Устройство для диагностирования технических объектов Советский патент 1984 года по МПК G06F11/22 

И, подключенного выходом к соответствующему выходу блока.

3. Устройство по п.1, о т л и чающееся тем, что второй блок управления содержит семь элементов совпадения и второй элемент задержки первые входы первого, второго и четвертого элементов совпадения соединены с первым входом блока, второй вход которого соединен с вторыми входами первого и вторюго элементов совпадения и с первым входом третьего элемента совпадения, третий вход с третьим входом первого элемента совпадения и с вторыми входами третьего и четвертого элементов совпадения, выходы первых четырех элементов совпадения соединены с соответствующими входами второго элемента задержки, первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно с первыми входами пятого, шестого и седьмого элементов совпадения, вторые входы которых соединены соответственно с выходами второго, третьего и четвертого элементов совпадения, а выходы - с вторым, третьим и четвертым выходами блока, первый выход которого соединен с выходом первого элемента совпадения.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ, содержащее датчики-нормализаторы, выходы которых соединены с соответствующими входами первого коммутатора, соединенного в каждом канале одним из выходов со входом аналогоцифрового преобразователя, выход которого соединен с входом классификатора парс1метров, выходом соединенного с первым входом элемента сравнения и с первым входом ключа, первый блок управления, первая группа выходов которого соединена с первой группой входов первого крммутатора, и блок преобразования и регистрации, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности диагностирования и расширения функциональных возможностей устройства, в него дополнительно введены второй коммутатор, три третьих коммутатора, три вторых блока управления, девять преобразователей кодов и в каждом из п каналов по одному аналого-цифровому преобразователю, ,соединенному выходом с входом соответствующих (п-1) классификаторов параметров, выходы которых соединены с вторыми входами соответствукицих (а-1) элементов сравнения, соединенных выходами с i-MH входами первого блока управления, вторая, группа выходов которого соединена с вторыми входами соответртвующих ключей, соединенных выходами с соответствующими входами второго коммутатора, первая группа входов которого соединена с третьей группой выходов первого блока управления, которая соединена с первой группой входов блока преобразования и регистрации, выходы второго коммутатора соединены с соответствующими разрядными входами каждого из девяти преобразователей кодов, выходы которых соединены с первыми, вторьпии и третьими входами соответствующих вторых блоков управления, i соединенных выходами с входами соответствующих третьих коммутаторов, первый, второй и третий входы .которых соединены с выходами соответствующих преобразователей кодов, а выходы - соответственно с первым, вторым и третьим входаьэд блока преобразования и регистрации. 2. Устройство по П.1, от л и чающееся тем, что первкй блок управления содержит первый элемент задержки, генератор и по числу параметров двоичные счетчи ки,первые,втоСП рые, третьи и четвертые элементы И,, первый выход генератора соединен с О) вторыми входами первых элементов И, второй выход - с вторыми входами четвертых элементов и, входы блока соединены с первыми входами соответствующих первых элементов И и с вторыми входами двоичных счетчиков, выход каждого первого элемента И соединен с первым входом двоичного счетчика, выходы которого соединены с входами второго элемента И, подключенного выходом к соответствующему входу элемента задержки и к первому входу третьего Элемента И, второй вход.которого соединен с соответствуюиусм выходом элемента задержки, а выход с первым входом четвертого элемента

Устройство для диагностирования технических объектов относится к те нической диагностике и может быть использовано для обеспечения непрерывного контроля за состоянием технических объектов диагностирования в системах автоматического управления, к которьм предъявляются требования повышенной достоверности результата диагностирования и определения степени-их работоспособности. Известно ус.тройство для автоматического контроля слоэных объектов содержащее коммутатор-нормализатор первые выход и вход которого соединены соответственно с входом и выхо дом объекта контроля,генератор стимулирующих воздействий, управляемый блоком управления, решающий и запоминающий блоки, анализатор и индикатор tlj. Недостатком такого устройства является необходимость подачи на объект стимулирующего воздействия, что исключает возможность непрерывного контроля за его состоянием. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для автоматического контроля качества электрорадиотехнических изделий, содержащее ряд датчиков измеряемых величин коммутатор сигналов датчиков, коммутатор нормализаторов, набор нормализа торов, аналого-цифровой преобразова тель, цифровой компаратор, аналоговый компаратор, анализатор,регистрирующий блок и блок управления 2 Однако в известном устройстве не предусмотрена защита от ошибок в функционировании анализатора (при достаточно сложной структуре посоеднего |, обусловленных сбоями и отказами. К тому же возникновение в аналого-цифровом преобразователе, цифровом компараторе или аналоговом компараторе отказа или длительного сбоя делает невозможным дальнейшее использование дан- . ного устройства по назначению без последующего восстановления. Цель изобретения - повышение достоверности диагностирования и расширение функциональных возможностей устройства.. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для диагностирования технических объектов, содержащее датчики-нормализаторы, выходы которых соединены с соответствующими входами первого коммутатора, соединенного в каждом канале одним из выходов со входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с входом классификатора параметров, выходом соединенного с первым входом элемента сравнения и с первым входом ключа,первый блок управления, первая группа выходов которого соединена с первой группой входов первого коммутатора, и блок преобразования и регистрации, введены второй коммутатор, три третьих коммутатора,три вторых блока управления, девять преобразователей кодов и в каждом из п каналов по одному аналогоцифровому преобразователю, соединенному выходом с входом соответствующих (п-1) классификаторов параметров, выходы которых соединены с вторыми входами соответствующих (n-l) элементов сравнения, соединенных выходами с i-ми входами первого блока управления, вторая группа выходов которого соединена ,с вторыми входами соответствующих ключей, соединенных выходами с соот ветствующими входами второго коммутатора, первая группа входов которого соединена с третьей группой выходов первого блока управления, которая соединена с первой группой входов блока преобразования и регистрации, выходы второго коммутатора соединены с соответствующими разрядными входами каждого из девяти преобразователей кодов, выходы которых соединены с первыми, вторыми и третьими входами соответствующих вторых блоков управления, соединенных выходами с входами соответствующих третьих коммутаторов, первый второй и третий входы которых соединены с выходами соответствующих преобразователей кодов, а выходы соответственно с первым, вторым и третьим входами блока преобразования и регистрации. Первый блок управления содержит первый элемент задержки, генератор и по .числу параметров двоичные счет чики, первые, вторые, третьи и четвертые элементы И, первый выход генератора с единен с вторыми входа ми первых элементов И, второй выход с вторыми входами четвертых элементов и, входы блока соединены с первыми входами соответствуквдх первых элементов И и с вторыми входами дво ичных счетчиков, выход каждого первого элемента И соединен с первым входом двоичного счетчика, выходы которого соединены с входами второг элемента И, подключенного выходом к .соответствующему входу элемента задержки и к первому входу третьего элемента И, второй вход которого соединен с соответствующим выходом элемента задержки, а выход - с пер вым входом четвертого элемента И, подключенного выходом к соответствующему выходу блока. Второй блок управления содержи : семь элементов совпадения и второй элемент задержки, первые входы первого, второго и четвертого элементов совпадения соединены с первым входом блока, второй вход которого соединен с вторыми входами первого и второго элементов совпадения и с первым входом третьего элемента совпадения, третий вход - с третьим входом первого элемента совпадения и с.вторыми входами третьего и четвертого элементов совпадения, выход первых четырех элементов совпадения соединены с соответствующими вх дами второго элемента задержки, первый, второй и третий выходы кото рого соединены соответственно с пер выми входами пятого, шестого и седь мого элементов совпадения, вторые входы которых соединены соответственно с выходами второго, -третьего и четвертого элементов совпадения, а выходы - с вторым, третьим и четвертым выходами блока, первый выход которого соединен с выходом первого элемента совпадения. 3 предлагаемом устройстве используются двухуровневая структура построения с дублированием аналогоцифровьЬс преобразователей и классификаторов параметров в каждом из п каналов (на первом функциональном уровне) и преобразователей кодов (на втором функциональном уровне); перестройка структуры первого функционального уровня в случае возникновения отказов в аналого-цифровых преобразователях и (или) классификаторах параметров; мажоритарное диагностирование преобразователей кодов на втором функциональном уровне. На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - блок-схема и временная диаграмма работы первого блока управления; на фиг. 3 - то же, второго блока управления. Устройство содержит по числу диагностических параметров технического, объекта п каналов, состоящих из датчиков-нормализаторов 1.-lj, первого коммутатора 2, аналого-цифровых Преобразователей , классификаторов napai-ieTpoB, элементов сравнения, ключей , второй коммутатор 7, первый блок 8 управления, девять преобразователей 9-17 кодов, три вторых блока 18-20 управления, три третьих коммутатора 21-23 и блок 24 преобразования и регистрации. Первый блок управления содержит первый элемент 25 залержки, генератор 26, п двоичных счетчиков и п первых , вторых ,, третьих ,. четвертых f, элементов И. Второй блок управления содержит второй элемент 32 задержки и первый 33, второй 34, третий 35, четвертый 36, пятый 37,. шестой 38 и седьмой 39 элементы совпадения. Устройство работает следующим образом. При подаче питания и приведения устройства в исходное состояние преобразованные в напряжение и нормированные по напряжению в датчикахнормализаторах 1-}-1р диагностические параметры через первый коммутатор 2 поступают для цифровой обработки На соответствующие входы аналого-цифровых преобразователей , которые преобразуют поступившее на них напряжение в К-разрядный двоичный неизбыточный код. Кодированные значения параметров с выходов аналого-цифровых преобразЪвателей , по ступают параллельно на соответствующие входы классификаторов 4 -4 параметров: В последних кодовая комбинация, соответствующая измеренному значению диагнос тического параметра,преобразуется в трехразрядный двоичный код, кажда комбинация которого соответствуетопределенному уровню работоспособности технического объекта по данно му параметру. Классификатор 4 пара,метров представляет собой комбинационный дешифратор-шифратор,производящий разбиение 2 входящих комбинаций на восемь групп (уровней работоспособности/ и кодирующий каждую группу трехразрядным двоичным кодом (от 000 до 111). Коды, соответствующие уровням работоспособности технического объекта по от дельным диагностическим параметрам, с выходов классификаторов 4-)., параметров, параллельно поступают на соответствующие входы элементов 5 сравнения и на первые входы ключей 6-,-б„. При совпадении кодовых комби наций на первом и втором входах эле мента 5- сравнения сигнал на его выходе отсутствует и вследствие это имеется сигнал разрешения (нулевой потенциал на втором входе ключа 6,что позволяет пропустить параллельн эту комбинацию на i-и трехразрядный вход второго коммутатора 7. В случа несовпадения комбинаций на первом и втором входах элемента 5,- сравнения (при сбое или отказе аналогоцифровых преобразователей 3 или классификаторов 4 параметров-4 в i-M канале) с выхода последнего пос пает сигнал(положительный импульс) на i-й вход первого блока Q управле ния. Первый блок управления классиф цирует неисправности трех видов (сбой, длительный сбой и отказ) и работает следующим образом. При .появлении сигнала на i-M входе блока 8 управления - первом входе элемента И 28 - последний начинает пропускать инвертированную последова тельность импульсов со своего второго входа на первый вход двоичного счетчика 27, который представляет собой двоичный счетчик до трех с фиксацией последней комбинации (II) устанавливаемый в нулевое состояние нулевым потенциалом с первого входа .элемента И. 28.. При наличии единиц нл первом и втором входах элемента И 29.J на его выходе появляется сигнал, свидетельствующий о неисправ ности вида сбой, поступакиций на i-й вход первого элемента 25 задержки и одновременно на первый вход эле мента И 30. Первый элемент 25 задер жки формирует со своего i-ro выхода сигнал, задержки длительностью Т, поступающий на второй.вход элемента И 30.J , сигнал с выхода которого посту пает на первый вход элемента И 31.J, на второй вход которого подается сигнал разрешения. Таким образом, если неисправность, длится меньше времени Т..,, занимаемого тремя тактовыми импульсами, то она классифицируется как сбой, при зтом первый элемент 25 задержки не запускается, а если длится меньше времени Тз то классифицируется как длительный сбой. Неисправность, превышающая по длительности Т, классифицируется как отказ, и в этом слугчаена выходе элемента И 31 - i м выходе первой, второй и третьей групп выходов первого блока 8 управления появляется сигнал, который для i-x входов первых групп входов первого 2 и второго 7 коммутаторов является сигналом перестройки структуры, для второго входа ключа j сигналом запрета прохождения информации, для i-ro входапервой группы входов блока 24 преобразования и регистрации сигналом индикации отказа i-ro канала. Перестройка структуры первого функционального уровня устройства заключается в том, что отказавший i-й канал отключается, а вместо него подключается канал наименее информативного (важного)параметра (п-го параметра), т.е. параметра, имеющего наименьший весо1«ый коэффициент (приоритет). Таким образом, за счет потери информации о менее важном параметре удается сохранить информацию о более важном. С выходов второго коммутатора 7 комбинации трехразрядного двоичного кода, соответствующие уровням работоспособности технического объекта по каждому параметру, параллельно поступают на девять преобразователей 9-17 кодов. Каждый преобразователь кода представляет собой комбинационный дешифратор-шифратор, производящий декодирование параллельного п-разрядного кода в 2 комбинаций, разбиение их на восемь групп и кодирование параллельным трехразрядным двоичным кодом, имеющим комбинации от 000 до 111. Причем на каждые три преобразователя кода (9,10 11), (12,13 14),(15,16,17) -подается п одноименных разрядов из всех комбинаций, соответствующих уровня работоспособности объекта по каждому параметру (на преобразователи 9, 10, 11 поступают старшие разряды). Коды, соответствукяцие порязрядным уровням работоспособности объекта, с выходов преобразователей кодов параллельно в каждой триаде поступают на трехрязрядные входы соответствующих вторых блоков 18-20 управления. Второй блок управления, например 18, работает следующим образом. При поступлении кодовых комбинаций с трехразрядных .выходов преобразователей 9-11 кодов соответственно на трехразрядные входы второго блока 18 управления и на первый, второй,и третий входы элемента 33 совпадения первые и вторые входы элементов 34совпадения и при совпадении всех комбинаций с выходом элементов 33-36 совпадения соответственно на первый второй, третий и четвертый входы второго элемента 32 задержки поступают сигналы разрешения, и с выходов второго блока 18 управления поступают соответственно на входы третье го коммутатора 21 сигнгшы об отсутс ВИИ ошибок соответственно в преобразователях 9-11 кодов. При несовпадении кодовых комбинаций, например, на вхоДс1Х элементов 33-36 совпадения во втором элементе 32 задержки с пер вого выхода формируется сигнал задержки длительностью Тз, поступающий на первый вход элемента 37 совпадений, на второй вход которого приходит с выхода элемента 34 совпадения сигнал разрешения. С выхода элемента 37 совпадения - выхода 11 второго блока 18 управления - поступает сигнал запрета на вход третьегб коммутатора 21, эапрещающий пользоваться информацией с преобразователя 11 кода. Если несовпадение кодовых комбинаций -на входах элементов 33-36 совпадения длится меньше времени Т, то по прошествии указанного времени сигнал запрета на выходе элемента 37 совпадения пропадает, и код поразрядной степени работоспособности объекта с преобразователя 11 кода может вновь с выхода третьего коммутатора 21 поступать на вход блока 24 преоразования и регистрации.Блок преобразования и регистрации преобразует каждую из поступивших на входы трехразрядных комбинаций параллельно двоичного кода, соответствующих поразрядным уровням работоспособности объекта, в десятичный код, что позволяет задействовать индикацию степени работоспособности в виде трех десятичных разрядов (о 000 до 777). Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства по сравнению с известным заключается в повышении достоверности определения технического состояния объекта на 10-15%; в снижении ошибок, вносимых оператором, с п 1ощью оценки состояния степени работоспособности объекта; а также в том, что устройство обладает свойством самокоррекции.

ТТЛ

j..

///////, . t

-Д-Ч

//////////////x/77, f.

7/////7///////X

у

1ДД группы Выходов

A

n P

Фиг, 2

ри отказе преодрозойателя кода //

6} при сбое в npeoSрозобателе

(Рие.з