Устройство для определения оптимального периода технического обслуживания изделия Советский патент 1988 года по МПК G07C3/10 

4ii .

Од

Изобретение относится к специализированным вычислительным устройствам и может быть использовано при определении параметров технического обслуживания систем, подсистемы которых объединены единым процессом функционирования и вьюодятся на обслуживание только в фиксированные, заранее определенные интервалы времени. Цель изобретения - повышение информативности устройства. Устройство содержит датчик времени, элементы И, ИЛИ, задержки, нелинейные преобразователи, интегратор, блоки деления, блоки сравнения, счетчик, дешифраторы, регистратор, арифметические блоки и блок ввода. За счет определения средне-статистической информации о значениях функций надежности подсистем и результатов индивидуального определения текущих значений параметров технического состояния подсистемы повышается информативность устройства. 2 ил. В (Л

114

Изобретение относится к специализированным вычислительным устройствам, может, быть использовано при определении параметров технического обслуживания систем, например автомати зированных технических линий, ЭВМ, сложных радиоэлектронных комплексов и т.д., подсистемы которых объединены единым процессом функционирования и выводятся на обслуживание только в фиксированные, заранее определенные интервалы времени и является усовершенствованием устройства авт.св. № 1327139.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства; на фиг.2 - структурная схема арифметического блока.

Устройство содержит блок 1 ввода информации, первый элемент 2 задерж- ки, первый счетчик 3, датчик 4 времени, вторые э.лементы И 5,-5п , блоки 64-60 нелинейного преобразования, первый элемент ИЛИ 7, интегратор 8, блок 9 деления, первый блок 10 срав- нения, второй элемент ИЛИ П, регистратор 12, первый дешифратор 13, второй счетчик 14, первый элемент И 15, генератор 16, третий счетчик 17, второй дешифратор 18, второй 19 и третий 20 элементы задержки, третий элемент И 21, арифметические блоки четвертые элементы И

-99 (

, третий элемент ИЛИ 24, второй блок 25 сравнения.

Арифметический блок 22 содержит первый элемент И 26, блок 27 памяти, второй элемент И 28, таймер 29, третий элемент И 30, первый блок 31 вычитания, второй блок 32 вычитания, первый регистр 33, блок 34 деления, второй регистр 35, третий блок 36 вычитания, блок 37 умножения и блок 38 суммирования.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы с первого выхода блока 1 (представлякяцего собой, например, наборное поле, набор осуществляется с помощью переключателей или кнопок) задаются периодичности установленных для систем видов технического обслуживания, т.е. значения Ti , и записываются в датчик 4 времени. Через вторые выходы блока 1 осу- ществляется настройка блоков 6, реализующих функции PjCt). С третьего выхода блока 1 устанавливается максимальная разрядность первого счетчика

g 5

0 5 0

5

0

5

0

3, равная числу I видов технического обслуживания системы.

С началом работы датчик 4 через ц ;рвый вьгход задает в порядке возрастания последовательность возможных значений Т; периодов технического обслуживания системы. Каждое значение Tj сопровождается стробирующим импульсом, который появляется на- втором выходе датчика 4. В начальном состоянии на первом выходе дешифратора 13 и, соответственно, на втором входе элемента И 5, присутствует высокий потенциал. Поэтому значения Т проходят через элемент И 5 на вход блока 6. нелинейного преобразования, соответствующего первой из подсистем рассматриваемой системы.

Значения функции Р;(t) для через первый элемент ИЛИ 7 засылаются в интегратор 8. Верхний предел интегрирования определяется текущим значением первого выхода датчика 4, С интегратора сигнал, соответствующий

J Р (t)dt, поступает на первый вход блока 9 деления, на второй вход которого поступает текущее значение Tj с датчика I . На тре тий стробирующий вход блока 9 деления подается им- - пульс, сопровождающий значение Tj со

второго выхода датчика 4 времени. Длительность его задержки на элементе 2 равна времени прохождения сигнала через элемент И 5, блок 6, первый элемент ИЛИ 7 и интегратор 8. При появлении импульса на третьем входе блока 9 деления осуществляется считывание результата деления, соответствующего значению К г, j Р, (t)dt/T , в первый блок 10 сравнения, где (также с приходом стробирующего импульса) производится сравнение этого результата с предыдущим значением коэффициента готовности K|-,/j,4 . На первом шаге значение К , сравнивается с нулем. Последовательное сравнение для j 2, 3,... продолжается до тех пор, пока значения К г,; гозрастают с возрастанием j . Как только значения К,; начнут убывать, т.е. когда первый раз выполнится неравенство Kp,j r((i-i) на выходе блока 10 сравнения появляется импульс, свидетельствующий о том, что максимум К, достигается при периоде технического обслуживания, равном . Рассматриваемый импульс проходит на один иг входов регистра U4

тора 12 и при его появлении на регистраторе осуществляется фиксация того номера выхода дешифратора 13, на котором присутствует в данный момент времени высокий потенциал, а также поступившего на регистратор на предыдущем шаге значения Т; , . Это означает, что на регистраторе фиксируется номер подсистемы (в данном случае первый) и соответствующий этой подсистеме наилучший из возможных периодов технического обслуживания.

Если значения Кр, возрастают до значения j 1-1, на 1-м шаге нозмож- ны два случая.

I. Этот импульс переполнения посту- пает на второй вход элемента И 15. Первый вход этого элемента, соединенный с выходом блока 10 сравнения, является инверсным. Поэтому при отсутствии cигнao a на выходе блока IО срав- нения импульс с второго входа элемент И 15 проходит на вход регистратора 12 При появлении импульса на этом входе регистратора фиксируются номер выхода дешифратора 13 с высоким потенциалом и текущее значение сигнала, имеющей - ся на входе регистратора 12, т.е. значение Та.

На первый инверсный вход элемента И 15, запрещая прохождение переполнения с выхода первого счетчика 3 через элемент И 15 на вход регистратора 12. На регистраторе при поступлении импульса с выхода блока 10 фиксируется значение периода технического обслуживания предыдущего шага, т.е. 1. .

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 первый счетчик 3, также в нулевое состояние переводится задатчик эталонно54

го напряжения в блоке 10 сравнения, подготавливая данные элементы к выбору периода обслуживания следующей . . подсистемы. По срезу этого импульса производится также перезапуск датчика 4 времени на единицу. Соответственно высокий потенциал присутствует теперь на втором из выходов дешифратора 13 и сигналы с первого выхода датчи1$а 4 проходят через элемент И 5 на второй блок 6, реализующий функцию Pp(t). Цикл работы устройства повторяется, и т.д.

Максимальная разрядность второго счетчика 14 устанавливается равной п, поэтому после завершения процедур выбора периодов обслуживания для п подсистем на втором выходе счетчика 14 появляется импульс переполнения, поступающий на третий вход датчика 4 и прекращающий выдачу последовательностей значений Т: . На регистраторе 12 фиксируются возможные значения периодов технического обслуживания системы и номера подсистем, соответствующие каждому из указанных периодов обслуживания. Тем самым определяются объемы технического обслуживания системы с учетом только тех подсистем, техническое состояние которых характеризуется функциями надежности (t).

Описанная процедура выбора периодов технического обслуживания первых п подсистем может производиться всякий раз при изменении значений Р;(t) или Tj.

При начале очередного j-ro технического обслуживания с четвертого выхода блока 1 ввода информации подается импульс на первые входы блоков 22, число которых равно числу m параметров технического состояния системы. С приходом этого импульса в блоках 22,-22г„ осуществляется определение t, ,t, ..., t - моментов пересечения параметрами границ допусков. Значения параметров подаются на вторые входы этих блоков.

Импульс с блока 1 , свидетельствую--, щий о начале очередного технического обслуживания, поступает также на вход генератора 16 импульсов (прямоугольных) и осуществляет его запуск. Число импульсов в генерируемой последовательности равно т. Каждый импульс с выхода генератора увеличивает на единицу содержимое третьего счетчика 17. Соответственно меняется состояние

5UA30I56

выходов дешифратора 18: при пеступ- нее найденный состав из первых п подсистем для j-ro вида технического обслуживания .

Третий счетчик 17 приводится в исходное нулевое состояние с помощью переднего фронта сигнала, поступающего с выхода элемента 20 задержки. На

лении первого и тульса на счетчик I7 появляется высокий потенциал на первом выходе дешифратора 18 и, соответственно, на втором входе элемента И 23f. Тем СШ4ЫМ осуществляется подача сигнала, соответствующего t, с выхода блока 22, через элемент ИЛИ 24 на первый вход блока 25 сравнения. При поступлении второго импульса на счетчик 17 высокий потенциал появляется на втором выходе дешифратора 18, и, соответственно, на втором входе

вход элемента 20 сигнал подается с д вьжода последнего т-го выхода дешифратора 18. Длительность задержки на элементе 17 равна длительности временного интервала до завершения последней опе1эации сравнения.

элемента И 23 и т.д., т.е. осзпцеств- д Блок 22 (,m) работает следующим

образом.

В блоке 27 памяти хранится сигнал, соответствующий значению допусковой границы параметра х. Таймер 29 выра- 2Q батывает сигнал, соответствующий теляется последовательный опрос блоков и подача на первый вход блока 25 значений t,,...,t. На второй вход блока 25 сравнения подается значение момента начала следующего технического обслуживания Т;, с пятого выхода блока 1 ввода информации. На выходе блока 25 сигнал присутствует всякий раз, когда Tj + | tjj, k l,m. Считьшание результатов сравнения осуществляется через элемент И 21 с помощью импульсов, подаваемых с выхода генератора 16 через второй элемент 19 задержки. Дпительность задержки на элемент 19 выбирается равной величине суммарного времени прохождения сигнала через блок 22, элементы 23 и 24, блок 25. Тем самым обеспечивается надежное считывание сигналов с выхода блока 25 и исключение появления ложных сигналов на выходе элемента И 21. Если, например, для какого-либо

35

кущему времени. В первом регистре 33 хранится значение параметра х,/. ,, измеренное в процессе (j-l)-ro обслу- живания, а во втором регистре 35 25 значение момента начала (j-l)-ro обслуживания ..

С наступлением момента Т; на второй вход блока 221 подается измеренное значение параметра х,(Т.) , которое

30 поступает на второй вход первого элемента И 26. Одновременно с этим на первом входе блока 22 j появляется импульс с четвертого выхода блока 1 ввода информации, свидетельствующий о начале очередного j-ro технического обслуживания. Этот импульс поступает на первые входы первого, второго и третьего элементов И (блоки 26, 28 и 30 соответственно). В результате

TJ4

сигнал с выk-ro параметра t,

хода элемента И 21, свидетельствующий об этом, т.е. о том, что k-й параметр выйдет за границу допуска до момента начала следующего технического обслуживания, подается на регистр 12. По этому сигналу на регистраторе фиксируется тот номер выхода дешифратора 18, на котором в данный момент присутствует высокий потенциал - номер k. Таким образом осуществляется регистрация необходимости проведения в данном J-M виде технического обслуживания профилактикой той подсистемы, техническое состояние которой характеризуется k-M параметром.

После завершения опроса значений выходных сигналов всех блоков 22 на регистраторе фиксируется общее число подсистем, которые нуждаются в техническом обслуживании в данный момент времени. Эта информация дополняет равход элемента 20 сигнал подается с вьжода последнего т-го выхода дешифратора 18. Длительность задержки на элементе 17 равна длительности временного интервала до завершения последней опе1эации сравнения.

кущему времени. В первом регистре 33 хранится значение параметра х,/. ,, измеренное в процессе (j-l)-ro обслу- живания, а во втором регистре 35 значение момента начала (j-l)-ro обслуживания ..

С наступлением момента Т; на второй вход блока 221 подается измеренное значение параметра х,(Т.) , которое

поступает на второй вход первого элемента И 26. Одновременно с этим на первом входе блока 22 j появляется импульс с четвертого выхода блока 1 ввода информации, свидетельствующий о начале очередного j-ro технического обслуживания. Этот импульс поступает на первые входы первого, второго и третьего элементов И (блоки 26, 28 и 30 соответственно). В результате

этого происходит следующее.

Сигнал, соответствующий значению X , поступает на первьш вход первого блока 31 вычитания. Сигнал, соответствующий измеренному значению параметра Xjj(T ), поступает на второй вход блока 31, на первый вход второ- го блока 32 вычитания, а также запи- сьшается в первый регистр 33, при этом содержащееся в регистре 33 значение x,(TjV, ) поступает на второй вход блока 32. Сигнал, соответствующий значению времени Tj , поступает с таймера на первый вход третьего блока 36 вычитания, на второй вход бло-

ка суммирования, а также записьшает- ся во второй регистр 35, при этом содержащееся в регистре 35 значение времени ) поступает на второй вход блока 36.

7144301

В результате на выходе блока 31 формируется сигнал, представляющий собой значение разности х -х.(Т ) , который поступает на первый вход блока 34 деления. На второй вход блока 34 поступает сигнал с выхода блока 32, значение которого равно разности Xj(Tj) - X|(Tj., )J . При этом на выходе блока 34 формируется сигнал, значение которого равно отношению

(Т.)(Т|) - Xi,(Tj., ), далее этот сигнал проходит на первый вход блока 37 умножения. На второй вход блока 37 поступает сигнал с выхода блока 36, значение которого равно разности (Tj-Tj,, ), в результате на выходе блока 37 формируется сигнал

10

15

со значением (Tj-Т ,, ) . x,-x(Tj ) / ,(Tj )-х(Т j., ) , поступающий далее ° на первый вход блока 38.

На выходе блока 38 возникает сигнал, соответствующий значению момента пересечения параметром границы допус- ка t, и представляющий собой результирующий сигнал блока 22 . Длительность пребывания результирующего сигнала на выходе каждого из m блоков 22 должна быть не меньше суммарной дли- 30 тельности опроса всех блоков 22. Это означает, что длительность импульса, вырабатьгоаемого на четвертом выходе блока 1 ввода информации, должна быть больше, чем суммарная длительность 35 всех импульсов последовательности, формируемой генератором 16 от переднего фронта импульса, поступающего с четвертого выхода блока 1.

40

Таким образом изобретение позволяет повысить информативность устройства за счет определения не только ста- мистической информации о значениях

функций надежности подсистемы, но и g определения результатов индивидуального определения текущих значений параметров технического состояния подсистем. За счет этого повьш ается точность определения объемов техническо- го обслуживания системы. Более обоснованный выбор параметров технического обслуживания систем позволяет по

5

°

0 5

0

g

58 ,

высить готовность систем, снизить нежелательные воздействия обслуживающего персонала на те узлы аппаратуры, которые в профилактике не нуждаются, снизить затраты материальных, временных, людских ресурсов на проведение профилактических и ремонтных мероприятий.

Формула изобретения

Устройство для определения оптимального периода технического обслуживания изделия по авт.св.№ 1327138, отличающе еся тем, что, с |Целью расширения информативности, устройства, в него введены генератор импульсов, третий счетчик, второй дешифратор, второй и третий элементы задержки, третий элемент И, арифметические блоки, четвертые элементы И, третий элемент ИЛИ, второй блок сравнения, второй выход второго счетчика соединен с третьим входом датчика времени, четвертый выход блока ввода информации подключен к входу генератора импульсов и к первым входам арифметических блоков, вторые входы . которых являются входами устройства, выходы арифметических блоков соеди11е- ны с первыми входами четвертых элементов И, выходы которых подключены к входам третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен с пятым выходом блока ввода информации, выход второго блока сравнения подключен к первому входу третьего элемента И, выход которого соединен с пятым входом регистратора, второй вход второго блока сравнения подключен к выходу второго элемента задержки, вход которого объединен с первым входом третьего счетчика и соединен с выходом генератора импульсов, выход третьего счетчика через второй дешифратор соединен с вторыми входами четвертых элементов . И и с шестыми входами регистратора, один из выходов через третий элемент задержки соединен с вторьот входом третьего счетчика.