Устройство для определения оптимального периода технического обслуживания изделия Советский патент 1987 года по МПК G07C3/10 

Изобретение относится к специализи- рованньЕМ вычислительным устройствам и может быть использовано при определении параметров технического обслуживания систем, подсистемы которых объединены единым процессом функцио- нирования и выводятся на обслуживание только в фиксированные, заранее

определенные интервапы времени« Такимцп тем с точки зрения надежности предсистемами являются, например, автоматизированные технологические линии, ЭВМ, сложные радиоэлектронные -системы и т. д.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства путем определения объемов технического обслуживания системы.

Определение объемов технического обслуживания осуществляется по критерию максимума коэффициента готовности системы. Коэффициент готовности каждой подсистемы определяется из выражения

Р; (t)dt

Ti

где

Ч:.

период технического обслуживания i-й подсистемы, р.. (t)- функция надежности i-й подсистемы.

Период t. может принимать одно из возможных.значений в зависимости от принятой для всей системы регламен- тации видов технического обслз ива- ния;

i

.,

- число видов технического

обслуживания,

1, если i-я подсистема обслуивается в J-M виде технического обслузкивания систем, О, в противном случае тветственно коэффициент готовподсистемы может принимать одвозможных значений в зависиот выбранной периодичности ее ивания:

J К,

ri

I цк, .

jsi J

Выбор конкретной периодичности технического обслуживания для каждой подсистемы приводит к тому, что каждому виду обслуживания системы будет поставлено в соответствии определеннов количество подсистем, период об- .служивания которых выбран равньм пе- ррюдичности данного вида обслуживания. Это означает, что тем самым будет решена задача определения объемов технического обслуживания каждого вида.

Структура большого количества сис5

0

ставляет собой последовательно-параллельное соединение подсистем. Выражение для коэффициента готовности таких систем есть произведение групп сомножителей вида П и l- П (I-K) . Максимум коэффициента готовности системы в этом случае достигается при максимуме коэффициентов готовности отдельных систем. Это означает, что решение задачи определения объемов технического обслуживания системы состоит в отнесении операции по обслуживанию каждой подсистемой к тому виду технического обслуживания, g при котором значение коэффициента готовности подсистемы максимально. На таком алгоритме и основана работа устройства.

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - функциональная схема блока сравнения, вариант.

Устройство для определения оптимального периода тех;нического обслуживания изделия содержит блок 1 ввода информации элемент задержки 2, первый счетчик 3, датчик 4 времени, основной вт орой элемент И 5/, дополнительные вторые элементы И 5--5, ;

0

5

0

5

0

5

основной блок 6 нелинейного преобразования, дополнительные блоки 6,- 6, нелинейного преобразования, первый элемент ИЛИ 7, интегратор 8, блод 9 деления, блок 10 сравнения, второй элемент ИЛИ 11, регистратор 12, дешифратор 13, второй счетчик 14, первый элемент И 15.

Блок 10 содержит элемент 16 сравнения, элемент И 17, элемент.18 задержки, одновибратор 19 и элемент 20 памяти.

Устрсзйство работает следующим образом.

Перед началом работы с блока 1 (представляющего собой, например, наборное поле, набор осуществляется с помощью переключателей или кнопок) задаются периодичности установленных для системы видов технического обслуживания, т.е. значения Т-, и записываются в датчик времени. Информация о числе видов технического обслуживания через второй вход подается на первый счетчик 3, устанавливая его максимальную разрядность. Через вторые выходы блока 1 осуществляется настройка блоков 6 реализующих функций Р (t) .

с началом работы датчик 4 через первый выход задает в порядке возрастания последовательность возможных значений Т. периодов технического обслуживания системы. Каждое значение Т. сопровождается стробирующим импульсом, который появляется на втором выходе датчика 4. Значение Т проходит через один из элементов И 5 на вход основного блока, соответствующего первой из подсистем рассматриваемой системы. Значения функции P.(t) через первый элемент ИЛИ 7 засылаются в интегратор 8. Верхний предел интегрирования определяется текущим значением первого выхода

датчика. С интегратора сигнал, соотI f

ветствующий P.(t)dt, поступает на

о

.первый вход блока 9 деления, на второй вход которого поступает текущее значение Т- с датчика 4. На третий стробирующий вход блока 9 деления поК 1 (з--г) Максимальное значение К достигается периоде 25 обслуживания, равном T-j. Импульс с i блока сравнения не поступает, но появляется импульс переполнения на выходе первого счетчика 3, поскольку его максимальная, установленная с пульта управления, разрядность равна I. Импульс переполнения поступает на второй вход элемента И 15. Первый вход этого элемента, соединенный с выходом блока 10 сравнения, является

30

инверсным. Поэтому при отсутствии дается импульс, сопровождающий значе- in

„ J - «jb сигнала на выходе блока 10 сравнения

f,fT ft Т f -T. TTOT YTTJtrO il ТЭТЛ О

импульс с второго входа элемента И 15 проходит на вход регистратора 12. При появлении импульса на этом входе регистратора фиксируется номер выхода дешифратора 13 с высоким потенциалом и текущее значение сигнала, имеющееся

ние Т: с второго выхода датчика 4 вре мени. Длительность его задержки на элементе 2 равна времени прохождения сигнала через элемент И 5 блока 6, первый элемент ИЛИ 7 и интегратор 8. При появлении импульса на третьем входе блока 9 деления осуществляется

40

на входе регистратора ние Т

12, т.е. значесчитывание результата деления, соот li -ветствующего значению К

Г Г

Р, (t)x 45

55

dt/T-, в блок 10 сравнения, где (так с приходом стробирующего импуль0

где I же

са) производится сравнение этого результата с предыдущим значением коэффициента готовности KpM ...,j. На первом шаге значение Krij сравнивается с нулем. Последовательное сравнение для j 2,3,... продолжается до тех пор,

К Как

пока значения возрастают с возрастанием J. Как только значения KC,-: начнут убывать, т.е. когда первый раз выполнится неравенство К .;, К(-( 1), на выходе блока 10 сравнения появля

i ется импульс, Этот импульс свидетельствует о том, что максимум К достигается при периоде технического обслуживания, равном Tj., . Рассматриваемый импульс проходит на . один из входов регистратора 12 и при его появлении на нем осуществляется фиксация, во первых, того номера вьпсода дешифратора 13, на котором присутствует в данный момент высокий потенциал, во-вторых, поступившего на регистратор на предыдущем шаге значения Т-, . Это означает, что на регистра- g торе фиксируется номер подсистемы (в данном случае, первый) и соответствующий этой подсистемы наилучший из возможных период технического обслуживания.

Если значения К, значения j I возможны . два случая:

0

Lг,-; возрастают до -. 1, то на J-M шаге

1) К

ги

К 1 (з--г) Максимальное значение К достигается периоде 5 обслуживания, равном T-j. Импульс с i блока сравнения не поступает, но появляется импульс переполнения на выходе первого счетчика 3, поскольку его максимальная, установленная с пульта управления, разрядность равна I. Импульс переполнения поступает на второй вход элемента И 15. Первый вход этого элемента, соединенный с выходом блока 10 сравнения, является

0

40

на входе регистратора ние Т

5

2) К

го значение

К

г-|(з-1)

12, т.е. значеМаксимальное

0

достигается при периоде обслуживания, равном T-j . Импульс с выхода блока 10 сравнения поступает на первый инверсный вход элемента . И 13, запрещая прохождение импульса переполнения с выхода первого счетчика 3 на четвертый вход регистратора 12. При поступлении импульса с выхода блока 10 на входе будет фиксироваться значение периода техническо- 5 го обслуживания предыдушего шага, т.е. Tj., .

Импульс, свидетельствующий об окончании процедуры выбора периода обслуживания первой подсистемы (поступающий либо с выхода блока 10, либо с выхода счетчика 3), проходит через второй элемент ИЛИ 11. Срез импульса устанавливает в нулевое состояние пер вьш счетчик 3, также в нулевое состояние переводится задатчик эталонного напряжения в блоке 10 сравнения, подготавливая данные элементы к выбору периода обслуживания следующей под- системы. По срезу указанного импульса производится перезапуск датчика 4 времени через его второй вход и увеличение содержимого второго счетчика 14 на единицу. Соответственно высокий потенциал будет присутствовать теперь на втором из выходов дешифратора 13 и сигналы с первого выхода датчика 4 будут проходить чер(23 первый дополнительный первый элемент И 5 на второй блок 6.j, реализующий функцию P2(t). Цикл работы устройства повторяется.

После завершения процедур выбора периодов обслуживания для всех под- систем на регистраторе 12 будут зафиксированы возможные значения периодов технического обслуживания системы и номера подсистем, соответствующие каждому из указанных периодов рбслу- живания, т.е. будут определены объемы технического обслуживания системы.

Для того, чтобы блок 10 сравнения мог осуществить в устройстве описанные функции, он может быть выполнен, например, в виде, показанном на фиг.2

На выходе элемента 16 сравнения сигнал появляется только тогда, когда амплитуда сигнала на его входе, соединенном с выходом блока 9 деле- ния, меньше, чем на выходе, соединенном с выходом элемента 20 памяти.Сравнение осуществляется при наличии стробирующего импульса, подаваемого на элемент 16 сравнения с выхода дат- чика 4 через элемент 2 задержки. С помощью стробирующего импульса через элемент И 17 осуществляется запоминание значения амплитуды сигнала, поступающего на первьй вход блока 10, в элементе 20. Благодаря наличию элемента 18 задержки запоминание осуществляется после проведения очередной операции сравнения. Записанное в элемент 20 значение используется на еле- дующем щаге для проведения операции сравнения. При появлении сигнала на выходе элемента 16 сравнения запус- , кается одновибратор 19, который формирует прямоугольный импульс с дл и- тельностью, не меньшей длительности импульсс; переполнения первого счетчика 3. Такое условие необходимо для эф4)ективного выполнения операции запрета импульса переполнения через элемент И 15. После завершения процедуры выбора периода обслуживания очередной подсистемы производится обнуление элемента 20 срезом импульса с выхода второго элемента ИЛИ 11.

Таким образом, с помощью устройства производится выбор не только пери- одичностей технического обслуживания относительно простых изделий, но и определяется объем технического об- . служивания систем, в состав которых простые изделия входят как подсистемы. При этом устройство применимо для определения объема технического обслуживания широко распространенного класса сложных систем, а именно систем, вывод которых на обслуживание может производиться только в определенные, заранее запланированные интервалы времени и с заданной периодичностью. Определение параметров тех нического обслуживания последовательно-параллельных или параллельно-последовательных систем (например, автоматизированных технологических линий,, трактов передачи данных и т.д.) с помощью устройства, позволяет максимизировать коэффициент готовности - один из в:аиболее важных показателей надежности систем.

Формула изобретения

Устройство для определения оптимального периода технического обслуживания изделия, содержащее блок ввода информации, первый и второй элементы И, блок нелинейного преобразования, интегратор, выход которого соединен с первым входом блока деления, выход которого подключен к первому входу блока сравнения, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, выход которого подключен к первому входу регистратора, и датчик времени, первый выход которого соединен с. вторым входом блока деления, отличающ ееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства путем определения объемов технического обслуживания, в него введены дополнительные блоки нелинейного преобразова7132

ния, дополнительные вторые элементы И, элементыЦЛИ, элемент задержки, снетчик и дешифратор, первый выход датчика времени соединен с вторым входом регистратора и первыми выхода- ми основного и дополнительных режи- ми основного и дополнительных вторых элементов И, выходы которьпс подключены соответственно к первым входам основного и дополнительного, блоков нелинейного преобразования, выходы которых через первый элемент ИЖ соединены с входом интегратора, первый вьрсод блока ввода информации подключен к первому входу датчика времени, второй выход которого через элемент задержки соединен с третьим входом блока деления, с первым входом первого счётчика и вторым входом блока

От/Г

Фиб,2

Составитель Г.Усачев Редактор М.Бандура Техред В.Кадар

3392/47 Тираж 469

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подпи

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

9 -.8

сравнения, выход которого подключен к третьему входу регистратора и первому входу второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с третьим входом блока сравнения, с входом второго счетчика и вторыми входами датчика времени и первого счетчика, выход которого подключен к вторым входам первого элемента И и второго элемента ИЛИ, выход второго счетчика через дешифратор соединен с четвертыми входами регистратора и вторыми входами основного и дополнительных вторых элементов И, вторые выходы блока ввода информации подключены к вторьм входам основного и дополнительных блоков нелинейного преобразования, третий выход блока ввода информации соединен с третьим входом первого счетчика.

Корректор С.Черни

. - -.... .

Подписное

Изобретение относится к специализированным вычислительньм средствам и может быть использовано при определении параметров технического обслуживания систем, подсистемы которых объединены единым процессом функционирования. Помимо оптимального периода обслуживания, устройство обеспечивает определение объема технического обслуживания системы, что расширяет функциональные возможности устройства. Устройство содержит блок 1 ввода информации, элемент задержки 2, счетчики 3, 14, датчик 4 времени, элементы И 5, 15, блоки 6 нелинейного преобразования, элементы ШШ 7, 11, интегратор 8, блок 9 деления, блок 10 сравнения, регистратор 12 и дешифратор 13. Определение объема технического обслуживания достигается за счет последовательного расчета по функциям надежности всех подсистем из- :делия. 2 ил. (Л