Устройство для определенияОпТиМАльНОгО пЕРиОдА фуНКциОНиРО-ВАНия издЕлия Советский патент 1981 года по МПК G07C3/08 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНОГО ПЕРИОДА ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ИЗДЕЛИЯ ВХОД которого подключен к первому выходу блока памяти, который соединен с первым входом второго блока умножения, второй вход которого подключен ко второму выходу датчика времени, второй выход блока памяти соединен с первыми входами второго и третьего блока умножения, выходы второго и третьего сумматоров соединены со входом последовательно соединенных блока деления, четвертого сумматора и третьего блока умножения, выход которого подключен к первому входу пятого сумматора, третий выход блбка памяти соединен со вторыми входами третьего блока умножения и пятого сумматора, выход которого подключен ко второму входу элемента сравнения, выход которого соединен с первым входом блока управления, второй вход которого является первым входом устройства, вход блока памяти является вторым входом устройства, а выход элемента совпадения - выходом устройства. На чертеже изображено устройство для определения оптимального периода функционирования изделия. Устройство содержит датчик 1 времени задающий интервалы времени между очередными техническими обслуживаниями издеЛИЯ, причем каждый последующий интервал увеличивается относительно предыдущего на величину Atr, интегратор 2, интегрирующий функцию Pt (t) на интервале (О, t), первый сумматор 3, блок 4 управления, обеспечивающий управление работой устройства, блок 5 памяти, первый блок 6 умножения, второй блок 7 умножения, второй сумматор 8 третий сумматор 9, первый блок 10 деления, четвертый сумматор 11, третий блок 12 умножения, пятый сумматор 13, первый регистр 14 памяти, второй регистр 15 памяти, блок 16 сравнения и схему 17 совпадения. Исходная информация (R, P(t), ci, gL, п, где i 1, п) вводится через первый и второй входы устройства в блок памяти и блок управления перед началом работы устройства. Работа устройства заключается далее в следующем. Датчик 1 времени с шагом Дт задает в порядке нарастания последовательность ВОЗМОЖНЫХ значении времени тг) контроля и технического обслуживания сложной системы. При каждом очередном значениитг -CJ-I + йтг, где j 1, 2, 3, ..., блоком 4 управления вырабатывается серия управляющих импульсов U(, Ua, ..., Urn, . Каждый из них определяет номер подсистемы сложной системы, приводит соответствующие блоки устройства в исходное состояние и распределяет исходные данные С;., g;, и Р., (t где i 1, п, введенные в блок памяти между блоками устройства. Очередное значение V поступает в интегратор 2, задавая верхний предел интегрирования функции Pi(l), заносимой в него из блока 6 памяти (рассмотрим работу устройства для i-й подсистемы сложной системы). С интегратора 2 сигнал, соответствующий времени безотказной работы i-й подсистемы pi,(t)dt, поступает на второй вход первого сумматора 3. На первый вход этого сумматора поступает сигнал, соответствующий времени нахождения i-й подсистемы в состоянии отказа г/ ,(t)dt. При периоде технического обслуживания сложной системы, равном -с, он поступает на второй вход первого блока 6 умножения, на первый вход которого из блока 5 памяти вводится параметр С,, определяющий расход ресурса в единицу времени i-й подсистемой. Результат умножения, равный средней величине израсходованного ресурса 1-й подсистемой в состоянии отказа CL (-с} ,(t)dt, записывается на второй вход второго сумматора 8. На первый вход этого сумматора поступает из блока 5 памяти параметр g, определяющий расход ресурса на техническое обслуживание, Результат суммирования gi-+ Ci ((t)dt) засылается на первый вход первого блока 10 деления. Сигнал с датчика 1 времени поступает также на второй вход второго блока 7 умножения, на первый вход которого из блока 5 памяти подается, параметр Ci. Результат умножения Qir при данном периоде контроля и технического обслуживания т суммируется в третьем сумматоре 9 с параметром gi,, также поступающим из блока 5 памяти, и засылается на второй вход первого блока 10 деления, где реализуется операция Г г ai+ciizt-J о i,iL it Si. Ci. r С блока 10 деления полученный результат подается на четвертый сумматор (накапливающий сумматор) 11, где запоминается. В конце рассмотренного этапа р.Збсты устройства блок 4 управления вырабатывает управляющий сигнал Ui, -Ь 1, который переводит в нулевое состояние интегратор 2, первый, второй и третий сумматоры, первый и второй блоки умножения, первый блок деления.и обеспечивает поступление параметров Р + l(t), и gi + i из блока 5 „амяти соответственно в интегратор 2, первый и второй блоки умножения и второй и третий сумматоры. На последующих этапах устройство выполняет аналогичные вычисления для оставщихся подсистем сложной системы. Затем, по команде блока управления U, , сигнал в виде суммы j Pi, It) dt 1 . +Ci.t с четвертого сумматора 11 засылается на первый вход третьего блока 12 умножения. На второй вход этого блока из блока памяти поступает параметр R (ограниченный ресур

Результат умножения, соответствующий среднем производительному расходу ресурса Сф, при заданном значении тг, датчиком 1 времени посылается на первый вход пятого сумматора 13, на второй вход которого подается параметр R. С выхода этого сумматора сигнал в виде разности R R: - Ccf.; посылается на вход первого регистра 14 памяти и на первый вход блока 16 с.равнения. В исходном состоянии перед началом работы устройства оба его регистра 14 и 15 памяти переводятся в нулевое состояние. В последующем, при передаче информации с первого регистра 14 памяти на второй регистр 15 памяти, ранее записанная информация на втором регистре 15 переписывается в блок 16 сравнения. В блоке 16 сравнения после выдачи датчиком 1 времени очередного значения -с} сравниваются между собой две величины и R, одна из которых соответствует текущему значению т, а другая - предшествующему . Если в результате такого сравнения оказывается, что R| , то с первого выхода блока 16 сравнения выдается управляющий сигнал датчику 1 времени на выдачу очередного значения TJ+I и блоку 4 управления на выдачу очередной серии управляющих сигналов U,, Uj, ...

В противном случае, т. е. при R| управляющий сигнал выдается со второго выхода блока 16 сравнения на разрешающий вход схемы совпадения системы tonm, и со второго выхода датчика 1 времени поступает на выхоД устройства. Работа устройства на этом заканчивается.

Изобретение позволяет минимизировать непроизводительный расход ограниченного ресурса системы путем определения оптимального периода ее технического обслуживания. Отклонение от оптимального периода влечет за собой увеличение среднего непроизводительного расхода ограниченного ресурса. Например, если период между сеансами технического обслуживания уменьшить то большее количество ресурса будет израсходовало на контроль и обслуживание и, как следствие, меньше ресурса останется на полезное функционирование системы, что уменьшает время ее полезного функционирования.

С другой стороны, если период между сеансами технического обслуживания увеличить, то система может находиться бесконтрольно в состоянии отказа длительное время, непроизводительно расходуя при этом свой ресурс, что также приводит к уменьшению времени полезного функционирования системы.

Определение оптимального периода технического обслуживания сложных систем с целью уменьшения непроизводительного расхода ограниченного ресурса- является актуальной задачей эксплуатации, которая может быть решена с помощью предлагаемого устройства.

Если обозначить через г величину ресурса, которую сложная система расходует непроизводительно без оптимизации периода технического обслуживания, г ; -величину ресурса, которую расходует сложная система при оптимальном периоде технического обслуживания, ф - полезный эффект, приносимый сложной системой при расходе единицы ограниченного ресурса, то экономический эффект от использования предлагаемого устройства можно определить соотношением ф ф(г-П4,)

Формула изобретения

Устройство для определения оптимального периода функционирования изделия, содержащее датчик времени, вход которого подключен к первому выходу элемента сравнения, сумматор, два блока умножения, интегратор, блок деления, первый регистр, выход которого через второй регистр соединен с первым входом элел1ента сравнения, второй выход которого подключен к первому входу элемента совпадения, другой вход которого подключен к первому выходу датчика времени, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в него введены сумматоры, третий блокумножения, блок управления и блок памяти, второй выход датчика времени подключен непосредственно и через интегратор ко входам первого сумматора, выход которого соединен с первым входом первого блока умножения, второй вход которого подключен к первому выходу блока памяти, который соединен с первым входом второго блока умножения, второй вход которого под14лючен ко второму выходу датчика времени, второй выход блока соединен с первыми входами второго и третьего сумматоров, вторые входы которых подключены к выходам соответствующего блока умножения, выходы второго и третьего сумматоров соединены со входом последовательно соединенных блока деления, четвертого сумматора и третьего блока умножения, выход которого подключен к первому входу пятого сумматора, третий выход блока памяти соединен со вторыми входами третьего блока умножения и пятого сумматора, выход которого подключен ко входу первого регистра и ко второму входу элемента сравнения, выход которого соединен с первым входом блока управления, второй вход которого является первым входом устройства, вход блока памяти является вторым входом устройства, а выход элемента совпадения - выходом устройства.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 328492, кл. G 07 С 3/08, 1969.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2638826/18-24, кл. G 07 С 3/08, 1978 (прототип).