Адаптивное многоканальное резервиро-BAHHOE уСТРОйСТВО Советский патент 1981 года по МПК G06F11/20 H05K10/00 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может найти применение в системах автФматического управления и контроля повышенной надежности. Известно адаптивное резервированное устройство, содержшчее резервируемые блоки, соединенные с блоками контроля и адаптации, и восстанавливающий блок. Для изменения структуры используются управляющие входы восст навливающего блока, с по ощью которых изменяется его порог l , Недостаток устройства состоит в неполном использовании структурных возможностей устройства, что уменьшает надежность, а введение ляющих входов в восстанавливающий . блок усложняет его, Известное адаптивное резервирован ное устройство, содержащее резервируемые блоки, соединенные с блоками контроля и адаптации, ключи и-восстанавливающие блоки; при отказе резервируемого блока-блок адаптации данного канала управляет ключом таким образом, что изменяется порог восстанавливающего блока в соответ,ствии с выбранной стратегией 2, Недостаток устройства состоит в том, что применяемая стратех-ия изменения порога восстанавливающих блоков не является оптимальной, так как отказ двух ключей уже приводит к отказу всего устройства в целом. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является гадаптивное резервированное устройство, содержащее элементы сравнения, одни входы которых соединены с выходами восстанавливающего блока, а другие с выходами соответствующих блоков, блоки адаптации, информационные входы которых соединены с соответствующими выходами резервируемых блоков, управляющие входы - с выходами элементов сравнения, а информационные выходы - со входами восстанавливающего блока, выходной элемент ИЛИ, соединенный с триггером, выходы которого соединены с соответствующими сигнальными входами блоков адаптации З , Недостаток устройства - низкая надежность, в частности при отказе тригге 1а или элемента ИЛИ, адаптивное резервированное устройство откажет уже при отказе - каналов резервирования Это связано с тем.

что в этом -случае на выходах блоков адаптации отказавших каналов будут появляться логические сигналы )дного (типа либо логический О, либо лоМ-Ь1

гическая 1). Появление -g- одинаковых сигналов приведет к отказу устройства в целом. К этому же резул,тату приводит отказ в логическую единицу по одному из входов элемента ИЛИ, так как в этом случае триггер не будет изменять своего состояния. Цель изобретения - повышение надежности адаптивного резервированного устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в адаптивном многоканальном резервированном устройстве, содержащем элементы сравнения, первые входы которых соединены с выходами восстанавливающего блока, вторые - с выходами соответствующих резервируемых блоков, выходы - с управляющими входами блоков адаптации, информационные входы которых соединены с соответствующими выходами резервируемых блоков, управляющие входы - с выходами элементов сравнения, информационные выходы - со входами восстанавливающего блока, информационный и обменный выходы блока адаптации каждого канала соединены соответственно со вторым и первым обменными входами блока адаптации последующего канала, а также тем, что блок адаптации содержит триггер имитации 1 и логический элемент, выход которого подключен к информационному выходу блока, а первый, второй, третий и четвертый входы - соответственно к информационному входу блока, выходу триггера имитации 1, первому обменному входу блока, второму обменкому входу блока, выход триггера имитации 1 подключен к обменному выходу блока адаптации, а управляю щий и установочный входы - к управляющему и информационному входам блока.

На чертеже приведена блок-схема адаптивного резервированного устрой.ства.

Адаптивное многоканальное резервированное устройство содержит резервируемые блоки 1, элементы сравнения 2, восстанавливающий блок 3, блоки 4 адаптации, триггер 5 имитации 1, логический элемент б, информационный выход 7 и обменный выход 8 блока адаптации, первый и второй обменные входы 9 и 10, информационный и управляющий входы 11 и 12 блока адаптации 4, первый-четвертый входы -13-16 логи- ческого элемента б.

-Выходы резервируемых блоков 1 подключены к Первым входам элементов сравнения 2, вторые входы которых подключены к выходу восстанавливающего блока 3. Информационные входы

11 блоков адаптации 4 соединены с соответствующими выходами резервиру:емых блоков 1. Информационные выходы 7. блоков адаптации 4 соединены со входами восстанавливающего блока 3.

.Информационный и обменный выходы 7 и 8 блока ад аптац1Ш 4 каждого канапа соединены с первым и вторым обменными входами 9 и- 10 блока адаптадии 4 последующего канал.а, а информационный и установочный входы триггера 5 имит;ации i соединены с управляющим и имитационным входами 11 и 12 блока адаптации 4 соответственно , а выход - со вторым входом логического элемента б, первый, третий ичетвертый входы которого соединены соответственно с информационным входом 11, первым и вторым обменными входами 9 и 10 блока адаптации 4. Выход логического элемента 6 подключен к информационному выходу 7 блока адаптации 4.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Все резервируемые блоки находят,ся в исправном состоянии. Триггеры 5 имитации 1 находятся в нулевом состоянии; когда-на вторых входах логических элементов 6 присутствует ноль. Такое состояние триггера 5 имитации 1 обеспечивает наличие нуля на третьих входах логических элементов 6 блоков адаптации 4.Истинность логического элемента б приведена в таблице. Продолжение таблицы Из таблицы истинности видно, что при наличии логического нуля на втором входе 14 логического элемента 6 на его выходе повторяется сигнал, поступающий на первый вход логического элемента. При наличии единицы на втором входе 14 логического элемента б и логического нуля на третьем его входе 15 на выходе логического элемента 6 повторяется сигнал, поступающий на его четвертый вход 16. При наличии единицы на втором входе 14 логического элемента б и на третьем его входе 15 на выходе 7 логического элемента 6 инвертирует ся сигнал, поступающий на его четвертый вход 16. Следовательно, когда все резервируемые блоки 1 исправны, на втором и третьем входах 14 и 15 логических элементов б присутствуют логические нули, что обеспечивает повторение сигналов на информационных выходах 7 блоков адаптации 4, а следовательно, на выходах восстанавлива ющего блока 3, сигналов логических peзepвиpye 1ыx блоков 1 . При отказе одного из резервируег шх блоков 1 на информационном выходе 7 блока адаптации 4 присутствует логическая единица. В этом случае на втором входе 15 логического элемента б этого канала также присутствует логическая единица, так как сигнал с выхода элемента сравнения 2, воздействуя на информационный вход триггера 5, переводит его в противоположное (единичное) состояние. При этом, если триггер 5 имитации 1 переведен в единичное состояние за счет сбоя в данном канале, то после того, как канал восстановит свою работоспособность, триггер 5 переводится обратно в нулевое состояние за счет воздействия перепада напряже ния на его установочный вход. Наличие логического единицы на вто ром и логического нуля на третьем входах логического элемента б обеспе чивает повторение на его выходе сигнала, поступающего на четвертый вход 16 логического элемента 6, В этом случае на первом выходе блока адаптации 4 отказавшего канала повторяется выходной сигнал блока адаптации 4 исправного, предыд тцего канала. При отказе К-го канала на втором входе 14 логического элемента 6 (K-l)-ro канала присутствует логическая единица, на третьем входе 15 логический ноль, на четвертом входе 16 - сигнал исправного (К-2)-го канала. В этом случае на информационном выходе 7 блока адаптации 4 (K-l)-ro канала присутствует сигнал исправного (к-2)-го канала. В то же время на втором входе 14 логического элемента 6 К-го канала присутствует логическая единица, на третьем - логическая единица, на четвертом - сигнал информационного выхода 7 блока адаптации 4 (K-l)-ro канала. В соответствии с таблицей истинности логического элемента 6 на информационном выходе 7 блока адаптации 4 К-го канала присутствует инвертированный сигнал четвертого входа логического элемента б этого канала, который в данном случае является сигналом исправного (К-2)-го канала. При отказе иесоседних каналов (например К-го, (К-2)-го, (К-4)-го и т.д. каналов) на информационных выходах 7 блоков адаптации 4 отказавщих каналов присутствуют сигналы соответствующих исправных каналов (K-l)-ro, (К-З)-го, (К-5)-го и т.д. каналов соответственно). При отказе N-2 соседних каналов на информационных выходах 7 Р блоков адаптации 4 отказавших каналов, где N-1 + 1, присутствует сигнал одного из оставшихся исправных каналов, а на информационных выходах М блоков адаптации 4 отказавших каналов, где N-1 - 1,присутствует инвертированный сигнал того же исправного канала. Кроме того, если при наличии N-2 отказавших соседних каналов адаптивного резервированного устройства происходит отказ канала, выходной сигнал которого не повторяется Р отказавшими каналами и не инвертируется М отказавшими каналами, то отказ этого канала зафиксируется его блоком адаптации 4, а на информационном выходе 7 блока адаптации 4 этого канала окажется инвертированный сигнал исправного канала. При этом адаптивное резервированное устройство остайется работоспособным. Таким образом, устройство останется всегда работоспособным при отказе (N-2)-yx каналов, а также при отказе (N-l)-ro каналов, если сигнал (N-1)го отказавшего канала не повторяется и не инвертируется до его отказа (Н-2)-мя уже отказавшими каналами.

Положительный эффект предлагаемого адаптивного резервированного устройства состоит в увеличении надежности, что достигается исключением из структурной схемы известного устройства нерезервированных элементов с одновременным использованием оптимальной стратегии изменения порога восстанавливающего органа.

Формула изобретения

1. Адаптивное многоканальное резервированное устройство, содержащее элементы сравнения, первые входы которых соединены с выходами восстанавливающего блока, вторые входы с выходами соответствующих резервируемых блоков, а выходы - с управляющими входами блоков адаптации, информационные входы которых соединены с соответствующими выходами -резервируемых блоков, управляющие входы с выходами элементов сравнения, а информационные выходы - со входами восстанавливающего блока, о т л и ч ающееся тем, что, с целью

повышения надежности устройства , в нем информационный и обменный выходы блока адаптации каждого канала соединены соответственно с вторым и первым обменными входами блока адаптации последующего канала,

2. Устройство ПОП.1, ОТЛИчающееся тем, что .блок адаптации содержит триггер имитации 1 и логический элемент, выход которог подключен к информационному выходу блока, а первый, второй, третий и четвертый входы - соответственно к информационному входу блока, выходу триггера имитации 1, первому обменному входу блока-, второму обменнму входу блока, выход триггера имитации 1 подключен к обменному выхду блока, а управляющий и установоч ный входы - к управляющему и информационному входам блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 315180, кл.а 06 F 11/00, 1970.

2.Авторское свидетельство СССР -№ 506.859, кл.С 06 F 11/00, 197-Н.

3.Авторское свидетельство СССР № 496560, кл.С 06 F 11/00, 1973

(прототип) .