Адаптивное устройство автоматического контроля Советский патент 1988 года по МПК G05B23/02 

35

« И ±Ж

в I. -g

/J

/-«I

rp iliJLJтНЕ

/7

/У

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля работоспособности многопараметрической радиоэлектронной аппаратуры.Цель изобретения - повьппение быстродействия устройства. Устройство содержит

(

г«

ИС1:

коммутатор 3, первый дешифратор А, первый счетчик 5, пороговый блок 6,индикатор 7sкольцевой счетчик 8,третий дешифратор 9, первую группу ключей 10,-10„ , группу счетчиков 1Ь-11п, группу блоков ключей 12,-12, сумматор 13, регистр 14, таймер 15, группу элементов эквивалентности 16,-16,,, второй счетчкк импульсов 17, элемент И 18, генератор 19 тактовых импульсов, второй ключ 20, триггер 21, ге- ,

1 ,

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля работоспособности многопэраметрической радиоэлектронной аппаратуры.

Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

На чертеже изображены измерительные преобразователи 1,-lr, и нормализаторы 2,-2„ объекта контроля,коммутатор 3, выполненный на ключах 3,- 3, первый дешифратор 4, первый счетчик 5 импульсов, пороговый блок 6, индикатор 7, кольцевой счетчик 8, третий дешифратор 9, третья группа ключей ,, группа счетчиков, 11,-lift, группа блоков 12, чей, сумматор 13, регистр 14, таймер 15, элементы 1б,-16„ ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ, второй счетчик 17 импульсов, элемент И 18, генератор 19 тактовых импульсов, второй ключ 20, триггер 21, генератор 22 шума, пороговые блоки 23,-2, блокинг-генераторы 24,-24, первая группа ключей 25, группа триггеров 26,-26,вторая группа ключей второй дешиф- ратор 28 с выходами 29,блок 30 памяти выполненный на триггерах 31 -31,первый ключ 32.

Блоки 22-28 образуют генератор 33 кодов, блоки 16 -21 - узел 34 уп- равления, блоки 8-14 - измеритель 35 временных интервалов.

Для радиоэлектронной аппаратуры РЭА, в составе которой имеется встронератор шума 22, группу пороговых блоков 23,-23, группу блокинг-гене- раторов 24i-24, первую группу ключей 25, -25„, группу триггеров 26, - 26, вторую группу ключей , второй дешифратор 28. Устройство позволяет постоянно оценивать безотказность диагностируемого объекта и в зависимости от этого автоматически устанавливать оптимальную глубину диагностирования. 1 ил.

енная система диагностирования, су-, ществует оптимальное соотношение между аппаратурой системы диагностирования (СД) и аппаратурой объекта диагностирования (ОД) 1.

Физический смысл утверждения заключается в том, что увеличение глубины диагностирования (объема встроенной системы диагностирования) до определенного предела увеличивает коэффициент готовности (К) аппаратуры за счет уменьшения среднего времени ее простоя вследствие сокращения среднего времени отыскания в ней неисправностей (среднего времени диагностирования).

Дальнейшее увеличение глубины диагностирования связано с чрезмерным усложнением СД и вызывает снижение Кр аппаратуры за счет повьш1ения среднего времени ее простоя из-за увеличения среднего времени диагностирования.

Повышение среднего времени- диагностирования в этом случае обусловлено; снижением достоверности, что приводит к возрастанию ошибок СД типа ложный отказ, при этом работоспособная аппаратура чаще вьжлючает- ся из работы для диагностики (поиска отказавшего узла); снижением безотказности СД, что увеличивает время диагностирования.как за счет времени, затрачиваемого на поиск отказов в самой СД, так и за счет повышения времени пребывания ОД в состоянии скрытых отказов, которые могут

произойти в момент , когда СД ремонтируется.

Иными словами для каждого ОД существует такой оптимальный объем СД, при котором достигается наилучп ее соотношение между снижением среднего времени диагностирования за счет повышения глубины диагностирования и увеличением этого времени за счет снижения безотказности и достоверности СД. Ведь надежный ОД, обладаю- пшй низкой интенсивностью отказов, необходимо диагностировать СД, обладающей более простой структурой (более низкой Д СД) и соответственно невысокой глубиной диагностирования. Иначе, среднее время диагностирования этого объекта будет возрастать за счет увеличения простоев на устранение последствия сбоев СД типа ложный отказ и простоев за счет диагностирования самой СД. Оптимальное соотношение между аппаратурой СД и ОД формализуется отношением их интенсивностей отказов с. / Л од opt (К|. „.р ) , рассчитывается при разработке РЭА и обеспечивается схемно-конструктивным построением аппаратуры . Под в общем случае следует понимать интенсивность как ее отказов, так и ошибок (сбоев) типа ложный отказ, необнаруженный

величины ,

и VTi,

не являются

Чд- од постояннь1ми, поэтому их отношение

меняется в течение времени, что соответственно вызывает повышение среднего времени диагностирования (снижает К объекта диагностирования).

Поэтому поддержание в процессе эксплуатации заданного отношения

между

СА

и

од

может быть дос

тигнуто путем анализа Л од и соответственного пропорционального измене кия глубины контроля, что обеспечит максимальный К аппаратуры. При этом среднее время диагностирования РЭА будеТ минимальным.

Устройство работает следуинцим образом.

Измеритель 35 временных интервалов оценивает текущую безотказност ОД (объекта диагностирования) путем измерения временных интервалов между несколькими последними отказами, а также вырабатывает код числа (пропорционального X Q ), на которое необходимо сократить глубину ди зг:

0

5

0

5

0

5

0

0

.с

5

ностирования чтобы поддержать оп- - тимальное соотношение между (-. и Д од, интенсивностями отказов.

Генератор 34 кодов с приходом сигнала запуска от устройства 35 управления формирует случайный код числа размерностью от 1 до числа, равного количеству входов коммутатора 32.

Устройство 35 управления вырабатывает импульсы запуска генератора 33 кода и коммутатора 3. Количество импульсов запуска генератора 33 кода определяется кодом, сформированным измерителем 35 временных сигналов.

Запоминающее устройство 30 запоминает сформированные генератором 33 кодов случайные коды чисел и,блокируя соответствующие входы коммутатора 3, позволяет при очередном цикле работы СД исключить из программы диагностики измерительные цепи, присоединенные к этим входам.

Сигнал об отказе ОД с выхода порогового устройства поступает на вход кольцевого счетчика 8 измерителя 35 временных интервалов.Кольцевой счетчик 8 управляет работой дешифратора , 9. При этом на выходах дешифратора 9 последовательно перемещается потенциал с одного выхода на другой с каждым пришедшим на вход кольцевого счетчика 8 сигналом отказа. Так как счетчик 8 кольцевой, потенциал с последнего выхода дешифратора 9 перемещается на первый и весь цикл повторяется заново.

Каждый отдельный выход дешифратора 9 связан с управляющими входами ключей 10,-10„ и 12,-12„ и счетчиком 11 отдельной измерительной линейки; ключ 10;- счетчик 11; - ключ 12;. При поступлении сигнала дешифратора 9 на эту линейку открывается ключ Ю;, обнуляется счетчик 11- и закрывается ключ 12; . При этом выход таймера 15 через открытый ключ 10; подключается к счетчику 11;, а закрытый ключ 12; исключает возможность учета информации из счетчика 11 в сумматоре 13 до конца цикла подсчета. Подсчет времени счетчиком 11; продолжается до прихода сигнала о следующем отказе ОД.

С приходом сигнала о следующем отказе потенциал на выходе дешифратора 9 перемещается на его следующий вьпсод. При этом ключ 10,- измерительной линейки,которая производит подсчет сигналов таймера, закрывается, обрывая этим цикл измерения. Ключ 12, открывается, разрешая считывание записанной информации в сумматоре 13. С приходом потенциала с очередного выхода дешифратора 9 на следующую измерительную линейку: ключ 10;, - счетчик ключ 12,, информация, записанная в ее счетчике,стирается и он начинает подсчет времени следующего интервала между отказами.

Подобная организация циклов измерения времени между отказами позволила обеспечить на входе сумматора 13 постоянную информацию о (п-1) ин- тервале между (п) последними отка- зами, где п - количество измерительных линеек и количество разрядов дешифратора 9.

Возникший на выходе порогового блока 6 сигнал об отказе одновременно с приходом на вход кольцевого счетчика 8 поступает на сумматор 13 и на регистр 14 для их обнуления.После обнуления сумматор 13 суммирует показания подключенных на его вход ключами 12 (п-1) счетчиков. Процесс обнуления и суммирования сумматором 13 показаний счетчиков происходит с приходом каждого сигнала отказ, чем обеспечивается постоянное обновление информации о текущей безотказности ОД.

Регистр 14 служит для пропорционального уменьшения кода временного интервала между последними п-отказа- ми до кода количества измерительных цепей (измерительные преобразователи 1,-1„, нормализаторы 2 ,-2), которые необходимо исключить из очередной программы диагностики. Подобное масштабирование осуществляется путем подбора регистра, обладающего определенным количеством разрядов (оно определяется максимальным количеством исключаемых измерительных цепей) а также частотой работы таймера.

Конкретные номера измерительных цепей, которые необходимо исключить из программы контроля, формируются генератором 33 кодов.

В исходном состоянии сигналы генератора 22 шума поступают одновременно на несколько формирующих цепей: ограничитель 23 j - блокинг-генератор 24 j - ключ 25 j - триггер 26 j ключ 27 j.

Количество этих цепей определяется количеством разрядов кодов, обеспечивающих возможность формиро- вания любого адреса коммутатора 32.

Настроенные на различные уровни ограничители 23(23п, обеспечивают разновременное срабатывание блокинг- генераторов 24, Их сигналы через нормально открытые ключи 254-25 поступают на счетные входы триггеров 26,-26, вызывая их беспорядочное срабатывание.

Дальнейшая работа устройства син- хронизируется тактовым генератором

19узла 34 управления,

В первой половине программы контроля триггер 21 находится в состоянии, при котором на прямом его выхо- де присутствует потенциал, который открывает ключ 20. На другом его выходе этот сигнал отсутствует и ключ 32 закрыт.

При этом генерируемые тактовым генератором 19 импульсы через ключ

20идут на счетчик 17, обнуленный перед этим сигналом с последнего выхода дешифратора 4 и одновременно ключей 25,-25,„и 27,-27,„ генератора 33 кодов для формирования случайного кода.

С приходом этого сигнала ключи 25,.-25m генератора 33 кодов закрываются, обрывая беспорядочное пере

ключение триггеров 26,26„,, а ключи 27,-27„, открываются, обеспечивая на входе дешифратора 28 наличие случайного кода адреса измерительной цепи ОД, которую необходимо исключить из nporpaMNflji диагностики. При этом на соответствующем выходе дешифратора 28 появляется сигнал,который вызывает срабатывание соответствующего триггера 31,-31„ блока 30 памяти.

В результате на первом, выходе триггера 31«, , соединенного с цепью питания соответствующих измерительных преобразователей 1 и нормализаторов 2, сигнал исчезает,что не позволяет включить эти элементы в работуi

На втором выходе триггера 31;,соединенного с сигнальным входом ключа 3 соответствующей измерительной цепи СД, появляется сигнал, амплитуда которого равна унифицированному значению контролируемых параметров.

I

Это позволяет исключить формирование сигнала Отказ пороговым блоком 6, когда отключенная измерительная цепь СД коммутатором 3 будет подключена на его вход.

В период между сигналами узла ЗА управления ключи 25, -25 открываются, а ключи 27, -27„ закрываются, обеспечивая новый цикл беспорядочны срабатываний триггеров .

Открытый ключ 20 разрешает формировать генератору 33 кодов коды измерительных цепей СД, которые необходимо исключить из очередного цикла диагностики до тех пор, пока на выходе счетх1ика 17 не установится код, совпадающий с кодом на выходе регистра 14. При этом на входах все элементов 16 ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ сигналы совпадут и на их вьгходе одновременно возникнут сигналы, которые совпадут на входах элемента И -18. В этом случае сигнал с его выхода вызовет срабатывание триггера 21 и разрешающий сигнал с входа ключа 20 переместится на вход ключа 32. При этом на выходе дешифратора 28 прекратится фop шpoвaниe случайных кодов, которые вызывают срабатыва- вне соответствующих триггеров ЗЬ

31 блока 30 памяти.

С открытием ключа 32 сигналы 19 генератора начинают поступать на, вход счетчика 5. Счетчик 5 управляет работой дешифратора 4. На выходах последнего поочередно возникают сигналы, которые через открываемые ими ключи 3,-3 f, обеспечивают подключение на вход порогового блока 6 измерительных преобразователей и нормализаторов 2,-2.

Программа диагностики заканчивается с возникновением сигнала на ;последнем выходе дешифратора 4.Этот сигнал обнуляет триггеры 31,-31„, счетчик 17 и триггер 21, обеспечивая этим возможность при следующем цикле диагностики блокирования других измерительных цепей,

Формула изобретения

Адаптивное устройство автоматического контроля, содержащее коммутатор, информационные входы которого являют-55 ся информационными входами устройст- . ва, пороговый блок, индикатор, регистр, генератор тактовых импульсов.

5

7828

Q

5 0

0

8

первый счетчик импульсов, подключенный выходами к входам первого дешифратора, связанного первыми выходами с управляющими входами коммутатора, второй счетчик импульсов, первьй ключ, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены блок памяти, группа пороговых блоков,группа блокинг-генераторов, группа счетных триггеров, три группы ключей, два дешифратора, группа блоков ключей, группа счетчиков,сумматор, кольцевой счетчик, регистр, группа элементов ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ, таймер, элемент И, второй ключ, триггер и генератор шума, подключенный выходами к входам соответствующих пороговых блоков, связанных выходами с входами соответствующих блокинг-генераторов, подключенных выходами к сигнальным входам соответствующих ключей первой группы, соединенных управляющими входами с управляющими входами ключей второй группы, с выходом второго ключа и со счетным входом счетчика

5 0

5

0

5

0

5

импульсов, а выходами - с входами соответствующих счетных триггеров группы, подключенных выходами к сигнальным входам соответствующих ключей второй группы, связанных выходами с входами второго деишфратора, подключенного выходами к информационным входам блока памяти, первые выходы которого являются выходами устройства, и соединенного обнуляющим входом с входом обнуления второго счетчика импульсов, с нулевым входом триггера и с вторым выходом первого дешифратора,а вторыми выходами - с соответствующими информационными входами коммутатора. подключенного выходами к входу поро.го- вого блока, связанного выходом с входом индикатора, с входами обнуления сумматора и регистра и со .счетным входом кольцевого счетчика, подключенного разрядными выходами к входам третьего дешифратора,соединенного выходами с управляющими входами группы блоков ключей, с входами, обнуления счетчиков группы и с управляющими входами соответствующих ключей третьей группы, подключенных сигнальными- входами к выходу таймера, а выходами - к счетным входам соответствующих счетчиков группы, соединенных разрядными выxoдa fи с входа9137782810

ми сумматора,подключенного выходамитриггера, соединенного единичным

к установочным входам регистра, сое-и инверсным выходами с упранлякяциг-ш

диненного выходами с первыми входа-входами соответственно второго ключа

ми йоответствующих элементов ЭКВИ-и первого.ключа, подключенного сигВАЛЕНТНОСТЬ,подключенных вторыми вхо-нальным входом к сигнальному входу

дами к соответствующим выходам вто-второго ключа и к выходу генератора

рого счетчика импульсов, а выхода-тактовых импульсов, а выходом - к

ми - к входам элемента И, подключен-счетному входу первого счетчика

ного выходом к установочному входу 0импульсов.