АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ КОНТРОЛЬНО-ПРОВЕРОЧНАЯ АППАРАТУРА ДЛЯ ПРОВЕРКИ ЦЕПЕЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО И ИНФОРМАЦИОННОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МНОГОКАНАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ Российский патент 2014 года по МПК G08C25/00 G05B23/00 

Изобретение относится к контрольно-проверочной аппаратуре систем управления исполнительными устройствами и может быть использовано, например, для проверки работоспособности и регулирования многоканальных систем управления пуском снарядов реактивной системы залпового огня.

Известна автоматизированная контрольно-проверочная аппаратура (пат. RU №2250565, МПК⁷ Н04В 3/46, опубл. 2005 г.), содержащая ПЭВМ, коммутатор каналов и блок контроля цепей, содержащий центральный блок управления, многоканальный блок сравнения, виртуальный эталон, контроллер входных каналов, формирователь выходных сигналов, мультиплексор, блок нормализации, который, в свою очередь, состоит из измерителя напряжения и измерителей цепи.

Недостатками данного устройства являются ограниченные функциональные возможности, так как в нем не предусмотрен контроль выдачи и приема цифровой информации на контролируемые объекты и не обеспечивается эквивалентное штатному подключение контролируемой системы, что снижает достоверность контроля.

Наиболее близкой к заявляемому устройству и принятой в качестве прототипа является автоматизированная контрольно-проверочная аппаратура для проверки и регулирования цепей энергетического и информационного взаимодействия системы самолет - силовая установка (пат. RU №2294056, МПК Н04В 3/46 (2006.01), опубл. 2007 г.), содержащая виртуальный эталон, модуль сравнения сигналов с эталоном, ПЭВМ, соединенную узлом передачи информации с блоком контроля, соединенным с контролируемой системой и содержащим блок управления, многоканальный блок нормализации входных сигналов с аналого-цифровым преобразователем, блок формирования выходных сигналов.

Такое устройство имеет более широкие функциональные возможности, так как осуществляет контроль выдачи и приема цифровой информации на контролируемые объекты.

Однако функциональные возможности и достоверность контроля недостаточны, так как в такой автоматизированной контрольно-проверочной аппаратуре также не обеспечивается эквивалентное штатному подключение контролируемой системы.

Задачей предлагаемого изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение достоверности контроля за счет обеспечения эквивалентного штатному подключения контролируемой системы.

Поставленная задача решается усовершенствованием автоматизированной контрольно-проверочной аппаратуры для проверки цепей энергетического и информационного взаимодействия многоканальной системы управления с исполнительными устройствами, содержащей виртуальный эталон, модуль сравнения сигналов с эталоном, ПЭВМ, соединенную узлом передачи информации с блоком контроля, имеющим возможность соединения с контролируемой системой и содержащим блок управления, многоканальный блок нормализации входных сигналов с аналого-цифровым преобразователем, блок формирования выходных сигналов, имитатор интерфейса.

Это усовершенствование заключается в том, что аппаратура снабжена блоком имитации штатного подключения контролируемой системы с модулем интерфейса, имеющим возможность подключения к имитатору интерфейса блока контроля через контролируемую многоканальную систему управления, что позволяет подать на контролируемую систему управления питание и сигналы, эквивалентные штатному подключению системы управления в составе комплекса, например управляющие сигналы от бортовой вычислительной системы, релейные сигналы блокировок исполнительных механизмов и т.д.

Кроме того, блок имитации штатного подключения может содержать блок формирования релейных сигналов состояния контролируемой системы, блок имитации подключения к сети питания, модуль управления и модуль связи контролируемой системы с ПЭВМ, что позволяет передать на контролируемую систему внешние сигналы состояния контролируемой системы управления, питание и организовать передачу управляющих команд контролируемой системы управления.

Кроме того, виртуальный эталон и модуль сравнения сигналов с эталоном могут быть выполнены в виде таблицы данных и программного обеспечения ПЭВМ, что позволяет гибко конфигурировать состав тестов контролируемой системы управления, в частности изменять допустимые значения параметров сигналов и настраиваться на различные варианты циклограмм работы контролируемой системы.

Кроме того, узел передачи информации может быть выполнен в виде шины передачи данных, соединенной с ПЭВМ посредством преобразователей интерфейса, что обеспечивает простую организацию обмена по всем каналам контролируемой системы управления.

Кроме того, аппаратура может быть снабжена дополнительными блоками контроля, при этом общее число блоков контроля соответствует количеству каналов проверяемой системы управления, что позволяет обеспечить независимую, одновременную проверку системы управления по всем каналам и упростить настройку контрольно-проверочной аппаратуры.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображена функциональная схема контрольно-проверочной аппаратуры.

Автоматизированная контрольно-проверочная аппаратура для проверки цепей энергетического и информационного взаимодействия многоканальной системы управления 1 с исполнительными устройствами (не показаны), например бортовой аппаратуры пуска реактивной системы залпового огня, содержит виртуальный эталон, и модуль сравнения сигналов с эталоном, ПЭВМ 2, соединенную линией передачи информации с первым соединителем узла 3 передачи информации. Узел передачи информации 3 соединен с блоком контроля 4, имеющим возможность соединения с контролируемой системой 1. Блок контроля 4 содержит блок управления 5, выходом передачи информации соединенный с узлом передачи информации 3, а первым входом - с выходом аналого-цифрового преобразователя 6, соединенного с выходом многоканального блока 7 нормализации входных сигналов, соединенного входом с выходными цепями контролируемой аппаратуры 1, блок 8 формирования выходных сигналов, выходом соединенный с входными цепями контролируемой системы 1, а входом - с дискретным выходом блока управления 5, имитатор интерфейса 9, информационным входом подключенный к информационному выходу модуля управления 5, а информационным выходом - к входу информационного интерфейса исполнительных устройств контролируемой системы 1. Аппаратура снабжена блоком 10 имитации штатного подключения контролируемой системы 1 с модулем интерфейса 11, имеющим возможность подключения к имитатору интерфейса 9 блока контроля 4 через контролируемую многоканальную систему управления 1, и информационным входом соединенным с узлом передачи информации 3. В приведенном варианте блок 10 имитации штатного подключения содержит блок 12 формирования релейных сигналов состояния контролируемой системы, выходом соединенный с релейными входами контролируемой системы 1, блок 13 имитации подключения к сети питания, входом управления соединенный с модулем управления 14, энергетическим входом соединенный с лабораторным источником питания 15, а энергетическим выходом - с входом питания контролируемой системы 1, и модуль управления 14 блоком имитации штатного подключения 10, информационным выходом подключенный к узлу передачи информации 3, первым выходом соединенный с блоком формирования релейных сигналов 12, а вторым выходом - с блоком имитации штатного подключения 13.

Виртуальный эталон выполнен в виде таблицы данных, содержащей эталонные значения амплитуд, длительностей и моментов возникновения импульсов относительно начала циклограммы, модуль сравнения сигналов с эталоном выполнен в виде программного обеспечения (ПО) ПЭВМ 2. Узел 3 передачи информации выполнен в виде шины передачи данных, соединенной с ПЭВМ 2 посредством преобразователей интерфейса. Позицией 15 обозначен лабораторный источник питания. Автоматизированная контрольно-проверочная аппаратура снабжена дополнительными блоками контроля 16, аналогичными блоку 4, при этом общее число блоков 4 и 16 контроля соответствует количеству каналов проверяемой системы управления 1. В приведенном варианте автоматизированной контрольно-проверочной аппаратуры для проверки цепей энергетического и информационного взаимодействия многоканальной системы управления 1 реактивной системы залпового огня, управляющей пуском снарядов из двенадцати направляющих, количество блоков контроля 4 и 16 равно двенадцати. ПО предназначено для мониторинга состояния многоканальной системы управления 1 и блока контроля 4, управления аппаратурой во время проведения тестирования, отображения результатов тестирования оператору и проведения анализа полученных данных для принятия решения об исправности. Состав тестов определяется в соответствии с выбранным вариантом циклограммы функционирования контролируемой многоканальной системы управления 1. Кроме того, в ПО реализована функция задания пользовательского набора тестов для проверки отдельной функции контролируемой многоканальной системы управления 1, что удобно при ее настройке или ремонте. Входными данными ПО являются конфигурация блока контроля 4 и параметры цикла работы многоканальной системы управления 1. Выходными данными ПО являются оценка правильности работы контролируемой многоканальной системы управления 1 в соответствии с заданными параметрами блока контроля 4 на основании анализа циклограммы взаимодействия блока контроля 4 и многоканальной системы управления 1.

Обмен данными аппаратурой осуществляется по интерфейсу передачи информации RS-232. Информационный обмен между ПО, блоком контроля 4 и многоканальной системой управления 1 осуществляется в протоколе SLIP с помехоустойчивым кодированием CRC-16 CCITT-REVERSED.

Автоматизированная контрольно-проверочная аппаратура работает следующим образом. Согласно функциональной схеме к системе управления 1 и ПЭВМ 2 через узел передачи информации 3 подключаются блоки контроля 4 и 16 в количестве, равном количеству каналов контролируемой системы управления 1, блок 10 имитации штатного подключения контролируемой системы управления 1. На собранную схему от источника 15 подается напряжение питания, после чего оператор ПЭВМ 2 запускает ПО, задает конфигурацию тестов контролируемой системы управления 1 (для аппаратуры пуска реактивной системы залпового огня устанавливается тип снаряда, количество заряженных направляющих и релейные сигналы блокировок пуска) и запускает цикл проверки. В начале цикла проверки при помощи узла передачи информации 3 от ПЭВМ 2 передаются управляющие команды на блоки контроля 4 и 16 и блок 10 имитации штатного подключения. При этом блок управления 5 блока контроля 4 устанавливает начальное состояние блока 7 нормализации входных сигналов и блока 8 формирования выходных сигналов, а модуль управления 14 блоком 10 имитации штатного подключения устанавливает начальное состояние блока 12 формирования релейных сигналов состояния контролируемой системы управления 2 и состояние блока 13 имитации подключения к сети питания. При помощи блока 12 формирования релейных сигналов состояния системы и блока 13 имитации подключения к сети питания включается контролируемая система управления 1. По начальному состоянию, считанному с блока 8 формирования выходных сигналов и с блока 12 формирования релейных сигналов состояния, контролируемая аппаратура 1 определяет тип исполняемой циклограммы и при помощи узла 3 передачи информации проводит информационный обмен с ПО ПЭВМ 2. За время проведения цикла проверок контролируемой системы управления 1 взаимодействие с цепями системы осуществляется при помощи блоков контроля 4 и 16 и преобразователей интерфейса. При этом блок 7 нормализации входных сигналов при помощи аналого-цифрового преобразователя 6 осуществляет регистрацию аналоговых сигналов, поступающих от контролируемой системы, определяя при этом амплитуду, длительность и время возникновения энергетических импульсов взаимодействия контролируемой системы с исполнительными устройствами. Полученная информация считывается блоком управления 5 и передается через узел 3 передачи информации на ПЭВМ 2. После окончания цикла проверок ПО ПЭВМ 2 проводит сравнение сигналов, полученных от блоков контроля 4 с эталонными значениями параметров из таблицы данных, и выводит собранную информацию на дисплей оператора ПЭВМ 2. При сравнении полученных импульсов определяется не только соответствие их параметров эталонным значениям, но и соответствие последовательности их возникновения циклограмме работы контролируемой системы 1. Исправность линий информационного обмена определяется путем регистрации прохождения информационных команд в обе стороны от ПЭВМ 2 через узел передачи информации 3, через модуль интерфейса 11 к контролируемой аппаратуре 1 и от модуля интерфейса 11 через контролируемую аппаратуру 1 к имитатору интерфейса 9.

Таким образом, использование предлагаемой контрольно-проверочной аппаратуры позволяет обеспечить эквивалентное штатному подключение контролируемой системы и за счет этого расширить функциональные возможности и повысить достоверность приемосдаточных и периодических испытаний для выявления таких неисправностей, как отсутствие электрической цепи, отклонение токовой нагрузки электрической цепи от номинальной, межканальные замыкания, отсутствие информационного обмена по каналам связи, нарушения циклограмм.

Изобретение предназначено для проверки работоспособности и регулирования многоканальных систем управления. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей аппаратуры и повышении достоверности контроля за счет обеспечения эквивалентного штатному подключения контролируемой системы. Для этого предложена автоматизированная контрольно-проверочная аппаратура для проверки цепей энергетического и информационного взаимодействия многоканальной системы управления с исполнительными устройствами, содержащая виртуальный эталон и модуль сравнения сигналов с эталоном, ПЭВМ, соединенную узлом передачи информации с блоком контроля, имеющим возможность соединения с контролируемой системой и содержащим блок управления, многоканальный блок нормализации входных сигналов с аналого-цифровым преобразователем, блок формирования выходных сигналов, имитатор интерфейса, при этом аппаратура снабжена блоком имитации штатного подключения контролируемой системы с блоком формирования релейных сигналов состояния контролируемой системы, блоком имитации подключения к сети питания, модулем управления, модулем связи контролируемой системы с ПЭВМ и модулем интерфейса, имеющим возможность подключения к имитатору интерфейса блока контроля через контролируемую многоканальную систему управления. 1 ил.

Автоматизированная контрольно-проверочная аппаратура для проверки цепей энергетического и информационного взаимодействия многоканальной системы управления с исполнительными устройствами, содержащая виртуальный эталон и модуль сравнения сигналов с эталоном, ПЭВМ, соединенную узлом передачи информации с блоком контроля, имеющим возможность соединения с контролируемой системой и содержащим блок управления, многоканальный блок нормализации входных сигналов с аналого-цифровым преобразователем, блок формирования выходных сигналов, имитатор интерфейса, отличающаяся тем, что аппаратура снабжена блоком имитации штатного подключения контролируемой системы с блоком формирования релейных сигналов состояния контролируемой системы, блоком имитации подключения к сети питания, модулем управления, модулем связи контролируемой системы с ПЭВМ и модулем интерфейса, имеющим возможность подключения к имитатору интерфейса блока контроля через контролируемую многоканальную систему управления.