Устройство для контроля параметров Советский патент 1985 года по МПК G05B23/02 

Изобретение относится к технической диагностике и может быть использовано для контроля работоспособности и локализации места неисправности радиотехнических объектов, имеющих произволь- 5 ные связи между фунциональными элементами.

Известно многоканальное устройство, содержащее в каждом канале последовательно соединенные датчик, ,блок 10 унификации, блок вычитания, блок сравнения, элемент совпадения и подключенный к выходу блока унификации измерительный ключ, управляющий вход которого подключен к выходу элемен- |5 та совпадения, а также блок обнаружения и регистрации отклонений, входы которого соединены с выходами соответствующих измерительных ключей, блок задания номинальных значений парамет-зо ров, выходы которого подключены к вторым входам блоков вычитания, . блок задания допустимых отклонений, выходы которого подключены к вторым входам блоков сравнения, блок выбора 25 канала, входы которого соединены с выходами соответствующих блоков вычитания, а выходы - с вторыми входами элементов совпадения IJ .

Недостаток устройства - ограничен- 30 ные функциональные возможности, так как устройство не позволяет однозначно локализовать место.неисправности в объектах, характеризующихся множеством взаимозависимых контроли- 35 руемых выходных параме тров.

Наиболее близким к изобретению по технигшской сущности является устройство, содержащее группу датчи- 40 ков допускового контроля, группу логических элементов НЕ, дешифратор кодов состояния объекта контроля (ОК), индикаторное табло, причем выходы датчиков подключены к первой группе 45 входов дешифратора кодов состояния ОК и входам логических элементов НЕ, выходы которых подключены к второй группе входов дешифратора кодов состояния ОК, подключенного выходами к ин- 50 дикаторному табло.

Устройство реализует комбинационный поиск отказов в ОК и позволяет однозначно локализовать неисправность в объекте, который имеет произ-55 вольные связи между его элементами а, следовательно, характеризуется множеством вза озависимых параметров |2J .

Недостаток устройства - сложность технической, реализации дешифратора при большом числе контролируемых параметров ОК, так как известно, что число информационных входов, чем оценивается сложность интегральных схем, например, для дешифратора линейного типа, определяется уравнением

Lf N-Z,(1)

где N - число контролируемых параметров ОК.

С учетом логических элементов НЕ, необходимым для получения инверсии входных сигналов, общую сложность узла дешифрации можно оценить выражением

L,N+N-2 .(2)

Отсюда ясно, что уже при нескольких десятках контролируемых параметров техническая реализация узла дешифрации и устройства в целом становится трудноосуществимой.

Цель изобретения - упрощение устройства.

Поставленная цел достигается тем-, что устройство для контроля технического состояния объектов, содержащее по числу контролируемых параметров N датчиков допускового контроля, соединенных входами с входами устройства, элементы НЕ и дешифратдр, связанный выходами с входами индикаторного табло,, содержит также первый и второй регистры, сумматор, счетчик, элемент И, первый и второй элементы задержки, тактовый генератор, дифференцирующий элемент и элемент ИЛИ, подключенный входами к выходам датчиков допускового контроля и к информационным входам первого регистра, а выходом - к входу диф- ференцирующего элемента, связанного выходом с (N+1)-M информационным входом первого регистра и с входом первого элемента задержки, соединенного выходом с входом Запуск тактового генератора и с входом установки нуля счетчика, подключенного счетным входом к сдвиговому входу первого регистра, к входу второго элемента задержки и к выходу тактового генератора, а разрядньми выходами - к входам элемента И, соединенного выходом с входом Стоп тактового генератора и с разрешающим входом второго регистра, подключенного тактовым входом к выходу второго элемента

задержки, а информационным входом к выходу сумматора, связанного первым входом с выходом первого регистра, а вторым, третьим, четвертым и пять:м входами - соответственно с пер- 5 вым, вторым, третьим и четвертым выходами второго регистра, соединенного шестнадцатью пятыми входами с соответствующими первьми входами дешифратора и с входами элементов HE,tO подключенных выходами к вторым входам дешифратора.

На чертеже предст авлена структурная схема устройства.

Устройство содержит объект 1 конт-15 роля, датчики 2 допускового контроля, элемент РШИ 3, дифференцирующий элемент 4, первый регистр 5, первый элемент 6 задержки, тактовый генератор 7, второй элемент 8 задержки, 20 сумматор 9, второй регистр 10, счетчик 11, элемент И 12, элементы НЕ 13, дешифратор 14, индикаторное табло 15, первый вход 16 сумматора, второй 17, третий 18, четвертый-19 и пятый 20 25 входы сумматора.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии (соответствует исправному состояние ОК) на выходе 30 датчиков 2 допускового контроля действуют сигналы О, на выходе логического элемента ИЛИ 3 - сигнал О, генератор 7 в заторможенном состоянии, первый регистр 5, второй регистр 10 35 и счетчик 11 находятся в нулевом состоянии, на выходе элемента И 12 действует сигнал О, на входах дешифратора 14, соединенных с выходами второго регистра 10 и входах40 элементов НЕ 13 действуют сигнадш О - , и на входах дешифратора 14, соединенных с выходами элементов НЕ 13 действуют сигналы 1, в результате чего на одном из М выходов дешифратор 45 (М - число возможных состояний ОК) возникает сигнал 1, который, воздействуя на один их входов индикаторного табло 15 (транспарантного типа), включает транспарант ОК исправен. 50

При отказе одного из функциональных элементов ОК (например, i-ro) происходит следующее. На выходах датчиков 2 допускового контроля образуется определенная комбинация сиг- 55 налов О и 1, представлякицая собой N-разрядный двоичный код неисправности i-ro функционального элемента ОК,

которьпЧ в этом случае будет параллелно передан на N входов первого регисра 5 , представлякмпего собой регистрпреобразователь N-разрядного двоичного кода.

Поскольку появившиеся на выходах некоторых датчиков 2 допускового контроля сигналы 1 передаются и на входы элемента ИЛИ 3, на выходе последнего возникает единичный перепад который, дифференцируясь элементом 4 представляющим собой RC-цепь, подается на N+1-й вход первого регистра 5 и через первый элемент задержки, преставляющий собой LC-цепь, поступает на первый вход генератора 7 и второй вход счетчика 11. В результате этого в регистре записывается N-разрядный параллельный коднеисправности, зате после включения первого элемента 6 задержки, обнуляется счетчик 11 и запускается генератор 7 импульсов, который состоит из RS-триггера и заторможенного мультивибратора.

Высоким потенциалом единичного выхода RS-триггера мультивибратор удерживается в исходном (заторможенном) состоянии, начинает вырабатывать последовательность импульсов, с помощью которых производится сдвиг вправо и считывание в последовательном коде информации первого регистра 5 , при этом общее число тактовых импульсов подсчитьшается счетчиком 11. При считывании информация первого регистра 5 побитно поступает в сумматор 9, который производит суммирование по модулю два двоичной информации, приходящей одновременно на пять его входов. Сумматор 9 со вместно с вторым регистром 10, представляющю собой регистр-преобразователь 16-разрядного двоичного кода (в нем дополнительно сделаны отводы, минуя ключевые элементы и, следовательно, независимые от наличия разрешения на входе регистра от 7-го, 9-го, 12-го, 16-го выходов параллельного кода), осуществляет сжатие N-разрядной входной последовательности з.

При суммировании по модулю два информации, поступающей одновременно на пять входов сумматора, последний должен реализовать переключательную функцию вида

X, XjXjX fV

VX,X2X,X4XyV X XjjTjX XyV X,X.jX, X, X, X,S, . ,x. L, vx, ,X, vx, VX,X,X X4XjVX,XjX. V VX XjXjX Xj аргументами х, х., л, л, подразумеваются сигналы вида О или 1, поступающие на входы 16 - 2 сумматора 9 с выхода первого регистра и 7-го, 9-го, 12-го и 16-го выходов второго регистра 10. При этом последовательный ввод информации во второй регистр 10 с вы хода сумматора 9 обеспечивается такт выми импульсами генератора 7, задержанных вто1%1м элементом 8 задержки, представляющим LC-цепь, на время суммирования в сумматоре 9 информации, поступающей с первого регистра 5 и второго регистра 10 (с выходов 7, 9, 12 и 16). Результат преобразования последовательности (сигнатура хранится во втором регистре 10. Процесс формирования сигнатуры продолжается N тактов, т.е. до тех пор, пока с первого регистра 5 не будет считана вся информация в последовательном коде. С выдачей генератором 7 N-ro импульса одновременно на всех К выходах счетчика 11, подключенных к К входам логического элемента И 12, возникают сигналы 1, в результате чего сигнал 1 появляется на выходе логического элемента И 12. Этим перепадом устанавливается в исходное (единичное) состояние RS-триггер в генераторе 7 и происходит срыв генерации последнего. Кроме того, этот перепад разрешает вывод параллельного кода второго регистра 10. В результате этого параллельный 16-разрядный код поступает на входы элементов НЕ 13 и входы дешифратора 14, на одном из М его выходов возникает сигнал 1 5 который включает транспарант Отказ i-го функционального элемента в индикаторном табло 15. Для небольшого числа контролируемых параметров, например 20, число входов дешифрации составляет по формуле ( 2) 202 °я:21«10 инф.входов При сжатии 20- разрядного кода до 16- разрядного в предлагаемом устройстве число информационных входов при дешифрации составляет (пренебрегая рядом новых элементов, указывающим незначительное влияние на число входов) , л 1,05-10 инф. входов Как видно, даже при незначительном числе контролируемых параметров ОК в предлагаемом устройстве техническая реализация узла дешифрации устройства упрощается более чем в 20 раз, за счет чего упрощается и общая сложность известного устройства, причем с ростом N разница в сложности известного и предлагаемого устройства быстро увеличивается, а сложность самого предлагаемого устройства возрастает незначительно (только за счет усложнения элемента ИЛИ 3 и первого регистра 5). При этом устройство обеспечивает высокую достоверность (99,998%) раскодирования исходного N-разрядного кода неисправности, а время от возникновения отказа функционального элемента до его обнаружения определяется в основном временем сдвига N-разрядного кода на N разрядов вправо в первом регистре, что при эксплуатации непрерывных радиотехнических объектов, например радиолокационных станций, обеспечивает мгновенную реакцию на отказ.

N

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ, содержащее по числу контролируемых параметров N датчиков . допускового контроля, соединенных входами с входами устройства, элементы НЕ и дешифратор, связанный вы- ходами с входами индикаторного табло, отличающее ся тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит первый и второй регистры, сумматор, счетчик, элемент И, первый и второй элементы задержки, тактовый генератор, дифференцирующий элемент, и элемент ИЛИ, подключенный ;п j -г : I . SlliJiileTEaA .входами к выходам датчиков допускового контроля и к информационным входам первого регистра, а выходом к входу дифференцирукяцего элемента, связанного выходом с (N+D-M информационным входом первого регистра и с входом первого элемента задержки, соединенного выходом с входом Запуск тактового генератора и с входом установки нуля счетчика, подключенного счетным входом к сдвиговому входу первого регистра, к входу второго элементе задержки и к выходу тактового генератора, а разрядными выходами - к входам элемента И, соединенного выходом с входом Стоп (Л тактового генератора и с разрешающим входом второго регистра, подключенного тактовым входом к выходу второго элемента задержки, а информационным входом - к выходу сумматора, связанного первым входом с выходом первого регистра, а вторым, третьим, четвертым и пятым входами - соответО) ственно с первым, вторым, третьим о и четвертым выходами второго регисто о: ра, соединенного шестнадцатью пятыми входами с соответствующими первыСП ми входами дешифратора и с входами элементов НЕ, подключенных выходами к вторым входам дешифратора.

Уф vT

8

11

fcP

N

0

/

13

13

3

lit

W