Устройство для диагностирования взаимосвязанных элементов объекта Советский патент 1989 года по МПК G05B23/02 

13

Jfl

13

СО

«7

:л

о

;О СО 00

ваченных обратными связями. Устройство содержит объект 1 диагностировав ния, группу 2 датчиков допускового контроля, дешифратор 3 состояния элементов объекта и датчиков, блоки 4, 5 и 9 индикаторов отказов датчиков допускового контроля, элементов объекта и работоспособности объекта, элемент ИЛИ 7, ключи 8.1, 8,2, 12 источник 10 эталонного сигнала обратной связи, переключатель 11 режи1500998

10

м ч н з о ка ют об

мов работы. Сигналы с группы 2 датчиков допускового контроля поступают на входы дешифратора 3, который в зависимости от команды переключателя 11 обеспечивает расшифровку отказов объекта 1 или датчиков группы 2, Отказ индицируется блоками 4, 5 и 9. При этом ключи 8,1 и 8,2 обеспечивают, управление цепью обратной связи объекта,, I з,п, ф-лы, 1 табл,, 3 ил.

Изобретение относится к технической диагностике и предназначено для контроля работоспособности объектов, состоящих из взаимосвязанных функциональных элементов. Цель изобретения - расширение области применения за счет диагностики объектов, охваченных обратными связями. Устройство содержит объект 1 диагностирования, группу 2 датчиков допускового контроля, дешифратор 3 состояния элементов объекта и датчиков, блоки 4, 5 и 9 индикаторов отказов датчиков допускового контроля, элементов объекта и работоспособности объекта, элемент ИЛИ 7, ключи 8.1, 8.2, 12, источник 10 эталонного сигнала обратной связи, переключатель 11 режимов работы. Сигналы с группы 2 датчиков допускового контроля поступают на входы дешифратора 3, который в зависимости от команды переключателя 11 обеспечивает расшифровку отказов объекта 1 или датчиков группы 2. Отказ индицируется блоками 4, 5 и 9. При этом ключи 8.1 и 8.2 обеспечивают управление цепью обратной связи объекта 1. 1 з.п. ф-лы, 1 табл, 3 ил.

25

.- 30

Изобретение относится к техничес- кой диагностике и может быть использовано для контроля работоспособности и обнаружения одиночных отказов в объ- ектах, состоящих из взаимосвязанных функциональных элементов.

Цель изобретения - расширение области применения за счет обеспечения диагностирования объектов, охваченных обратными связями.

На фиг.1 представлена схема типового объекта и схема устройства для его диагностирования; на фиг.2 - схема первой секция дешифратора с инди каторами отказов; на фиг.З - схемы второй и тр.етьей секций дешифратора, ; На фиг.1 обозначены объект 1 диагностирования с элементами 1.1-1.4, группа 2 датчиков 2,1-2.7 допусково- 35 го контроля, дешифратор 3 состояния элементов объекта и датчиков, блок 4 индикаторов отказов датчиков допускового контроля с индикаторами 4.1- 4.7, блок 5 индикаторов отказов эле- ментов объекта с индикаторами 5.1-5.6. элементы ИЛИ 6,1-6«7 и 7, блок 8 управления цепями обратной связи объекта с торьй-1 8.1 и третьим 8.2 ключами и элементом Н 8,3, блок 9 индика- 5 торор работоспособности объекта с индикатором 9.1 работоспособности и индикатором 9.2 отказа, источник 10 эталонного сигнала обратной связи, переключатель II с секциями 11.1- 11.3 режимов работы с двумя положениями: Па - датчиков и 116 - нормальной работы, первый ключ. 12.

Объект 1 диагностирования сострит . из функциональных элементов 1.1-1.4, произвольно соединенньк меж.чу собой функциональными связями. При этом элементы 1.4 и 1.3 охвачены цепью

50

5

0

5 5

0

обратной связи через ключ 8,1. Объект 1имеет входы 13 и 14, соединенные с первой 11.1 и второй 11,2 секциями переключателя 11, а также выход 5.

Дешифратор 3 предназначен для преобразования сигналов двоичного позиционного параллельного кода, поступающих от датчиков, в единичные выходные сигналы согласно алгоритму, приведенному в таблице состояний объекта и датчиков. Дешифратор состоит из трех взаимонеэависимых секций, соответствующие входы 16-18 которых соединены между собой параллельно и подключены к выходам датчиков. Дешифратор имеет информационные входы 19-25, выходы секций 26-46 и шнны 47-49 питания, подключаемые к третьей секции 11.3 переключателя 11.

Первая секция 3.1 дешифратора () вьтолнена на основе диагональной резистйвно-диодной матрицы, у которой каждый ее вход 19-25 через соответствующий коммутирующий диод 50-56 соединен только с соответствующим ее выходом 26-32, который, в свою очередь, через соответствующий резистор 57-63 подключен к шине 47 питания секции 3.1 дешифратора. Вторая 3.2 и третья 3,3 секции дешифратора (фиг.З) вьтолнены на основе прямоугольных матриц (см.таблицу состоя1шй объекта и датчиков) Секции, содержат входы 19-25, выходы 33-46, элементы НЕ 64, резисторы 65 и коммутирующие диоды 66. Третья секция дешифратора снабжена дополнительными выходами 41,42 (см. таблицу состояний объекта и датчиков), к которым подключены индикаторы 5.1 и 5.2, сигнализируюпдае о выходе за пределы устаг новленной нормы параметров входных сигналов, поступающих на объект.

Блок 8 управления цепями обратной связи позволяет, посредством ключа 8.J разрывать обратную связь и подавать на объект сигнал, эквиваТаблица состояний объекта и датчиков

Устройство работает следующим образом, .

Датчики 2.1-2.7 преобразуют контролируемые параметры входных и вы ходных- сигналов объекта 1 в унифицированные сигналы вида 1 (если параметр в пределах нормальных значений) или О (если параметр вышел за пределы нормальных значений), которые двоичнь1м позиционным кодом параллельно поступают на дешифратор 3, Дешифратор выделяет из всего многообразия комбинаций сигналов необходимые комбинации, которые в виде единичных сигналов обраЗзпотся на соот- ветствующих выходах дешифратора.

Для контроля работоспособности датчиков с целью обнаружения в них отказов, обусловленных ошибками 1-го рода, при которых отказавшие элеменлентный сигналу обратной сняаи, от источника 10 с помощью ключа 8.2, управляемого через элемент НЕ 8.3.

Устройство имеет шину питания, соединенную с третьей секцией переключателя 11.

ты воспринимаются датчиками как работоспособные, переключатель 11 устанавливается в положение 11 а. В этом положении входные сигналы (воздействия) на объект не поступают, питание в дешифраторе подается Л1пць на секцию 3.1. Индикатор 9.2 индицирует отказ..

Если в датчиках нет отказов, обусовленных ошибками 1-го рода, то при отключенных от объекта входных сигналах (воздействиях) на выходах датчиков , а значит, и на информац11онных входах 19-25 дешифратора образуется кодовая комбинация сигналов в виде 0000000 (все сигналы - логические нули) . При этом все диоды 50-56 матрицы становятся открытыми, .от шины 47 питания через резисторы 57-63 и диоды 50- 55 к входам 19-25 дешифратора текут соответствующие токи, В результате паде-,

пня напряжения на резисторах 57-63 на всех выходах 26-32 секции 3.1 дешифратора образуются низкие (нулевые) потенциалы и индикаторы 4,1-.7 отказов дат- г чиков будут выключены. Поскольку питание на секции 3.2-3.3 дешифратора не подано, индикаторы 5.1-5.6 отказов элементов объекта, а также индикатор 9.1 работоспособности объекта будут 10 выключены, индикатор 9.2 отказа объекта включен.

Если в одном из датчиков возниает отказ, обусловленный о.шибками 1-го рода, когда независимо от зна- 15

ения входного сигнала на выходе датчика образуется логическая единица, то согласно таблице состояний объекта и датчиков высокий единичный потенциал отказавшего датчика закро- 20 ет соответствующий диод матрицы (фиг. 2), ток через соответствуютций резистор 57-63 прекратится и на соответствующем т ыходе 26-32 секции 3.1

дешифратора образуется высокий по- 25 тенциал, который обусловит включение соответствующего индикатора 4.1-4.7 отказов датчика.

Для технического диагностирования объекта и контроля работоспособ- 30 ности датчиков с целью обнаружения в них отказов, обусловленных ошибками 2-го рода, при которых работоспособные элементы воспринимаются как отказавшие, переключатель 11 пере- 35 водится в положение 116,, В этом по-. ложении объект приводится в состояние нормального функционирования, питание подается на секции 3,2 и 3.3 дешифратора 3 и на ключ 12.40

Если объект 1 работоспособен и входные сигналы - в пределах нормальные: значений, то на выходах всех датчиков образуются сигналы вида 1, которые,поступая на входы 19-25 дешифратора, запирают своими высокими положительными потенциалами все диоды выходной шины 40, диоды перестают шунтировать выход 40, на последнем образуется высокий потенциал вида 1, которь й посредством элемен.та ИЛИ 7 и открытого ключа 12 обусловливает включение индикатора 9.1 работоспособности объекта. При этом ключ 8.1 открыт, ключ 8.2 закрыт, обратная связь между элементами 1 с,4-и 1.3 зам кнута, индикатор 9о.2 выключен. На всех остальных выходах 33-46 дешиф-.

50

0

0 5 0

0

ратора образуются нулевые по.тенциа- лы, дбусловленные протеканием тока через один или несколько открытых диодов 66 дешифратора и падением напряжения на соответствующих резисторах 65 секций 3.2 и 3.3 дешифратора. В результате этого все индикаторы отказов выключены.

Если в объекте 1 происходит одиночный отказ какого-либо элемента, отказ датчика, обусловленный ошибками 2-го рода, или входные сигналы объекта выходят за пределы установ- ленной нормы, то на информационные входы 19-25 дешифратора поступает комбинация сигналов, отличающаяся от комбинации 1111111, какие-либо диоды 66 шины 40 Открываются, через эти диоды и резистор 65 шины 40 протекает ток от входов 48, 49 питания на какой-либо информационньш вход 19-25, имеющий низкий потенциал (логический нуль), напряжение источника питания в основном падает на резисторе 65 шипы 40„ На выходе 40 формируется низкий (нулевой) сигнал, индикатор 9.i выключается, индикатор 9.2 включается, ключ 8.i размыкается, обратная связь между элементами 1.4 н 1.3 разрывается, ключ 8,2 замыкается, источншс 1.0 эталон- 1ых сигналов подключается к элементу 1,3, объект подготовлен к обнаружению отказов в нем. Дешифратор 3 расшифровывает код состояния объекта и датчиков и обеспечивает включение соответствующего индикатора отказа 4.1- 4,7, 5,1-5.6.

При отказе датчика, когда объект фактически работоспособен, единичный сигнал с соответствующего вьпсода 33- 39 -дешифратора через элемент ИЛИ 7 и открытый ключ 12 поступает на управляющий вход ключа 8.1 и индикатор 9,1, Обратная связь между:элементами ,1. 4 и 1.3 не разрывается, индикатор 9,1 индицирует нормальное функцир- нирование объекта.

Формула изобретения

группы выходов состояний датчиков допускового контроля и элементов объекта которого подключены соответственно к входам блоков индикаторов отказов датчиков-допускового контроля и элементов объекта, выход элемента НЕ соединен с входом индикатора отказа блока индикаторов работоспособности объекта и управляющим входом третьего ключа, информационный вход и выход которого подключены соответственно к выходу источника эталонного сигнала обратной связи и выводу устройства для подключения входа обратной связи объекта, который соединен с выходом второго ключа, информационный вход которого соединен с выводом устройства для подключения выхода обратной связи объекта,

19

W

65

66

S6

6$

I

65

4

,

W

iS

66

54

4S

66