Многоканальное устройство для резервирования замещением Советский патент 1985 года по МПК H05K10/00 G06F11/20 

Изобретение относится к автоматическому управлению и может быть использовано при построении многоканальных систем повышенной надежности, где требуется горячее резервирование каналов. Цель изобретения - повьппение безотказности, в частности бесперебойной работы и ремонтопригодности устройства. На чертеже представлена блок-схема предлага.емого устройства. Многоканальное устройство для резервирования замещением содержит N идентичных каналов, в каждом из которых содержится резервируемый блок 1, элемент 2 контроля, элемент 3 задержки, первый 4 ключ, элементы 5 И, 6 ИЛИ, RS-триггер 7, второй ключ 8, формирователь 9, вторые элементы 10 И, первые и вторые концевые разъединители 11 и 12, входы 1.3 и 14 первоначальной установки, выход 15 устройства, шину 16 питания и индикато ры 17 неисправности канала. Устройство работает следующим образом. Пусть исправной работе резервируемого блока 1 соответствует сигнал 1 на выходе элемента 2 контроля, а отказу соответствует сигнал сигнал 1 на управляющем входе ключа 8 является открывающим, а сигнал 1 на управляющем входе ключа 4 закрывающим. При додаче напряжения (Питания на общую шину 16 все блоки оказываются отключенными, так как ключи 8 (8 м закрыты изза отсутствия сигналов 1 на выхоДах элементов 2 2 fg контроля. Включение устройства производится одновременной подачей сигналов первоначальной установки длительностью , на входы 13 и 14; Для обеспечения на дежного включения устройства сигналы первоначальной установки должны соответствовать единичному сигналу элемента 2( контроля и иметь длитель ность t , большую суммарного времени включения резервируемого блока 1, и срабатывания элемента 2( контроля. Сигнал первоначальной установки от-, крывает ключ 8(, который подает напряжение на шину питания блока 1. Элемент 2, контроля выдает сигнал 1, соответствующий исправной работе бло ка 1.. На выходе элемента 5« появляется. сигнал 1, так как прису ствует на обоих его входах. На выходе элемента 10, И первого канала также появляется сигнал 1. По окончании действия сигналов первоначальной установки ключ 8| удерживается во включенном состоянии за счет сигнала 1 с выхода элемента 2, контроля, в результате чего резервируемый блок 1( в первом канале остается включенным; сигналы 1 на выходе элемента 10| И канала сохраняются за счет сигнала 1 с выхода элемента 2I и 7( , а сигнал на выходе элемента 5, И переходит из 1 в О, так как снимается сигнал первоначальной установки с его второго входа. В результате этого открывается ключ 4( и выходные сигналы блока 1 первого канала поступают на выход 15 устройства. При переходе сигнала из 1 в О на выходе элемента 5| И срабатывает формирователь 9, который формирует сигнал длительностью 2 соответствующий единичному сигналу элемента контроля 22- Для обеспечения нормальной работы устройства длительность сигналов, формируемая формирователями 9,....9и, должна быть больше суммарного времени включения соответствующих резервных блоков 1 2- 1ц и срабатывания элементов контроля 2...... 2ц. Ключ 8 во втором канале открывается, и напряжетге поступает на резервирующий блок 1j , после чего элемент 2 контроля выдает на выход сигнал 1. С появлением на- выходе формирователя 9 сигнала 1 на выходе элемента 5 И также появляется сигнал 1, который закрывает ключ 4 , и сигналы включающегося блока 1 на выход устройства не поступат.е. блок 1, ig второго канала перешел из состояния холодного резерва в горячий резерв. Формирователь 9 при переходе сигнала на его входе из О в 1 не срабатывает, и все последующие каналы остаются не включенными. Таким образом, после подачи сигналов первоначальной уста-, новки образуется пара включенных блоков 1, и 1 в двух каналах. На выход 15 устройства поступают сигналы только с блока 1л первого канала. В оставшихся каналах блоки Ц... ..IN находятся в холодном резерве. При отказе любого из блоков 1 или 2 происходит отключение этого блока и образование новой пары включенных блоков. Например,-пусть отка зал блок 1 в первом канале. При этом на выходе элемента 2 контроля появляется сигнал О, соответствующий неисправности блока 1j. Ключ 8| закрывается и отключает напряжение питания с этого блока. Сигнал 1 с выхода элементов 6 ИЛИ, 10, И также снимается, вследствие чего на выходе элемента 5 И появляется сигнал О, который открывает ключ 4 во втором канале, и сигналы резервного блока Ig поступают на выход 15 устройства. Сигнал 1 с выхода формирователя 9, устанавливает бистабильный элемент Т В положение выдачи сигнала 4, который остается на выходе элемента 10 И канала 2 и за счет сигнала 1 с выхода элемента контроля 2 исправно работающего второго канала. При переходе сигнала из 1 в О на входе формирователя 9 последний срабатьюает и выдает сигнал 1 на упра ляющий вход ключа 8 и первые входы элементов 5j И, 6} ИЛИ, переводит бистабильные элементы 7 в состояние вьщачи сигнала 1, а 7( - в состояние выдачи сигнала О. В результате происходит открывание ключа8j и подключение напряжения питания к бло ку Ц третьего канала, а на управляющий вход ключа 45 с выхода элемента 5з И поступает закрывающий сигнал 1, который запрещает прохождение сигналов включающегося блока 1 третьего канала на выход 15 устройства. По окончании сигнала 1 с формирователя 9 сигнал 1 на управляющем входе ключа 8 и на первых входах элементов 5 И, 6 ИЛИ поддерживается за счет сигнала 1 с выхода элемент 2g контроля. Таким образом, работает пара каналов - второй и третий, причем к выходу устройства подключен только блок Ig второго канала, неисправный блок 1д первого канала отключен, отключенными остаются и все остальные блоки, т.е. остались в холодном резерве. Если включающийся блок Ц в третьем канале оказывается неисправным, т.е. элемент 2 контроля выдает сигнал О, то после окончания сигнала 1 с формирователя 9 на управляющем входе ключа 8, через который подается питание на блок 1, и на первом входе элемента З. появляется сигнал О. Ключ 8 закрывается и о- ключает напряжение питания с неисправного блока 1. На выходе элемента 5} И сигнал из 1 переходит в О, при этом срабатывает формирователь 9 и выдает сигнал 1 на включение блока 1 и прохождение сигнала 1 с элемента ) через Юз И в четвертый канал. Таким образом образуется пара работающих каналов, при этом, если блок 1 во включающемся канале оказывается неисправным, то этот блок отключается и происходит включение последующего блока до тех пор, пока не образуется пара исправных каналов. Устройство обеспечивает вьщачу сигналов потребителю до тех пор, пока остается исправным хотя бы один блок 1, при этом время переключения устройства на работу от блока находящегося в горячем резерве, определяется только быстродействием логических элементов 5 И, 6 ИЛИ, 10 И ключей 4 и 8; быстродействие элемента 2 контроля, с введением элемента 3 задержки компенсировано, т.е. в памяти элемента 3 задержки в момент переключения съема сигналов находится еще достоверная информация, так как время анализа состояния блока t элементом 2 контроля меньше или равно времени задержки информации в элементе 3. Перевод блока 1 из состояния холодного резерва в горячий на работу потребителя не влияет, так как сигнал запрета .на ключ 4 включающегося канала поступает раньше, чем включается резервный блок 1 в этом канале. Из блок-схемы устройства следует, что изъятие любого неисправного канала из устройства для ремонта с последующей установкой не влияет на функционирование устройства, т.е. при изъятии канала его входные межканальные связи блокирук)тся концевыми разъединителями 11 и 12, При включении последнего блока 1 в работе на выходную линию 15 его сигналы взаимодействия поступают на соответствующие входы элементов 5 И, 6 ИЛИ первого канала и т.д. Процесс поиска пары каналов может идти по . кругу до работающего блока 1, где он останавливается, не нарушая работу оставшегося одного, исправного канала. После остановки автопоиска исправного канала и установки исправных каналов устройство требует перезапуска для его функционирования по заданному алгоритму. В данное устрой

МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕЗЕРВИРОВАНИЯ ЗАМЕЩЕНИЕМ, содержащее в каждом канале резервируемый блок, первый выход которого соединен с входом элемента контроля, выходы первых ключей всех каналов объединены с выходом устройства, сигнальньй вход второго ключа соединен с общей шиной питания, выход с шиной питания резервируемого блока, управляющий вход - с объединенными первыми входами элементов И и ИЛИ и с выходом элемента контроля, выход элемента И соединен с управляющим входом первого ключа и с входом формирователя, выход которого соединен с первыми входами элементов И и ИЛИ последующего канала, первые и вторые входы элементов И .и ИЛИ первого канала соединены с соответствующими входами первоначальной установки устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения безотказности и ремонтопригодности устройства, в каждый канал его введены RS-триггер, второй элемент И, элемент задержки, два концевых разъединителя, а второй выход резервируемого блока в каждом канале соединен через элемент задержки с сигнальным вхоДйм первого ключа, выход элемента контроля соединен с R-входом RS-триггера, выход формирователя, соединен через пер вый, концевой разъединитель с перС/) выми входами элементов И и ИЛИ данс ного канала и с R-входом RS-триггера последующего канала, выход RSтриггера и выход элемента ИЛИ соединены с входами второго элемента И, выход которого соединен с вторыми входами элементов И и ИЛИ последу00 N9 ющего канала и через второй концевой разъединитель - с вторыми входами О5 элементов И и ИДИ данного канала, СО выход формирователе} каждого канала соединен с S-входом RS-триггера пресд дьздущего канала.