Устройство для диагностики неисправностей технических объектов Советский патент 1989 года по МПК G06F11/07 

Фие.1

Изобретение относится к автрмати- ке и вычислительной технике, может быть использовано в устройствах определения состояния (диагностики) сложных технических объектов без их разборки и является усовершенствованием известного устройства по авт. св. № 1236506.

Цель изобретения - повышение до- стоверности диагностирования.

На фиг.1 приведена схема устройства; на - схема блока управления.

Устройство содержит датчики 1 параметров, блок 2 управления, блок 3 ввода информации о состоянии объекта, многоканальный коммутатор 4, коммутатор 5 ввода данных, блок 6 ввода диагностической информации, блок 7 памяти допусков, блок 8 оценок, блок 9 памяти признаков неисправности, элемент ИЛИ 10, блок 11 индикации.

Блок управления (фиг.2) содержит формирователь 12, первый счетчик 13, дешифратор 14, триггер 15 состояния блока ввода, генератор 16 тактовых импульсов, второй счетчик 17.

Кроме того, устройство содержит датчик 18 внешних воздействий, ком- мутатор 19, блок 20 оценки внешних воздействий, блок 21 памяти допусков внешних воздействий. Обозначены также элемент ИЛИ 22, третий счетчик 23, четвертый счетчик 24, второй 25 и первый 26 элементы И, дополнительные первый 27 и второй 28 дешифраторы.

Устройство работает в двух режимах: диагностирования и самотести- рования.

В режиме самотестирования предусмотрены три типа тестов. В режиме самотестирования по тесту I устройство работает следующим образом.

С блока 3 ввода информации о состоянии объекта, который выполнен в виде клавишного пульта, через коммутатор 5 ввода данных в блок 21 памяти допусков внешних воздействий вво- дятся допусковые границы на внешние воздействия. Затем с блока 3 ввода информации о состоянии объекта через коммутатор 5 ввода данных в блок 7 памяти допусков и блок 9 памяти при- знаков неисправности заносятся контрольные значения границ контролируемого параметра и признаки неисправностей. По команде с блока 3 ввода информации о состоянии объекта коммутатор 5 ввода данных подключается к входам коммутатора 19 и к многоканальному коммутатору 4. На блоке 3 ввода информации о состоянии объекта набираются значения диагностируемого параметра и внешних воздействий, которые соответствуют номинальным значениям. Каждое из значений этих параметров поступает в соответствующий канал. Информация о параметрах внешних воздействий поступает через коммутатор 19 на вход блока 20 оценки внешних воздействий и на блок 8 оценок. Значения диагностируемых параметров через многоканальный коммутатор 4 поступают на входы блока 6 ввода диагностической информации и блока 8 оценок. Так как диагностируемые параметры и внешние воздействия проходят допусковый контроль в блоке 20 оценки внешних воздействий и блоке 6 ввода диагностической информации, то на их управляющих выходах появляются сигналы, которые включают блок 11 индикации. На последнем высвечивается информация, которая поступает на его информационные входы с выходов блоков 20 и 6. Одновременно с второго управляющего выхода блока 20 производится выдача сигнала на блок 2 управления. По этому сигналу он производит переключение коммутатора }9 и блока 21 памяти допусков внешних воздействий на контроль параметров следующего внешнего воздействия. После оценки параметров с выхода блока 6 через элемент ИЛИ 10 управляющий сигнал производит переключение блока 2 управления на диагностику следующего параметра. Скорость опроса датчиков внешних воздействий выше опроса датчиков параметров, т.е, за время контроля одного диагностируемого параметра производится опрос всех датчиков внешних воздействий.

При тесте II с блока 3 ввода информации о состоянии объекта через коммутатор 5 ввода данных и коммутатор 19 на вход блоков оценки внешних воздействий 2.0 и оценок 3 вводится величина внешнего воздействия, которая выходит за границу допусков. При этом на первом выходе блока 20 оценки внешних воздействий появля ется управляющий сигнал, который по3

ступает на четвертый вход блока 2 управления и третий вход блока 9 памяти признаков неисправности. С этого момента начинается перебор неисправностей, которые занесены в блок 9. При совпадении признака неисправности и введенной величины параметра в блоке 8 оценок на третьем выходе появляется сигнал, который выдает сигнал Оценка неисправности завершена на блоки управления 2 и индикации .1 1 .

В последнем индицируется введенная неисправность. После этого устройство переводится в тест IIJ режима самотестирования. С блока 3 ввода информации о состоянии объекта вводится значение диагностируемого параметра, которое выходит за границы допусков. Это значение записывается в блок 6 ввода диагностической информации и блок 8 оценок, где осуществляется сравнение зафиксированного значения с признаком. При совпадении этих значений с первого управляющего выхода блока выдается на блок 2 управления сигнал Оценка неисправности завершена, а с второго управляющего выхода поступает сигнал на блок 11 индикации, куда подается информация о неисправности с информационного выхода блока 8 оценок, одновременно вторым управляющим сигналом через элемент ИЛИ 10 выдается сигнал на переключения на блок 2 управления. Если неисправность, индицируемая блоком 11 индикации, соответствует введенной с блока 3 ввода информации о состоянии объекта, то режим самотестирования окончен и устройство готово к работе в режиме диагностирования .

В режиме диагностирования устройство производит допусковый контроль контролируемого параметра и внешних воздействий и в случае выхода их за границы допуска осуществляет поиск и определение неисправности.

В режиме диагностирования с блока 3 ввода информации о состоянии объекта, через коммутатор 5 ввода данных в блок 21 памяти допусков внешних воздействий и блок 7 памяти допусков заносятся значения границ допусков для всех контролируемых внешних воздействий и параметров, а затем в блок 9 памяти признаков неисправности записываются .признаки возможных неис0

746814

правностей, которые могут быть у диагностируемого объекта с учетом внешних воздействий. По управляющим каналам с блока 2 управления, которые 5 снимаются с элемента И 25 и дешифратора 27, многоканальный коммутатор 4 и коммутатор 19 подключают первые датчики к входам устройства. По этим же сигналам подключаются ячейки памяти блоков памяти допусков 7 и памяти допусков внешних воздействий 21, куда занесены границы допусков для данного контролируемого параметра и внешнего воздействия, к блокам ввода диагностической информации 6 и оценки внешних воздействий 20. Контролируемый параметр поступает в блоки ввода диагностической информации

л 6 и оценок 8. В блоке 6 ввода диагностической информации осуществляется допусковый контроль, по результатам которого происходит дальнейшая работа устройства.

5 Если контролируемый параметр прошел допусковый контроль, то на втором управляющем выходе блока 6 появляется сигнал, который производит включение блока 11 индикации, на ко- торый заносится информация с информационного выхода блока 6 ввода диагностической информации. Этот же управляющий сигнал через элемент ИЛИ 10 поступает на вход блока 2 управле- ния и сбрасывает в исходное состоя5 ние триггер 15 состояния блока ввода, второй счетчик 17, третий счетчик 23 и четвертый счетчик 24, а также через формирователь 12 поступает на первый счетчик 13. На счетчике он считывается и через первый дешифратор 14 подается на вход второго элемента И 25. После этого начинается допусковый контроль внешних воздействий. Контролируемый параметр внешнего воздействия поступает через коммутатор 19 на блоки оценки внешних воздействий 20 и оценки 8. В блоке 20 оценки внешних воздействий осуществляется допусковый контроль параметров внешних воздействий. Если контролируемый параметр внешнего воздействия прошел допусковый контроль, то на втором управляющем выходе блока 20 появляется

сигнал, который производит включение блока 11 индикации, на который заносится информация с информационного выхода блока 20 оценки внешних воз0

5

действий. Этот же управляющий сигнал поступает на вход блока 2 управления и через элемент ИЛИ 22 считывается третьим счетчиком 23„ Через дешифратор 27 сигнал подается в качестве управляющего на коммутатор 19 и блок 21 памяти допусков внешних воздействий на контроль следующего параметра внешних воздействий. Этот процесс продолжается до тех пор, пока на выходе третьего счетчика 23 не устанавливаются единицы во всех разрядах (переполнение счетчика). По этим сигналам на выходе элемента И 26 вырабатывается сигнал, который поступает на вход элемента И 25. Так как на втором входе элемента И 25 уже есть сигнал с выхода дешифратора 14, то на его выходе сформируется управляющий сигнал для многоканального коммутатора 4 и блока 7 памяти допусков на контроль следующего параметра.

Если контролируемый параметр внешнего воздействия не прошел допуско- вый контроль, то-на первом управляющем выходе блока 20 оценки внешних воздействий появляется сигнал, который поступает в блоки управления 2 и памяти признаков неисправности 9 , В блоке 20 он подается на вход управления четвертого счетчика 24, чем разрешает ему счет импульсов, которые поступают на него с reHepdTopa 16. Кроме того, по входу данных счет чика уже установлен начальный адрес- с выхода третьего счетчика 23, с которого начинается счет. Этим задается конкретная область поиска неис- правности путем перебора признаков С выхода четвертого счетчика 24 через дешифратор 28 адресные сигналы поступают на блок 9 памяти признаков неисправности.

Если выход параметра внешних воздействий за границы допуска не оказывает влияния на контролируемый параметр,, то по сигналу переполнения с четвертого счетчика 24 через элемент ИЛИ 22 происходит переключение устройства на контроль следующего параметра внешнего воздействия, т.е. сигнал с элемента ИЛИ 22 сосчитывается третьим счетчиком 23 и через дешифратор 27 выдает управляющие сигналы для переключения коммутаторов 19 и блока 21 памяти допусков внешних воздействий на контроль

10

15

20

25

474681е

следующего параметра внешнего воздействия

Если же выход параметра внешних воздействий за границы допуска может оказать влияние на контролируемый параметр, то этот признак занесен в блок 9 памяти признаков неисправности. В блоке 8 оценок происходит сравнение поступающих признаков неисправностей с блока 9 с записанным значением. При определении неисправности на втором выходе блока 8 оценок появляется управляющий сигнал, который останавливает четвертый счетчик 24 и включает блок 11 индикации, на который списывается информация с информационного выхода блока 8 оценок.

Если контролируемый параметр не прошел допусковый контроль, то на первом выходе блока 6 ввода диагностической информации появляется сигнал, который поступает на блок 9 памяти признаков неисправности и блок 2 управления. Этот сигнал поступает в блок 2 управления на синхро- вход триггера 1,5 состояния блока ввода. На входе данных триггера 15 уже стоит сигнал с выхода дешифратора 1 4 и при поступлении сигнала на синхровход он передается на выход триггера 15 и с него - на вход управления счетчика 17. Этот сигнал разрешает ачало работы счетчика 17 с начального адреса, который устанавливается на его входе данных с выхода счетчика 130 Счетчик 17 начинает считать импульсы, поступающие на синхровход с генератора 16 тактовых импульсов. Цифровой код с выхода счетчика 17 подается на блок 9 памяти признаков неисправности и с этого начинается перебор признаков неисправностей,относящихся к этому параметров. В блоке 8 оценок происходит сравне- . ние поступающих признаков неисправностей с блока 9 памяти признаков неисправности с записанным значением контролируемого параметра. При определении неисправности (совпадении значения на входе блока 8 с признаком, поступающим с блока 9) на первом управляющем выходе блока 8 оценок по- 55 является управляющий сигнал, который подается на блок 2 управления, и останавливает второй счетчик 17. Так- как место неисправности определено, то на третьем управляющем выходе бло30

35

40

45

50

ка 8 оценок появляется сигнал, включающий блок 11 индикации, на который заносится информация с информационного выхода блока 8 оценок. Этот же управляющий сигнал через элемент ИЛИ 10 поступает на вход блока 2 управления- и сбрасывает в исходное состояние триггер состояния блока 15 ввода, счетчики 17, 23 и 24. Кроме того, сигнал с элемента ИЛИ 10 через формирователь 12 поступает на счетчик 13 и добавляет единицу к записанному там числу. Это значение через дешифратор 14 подается на элемент И 25 и устройство начинает диагностировать параметры внешних воздействий. При появлении на выходе элемента И 26 второго импульса на Выходе элемента И 25 формируется управляющий сигнал для переключения многоканального коммутатора 4 и блока 7 памяти допусков.

После того, как счетчик полностью заполнится, он переходит по переполнению в исходное состояние, т.е. устройство выходит в исходное состояние, и цикл диагностирования повторяется .

Включение в состав устройства датчиков внешних воздействий, коммутатора, блока оценки внешних воздействий и блока памяти допусков внешних воздействий обеспечивает, кроме локализации места неисправности, прогнозирование возможности отказа, чем повышается достоверность (по сравнению с известным). Легкость и оперативность перестройки устройства с контроля одного объекта на другой позволяет расширить области применения. Таким образом, устройство позволяет сократить время диагностирования и определения места неисправности и довести его в среднем до 150 мкс при достоверности не ниже 99,8%,

Формула изобретения

1. Устройство для диагностики неисправностей технических объектов по авт.св. № 1236506, отличающееся тем s что, с целью повышения достоверности диагностирования, в него введены датчики внешних воздействий, коммутатор, блок памяти допусков внешних воздействий и блок оценки внешних воздействий, информа10

15

20

25

30

5

0

5

0

5

ционный выход которого соединет: с дополнительным информационным входом блока индикации, первый управляющий выход блока оценки внешних воздействий подключен к дополнительному управляющему входу блока индикации, а второй управляющий выход соединен с четвертым входом блока управления и третьим управляющим входом блока памяти признаков неисправностей, третий выход блока управления соединен с управляющими входами коммутатора у блока памяти допусков внешних воздействий, адресный вход которого подключен к четвертому выходу коммутатора ввода данных, а выход - к первому информационному входу блока оценки внешних воздействий, выходы датчиков внешних воздействий и пятый выход коммутатора ввода данных подсоединены к соответствующим информационным входам коммутатора, выходом соединенного с третьим информационным входом блока оценок и с вторым информационным входом блока оценки внешних воздействий.

2. Устройство по п.отличающееся тем, что блок управления содержит генератор тактов импульсов, с первого по четвертый счетчики импульсов, дешифратор, пер- вый и второй дополнительные дешифраторы, триггер состояния блока вводаs элемент ИЛИ, первый и второй элементы И и формирователь, выход которого соединен со счетным входом счетчика, выходами подключенного к входам дешифратора, выходом подсоединенного . входу данных триггера состояния блока ввода, выходом подключенного к входу управления второго счетчика, выход которого является вторым выходом блока, синхровход соединен с выходом генератора тактовых импульсов, входы сброса счетчиков с второго по четвертый, триггера состояния блока ввода и вход формирователя являются третьим входом блока, синхровход триггера состояния блока ввода является вторым входом блока, вход остановки второго счетчика является первым входом блока, выход второго элемента Л является первым выходом блока, а входы подсоединены к выходам дешифратора и первого элемента И соответственно, выходы третьего счетчика подключены соответственно к входам первого дополнительного дешифратора, к входам первого элемента И и к входу данных третьего счетчика, синхровход, вход управления и вход Останов которого являются первым и четвертым входами блока соответственно, а выходы подключены соответственно к входам второго дополнительного дешифратора и к первому входу -элемента ИЛИ, второй вход которого является четвертым входом блока управления, выход элемента ИЛИ соединен с синхровхо- дом третьего счетчика, выходы первого счетчика соединены с входами дан ных второго счетчика, выход первого дополнительного дешифратора является третьим выходом блока управления, а выход второго дополнительного дешифратора является вторым выходом блока.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах определения состояния сложных технических объектов. Цель изобретения - повышение достоверности диагностирования. Устройство содержит датчики параметров 1, блок управления 2, блок 3 ввода информации о состоянии объекта, многоканальный коммутатор 4, коммутатор ввода данных 5, блок ввода диагностической информации 6, блок памяти допусков 7, блок оценок 8, блок памяти признаков неисправности 9, элемент ИЛИ 10, блок индикации 11. Введение в устройство дополнительных блоков позволяет сократить время диагностирования одного параметра до 150 мкс и довести достоверность в среднем до 99,8%, использовать устройство для диагностики и прогнозирования различных объектов и оперативно вносить, исправлять и корректировать допуски контролируемых параметров и внешних воздействий, признаки неисправностей. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

С блоха 6

С блока 20