Устройство для контроля и диагностики объекта Советский патент 1981 года по МПК G05B23/02 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ И ДИАГНОСТИКИ ОБЪЕКТА

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при диагностическом контроле технических устройств аналогового и дискретного действия, например двигателей, электрогенераторов, устройств и элементов контроля и управления. Известно устройство для диагностики, позволяющее определять неисправность объекта 1 Недостатком его является невозможность определить характер неисправности и провести лока лизацию объекта. Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для функционального контроля, содержащее динамическую модель объекта 2. В этом устройстве используется динамическа модель объекта для функционального контроля Функциональный контроль объекта осуществляется посредством подачи входного сигнала одновременно на модель и контролируемый объект с последующим сравнением выходных сигналов в блоке сравнения. Результат сравнения выходных сигналов модели и объекта диаг ностики .сравнивается с предельно допустимым значением. Объект признается исправным, если результат не выходит за допустимые значения; в противном случае объект диагностики считают неисправным. На выходе устройства установлен компенсирующий контур отрицательной обратной связи, содержащий ограничитель, интегратор и замкнутый на дополнительный вход блока сравнения. При этом отрицательная обратная связь через ограничитель и интегратор на вход блока сравнения, предназначенная для компенсации рассогласования, вызываемого несовпадением параметров контролируемого объекта и эталонной модели, приводит к невозмоисности обнаружения перемещающихся отказов и медленных трендов изменения параметров объекта т. е. к невозможности вьшолнения основных задач технической диагностики. В случае возникновения отказа и его . быстрого исчезновения (перемещающийся отказ) обратная связь компенсирует изменение разности сигнала сравнения. При медленных изменениям параметров объекта уст1юйство диагностики также не реагирует, так как медленные изменения либо отсекаются, ограничителем, либо ком пенсируются обратной связью. Кроме того, это устройство даагносгики не позволяет испол зовать возникающую дополнительную информацию о поведении объекта диагностики на всех стадиях, начиная от изготовления, настройки и кончая его опытной эксплуатацией, так как дл этого необходима переделка или замена всего устройства функционального контроля, т. е. усфойство не позволяет обнаруживать перемещающиеся и постепенные отказы и предназначе но для диагностирования сравнительно узкого класса объектов (систем управления). Цеда изобретения - повышение достоверности результатов контроля и диагностики, достшается тем, что в устройстве, содержа1Дем генератор тестовых сигналов, выход которого соединен с информадионными входами объекта и модели, пощслюченных выходами соответственно к первому и второму входам блока сравнения, выход которого связан с входом ограничителя сигналов и через логический поро говый блок - с первым входом индикатора, модель содержит регистр управления, выходной регистр, коммутатор, блоки имитации, блок управления и входной регистр, первый вход которого соединен с информационным входом модели, а выход - через последовательно соединенные коммутатор и блок имитации с пер выми входами блока управления и выходного регистра, второй вход Которого соединен с первым выходом блока управления, второй выход которого соединен с вторым входом входаого регистра, а третий выход - с вторым ВХОДОМ индикатора и входом регистра управле ния, управляющий вход которого подключен к выходу ограничителя сигналов, а з равляюшие выходы - соответственно к управляющим входам коммутатора, блоков имитации и блока управления. Выход выходного регистра соединен с выходом модели. На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 - функциональная схема модели. Устройство содержит объект 1, модель 2, блок 3 сравнения, ограничитель сигналов 4, логический пороговый блок 5, индикатор 6, генератор 7 тестовых сигналов и блок 8 сопряжения. Модель содержит регистр 9 управления с входом управления, входной регистр 10, коммутатор 11, блоки 12 имитации, блок 13 управления н выходной регистр 14. Устройство работает следующим образом. Генератор 7 выдает сигнал одновременно на регистр 10 модели 2 и через блок 8 на объект 1. Тестовый сигнал с регистра 10 через коммутатор 11 подается на блоки 12, представляющие собой конечные автоматы. С блока 12 выходной сигнал поступает на регистр 14 модели 2. Выходной сигнал модели 2 поступает на вход блока 3. Выходной сигнал объекта 1 через блок 8 покупает на вход блока 3. Результат сравнения с выхода блока 3 поступает на ограничитель 4 и на вход блока 5. С выхода ограничителя 4 результат поступает на вход управления регистра 9 модели 2. Содержимое регистра 9 сдвига- . ется в сторону младших разрядов до тех пор, пока не станет равным нулю. Сигналы с выхода регистра 9 последовательным кодом переключают коммутатор И и изменяют уставки блоков 12. Генератор 7 подает следующий сигнал на модель 2 и объект 1, и цикл работы повторяется до тех пор, пока с выхода ограничителя 4 не поступит нулевой сигнал на вход управления регистра 9 модели 2. В зтом случае содержимое регистра 9 еще jO сдвигов равно нулю. При этом сдвиг регистра 9 не происходит. Информация о состоянии коммутатора 11 и блоков 12 через блок 13 направляется на индикатор 6. . В блоке 5 производится сопоставление результата сравне ПШ с его предельным значением. При превыщении результатом сравнения допустимого предела индикатор 6 показывает причину и место возникщей неисправности в объекте 1. Данное устройство индицирует также и перемещающиеся отказы. При постепенных отказах, когда имеет место медленный тренд, при превыщении значением тренда допустимого значения устройство индицирует неисправность, и имитационная модель придет в соответствие новому состоянию объекта диагностики до тех пор, пока вновь значение тренда не превысит допустимое значение. Введение в устройство для диагностики модели в качестве модели обьекта и обратной связи с выхода ограничителя на вход )шравления модели дает положительный эффект, заключающийся в повыщекии достоверности диагностирования и расцшрения класса диагностируемых объектов, поскольку устройство диагностики локализует мгновенные неисправности наряду с перемещающимися постепенвыми отказами. Кроме того, устройство позволяет осуществлять диагноз наряду с системами управления и объектов более широкого класса (дискретных, и непрерывных). Возможность наращивания блоков имитации в модели устройства для диагностики позволяет использовать дополнительную информацию о поведении объекта диагностики на всех стадиях, начиная от изготовления, настройки и кончая его эксплуатацией.