применения мажоритарного элемента; количество использованных мажоритарных элементов при этом выбирается равным числу независимых выходов устройства, а каждый выход резервируемого прибора нагружается равным чисдрм независимых выходов устройства - ко- Μ личеством входных цепей мажоритарных элементов, соединенных между собой одноименными входами параллельно. Так, например, при трех резервируемых при2 борах и трех независимых выходах устройства каждый выход резервируемого прибора нагружен цепью, состоящей из трех параллельно .соединенных между собой первых, вторых или третьих входов трех мажоритарных элементов. Электропитание каждой из параллельных, групп входных одноименных цепей мажоритарных элементов осуществляется от общего канального источника питания, обеспечивающего, в свою очередь; электропитание соответствующих изолированных источников смещения, входящих в схемы мажоритарных элементов. Общее число источников смещения при этом должно быть Ы^на устройстве [2).The closest in technical essence to the proposed one is Device., Built using the majority element scheme, which is implemented by reusing the majority element; the number of elements used while the majority is selected equal to the number of independent output device and each output device is loaded redundant equal chisdrm independent output device - Ko Μ lichestvom input circuits majority elements interconnected homonymous input in parallel. So, for example, with three redundant devices and two independent outputs of the device, each output of the redundant device is loaded with a circuit consisting of three first, second or third inputs of three major elements connected in parallel. The power supply of each of the parallel groups of input circuits of the same name of the majority elements is carried out from a common channel power supply, which in turn provides; power supply of the corresponding isolated bias sources included in the circuit of majority elements. The total number of bias sources in this case should be S ^ on the device [2).
При отказе одного из источников канального питания указанные устройства, перестают выполнять свои прямые функции, поскольку соответствующий выход устройства оказывается при этом обесточенным и в нагрузке данного подканала теряется полезная информация, содержащаяся в выходных сигналах резервируемых приборов, что снижает надежность работы устройства в целом. Вторым недостатком известных устройств является необходимость применения большого числа изолированных источников смещения при увеличении количества выходов устройства,, количество которых определяется произведением числа входов на число независимых выходов устройства, что существенно увеличивает сложность конструкции и снижает надежность работы мажоритаоного устройства.In the event of a failure of one of the channel power sources, these devices cease to perform their direct functions, since the corresponding output of the device turns out to be de-energized and the useful information contained in the output signals of the redundant devices is lost in the load of this subchannel, which reduces the reliability of the device as a whole. The second disadvantage of the known devices is the need to use a large number of isolated sources of bias with an increase in the number of device outputs, the number of which is determined by the product of the number of inputs by the number of independent outputs of the device, which significantly increases the complexity of the design and reduces the reliability of the majoritarian device.
Цель изобретения - повышение надежности мажоритарного устройства. isThe purpose of the invention is to increase the reliability of the majority device. is
Поставленная цель достигается тем} что в трехканальное мажоритарное устройство, содержащее в каждом канале истсчник питания и соединенный с ним первый источник смещения, а также nep-jo ,вую диодную группу из трех параллельно включенных двухдиодных звеньев,The goal is achieved in three-channel} majority votes that a device comprising in each channel istschnik supply and coupled thereto a first bias source, and nep-jo, a diode-hand group of three parallel dvuhdiodnyh units
924931 4 на фиг. 2-4 - эквивалентные схемы устройства, поясняющие его работу при различных видах отказов (как внешних, так и вызванных внутренними причина5 ми).924931 4 in FIG. 2-4 are equivalent circuits of the device explaining its operation in various types of failures (both external and caused by internal causes5).
Устройство содержит каналы I, II, и III со вхрдами 1.1, 1.2 и 13 и выходами 2.1, 2.2 и 2.3, источники 3-1,The device contains channels I, II, and III with inputs 1.1, 1.2 and 13 and outputs 2.1, 2.2 and 2.3, sources 3-1,
3.2 и 3.3 входного сигнала (сигналы от резервируемых приборов), источники3.2 and 3.3 input signal (signals from redundant devices), sources
4.1, 4.2 и 4.3 питания, сопротивления 5-1, 5.2 и 5.3 нагрузки, выводы 6.1,4.1, 4.2 and 4.3 power supply, resistance 5-1, 5.2 and 5.3 load, conclusions 6.1,
6.2, 6.3, 7.1,7-2,7.3,8.1,8,2 и'8.3 средних точек звеньев диодных групп, первые 9.1, 9-2 и 9-3 и вторые 10.1,6.2, 6.3, 7.1.7-2.7.3.8.1.8.2 and '8.3 midpoints of the links of the diode groups, the first 9.1, 9-2 and 9-3 and the second 10.1,
10.2 и 10.3 источники смещения, узлы10.2 and 10.3 sources of displacement, nodes
11.1, 11.2 и 11.3 развязки и диоды11.1, 11.2 and 11.3 isolation and diodes
12.1- 12.3, 13.1-13.3, 14.1-14.3, 15.1 15.3, 16.1-16,3, 17.1-17.3, 18.1-18.312.1-12.3, 13.1-13.3, 14.1-14.3, 15.1 15.3, 16.1-16.3, 17.1-17.3, 18.1-18.3
19.1- 19.3, 20.1-20.3, 21.1-21.3, 22.1 -22.3 и 23.1-23.3.19.1-19.3, 20.1-20.3, 21.1-21.3, 22.1-22.3 and 23.1-23.3.
Работу устройства рассмотрим в еле с согласным включением диодов, звенья которой подключены к первому источнику смещения, а средняя точка первого из звеньев в каждом канале подключена к источнику входного сигнала, в каждый канал введены второй источник смещения, соединенный с источником питания, и вторая диодная группа из трех параллельно включенных д*Ьухдиодных звеньев с согласным включением диодов, все звенья которой подключены ко второму источнику смещения, средняя точка третьего из звеньев первой 3 диодной группы в каждом канале соединена со средней точкой первого звена второй диодной группы, кроме того, средние точки звеньев первых диодных групп каждого канала соединены с соответствующими средними точками звеньев первых диодных групп других каналов, средняя точка каждого второго звена первого канала соединена со средней точкой третьего звена соответс<Твующей диодной группы второго канала, средняя точка каждого третьего звена первого канала - со средней точкой второго звена соответствующей диодной группы третьего канала, а , средняя точка каждого второго звена второго канала соединена со средней точкой третьего звена соответствующей диодной группы третьего канала, причем средние точки третьих звеньев вторых диодных групп подключены к соответствующим выходам устройства.We will consider the operation of the device in the bare tree with the diodes being turned on, the links of which are connected to the first bias source, and the middle point of the first of the links in each channel is connected to the input signal source, the second bias source connected to the power source and the second diode group are introduced into each channel of the three parallel connected d * b diode links with a consistent inclusion of diodes, all links of which are connected to the second source of bias, the middle point of the third of the links of the first 3 diode group in each channel dinene with the midpoint of the first link of the second diode group, in addition, the midpoints of the links of the first diode groups of each channel are connected to the corresponding midpoints of the links of the first diode groups of other channels, the midpoint of each second link of the first channel is connected to the midpoint of the third link respectively groups of the second channel, the midpoint of each third link of the first channel - with the midpoint of the second link of the corresponding diode group of the third channel, and, the midpoint of each second link in orogo channel is connected to a midpoint of the third link of the third channel corresponding diode group, wherein the midpoints of the third links of the second diode groups are connected to corresponding outputs of the device.
На фиг. 1 представлена функциональная схема мажоритарного устройства;In FIG. 1 shows a functional diagram of a majority device;
дующих ситуациях: отказ одного из источников питания, например первогоin other situations: failure of one of the power sources, for example, the first
4.1, с последующим отказом в виде рас согласования между уровнями сигналов по входам: при исправных источниках питания обрыв одной из входных цепей связи устройства с резервируемым прибором; при исправных источниках питания короткое замыкание одного из выходов устройства на общую точку 0; при исправных источниках питания рассогласование между уровнем одного из входных сигналов и двумя другими достоверными уровнями, например между сигналом на входе третьего и сигналами на входах первого и второго каналов (равными между собой).4.1, with subsequent failure in the form of reconciliation between the signal levels at the inputs: with serviceable power sources, an open of one of the input communication circuits of the device with the redundant device; with working power supplies, a short circuit of one of the device outputs to a common point 0; with working power supplies, the mismatch between the level of one of the input signals and two other reliable levels, for example, between the signal at the input of the third and the signals at the inputs of the first and second channels (equal to each other).
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
При отказе источника 4.1 питания обесточиваются источники 9.1 и 10.1 (фиг. 1) и все цели диодов 12-23 данного канала, связанные с выводамиIf the power supply 4.1 fails, the sources 9.1 and 10.1 (Fig. 1) and all the goals of the diodes 12-23 of this channel associated with the outputs
1.1, 2.1, 6.1 и 7.1, оказываются обесточенными и, таким образом, отключенными от других цепей устройства. Достоверные уровни сигналов на сопротивлениях 5.1, 5.2 и 5.3 нагрузки обеспечиваются открытым состоянием ограничителей тока во втором и третьем каналах устройства, связывающих его выходы с источниками 3.2 и.З.З.1.1, 2.1, 6.1 and 7.1, are de-energized and, thus, disconnected from other circuits of the device. Reliable signal levels at load resistances 5.1, 5.2 and 5.3 are provided by the open state of current limiters in the second and third channels of the device, connecting its outputs to sources 3.2 and.Z.Z.
Равенство уровней входных и выходных сигналов достигается за счет выбора достаточно низкого внутреннего динамического сопротивления между входами и выходами диодных мостов, что с достаточной степенью точности обеспечивает эквипотенциальность всех средних точек диодных звеньев устройства.Equality of the levels of input and output signals is achieved by choosing a sufficiently low internal dynamic resistance between the inputs and outputs of the diode bridges, which with a sufficient degree of accuracy ensures the equipotentiality of all the midpoints of the diode links of the device.
При сохранении такой отказной ситуации и при последующем рассогласовании между уровнями входных сигналов на входах 1.2 и 1.3 устройство должно обеспечить срабатывание компаратора (не показан), являющегося элементом резервируемой системы управления и включаемого между входами и выходами в каждом из каналов устройства, при этом нормируется максимальная величина напряжения рассогласования между входными сигналами, превышение которой и приводит к срабатыванию компаэатора.While maintaining such a fault situation and with subsequent mismatch between the input signal levels at inputs 1.2 and 1.3, the device must ensure that a comparator (not shown) is activated, which is an element of the redundant control system and switched on between the inputs and outputs in each channel of the device, while the maximum value is normalized the mismatch voltage between the input signals, the excess of which leads to the trip of the comparator.
На фиг. 2 изображены действующие связи между каналами II и III устройства и диодные цепи ограничителей тока, проводящие рабочие токи. Внешние компараторы подсоединяются соответственно ко входам и выходам 1.2 иIn FIG. 2 shows the current connections between channels II and III of the device and diode circuits of current limiters conducting operating currents. External comparators are connected respectively to the inputs and outputs 1.2 and
2.2, 1.3 и 2.3 устройства. Из рассмотрения фиг. 2 можно установить, что все напряжения на сопротивлениях2.2, 1.3 and 2.3 devices. From consideration of FIG. 2, it can be established that all the voltages at the resistances
5.1, 5.2 и 5.3 нагрузки являющиеся выходными напряжениями устройства, равны между собой по величине и знаку. Это обеспечивается тем, что минимальное значение выходного тока источников 10.2 и 10.3 выбирается большей величины, чем максимальное значение разности выходных токов источников 9.1 и 9.3, что,- в свою очередь, ис- . ключает возможность обесточивания цепи связи выхода 2.3 третьего канала со средней точкой между диодами 20.2 40 и 21.2, благодаря Чему оказываются эквипотенциальными выход 2.3, средняя точка между диодами 20.2 и 21.2 и средняя точка между диодами 20.3 и 21.3.5.1, 5.2 and 5.3 loads that are the output voltages of the device are equal in magnitude and sign. This is ensured by the fact that the minimum value of the output current of sources 10.2 and 10.3 is chosen to be larger than the maximum value of the difference of the output currents of sources 9.1 and 9.3, which, in turn, is used. It turns off the possibility of de-energizing the communication circuit of output 2.3 of the third channel with the midpoint between diodes 20.2 40 and 21.2, due to which output 2.3, the midpoint between diodes 20.2 and 21.2 and the midpoint between diodes 20.3 and 21.3 are equipotential.
Благодаря равенству всех выходных напряжений в рассматриваемой ситуации, какому-либо значению напряжения на одном из входов устройства и, следовательно, его отличию от значения напряжения на другом соответствующем входе между входом и выходом какоголибо из каналов устройства обязательно возникает разность напряжений, которая фиксируется одним из компараторов системы, в которой работает устройство.Due to the equality of all output voltages in the situation under consideration, to any voltage value at one of the device inputs and, therefore, its difference from the voltage value at the other corresponding input between the input and output of any channel of the device, a voltage difference necessarily occurs, which is fixed by one of the comparators the system in which the device is running.
< При обрыве какбй-либо из входных цепей, например цели на входе 1.1<When an input circuit is broken, for example, a target at input 1.1
924931 . 6 (фиг. 1), благодаря1 тому, что сумма выходных токов источников 9.2 и 9-3 выбирается в схеме устройства большей по величине сравнительно с суммарной величиной токов нагрузки в со·· противлениях 5-1 и 5.2 и 5.3, не происходит запирания каких-либо диодных цепей, что в свою очередь, обёспечивает эквипотенциальность всех остав шихся входных и выходных точек схемы устройства между собой, чем достигается достоверность выходных сигналов.924931. 6 (Fig. 1), due to the fact that the sum of the output currents of the sources 9.2 and 9-3 is selected in the device circuit to be larger in comparison with the total value of the load currents in the resistances 5-1 and 5.2 and 5.3, no locking or diode circuits, which, in turn, ensures the equipotentiality of all the remaining input and output points of the device circuit with each other, which ensures the reliability of the output signals.
При возникновении короткого замыкания одного из выходов устройства на общую шину 0 эквивалентная схема устройства приобретает вид, показанный · нафиг. 3 (закорочен выход 2.1 устройства). При наличии входного сигнала на входах устройства, отличного от нуля по величине, часть диодов, связанных с источниками 10.1 и 10.3 смещения, переходит в запеотое состояние. Напряжения выходных сигналов поддерживаются на достоверном уровне на выходах 2.2 и 2.3 за счет открытого состояния диодных звеньев, связанных с источниками 9.2, 10.2,9-3 и 9·1· На выходах 2.2 и 2.3 сигналы имеют равные значения между собой благодаря открытому состоянию всех диодов, связанных с источником 10.2. Достоверный уровень выходных сигналов обеспечивается эквипотенциальностью точек входов и выходов 2.2, 2.3, 1.1, 1.2 и 1.3 между собой.In the event of a short circuit of one of the outputs of the device on the common bus 0, the equivalent circuit of the device takes the form shown · nafig. 3 (output 2.1 of the device is shorted). If there is an input signal at the inputs of the device that is nonzero in magnitude, a part of the diodes connected to the bias sources 10.1 and 10.3 goes into a low state. The voltages of the output signals are maintained at a reliable level at outputs 2.2 and 2.3 due to the open state of the diode links associated with sources 9.2, 10.2.9-3 and 9 · 1. At outputs 2.2 and 2.3, the signals have equal values due to the open state of all diodes related to the source 10.2. A reliable level of output signals is ensured by the equipotentiality of the points of inputs and outputs 2.2, 2.3, 1.1, 1.2, and 1.3 among themselves.
При возникновении рассогласования между напряжением одного из входных сигналов и уровнями сигналов на оставшихся входах, например между напряжением на входе 1.3 и сигналами на остальных входах, эквивалентная схема устройства примет вид, показан• ный на фиг. 4. Отличие входного сигнала на Входе 1.3 от остальных входных сигналов приводит к запиранию части диодов, связанных с источником 9-3· Входной ток от источника 9.3 по цепям катод диода 14.3 “ общая точка диодов 16.1 и 17-1 и катод диодаIf a mismatch occurs between the voltage of one of the input signals and the signal levels at the remaining inputs, for example, between the voltage at input 1.3 and the signals at the other inputs, the equivalent circuit of the device will take the form shown in FIG. 4. Difference of the input signal at Input 1.3 from the rest of the input signals leads to blocking of a part of the diodes connected to the source 9-3. Input current from the source 9.3 along the diode cathode chains 14.3 “common point of the diodes 16.1 and 17-1 and the diode cathode
16.3 общая точка диодов 14.2 и 15.2 распределяется между оставшимися источниками 3-1 и 3.2 (допустим поровну) , и оставшийся резерв по выходным токам источником 9.1 и 9-2 используется для обеспечения требуемым током в сопротивлениях 5.1, 5.2 и 5.3. Дос- ‘ товерность выходных сигналов на всех выходах устройства обеспечивается эк924931 випотенциальностью точек входов и выходов 1.1, 1.2, 1.3, 2.1 и 2.2 и 2.3.16.3, the common point of the diodes 14.2 and 15.2 is distributed between the remaining sources 3-1 and 3.2 (equally possible), and the remaining reserve for the output currents by the source 9.1 and 9-2 is used to provide the required current in the resistances 5.1, 5.2 and 5.3. The reliability of the output signals at all outputs of the device is ensured by the ecological potential of the points of inputs and outputs 1.1, 1.2, 1.3, 2.1 and 2.2 and 2.3.
Для исключения возможности запирания диодных цепей, непосредственно связанных с источниками смещения, запитываемых от общих источников питания, в аналогичной рассмотренной, ситуации в мажоритарном устройстве обеспечивается условие его работы, заключающееся в соответственном превышении выходных токов источников смещения: источника 9.1 над источником 10.1 (фиг. 1), источника 9.2 над источником 10.2, источника 9-3 над источником 10.3· При этом оптимальный коэффициент превышения тока одного источника над другим составляет величину 1.41.To exclude the possibility of locking diode circuits directly connected to bias sources, powered from common power sources, in a similar situation considered, in a majority device, the condition for its operation is provided, which consists in a corresponding excess of the output currents of bias sources: source 9.1 over source 10.1 (Fig. 1 ), source 9.2 over source 10.2, source 9-3 over source 10.3 · The optimal coefficient of excess current of one source over another is 1.41.
Использование предлагаемого трехканального мажоритарного устройства, 20 имеющего только два изолированных источника смещения в цепи одного канала устройства, существенно уменьшает общие габариты и массу конструкции, повышает надежность работы систем 25 управления, в которых оно применяется, и, кроме того, позволяет исполнить функции мажорирования при трех независимых выходах устройства при воздействии различных отказных ситуаций,30 вызванных как внешними причинами, так и внутренними, например при отказах источников питания устройства.The use of the proposed three-channel majority device, 20 having only two isolated bias sources in the circuit of one channel of the device, significantly reduces the overall dimensions and weight of the structure, increases the reliability of the control systems 25 in which it is used, and, moreover, allows to perform majorization functions with three independent outputs of the device when exposed to various failure situations, 30 caused by both external and internal causes, for example, in case of failure of the device’s power sources .
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU802949666A SU924931A1 (en) | 1980-06-27 | 1980-06-27 | Three-channel majority device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU802949666A SU924931A1 (en) | 1980-06-27 | 1980-06-27 | Three-channel majority device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU924931A1 true SU924931A1 (en) | 1982-04-30 |
Family
ID=20905656
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU802949666A SU924931A1 (en) | 1980-06-27 | 1980-06-27 | Three-channel majority device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU924931A1 (en) |
-
1980
- 1980-06-27 SU SU802949666A patent/SU924931A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2666533B2 (en) | Switch module | |
US4717833A (en) | Single wire current share paralleling of power supplies | |
US4877972A (en) | Fault tolerant modular power supply system | |
US4628433A (en) | Control circuit for diode-or connected power supplies | |
EP1559178A1 (en) | Intelligent power system | |
US20090315395A1 (en) | Fieldbus system with shared redundancy system | |
SU924931A1 (en) | Three-channel majority device | |
JPH05347631A (en) | Local area communication device | |
US4593249A (en) | Middle value selection circuit | |
JPH03506089A (en) | Method for removing errors latent in logic circuit network for majority selection of binary signals | |
JPS642011B2 (en) | ||
US3755711A (en) | Asymmetry protection arrangement for series-connected capacitor units | |
US4707621A (en) | Multiplex control apparatus having middle value selection circuit | |
SU807489A1 (en) | Multichannel redundancy device | |
US5654956A (en) | Switching network for interconnecting bothway input/output links, use and method of enlarging such a network, and a system including such a network | |
US20050162130A1 (en) | Balancing the voltages of electrochemical cells in a rechargeable battery by means of two-terminal circuits | |
SU1109908A1 (en) | Three-channel majority device | |
JPH0313829Y2 (en) | ||
SU1436185A1 (en) | Power supply system with standby facilities | |
SU1086501A1 (en) | Pulse voltage stabilizer with redundancy | |
SU1309306A1 (en) | Device for selecting continuous signal with respect to majority principle | |
SU826356A1 (en) | Redundancy three-channel majority device | |
SU883515A2 (en) | Spark-proof remote power supply system | |
SU720840A1 (en) | Multistage redundancy amplifier | |
SU945995A1 (en) | Majority device |