Устройство для управления процессами передачи сигналов контроля и управления в иерархической автоматизированной системе управления Советский патент 1993 года по МПК G06F15/46 

Изобретение относится к области автоматизированных систем управления, в частности к автоматизированным системам управления объектами различных уровней иерархии в сложной АСУ.

Цель изобретения - повышение точности и надежности работы устройства за счет

реализации дисциплины управления по состоянию .объектов АСУ.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - блок централизованного управления иерархическими объектами; на фиг. 2 - блок децентрализованного управления распределенными объектами; на фиг. 4 - блок дешифраторов; на фиг. 5 - первый блок отображения информации; на фиг. 6 - второй формирователь временных сигналов; на фиг. 7 - блок контроля сигналов; на фиг. 8 -третий блок отображения информации.

Устройство (фиг.1) включает блок централизованного управления иерархическими объектами (БЦУ) 1, содержащий (фиг.2) регистр 21, первый 22 и второй 23 элементы И, элемент ИЛИ 24, триггер 25, группу триггеров 26, группу элементов ИЛИ 27; блок децентрализованногоуправленияраспределительными объектами (БДЦУ) 2, содержащий (фиг.З) группу регистров 28, группу элементов И 29, группу триггеров 30, триггер 31, элемент И 32, счетчик 33 и дешифратор 34; первый 3, второй 4 и третий 5 регистры, генератор 6 импульсов, делитель 7 частоты импульсов, первый 8, второй 9 и третий 10 блоки отображения информации (БОИ), первый 11 и второй 12 формирователи временных сигналов (ФВС), блок контроля сигналов (БК) 13, блок дешифраторов (БДШ) 14, первую 15 и вторую 16 группы элементов И, первую 17 и вторую 18 группы элементов ИЛИ, группу селекторов 19 и вы- ходной блок 20.

Блок дешифраторов 14 (фиг.4) содержит первый 35, второй 36, третий 37, четвертый 38 и пятый 39 дешифраторы, первый 40 и второй 41 элементы ИЛИ, первую 42 и вторую 43 группы элементов И, регистр 44, первый 45 и второй 46 триггеры, элемент И 47, элемент задержки 48 и дифференцирующий элемент 49. .

Првый блок 8 отображения информации (фиг.5) содержит индикатор 50, группу триггеров 51, группу элементов задержки 52, группу дифференцирующих элементов 53, группу элементов И 54, триггер 55 и элемент И 56..

Второй формирователь временных сигналов 12 (фиг. 6) содержит элемент НЕ 57, первую 58 и вторую 59 группы элементов И, группу триггеров 60, группу элементов НЕ 61.

Блок контроля сигналов 13 (фиг.7) содержит первую 62, вторую 63, третью 64, четвертую 65, пятую 66 и шестую 67 группы элементов И, группу программируемых таймеров 68, группу триггеров 69, группу регистров 70, элемент ИЛИ 71, триггер 72, элемент И 73, счетчик 74 и дешифратор 75. Третий блок отображения информации 10 (фиг.8) содержит группу дешифраторов 76, группу элементов ИЛИ 77г группу триггеров 78, индикатор 79.

На фиг. 1-8 обозначены входы и выходы 80-162.

Устройство работает следующим образом.

Работа устройства рассматривается с некоторого заданного момента времени,

учитывая, что предлагаемым устройством оснащены все объекты управления иерархической АСУ. Работа объектов управления строго синхронизирована и к заданному моменту времени все узлы и элементы устройства установлены в исходное состояние. Цепи сброса и установки в исходное состояние всех элементов и узлов на чертежах не показаны.

Предусмотрено два взаимосвязанных

режима функционирования устройства:

1. Управление процессом передачи сигналов контроля;

2. Управление процессом передачи сигналов управления.

Режим Управления процессом передачи сигналов контроля предназначен для реализации специальной дисциплины контроля объектов управления АСУ по состоянию с целью своевременного выявления

критических состояний, угрожающих срывом выполнения объектами управления функциональных задач.

Режим Управления процессом передачи сигналов управления предназначен для

реализации автоматической передачи управления территориально-распределенны- ми объектами иерархической АСУ с учетом данных об аварийных и критических состояниях объектов АСУ.

Для управления режимами работы устройства используются сигналы: формируемые в блоке дешифраторов 14 в зависимости от кода вида сообщения (контрольного или управляющего), поступающего со входа 81 устройства через регистр 3 в блок дешифраторов 14; поступающие с пульта управления на входы устройства 80, 83,85,87,98,158,160 в зависимости от того, является ли объект АСУ в данный момент

времени управляющим или управляемым.

Принцип работы устройства в режиме Управления процессом передачи сигналов контроля основан на учете динамики изменения вероятности недостижения цели функционирования объектов АСУ. В наиболее общем виде вероятность недостижения цели функционирования объекта управления произвольной иерархической АСУ может быть представлена как риск отказа объекта

в выполнении функциональных задач по обработке информационных сообщений поступающих на объект:

G(t) f(to(t),/i(t), A(t)),

где ft(t)- параметр потока отказов объекта АСУ;

,м(т.) - интенсивность восстановления объекта АСУ;

(t)A - интенсивность информационного потока, поступающего на объект АСУ.

Для иерархических АСУ особенно с тяжелыми последствиями отказов объектов управления наибольший интерес представляет реализация такого механизма слежения за качеством функционирования объектов АСУ, когда для каждого из них может быть своевременно обнаружен выход показателя G(t) за пределы некоторого критически допустимого уровня Скр, Для реализации такого механизма слежения, позволяющего предотвратить срывы выполнения функциональных .задач АСУ, необходима специальная дисциплина контроля состояния объектов управления АСУ, кото- рая представляла бы совокупность правил для определения промежутков времени между последовательными актами контроля состояния каждого из объектов АСУ (шагов контроля) в зависимости от динамики изменения показателя G(t), т.е. чем ближе текущее, значение GI риска отказа (определенное на 1-м шаге контроля) к критическому значению и чем больше скорость его нарастания Vi (тренд риска отказа), тем короче должен быть очередной шаг контроля Аtki-и данного объекта АСУ, чтобы не пропустить его переход в критическое состояние. Совокупность таких правил образующих дисциплину контроля объектов АСУ по состоянию, может быть представлена в виде . . .

Tmln Т|с| -f- 1

- V) + ПРИ Vmax+ V|

fkH-1

Vmax-f Tkt-н ripu

i m Tma;

ГДР

kH-1

utiti

ОИ Vmax+ : V|. Vl 0; it. TKi +1 .. ,

kl+1 при Vms

IViJ,

Тшахпри | VMS- l IV| I,

ТпИп-Тпях , G + Tmax Q

Ькр. Trrtn при GI Gxp; Tmax при G| 0;

Vmax+

Vn

G|-G

«P.

a Tmin и Tmax - соответственно минимально и максимально допустимые шаги контроля объектов АСУ.

5

10 15 20 5 0 5

;

5

0

5

Геометрическая интерпретация предложенной процедуры определения очередного шага контроля данного объекта АСУ представлена на фиг.9. Процедуры восстановления зависимости G(t) f (о) (t) , fi (t) , A (t)) f(Kr(t), t)). где Kr(t) - нестационарный коэффициент готовности объекта АСУ, и определения очередного шага контроля данного объекта управления Ajticj+i p(Gi, Vj, GKp) для каждой конкретной АСУ могут иметь свои особенности, обусловленные возможностями измерения показателей ot(t), ум (t), A(t), а также требованиями к порогу бкр, который вообще говоря должен удовлетворять критерию минимума затрат на поддержание заданного уровня качества функционирования АСУ в целом. В связи с этим реализация конкретного способа вычисления величин G(t) и Atki+1 в предлагаемом устройстве не рассматривается, решение этой оадачи целесообразнее возложить на программное обеспечение соответствующей автоматизированной системы управления объектами различных уровней иерархии в сложной АСУ. Поэтому в предлагаемом устройстве предусмотрены/два внешних входа от управляющей ЭВМ (фиг.1);

- пятый информационный вход 38 устройства для ввода признака критического состояния, равного 1, если GI Скр и О, в противном случае;

- установочный вход 90 устройстоа для ввода кода очередного шага контроля данного объекта АСУ.

В качестве управляющей ЭВМ может использоваться главная ЭВМ объекта управления либо специальная микро-ЭВМ, в, зависимости оттого/является ли достаточным резерв вычислительного ресурса главной ЭВМ для реализации процедур определения величин G(t) и Atki-n.

Функционирование устройства в режиме Управления передачей сигналов контроля состоит из циклов формирования и передачи между контролирующими и контролируемыми объектами АСУ сообщений следующего вида:

1. объекту N° выдать контрольное сообщение о текущем состоянии ;

2. контрольное сообщение о текущем - состоянии объекта №, причем, контролирующими являются управляющие в данный момент времени объекты АСУ. При поступлении сообщения Объекту № выдать контрольное сообщение о текущем состоянии от контролирующего объек- та на вход 81 устройства контролируемого

бъекта принятое сообщение со входа 81 записывается в регистр 3 при наличии сигнала управления записью кодов в регистр 3, поступающего со входа 161 устройства. Код номера контролируемого объекта, входящий в код сообщения, расшифровывается в ешифраторе 37 блока дешифраторов, который на одном из своих выходов группы 113, соответствующем номеру контролируемого объекта, формирует высокий потенциал. Код вида сообщения Объекту № выдать контрольное сообщение о текущем состоянии расшифровывается в дешифраторе 36 блока дешифраторов, на выходе 116 которого, соответствующем виду сообщения, формируется высокий потенциал. Эти потенциалы поступают на соответствующие входы первого блока отображения информации, открывая соответствующие элементы И 54 и 56. Импульсом с делителя Частоты

7, поступающим через указанные элементы И на единичные входы соответствующих триггеров 51 и 55, последние устанавливаются в единичное состояние. Высокими потенциалами с триггеров 51 и 55, поступающими на индикатор 50, зажигается транспарант Объекту № выдать контрольное сообщение о текущем состоянии. Высоким потенциалом на одном из выходов дешифратора 37, поступающим через последовательно включенные элемент ИЛИ 40, элемент задержки 48 и дифференцирующий элемент 49 на вход сброса регистра 3, последний устанавливается в исходное состояние. После получения сообщения-приказа Объекту № выдать контрольное сообщение о текущем состоянии на контролируемом объекте производится формирование соответствующего Контрольного соообщения о текущем состоянии объекта №, которое состоит из заголовка и информационной части. Заголовок содержит код номера контролируемого объекта АСУ и код вида сообщения Контрольное сообщение о текущем состоянии объекта Мг..Информа-. ционная часть содержит формализованную

информацию, достаточную для определения показателя G(t) (например, сведения о текущем состоянии технических средств объекта АСУ, о потоке сбоев этих средств, о параметрах системы жизнеобеспечения объекта АСУ, о характеристиках обслуживающего персонала, об информационной загрузке объекта и т.п.). Содержание информационной части определяется особенностями конкретной АСУ. Контрольное сообщение со входа 86 устройства на контролируемом объекте поступает в регистр 5 при наличии сигнала управления записью кодов в регистр 5, поступающего со входа

160 устррйства.Формирование этого сообщения может производиться при помощи специального пульта управления, который в состав предлагаемого устройства не входит,

поэтому на чертежах не показан. Сигналом управления в виде импульса запуска, поступающим с пульта управления на вход 87 устройства и открывающим элементы И 15 первой группы, содержимое регистра 5,

0 представляющее собой код контрольного

сообщения о текущем состоянии объекта

№, через элементы ИЛИ 17 первой группы

и выходной блок 20 выдается на выход 91

устройства в каналы связи для передачи

5 контролирующему объекту АСУ. Этот же сигнал управления поступает на нулевые входы триггеров 55 первого блока отображения информации, устанавливая его в исходное состояние, что приводит к

0 выключению транспаранта Объекту N выдать контрольное сообщение о текущем состоянии. .

Переданное контрольное сообщение поступает на вход 81 устройства на контро5 пирующем объекте управления, причем код заголовка сообщения записывается в регистр 3 (при наличии сигнала управления записью кодов и регистр 3, поступающего со входа 161 устройства), а информацион0 ная часть сообщения поступает на управляющую ЭВМ. Код вида сообщения (в данном случае это сообщение вида Контрольное сообщение о текущем состоянии объекта №) расшифровывается в дешифраторе 36

5 блока дешифраторов, на одном из выходов которого, соответствующем виду сообщения, формируется высокий потенциал. Этот потенциал поступает на выход 108 блока дешифраторов и далее на управляющий вы0 ход 92 устройства для передачи в управляющую ЭВМ в качестве сигнала ТРЕБОВАНИЕ ПРЕРЫВАНИЯ, по которому осуществляется прием в управляющую ЭВМ информационной части контрольного

5 сообщения и запуск процедур определения величин G(t) и Atki-н. Этим же потенциалом, открывающим элементы И 43 второй группы блока дешифраторов, производится перезапись кода номера контролируемого объекта

0 из регистра 3 в регистр 44 блока дешифраторов. Код номера контролируемого объекта поступает также на вход дешифратора 37 блока дешифраторов, который на одном из своих выходов, соответствующем номеру

5 контролируемого объекта, формирует высокий потенциал, поступающий через последовательно включенные элемент ИЛИ 40, элемент задержки 48 и дифференцирующий элемент 49 на вход сброса регистра 3, устанавливая последний в исходное состояние.

После выполнения процедур определения величин G(t) и Atki+1 управляющая ЭВМ формирует следующие сигналы, поступающие на устройство:

-сигнал ПРИЗНАК РЕЗУЛЬТАТА в виде высокого потенциала, поступающего на вход 89 устройства и далее на единичный вход триггера 46 блока дешифраторов, устанавливая его в единичное состояние;

- сигнал ПРИЗНАК КРИТИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ, равный 1 потенциалу, если GI Окр, и О потенциалу в противном случае, поступающий на вход 88 устройства и далее на вход 144 второго формирователя временных сигналов;

- код очередного шага контроля Atki+1. поступающий на вход 90 устройства и-далее на вход 135 блока контроля сигналов. При этом высокий потенциал о прямого выхода триггера 46 блока дешифраторов открывает элемент И 47 блока дешифраторов, элементы И 58 первой группы второго формирователя временных сигналов, а также элементы И первой 62, второй 63, и третьей 64 групп блока контроля сигналов. В то же время код номера контролируемого объекта с выхода регистра 44 блока дешифраторов поступает на вход дешифратора 39, который на одном из своих выходов, соответствующем номеру контролируемого объекта, формирует высокий потенциал, коммутирующий код очередного шага контроля данного объекта управления со входа 135 блока контроля через соответствующие элементы И первой 62, второй 63 либо третьей 64 групп на вход соответствующего программируемого таймера 68 группы. После поступления кода очередного шага контроля на соответствующий программируемый таймер 68 группы, последний начинает функционировать в режиме отсчета интервала времени, равного очередному шагу контроля данного объекта управления. В момент истечения заданного интервала времени соответствующий программируемый таймер 68 группы формирует высокий потенциал, поступающий через элемент ИЛИ 71 на единичный вход триггера 72, устанавливая его в единичное состояние. Этот же потенциал поступает на единичный вход соответствующего триггера 69 группы, устанавливая его в единичное состояние. Высокий потенциал с прямого выхода соответствующего триггера 69 группы открывает соответствующие элементы И четвертой 65, пятой 66 либо шестой 67 групп. Высоким потенциалом с прямого выхода триггера 72 открывается элемент И 73, разрешая поступление импульсов с генератора б импульсов на счетный вход счетчика

. 74. С поступлением каждого импульса генератора 6 в счетчик 74 на выходе последнего образуется определенная кодовая комбинация, поступающая в дешифратор 75. Опре- 5 деленной кодовой комбинации на входе дешифратора 75 соответствует высокий потенциал на одном из его выходов, Допустим высокий потенциал формируется на одном из выходов дешифратора 75. Этимпотенци0 алом содержимое соответствующего регистра 70 группы, представляющее собой код сообщения Объекту N выдать контрольное сообщение о текущем состоянии, состоящий из кода вида сообщения и кода номера

5 контролируемого объекта, который поступа;

ет в этот регистр с соответствующих входов

136 группы при наличии сигнала управления

записью кодов в. регистр на соответствую. щем входе группы 157 управляющих входов

0 записи блока, коммутируется через соответствующие элементы И четвертой 65, пятой 66 либо шестой 67 группы на выход 140 группы блока контроля и далее через элементы ИЛИ 17 первой группы и выходной

5 блок 20 выдается на выход 91 устройства в каналы связи для передачи контролируемому объекту управления. Этот же потенциал поступает на управляющий вход соответствующего программируемого таймера 68

0 группы для сброса последнего и установки его в исходное состояние готовности к приему очередного кода шага контроля данного объекта управления. Высокий потенциал, сформированный на последнем выходе де5 шифратора 75, поступает на вход сброса счетчика 74, нулевой вход триггера 72 и нулевые входы триггеров 69 группы, устанавливая указанные элементы в исходное состояние. Таким образом, блок контроля

0. позволяет реализовать индивидуальную

для каждого из контролируемых объектов

АСУ дисциплину контроля по состоянию.

Высокий потенциал с одного из выходов

дешифратора 39, соответствующего номеру

5 контролируемого объекта, поступает также на соответствующий вход 142 группы второго формирователя временных сигналов и далее на соответствующие элементы И 58 первой группы для коммутации ПРИЗНАКА

0 КРИТИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ со входа 144 второго формирователя на соответству- - ющий триггер 60 группы. Причем, если ПРИЗНАК КРИТИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ является высоким потенциалом

5 (т.е. GI Скр), то он коммутируется непосредственно со входа 144.на нулевой вход соответствующего триггера 60 группы, а если этот признак является низким потенциалом (Gi Скр), то он инвертируется при помощи элемента НЕ 57 и коммутируется на

единичный вход соответствующего триггера 60 группы. Таким образом, триггеры 60 группы позволяют хранить информацию о критических состояниях соответствующих контролируемых объектов АСУ, причем, если контролируемый объект находится в критическом состоянии, то соответствующий ему триггер 60 группы находится в нулевом состоянии.

Отображение текущего состояния контролируемых объектов АСУ осуществляется в третьем блоке отображения информации по данным, поступающим из регистра 4 и от группы триггеров 60. Причем, регистр 4, как и в прототипе, хранит информацию о неисправности объектов АСУ, которая поступает в негр со входа 82 устройства при наличии сигнала управления записью кодов в регистр 4, поступающего со входа 162 устройства, (нулевое значение разряда регистра 4 свидетельствует о неисправности соответствующего объекта АСУ). Прямые выходы триггеров 60 группы через выходы 147 группы второго формирователя временных сиг- налов скоммутированы на входы 133 группы третьего блока отображения инфор: мации и далее на первые входы соответствующих дешифраторов 76 группы. Выходы регистра 4 скоммутированы на входы 134 группы третьего блока отображения информации и далее на вторые входы соответству- ющих дешифраторов 76 группы. В дешифраторах 76 группы расшифровываются коды текущего состояния соответствующих объектов АСУ. При этом на одном из выходов дешифраторов, соответствующем виду текущего состояния (ИСПРАВЛЕН, НЕИСПРАВЛЕН, КРИТИЧЕСКОЕ), формируется высокий потенциал, поступающий на единичный вход соответствующего триггера 78 группы, высоким потенциалом с прямого выхода которого зажигается транспарант, отображающий вид текущего состояния соответствующего контролируемого объекта АСУ. Высокий потенциал с выхода соответствующего дешифратора 76 группы поступает также через элементы ИЛИ 77 группы на нулевые входы других триггеров 78 группы, что обеспечивает сброс индикации предыдущих состояний соответствующего контролируемого объекта АСУ. Таким образом третий блок отображения информации обеспечивает обновление индикации видов текущего состояния контролируемых объектов АСУ в соответствии с изменением содержимого регистра 4 и состояния триггеров 60 группы второго формирователя временных сигналов.

Функционирование устройства в режиме Управления процессом передачи сигналов управления в части формирования и передачи сообщений вида Объект № является управляющим и Объекту № взять управление между управляющими и управляемыми объектами АСУ, а также в части индикации этих видов сообщений в первом блоке отображения информации 0 аналогично прототипу. Принципиальное отличие предлагаемого устройства состоит в возможности коррекции процесса формирования сигнала-приказа Объекту № взять управление, с целью его индикации во вто5 ром блоке отображения информации, при наличии объектов АСУ в критическом состоянии. Такая коррекция осуществляется следующим образом..

При поступлении от объектов, управля0 ющих в децентрализованном режиме, сообщений вида Объект № является управляющим на управляющий объект высшего Звена управления производится их запись в регистр 3 с последующей расшиф5 ровкой кода вида сообщения и кода номера объекта соответственно в дешифраторах 36 и 37. Если поступило сообщение вида Объект № является управляющим, на соответствующем выходе дешифратора 36

0 формируется высокий потенциал, открывающий по одним из входов элементы И 42 первой группы, открытые по другим вх одам высоким потенциалом с выхода триггера 45, установленного в единичное состояние им5 пульсом запуска, поступающим с пульта управления на вход 83 устройства. Через открытые элементы И 42 код номера управляющего объекта, от которого поступило сообщение, поступает на вход дешифратора

0.38. Высокий потенциал, образованный на соответствующем выходе дешифратора 38 через элемент ИЛИ 41 поступает на вход элемента И 4-7, открывая его, и далее на вход сброса регистра 44 и нулевой вход триггера

5 46, устанавливая последние в исходное состояние и подготавливая к последующему циклу обработки очередного контрольного сообщения. Этот же потенциал поступает на соответствующий выход 112 группы бло0 ка дешифратора и далее на соответствующие входы 102 группы блока централизованного управления иерархиче-. скими объектами, 130 группы первого формирователя временных сигналов и 141

5 группы второго формирователя временных сигналов. Поступая на один из входов 141 группы второго формирователя временных сигналов, высокий потенциал открывает со- ответстующий элемент И 59 второй группы, разрешая прохождение на один из выходов

146 группы второго формирователя временных сигналов инвертированного на соответствующем элементе НЕ 61 группы потенциала с выхода соответствующего триггера 60 группы, если последний был установлен в нулевое состояние (т.е. соответствующий управляющий объект, от которого поступило сообщение Объект № является управляющим в данном цикле работы устройства, находится в критическом состоянии). Высокий потенциал с соответствующего выхода 146 группы второго формирователя временных сигналов поступает через соответствующий элемент ИЛИ 18 второй группы на управляющий вход 149 соответствующего селектора 19 группы, инициализируя тем самым процесс формирования сигнала-приказа на передачу управления от управляющего в данный момент времени объекта другому объекту АСУ (следующему по рангу либо более низкого уровня иерархия). Таким образом, сигнал Объекту № взять управление будет сформирован соответствующим селектором 19 группы вследствие того, что объект, от которого поступило сообщение Объект № является управляющим, находится в критическом состоянии. Причем, при выборе объекта-кандидата на передачу управления учитывается, не находится ли он также в критическом состоянии. С этой целью прямые выходы триггеров 60 группы непосредственно поступают на выходы 145 группы второго формирователя временных сигналов и далее на одни из входов элементов И 16 второй группы. То есть, если соответствующий триггер 60 группы находится в нулевом состоянии (соответствующий объект АСУ находится в критическом состоянии), то соответствующий элемент И 16 группы низким потенциалом с выхода триггера 60 группы будет закрыт и высокий потенциал с соответствующего выхода регистра 4, свидетельствующий о том, что данный объект АСУ исправлен, не поступит на входы 150 группы селекторов 19 группы и таким образом этот объект будет исключен из претендентов на передачу управления. Если же на выходе соответствующего триггера 60 группы формируется высокий потенциал (т,е, соответствующий объект АСУ не находится в критическом состоянии), то на выходе соответствующей цепочки из элементов НЕ 61, И 59, ИЛИ 18 формируется низкий потенциал и соответствующий селектор 19 группы не срабатывает. В этом же случае соответствующий элемент. И 16 группы по одному из входов будет открыт высоким потенциалом с выхода соответствующего триггера 60 группы и выбор данного объекта АСУ в качестве претендента на передачу управления будет определяться уровнем потенциала на соответствующем выходе регистра 4 (1 - объект исправен, О - объект неисправен). 5 В случае, если ни один из объектов АСУ не находится в критическом состоянии, процесс формирования сигнала Объекту № взять управление осуществляется при помощи регистра 4, первого формирователя

0 временных сигналов 11, группы селекторов 19 и второго блока отображения информации 9 аналогично прототипу. Таким образом, введение новых элементов, уз.лов и блоков в предлагаемое устройство позволя5 ет реализовать дисциплину управления тер- риториально-распределенными объектами иерархической АСУ как в централизованном, так и в децентрализованном режиме . управления, с учетом текущего состояния

0 как управляющих, так и управляемых объектов АСУ..Организация автоматического процесса передачи управления не только в случае отказов объектов АСУ, но и при ухудшении их состояния, угрожающем срывом

5 выполнения функциональных.задач, позволяет существенно улучшить показатели качества функционирования АСУ в целом. Формула изобретения .1. Устройство для управления процесса0 ми передачи сигналов контроля и управления в иерархической автоматизированной системе управления, содержащее блок-децентрализованного управления рас- пределен.ными объектами, блок

5 централизованного управления иерархическими объектами, два блока отображения информации, первый формирователь временных сигналов, блок дешифраторов, груп- пу селекторов, два регистра, генератор 0 импульсов, делитель частоты, первую группу элементов ИЛИ и выходной блок, первая

- группа информационных входов устройства является группой информационных входов блока децентрализованного управления

5 распределенными объектами, группа установочных входов которого является группой установочных входов устройства, вход запуска является первым управляющим входом устройства, который соединен также с пер0 вым входом режима блока дешифраторов, а группа выходов состояния подключена к первой группе входов управления формой сигналов первого формирователя временных сигналов, первый информационный

5 вход устройства является информационным входом блока централизованного управления иерархическими объектами, вход разрешения выдачи которого является вторым управляющим входом устройства, который соединен также с вторым входом режима

блока дешифраторов и с входом разрешения запуска первого формирователя временных сигналов, выход генератора импульсов подключен к входу синхронизации блока децентрализованного управления распределенными объектами, первому входу синхронизации первого формирователя временных сигналов и к входу делителя частоты, выход которого соединен с входом синхронизации блока централизованного управления иерархическими объектами, с вторым входом синхронизации первого формирователя временных сигналов и с входом синхронизации первого блока отображения информации, первый и второй установочные входы которого связаны соответственно с первым и вторым установочными выходами блока дешифраторов, а группа установочных входов - с группой установочных выходов блока дешифраторов, группа выходов кода объекта контроля которого соединена с группой установочных входов блока централизованного управления иерархическими объектами и с второй группой входов управления формой сигналов первого формирователя временных сигналов, выход наличия сообщения блока дешифраторов соединен с входом разрешения установки блока централизованного управления иерархическими объектами и с входом разрешения установки первого формирователя временных сигналов, а выход наличия объекта контроля подключен к. входу сброса первого регистра, информационный вход которого является вторым информационным входом устройства, а выходы подключены к группе информационных входов блока дешифраторов, информационный вход второго регистра является третьим информационным входом устройства, выходы селекторов группы соединены с группой входов второго блока отображения информации, первая группа входов элементов ИЛИ первой группы.соединена с группой информационных выходов блока децентрализованного управления распределенными объектами и с информационным выходом блока централизованного управления иерархическими объектами, а выходы - с входами выходного блока, выход которого является информационным выходом устройства, о т л и ч а ю- щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности работы устройства за счет реализации дисциплины управления по состоянию объекта, в устройство введены третий регистр, две группы элементов И, вторая группа элементов ИЛИ, блок контроля сигналов, второй формирователь вре- менных сигналов и- третий блок

отображения информации, первая группа управляющих входов записи устройства является группой управляющих входов записи блока децентрализованного управления

распределенными объектами, первый управляющий вход записи устройства является управляющим входом записи блока централизованного управления иерархическими объектами, вторая группа управляю0 щих входов записи устройства является группой управляющих входов записи сигналов блока контроля, второй управляющий вход записи устройства является входом управления записью кодов в третий регистр,

5 третий управляющий вход записи устройства является входом управления записью кодов в первый регистр, четвертый управляющий вход записи устройства является входом управления записью кодов во

0 второй регистр, третий управляющий вход устройства подключен к третьему установочному входу первого блока отображения информации и к первым входам элементов И первой группы, выходы которых соедине5 ны с второй группой входов элементов ИЛИ первой группы, а вторые входы подключены к выходам третьего регистра, информационный вход которого является четвертым информационным входом устройства,

0 четвертый управляющий в ход устройства является входом выдачи блока дешифраторов, выход последнего сообщения которого является управляющим выходом устройства, а выход смены объектов контроля под5 ключей к управляющему входу блока крнтроля сигналов и к управляющему входу второго формирователя временных сигналов, третий установочный выход блока дешифраторов соединен с четвертым

0 установочным входом первого блока ото бражения информации, а группа выходов нумерации объектов контроля связана с первой группой входов управления формой сигналов второго формирователя времен5 ных сигналов и с группой входов нумерации объектов контроля блока контроля сигналов, группа информационных входов которого является второй . группой информационных входов устройства, уста0 новочный вход подключен к установочному входу устройства, вход синхронизации связан с выходом генератора импульсов, а группа, информационных выходов подключена к третьей группе входов элементов

5 ИЛИ первой группы, группа выходов первого формирователя временных сигналов соединена с первой группой входов элементов ИЛИ второй группы, выходы которых подключены к управляющим входам селекторов группы, а вторые входы связаны с группой

выходов разрешения селекции сигнала второго формирователя временных сигналов, информационный вход которого является пятым информационным входом устройства, вторая группа входов управления формой сигналов соединена с первой группой управляющих выходов блока дешифраторов, группа информационных выходов подключена к первой группе установочных входов третьего блока отображения информации, а группа выходов разрешения приема сигналов соединена с первыми входами элементов И второй группы, выходы которых подключены к информационным входам селекторов группы, а вторые входы соединены с выходами второго регистра, подключенными также к второй группе установочных входов третьего блока отображения информации.. .

2. Устройство по п. 1, -о т л ича ю щее- с я тем, что первый блок отображения информации содержит группу элементов И, группу триггеров, индикатор, группу элементов задержки, группу дифференцирующих элементов, триггер и элемент И, первые входы элементов И группы связаны с группой установочных входов блока и с первым и вторым установочными входами блока, вторые входы - с входом синхронизации блока, который подключен также к первбму входу элемента И, выходы элементов И группы соединены с единичными входами триггеров группы, прямые выходы которых подключены к входам индикации и к входам элементов задержки группы, выходы элементов задержки группы соединены с входами дифференцирующих элементов группы, выходы которых подключены к нулевым входам триггеров группы, четвертый установочный вход блока является вторым входом элемента И, выход которого соединен с единичным входом триггера, нулевой вход которого является третьим установочным входом блока, а выход подключен к входу индикатора.

3. Устройство по п. 1,о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что блок дешифраторов содержит пять дешифраторов, первый и второй элементы ИЛИ, первую и вторую группы элементов И, первый и второй триггеры, регистр, элемент И, элемент задержки и дифференцирующий элемент, выход первого дешифратора является выходом наличия . сообщения блока, а входы являются первой группой информационных входов блока, подключенных также к входам второго дешифратора, первый, второй, третий и четвертый выходы которого являются выходом последнего сообщения блока и первым, вторым и третьим установочными выходами

блока соответственно, входы третьего дешифратора являются второй группой информационных входов блока, подключенных также к первым входам эле- 5 ментов И первой и второй групп соответственно, а выходы - группой установочных выходов блока, соединенных также с входами первого элемента ИЛИ, выход которого через последовательно включенные эле- 0 мент задержки и дифференцирующий элемент соединен с выходом наличия объекта контроля блока, первый и второй входы режима блока являются соответственно единичным и нулевым входами первого

5 триггера, прямой выход которого соединен с.вторыми входами элементов И первой группы, третьи входы которых подключены к второму выходу второго дешифратора, а выходы соединены с входами четвертого де0 шифратора, выходы которого являются группой выходов кода объекта контроля блока, соединенных также с входами второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу элемента И, выход

5 которого соединен с нулевым входом второго триггера и с входом сброса регистра, информационные входы которого соединены с выходами элементов И второй группы, вторые входы которых подключены к первому

0 выходу второго дешифратора, соединенному также с входом управления записью кодов в регистр, выходы которого подключены к входам пятого дешифратора, выходы которого являются группой выходов

5 нумерации объектов контроля блока, вход выдачи блока является единичным входом второго триггера, прямой выход которого является выходом смены объекта контроля блока, подключенным также к второму вхо0 ду элемента И.

4. Устройство по п.1,отличающее- с я .тем, что блок контроля сигналов содержит шесть групп элементов И, группу программируемых таймеров, группу триггеров,

5 группу регистров, триггер, элемент ИЛИ, элемент И, счетчик и дешифратор, установочный вход блока соединен с первыми входами элементов И первой, второй и третьей групп, вторые входы которых под0 ключены к управляющему входу блока, третьи входы - к соответствующим входам -. группы входов нумерации объектов контроля блока, а выходы - к входам запуска программируемых таймеров группы, выходы

5 .которых соединены с входами элемента ИЛИ.и с единичными входами соответствующих триггеров группы, прямые выходы которых соединены с первыми входами элементов И четвертой, пятой и шестой групп соответственно, выходы которых являютсй группой информационных выходов блока, а вторые входы соединены с выходами регистров группы, информационные входы которых являются группой информационных входов блока, а входы управления записью кодов, которые являются группой управляющих входов записи блока, выход элемента ИЛИ соединен с единичным входом триггера, прямой выход которого подключен к первому входу элемента И, второй вход которого является входом синхронизации блока, а выход подключен к счетному входу счетчика, выход которого соединен с входом дешифратора, подключенного выходами, кроме последнего, к входам сброса соответствующих программируемых таймеров группы, а также к третьим входам элементов И четвертой, пятой и шестой групп соответственно; последний выход дешифратора соединен с нулевыми входами триггера и триггеров группы и с входом сброса счетчика.

5. Устройство по п.1, от л и ч а ю щ е е- с я тем, что второй формирователь временных сигналов содержит элемент НЕ, первую и вторую группы элементов И, группу триггеров и группу элементов НЕ, управляющий вход формирователя подключен к первым входам элементов И первой группы, вторые входы которых соединены с соответствующими входами первой группы входов управления формой сигналов формирователя, третьи входы нечетных элементов И первой группы подключены к выходу элемента НЕ, а третьи входы четных элементов И первой

группы соединены с информационным входом формирователя, подключенным также к входу элемента НЕ, выходы четных элементов И первой группы подключены к нулевым входам соответствующих триггеров группы, а выходы нечетных элементов И первой группы - к единичным входам соответствующих триггеров группы, прямые выходы триггеров группы образуют группу информационных выходов формирователя и группу выходов разрешения приема сигнала формирователя, а также подключены к входам соответствующих элементов НЕ группы, выходы которых соединены с первыми входами соответствующих элементов И второй группы, вторые входы которых являются второй группой входов управления формой сигналов формирователя, а выходы образуют группу выходов разрешения селекции сигнала формирователя.

6. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что третий блок отображения информации содержит группу дешифраторов, группу элементов ИЛИ, группу триггеров, индикатор, входы дешифраторов группы являются соответствующими входами первой и второй групп установочных входов блока, а первый, второй и третий выходы каждого из дешифраторов группы подключены к единичным входам соответствующих триггеров групп непосредственно и через элементы ИЛИ группы к нулевым входам других триггеров групп, прямые выходы которых подключены к входам индикатора.

5

%

§ §

IS

§

,з

Устройство для управления процессами передачи сигналов контроля и управления в иерархической автоматизированной системе управления относится к области автоматизированных систем управления (АСУ), в частности к автоматизированным.системам управления объектами различных уровней иерархии в сложной АСУ. Цель изобретения состоит в повышении достоверности и надежности работы устройства. Устройство содержит: блок децентрализованного управления, включающий в себя группу регистров, группу элементов И, группу триггеров, дешифратор, элемент И, счетчик и триггер, блок централизованного управления, включающий в себя группу элементов ИЛИ, группу триггеров, первый и второй элементы Л элемент ИЛИ, триггер и регистр, первый, второй и третий блоки отображения информации, первый и второй формирователи временных сигналов, блок дешифраторов, группу селекторов, первый, второй и третий регистры, генератор импульсов, делитель частоты, первую и вторую группу элементов ИЛ И, усилитель, первую и вторую группы элементов И, блок контроля. Устройство позволяет осуществлять передачу управления территориально-распреде- . лительными объектами иерархической АСУ с учетом своевременно выявляемых критических состояний объектов управления, что достигается за счет реализации механизма слежения за качеством функционирова.ния объектов АСУ на основе дисциплины контроля по состоянию. Такой контроль, кроме того, может служить основой для реализации прогрессивной стратегии эксплуатации объектов АСУ по состоянию, что позволит: повысить качество функционирования АСУ в целом за счет своевременного проведения адекватных профилактических мероприятий. В свою очередь, прогнозирование и управление текущим состоянием объектов АСУ позволит решить проблему предотвра- щения срывов выполнения функциональных задач АСУ в условиях поддержания рационального уровня надежности технических средств АСУ. 5 з.п.ф-лы, 8 ил. ел С со О ч ел о

О

Ј

о со

о

§

I

55

«

.

$

«ъ

5:

х

О §

5

Ј

t

Ј