Устройство для определения оптимального времени начала проведения технического обслуживания изделия Советский патент 1993 года по МПК G07C3/08 

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к контрольным устройствам, и может быть использовано в научных исследованиях и технике, где нужно определять время начала проведения технического обслуживания в зависимости от технического состояния изделия, осуществлять гибкую стратегию технического обслуживания изделия.

Цель изобретения - повышение точности определения оптимального времени начала проведения технического обслуживания изделия за счет использования в качестве прогнозирующей функции полинома третьей степени.

На фиг. 1 приведена схема устройства; на фиг. 2 - схема блока 1 памяти.

Устройство (фиг.1) содержит блок 1 памяти, первый ключ 2, первый 3 и второй 4 вычитатели, датчик времени 5, первый сумматор 6, первый элемент 7 памяти, второй ключ 8, первый блок 9 умножения, первый блок 10 деления, седьмой 11 и третий 12 блоки умножения, третий 13 и пятый 14 вычислители, пятый блок 15 умножения, второй блок 16 деления, восьмой 17, десятый 18 и второй 19 блоки умножения, компаратор 20, шестой блок 21 умножения, третий блок 22 деления, девятый блок 23 умножения, шестой вычитатель 24, инвертор 25, второй сумматор 26, четвертый блок 27 умножения, четвертый 28 и седьмой 29 вычитатели, одиннадцатый 30 и двенадцатый 31 блоки умножения, восьмой вычитатель 32, тринадцатый 33 и четырнадцатый 34 блоки умножения, девятый вычитатель 35, пятнадцатый 36 и шестнадцатый 37 блоки умножения, четвертый блок 38 деления, семнадцатый 39 и восемнадцатый 40 блоки умножения. Датчик времени 5 представляет собой генератор изменяющегося напряжения.

Блок 1 памяти (фиг.2) содержит второй 41, третий 42, четвертый 43, пятый 44, шестой 45, седьмой 46, восьмой 47 и девятый 48 элементы памяти.

Блок 1 памяти работает следующим образом.

На входы 1i, 14, 1 и 1ю поступают зна- чения to, ti, t2 и taсоответственно, т.е. посту- пают значения моментов времени

ел

с

сю о о

4

о

00

измерения значения определяющего параметра изделия. На входы 1з, 1б, 1э и 112 поступают значения уо, yi, У2 и уз соответственно, т.е. поступают значения определяющего параметра, измеренные в моменты времени to, ti, t2 и 13 соответственно. На входы 12, 1б, 1в и 1ц поступают управляющие сигналы, необходимые для записи в элементы памяти 41-48 сигналов to, ti, t2, t3,yo, yi, У2, У2 и уз. По первому управляющему сигналу на входе 12 в элементах памяти 41 и 42 запоминаются значения to и уо, затем по второму управляющему сигналу на входе 1s в элементах памяти 43 и 44 запоминаются значения ti и yj, затем по третьему управляющему сигналу на входе 1а в элементах памяти 45 и 46 запоминаются значения t2 и У2, затем по четвертому управляющему сигналу на входе 1ц в элементах памяти 47 и 48 запоминаются значения ts и уз. Четвертый управляющий сигнал с входа 1ц поступает на первый выход блока 1 памяти. Значения to, ti, t2, ts, yo, yi, У2 и уз с выходов элементов памяти поступают соответственно на третий, четвертый, восьмой, второй, пятый, шестой, седьмой и девятый выходы блока 1 памяти.

Устройство работает следующим образом.

По четвертому управляющему сигналу, поступающему с первого выхода блока 1 памяти на вход датчика времени 5, последний включается в работу и на его выходе формируется сигнал UBbix t, который поступает на первый вход первого сумматора 6, на первые входы первого элемента 7 памяти и четырнадцатого 34 блока умножения и на второй вход десятого 27 блока умножения. С третьего выхода блока 1 памяти значение t поступает на первые входы первого 3, второго 4 и седьмой 29 вычитателей и на второй вход шестого 24 вычитателя. С четвертого выхода блока 1 памяти значение ti поступает на первые входы пятого 14 и восьмого 32 вычитателей и на вторые входы второго 4 и третьего 13 вычитателей. С восьмого выхода блока 1 памяти значения t2 поступает на первый вход девятого 35 вычитателя и на вторые входы первого 3, пятого 14 и четвертого 28 вычитателей. Со второго выхода блока 1 памяти значение ta поступает на вторые входы седьмого 29, восьмого 32 и девятого 35 вычитателей, первого сумматора 6 и первого ключа 2. С пятого, шестого, седьмого и девятого выходов блока 1 памяти значения уо, yi, У2 и уз соответственно поступают на первые входы седьмого 11, восьмого 17, девятого 23 и второй вход семнадцатого 39 блоков умножения соответственно. Значение to-t2 с выхода первого вычитателя 3 поступает на вторые входы первого 9 и тринадцатого 33 блоков умножения. Значение to-ti с выхода второго вычитателя 4 поступает на первый вход первого блока 9 умножения и

на второй вход пятого блока 15 умножения. Значение to-t3 с выхода седьмого вычитателя 29 поступает на первые входы одиннадцатого 30 и пятнадцатого 36 блоков перемножения. Значение ti-t2 с выхода пятого вычитателя 14 поступает на первые входы пятого 15 и тринадцатого 33 блоков умножения. Значение ц-тз с выхода восьмого вычитателя 32 поступает на первый вход двенадцатого блока 31 умножения и на второй вход пятнадцатого блока 36 умножения. Значение t2-ts с выхода девятого вычитателя 35 поступает на вторые входы шестого 21 и шестнадцатого 37 блоков умножения. Значение (to-tiXto-t2) с выхода первого блока 9

перемножения поступает на второй вход одиннадцатого блока 30 умножения. Значение (to-tiXti-t2) с выхода пятого блока 15 умножения поступает на второй вход двенадцатого блока 31 умножения. Значение (to-t2Xti-t2) с выхода тринадцатого блока 33 умножения поступает на первый вход шестого блока 21 умножения.

Значение (to-tsXti-ts) с выхода пятнадцатого блока 36 умножения поступает на первый вход шестнадцатого блока 37 умножения. Значение (to-tiXto-t2Xto-t3) с выхода одиннадцатого блока 30 умножения поступает на первый вход первого блока 10 деления. Значение (to-tiXti-t2J(ti-t3) с выхода

двенадцатого блока 31 умножения поступает на второй вход второго блока 16 деления. Значение (t2-toXt2-tiXt2-t3) с выхода шестого блока 21 умножения поступает на первый вход третьего блока 22 деления. Значение

(t3-toXt3-tiXt2-ts) с выхода шестнадцатого блока 37 умножения поступает на второй вход четвертого блока 38 деления. Значение t t + tn с выхода первого сумматора 6 поступает на первые входы третьего 13, четвертого 28 и шестого 24 вычитателей. Значение (tn-t2) с выхода четвертого вычитателя 28 поступает на первый вход четвертого 27 и на второй вход восемнадцатого 40 блоков умножения. Значение (tn-ti) с выхода третьего вычитателя 13 поступает на первые входы третьего 12 и второго 19 блоков умножения. Значение (to-tn) с выхода шестого вычитателя 24 поступает на второй вход второго блока 19 умножения и на первый

вход десятого блока 18 умножения. Значение t(tn-t2) (tn-t3Xtn-t2) с выхода четвертого блока 27 умножения поступает на вторые входы третьего 12 и десятого 18 блоков ум- йожения. Значение (to-tnXtn-ti) с выхода вторрго блока 19 умножения поступает на

второй вход четырнадцатого блока 34 умножения и на первый вход восемнадцатого блока 40 умножения, с выхода которого значение (to-tnXtn-tiXtn-ta) поступает на первый вход семнадцатого блока 39 умножения, с выхода которого значения y3(to-tnXtn-tiXtn-t2) поступает на первый вход четвертого блока 38 деления. Значение (tn-tiXtrrt2)(tn-t3) с выхода третьего блока 12 умножения поступает на второй вход седьмого блока 11 умножения, с выхода которого значение yottn-tiXtn-taXtn-ta) поступает на второй вход первого блока 10 деления. Значение (to- tnXtn-t2Xtn-t3) с выхода десятого блока 18 умножения поступает на второй вход восьмого блока 17 умножения, с выхода которого значение yi(to-tnXtn-t2)(tn-t3) поступает на первый вход второго блока 16 деления. Значение (to-tn)(tn-ti)(tn-t3) с выхода четырнадцатого блока 34 умножения поступает на второй вход девятого блока 23 умножения, с выхода которого значения y2(to-tn)(tn- ti)(tn-t3) поступает на второй вход третьего блока 22 деления. Значение yon(tn) уо (tn-tiKtn-tzKtn-ts) вы..опя прп (to-ti)(to-t2)(to-t3)C выхода пер вого блока 10 деления поступает на первый вход второго сумматора 26. Значение yin(tn)

( tn - to ) (tn - t2 ) ( tn - t3 )

y1 (ti-to)bi-tV)(ti-t3j c выхода блока 16 деления поступает на второй вход второго сумматора 26. Значение y2n(tn) У2

)П,Ч(,П выхода треть(t2 - to ) ( t2 - tl ) ( t2 - t3 )M V

его блока 22 деления через инвертор 25 поступает на третий вход второго сумматора 26. Значение ysn(tn) уз ftp -to)(tn -tiKtn -t2 (ts - to) (ts - ti ) (ts -12 вертого блока 38 деления поступает на третий вход второго сумматора 26. Прогнозируемое значение определяющего параметра в момент времени tnyn(tn) yon(tn) + +yin(tn) + y2n(tn) + ysnftn) с выхода сумматора 26 поступает на вход компаратора 20, в котором сравнивается с уставкой компаратора, равной допустимому значению определяющего параметра уд. Как только, в момент времени t-ro yn(tn) yn(tio +ts) станет равным yg, на выходе компаратора 20 появится управляющий сигнал, который поступает на вторые входы первого элемента 7 памяти и второго ключа 8 и на первый вход первого ключа 2. В элементе 7 памяти запоминается значение t-m, которое через открытый ключ 8 поступает на первый выход устройства. На втором выходе устройства будет значение времени ts, когда было проведено четвертое измерение определяющес выхода четго параметра уз, т.е. время, начиная с которого проводится прогноз значения параметра уп. На первом выходе устройства будет максимальное значение времени tTo начала

проведения технического обслуживания изделия, после момента проведения четвертого измерения значения определяющего параметра, в течение которого значение определяющего параметра уп не выходит за

границу допустимого значения На этом работа устройства заканчивается.

Положительный эффект, который дает предлагаемое изобретение, состоит в том,

что оно позволяет повысить точность определения времени начала проведения технического обслуживания изделия в зависимости отего технического состояния, что в свою очередь приводит к повышению

вероятности безотказной работы изделия во время эксплуатации и повышению эффективности эксплуатации изделия в целом. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Устройство для определения оптимального времени начала проведения технического обслуживания изделия, содержащее блок памяти, вход которого является входом устройства, а первый выход соединен с входом датчика времени, выход которого подключей к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с вторым выходом блока памяти, второй сумматор, выход которого подключен к входу компаратора, выход которого соединен с первым входом первого ключа и вторым входом элемента памяти, выход которого подключен к первому входу второго ключа, выход которого является выходом устройства, второй вход первого ключа соединен с вторым входом блока памяти,

а выход первого ключа является вторым выходом устройства, третий выход блока памяти подключен к первым входам первого и второго вычитателей, выход второго из которых соединен с первым входом первого

блока умножения, выход первого сумматора подключен к первым входам третьего и четвертого вычитателей, выход первого из которых соединен с первыми входами второго и третьего блоков умножения, выход четвертого вычитателя подключен к первому входу четвертого блока умножения, второй вход которого соединен с выходом датчика времени, выход первого вычитателя подключен к второму входу первого блока умножения,

четвертый выход блока памяти соединен с первым входом пятого вычитателя, выход которого подключен к первому входу пятого блока умножения, первый, второй и третий блоки деления, первый вход последнего из которых соединен с выходом шестого блока

умножения, инвертор, седьмой, восьмой и девятый блоки умножения и четвертый блок деления, пятый, шестой и седьмой выходы блока памяти подключены к первым входам соответственно седьмого, восьмого и девятого блоков умножения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения времени начала проведения технического обслуживания изделия, в него введены шестой, седьмой, восьмой и девятый вычитатели, четвертый блок деления, десятый, одиннадцатый, двенадцатый, тринадцатый, четырнадцатый, пятнадцатый, шестнадцатый, семнадцатый и восемнадцатый блоки умножения, выход первого сумматора подключен к первому входу шестого вычитателя, выход которого соединен с вторым входом второго блока умножения и первым входом шестого блока умножения, выход которого подключен к второму входу восьмого блока умножения, выход которого соединен с первым вводом второго блока деления, выходы первого, второго и четвертого блоков деления подключены соответственно к первому, второму и третьему входам второго сумматора, четвертый вход которого соединен с выходом инвертора, выход датчика времени подключен к первому входу четырнадцатого блока умножения, второй вход которого и первый вход восемнадцатого блока умножения объединены и подключены к выходу второго блока умножения, выход четырнадцатого блока умножения соединен с вторым входом девятого блока умножения, выход которого подключен к второму входу третьего блока деления, выход которого соединен с входом инвертора, восьмой выход блока памяти подключен к вторым входам первого и пятого вычитателей, к первому входу девятого вычитателя и второму входу четвертого вычитателя, выход которого соединен с вторым входом восемнадцатого блока умножения, выход которого подключен к

первому входу семнадцатого блока умножения, второй вход которого соединен с девятым выходом блока памяти, а выход - с первым входом четвертого блока деления,

второй вход которого подключен к выходу шестнадцатого блока умножения, третий выход блока памяти соединен с вторым входом шестого вычитателя и первым входом седьмого вычитателя, выход которого подключей к первым входам пятнадцатого и одиннадцатого блоков умножения, второй вход последнего из которых соединен с выходом первого блока умножения, а выход - с первым входом первого блока деления,

второй вход которого подключен к выходу седьмого блока умножения, выход четвертого блока умножения соединен с вторыми входами третьего и шестого блоков умножения, выходы которых подключены к вторым

входам соответственно седьмого и восьмого блоков умножения, выход пятого вычитателя соединен с первым входом тринадцатого блока умножения, второй вход которого подключен к выходу первого вычитателя, а

выход - к первому входу шестого блока умножения, четвертый выход блока памяти соединен с вторыми входами первого и третьего вычитателей и с первым входом восьмого вычитателя, выход которого подключей к второму входу пятнадцатого блока умножения и первому входу двенадцатого блока умножения, выход последнего из которых соединен с вторым входом второго блока деления,а выход второго вычитателя

подключен к второму входу пятого блока умножения, выход которого соединен с вто- рым входом двенадцатого блока умножения, выход второго блока памяти подключен к вторым входам седьмого, восьмого и девятого вычитателей. выход последнего из которых соединен с вторыми входами шестого и шестнадцатого блоков умножения, выход компаратора подключен к второму входу второго ключа.

Цель - повышение точности определения времени начала технического обслуживания изделия. Для этого устройство содержит один блок памяти, два ключа, девять вычитателей, один датчик времени, два сумматора, один элемент памяти, восемнадцать блоков умножения, четыре блока деления, один компаратор и один инвертор. 2 ил.