Устройство для управления переключением резерва Советский патент 1977 года по МПК G06F11/00 H05K10/00 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть применено для построения резервированных систем высокой надежности. |Известны устройства для управления переключением резерва. Одно из известных устройств для управления переключением резерва содержит рабочие блоки, переключатели сигналов и схему «ИЛИ в каждом канале и переключатели нитания 1. Однако такое устройство требует подачи специальных команд для онределения неисправного блока и переключения резерва. Другое известное устройство 2 для управления переключением резерва содержит входной коммутатор, группу резервированных элементов, в которую входят рабочий (основной) элемент проверяемого оборудования и резервные элементы, блок самоконтроля, реверсивный импульсный счетчик с триггерами, триггер переполнения, индикаторную лампочку «Отказ, диодный дешифратор с выходными шинами, кнопку, индикатор текущего состояния проверяемого оборудования и выходной коммутатор. Это устройство содержит сложный элемент самоконтроля. Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство для управления переключением резерва 3, содержащее переключатели питания соответствующих резервируемых блоков, элемент «ИЛИ, соединенный с выходами резервируемых блоков, двухвходовые элементы несовпадения, первые входы которых соединены с соответствующими выходами резервируемых блоков. Недостатками этого устройства являются его сложность и невысокая надежность работы. Целью изобретения является упрощение устройства и новыщение его надежности. Поставленная цель достигается тем, что в предложенное устройство для унравления нереключением резерва, содержащее три переключателя питания соответствующих резервируемых блоков, элемент «ИЛИ, соединенный с выходами резервируемых блоков, три двухвходовых элемента несовпадения, первые входы которых соединены с соответствующими выходами резервируемых блоков, введены элементы занрета и элемент с тремя устойчивыми состояниями. Выходы элементов несовнадения соединены с соответствующими прямыми входами элементов запрета, а запрещающие входы второго, третьего и первого элементов запрета соединены соответственно с первым, вторым и третьим переключателями питания резервируемых блоков и первым, вторым и третьим выходами элемента с тремя устойчивыми состояниями, каждый из трех

входов которого соединен с выходом соответствующего элемено-а- запрета.

Вторые .входы пе.рвого, второго и третьего элементов несовпадения соединены соответственно с выходадш второго, третьего и первого резервируемых блоков.

Схема устройства приведена на чертеже.

Устройство содержит резервируемые блоки 1-3; элемент 4 ИЛИ; элементы 5-7 несовпадения; элементы 5-10 запрета; элемент // с тремя устойчивыми состояниями, состоящий из трех четырехвходовых элементов 12- 14 И-НЕ или ИЛИ-НЕ, и переключатели питания 15-17. 18 и 19 - вход и выход резервированной системы блоков соответственно.

Устройство работает следующим образом,

Сигналы с резервируемых блоков /-3 поступают на элемент 4 «ИЛИ и на первые входы элементов 5-7 несовпадения соответственно. Сигналы несовпадения с выходов элементов 5-7 несовпадения поступают на прямые входы элементов 8-10 запрета соответственно. Сигнал несовпадения с выхода элемента 8 запрета при отсутствии сигнала запрета на запрещающем входе, поступает на первый вход элемента 11, подключенный к одному из четырех входов элементов 13 и 14. Сигнал несовпадения с выхода элемента .9 запрета при отсутствии сигнала запрета на запрещающем входе поступает на второй вход элемента 11, подключенный к одному из четырех входов элементов 12 и 14. Сигнал несовпадения с выхода элемента 10 запрета при отсутствии сигнала запрета на запрещающем входе, поступает на третий вход элемента //, подключенный к одному из четырех входов элементов 12 и 14. Сигнал несовнадения с выхода элемента 10 занрета при отсутствии сигнала запрета на запрещающем входе поступает на третий вход элемента //, подключенный к одному из четырех входов элемента 12 и 13. На два остальных входа элемента 12 подаются сигналы с выходов элементов 13 н 14, на два остальных входа элемента 13 -сигналы с выходов элементов 12 и 14, а на два остальных входа элемента 14 - сигналы с выходов элементов 12 и 13.

Элемент 11 в процессе работы может иметь три состояния:

-на первом и втором выходах (выходах элементов 12 и 13) - единичный сигнал, а на третьем выходе (выходе элемента 14) - нулевой сигнал;

-на втором и третьем выходах (выходах элементов 13 и 14) - единичный сигнал, а на первом выходе (выходе элемента 12) - нулевой сигнал;

-на первом и третьем выходах (выходах элементов 12 -л 14) - единичный сигнал, а на втором выходе (выходе элемента 13) - нулевой сигнал.

Таким образом, в первом случае элемент // выдает сигнал переключателям 15 и 16 питания на запитку резервируемых блоков / н 2, во втором случае - сигнал переключателям 16 и 17 питания на запитку резервируемых блоков 2 т 3, а в третьем случае - сигнал переключателя 15 и 17 питания на запитку резервируемых блоков 1 и 3. Пусть в начальный момент (при включении питания) элемент 11 находится в состоянии, при котором питание подается на резервируемые блоки / и 2, т. е. он выдает на первый и второй выходы единичный сигнал, а на

третий выход-нулевой сигнал. Нулевой сигнал поступает на запрещающий вход элемента 8 запрета как разрешающий сигнал для прохождения сигнала несовпадения с элемента 5 несовнадения, последний появляется в

случае рассогласования сигналов на выходе запитанных резервированных блоков / и 2 в результате неисправности в любом из них. Элементы б и 7 несовпадения из-за постоянного наличия нулевого сигнала на выходе

обесточенного резервируемого блока 3 выдают сигналы несовпадення. Однако они не проходят через элементы 9 и 10 запрета изза наличия на их запрещающих входах сигналов занрета - единичных сигналов, поступающих с первого и второго выходов элемента //. При правильной работе запитанных резервируемых блоков 1 и 2 на выходе элемента 5 несовпадения сигнал несовпадения отсутствует, поэтому на выходах всех элементов 8, 9, 10 запрета сигналы, которые моглн бы изменить состояние элемента 11, отсутствуют.

Допустим, из-за неисправности одного из занитанных резервируемых блоков (например,

блок / неисправен и выдает «О, а блок 2 исправен и выдает «1) появится сигнал несовпадения на выходе элемента 5 несовпадения. Наличие разрешающего сигнала на запрещающем входе элемента 8 запрета позволяет

пройти сигналу несовпадения на элемент 11 и изменить его состояние на новое, при которо.м появляется нулевой сигнал на первом выходе, сохраняется единичный сигнал на втором выходе и появляется единичный сигнал на

третьем выходе. В результате этого отключается резервируемый блок 1, остается во включенном состоянии резервируемый блок 2 и включается резервируемый блок 3, а также подается запрещающий единичный сигнал на занрещающий вход элемента 8 запрета, разрешающий (нулевой) сигнал на запрещающий вход элемента 9 дапрета в виде единичного сигнала и сохраняется запрет на запрещаюш,ем входе элемента 10 занрета.

Если переключение происходит из-за неисправности резервируемого блока 2, то элемент 6 несовнадения выдает сигнал несовпадения, который, пройдя через элемент 9 запрета, изменяет состояние элемента // следующим образом: на нервом и третьем выходах - единичный сигнал, на втором - нулевой сигнал. В результате отключается резервируемый блок 2, включается резервируемый блок / и подается запрет в виде единичного сигнала на занрещающий вход элемента 9 запрета, подается разрещающий (нулевой) сигнал на запрещающий вход элемента 10 запрета и сохраняется запрет в виде единичного сигнала на запрещающем входе элемента 8 запрета. При неисправности резервируемого блока 3 элемент 7 несовпадения выдает сигнал несовпадения, и устройство возвращается в первоначальное состояние. Устройство для управления переключением резерва может быть использовано как для цифровых, так и для аналоговых блоков, причем в первом случае в качестве элементов несовпадения используются элементы сложения по модулю два, а во втором - пороговые элементы. Использование двоичного элемента с тремя устойчивыми состояниями исключает необходимость применения счетчика и дещифратора, что существенно упрощает устройство управления, позволяет реализовать его меньщим числом элементов, новыщает надежность работы устройства для управления переключением резерва, а, следовательно, и всей системы резервируемых блоков. Формула изобретения Устройство для управления переключением резерва, содержащее три переключателя питания соответствующих резервируемых блоков, три двухвходовых элемента несовпадения, первые входы которых соединены с соответствующими выходами резервируемых блоков, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и повыщения его надежности, оно содержит элементы запрета и элемент с тремя устойчивыми состояниями; причем выходы элементов несовпадения соединены с соответствующими прямыми входами элементов запрета, а запрещающие входы второго, третьего и первого элементов запрета соединены соответственно с первым, вторым и третьим переключателями питания резервируемых блоков и первым, вторым и третьим выходами элемента с тремя устойчивыми состояниями, каждый из трех входов которого соединен с выходом соответствующего элемента запрета, причем вторые входы первого второго и третьего элементов несовпадения соединены соответственно с выходами второго, третьего и первого резервируемых блоков. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство СССР Л 257575, кл. G 06 F 11/00, 1968. 2.Авторское свидетельство СССР ЛЬ 247627, кл. G 06 F 11/00, 1967. 3.Авторское свидетельство СССР N° 357694, кл. G 06 F 11/00, 1970.