Адаптивное устройство автоматического контроля

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля работоспособности многопараметрической радиоэлектронной аппаратуры.Цель изобретения - повьппение быстродействия устройства. Устройство содержит

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

m) 4 С 05 В 23/02

ВСЕ(.» -"

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H A BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 В д

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

{21) 4014900/24-24 (22) 02. 12. 85 (46) 29.02.88. Бюл. В 8 (72) В.М.Аврутин, В.Н.Иванов, А.Н.Синчагов и А.А.Макович (53) 621.396(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР и 631879, кл. G 05 В 23/02, 1978.

Авторское свидетельство СССР

У 1170430, кл. G 05 В 23/02, 1984.

„„з0 „„ип 2 А1 (54) АДАПТИВНОЕ УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля работоспособности многопараметрической радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретения — повьппение быстродействия устройства. Устройство содержит

1377828 коммутатор 3, первый дешифратор 4, первый счетчик 5,пороговый блок 6,индикатор 7,кольцевой счетчик 8,третий дешифратор 9, первую группу ключей

t0 — 10„,группу счетчиков 11,".11„, группу блоков ключей 12, -12„, сумматор 13, регистр 14, таймер 15, группу элементов эквивалентности 16,-16„, второй счетчик импульсов 17„ элемент

И 18, генератор 19 тактовых импульсов, второй ключ 20, триггер 21, ге- .

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля работоспособности многопараметрической радиоэлектронной аппаратуры.

Цель изобретения — повышение быстродействия устройства.

На чертеже представлена блок-схема устройства. 10

На чертеже изображены измерительные преобразователи 1, -1„ и нормализаторы 2,-2 объекта контроля, коммутатор 3, выполненный на ключах 3,3„, первый дешифрм ор 4, первый счетчик 5 импульсов, пороговый блок

6, индикатор 7, кольцевой счетчик

8, третий дешифратор 9, третья группа ключей 10 -10„, группа счетчиков

11,- 11„, группа блоков 12, -12„клю- .20 чей, сумматор 13, регистр 14, таймер 15, элементы 161-16„ ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ, второй счетчик 17 импульсов, элемент И 18, генератор 19 тактовых импульсов, второй ключ 20, триггер 25

21, генератор 22 шума, пороговые блоки 23, -23, блокинг-генераторы

24, -24, первая группа ключей 25 —

25, группа триггеров 26,-26,„,вторая группа ключей 27, -27, второй дешиф- 30 ратор 28 с выходами 29,блок 30 памяти, выполненный на триггерах 31,-31„,первый ключ 32.

Блоки 22-28 образуют генератор

33 кодов блоки 16 -21 — узел 34 уп9 35 равления, блоки 8-14 — измеритель

35 временных интервалов.

Для радиоэлектронной аппаратуры

РЭА, в составе которой имеется встронератор шума 22, группу пороговых блоков 23,-23,„, группу блокинг-генераторов 24„-24, первую группу ключей 25, -25, группу триггеров 26,—

26„„, вторую группу ключей 27, -27 второй дешифратор 28. Устройство позволяет постоянно оценивать безотказность диагностируемого объекта и в зависимости от этого автоматически устанавливать оптимальную глубину диагностирования. 1 ил. енная система диагностирования, су-. ществует оптимальное соотношение " между аппаратурой системы диагностирования (СД) и аппаратурой объекта диагностирования (ОД) 1.

Физический смысл утверждения заключается в том, что увеличение глубины диагностирования (объема Встро» енной системы диагностирования) до определенного предела увеличивает коэффициент готовности (К„) аппаратуры за счет уменьшения среднего времени ее простоя вследствие сокращения среднего времени отыскания в ней неисправностей (среднего времени диагностирования).

Дальнейшее увеличение глубины диагностирования связано с черезмерным усложнением СД и вызывает снижение

К аппаратуры за счет повышения среднего времени ее простоя иэ-за увеличения среднего времени диагностик ования

Повьппение среднего времени диагностирования в этом случае обусловлено: снижением достоверности, что приводит к возрастанию ошибок СД типа "ложный отказ", при этом работоспособная аппаратура чаще выключается из работы для диагностики (поиска "отказавшего узла); снижением безотказности СД, что увеличивает время диагностирования.как за счет времени, затрачиваемого на поиск отказов в самой СД, так и за счет повы- шения времени пребывания ОД в состоянии скрытых отказов, которые могут

1377828 произойти в момент, когда СД ремонтируется.

Иными словами для каждого ОД существует такой оптимальный объем СД, при котором достигается наилучшее соотношение между снижением среднего .времени диагностирования за счет повышения глубины диагностирования и увеличением этого времени за счет снижения безотказности и достоверности СД. Ведь надежный ОД, обладающий низкой интенсивностью отказов, необходимо диагностировать СД, обладающей более простой структурой 15 (более низкой A СД) и соответственно невысокой глубиной диагностирования. Иначе, среднее время диагностирования этого объекта будет возрастать за счет увеличения простоев на устранение последствия сбоев СД типа

"ложный отказ" и простоев эа счет диагностирования самой СД. Оптимальное соотношение между аппаратурой

СД и ОД формализуется отношением их интенсивностей отказов Ъ, „ =>

) opt (К „„„„, ), рассчитывается при разработке Р3А и обеспечивается схемно-конструктивным построением аппаратуры . Под %, в общем случае следует понимать интенсивность как . ее отказов, так и ошибок (сбоев) типа "ложный отказ", "необнаруженный отказ . Однако при эксплуатации величины 9,А и 9 „ не являются

3S постоянными, поэтому их отношение меняется в течение времени, что соответственно вызывает повышение среднего времени диагностирования (снижает K объекта диагностирования). 40 г

Поэтому поддержание в процессе эксплуатации заданного отношения между h и % может быть достигнуто путем анализа h д и соответственного пропорцион "ьного измене- 45 ния глубины контроля, что обеспечит максимальный К „ аппаратуры. При этом среднее время диагностирования

РЭА будет минимальным.

Устройство работает следукицим образом.

Измеритель 35 временных интервалов оценивает текущую безотказность

ОД (объекта диагностирования) путем измерения временных интервалов между несколькими последними отказами, а также вырабатывает код числа (пропорционального % о„ ), на которое необходимо сократить глубину диаг.— ностирования чтобы поддержать оптимальное соотношение между Я „ и интенсивностями отказов.

Генератор Зч кодов с приходом сигнала запуска от устройства 35 управления формирует случайный код числа размерностью от 1 до числа, равного количеству входов коммутатора 32.

Устройство 35 управления вырабатывает импульсы запуска генератора 33 кода и коммутатора 3. Количество импульсов запуска генератора 33 кода определяется кодом, сформированным измерителем 35 временных сигналов.

Запоминающее устройство 30 запоминает сформированные генератором

33 кодов случайные коды чисел и,блокируя соответствующие входы коммутатора 3, позволяет при очередном цикле работы СД исключить из программы диагностики измерительные цепи, присоединенные к этим входам.

Сигнал об отказе ОД с выхода порогового устройства поступает на вход кольцевого счетчика 8 измерителя 35 временных интервалов ° Кольцевой счетчик 8 управляет работой дешифратора, 9. При этом на выходах дешифратора

9 последовательно перемещается потенциал с одного выхода на другой с каждым пришедшим на вход кольцевого счетчика 8 сигналом отказа.

Так как счетчик 8 кольцевой, потенциал с последнего выхода дешифратора 9 перемещается на первый и весь цикл повторяется заново.

Каждый отдельный выход дешифратора 9 связан с управляющими входами ключей 10I — 10„ и 12,-12„ и счетчиком

11 отдельной измерительной линейки; ключ 10; — счетчик 11; — ключ 12;.

При поступлении сигнала дешифратора

9 на эту линейку открывается ключ

10;, обнуляется счетчик 11; и закрывается ключ 12, . При этом выход таймера 15 через открытый ключ 10; подключается к счетчику 11;, а закрытый ключ 12 исключает возможность учета информации из счетчика 11, в сумматоре 13 до конца цикла подсчета. Подсчет времени счетчиком 11 продолжается до прихода сигнала о следующем отказе ОД.

С приходом сигнала о следующем отказе потенциал на выходе дешифратора 9 перемещается на его следующий выход. При этом ключ 10; измерительной линейки, которая производит под1377828 счет сигналов таймера, закрывается, обрывая этим цикл измерения. Ключ 12; открывается, "разрешая" считывание записанной информации в сумматоре

13. С приходом потенциала с очередного выхода дешифратора 9 на следующую измерительную линейку: ключ

10, „— счетчик 11, +, — ключ 12;„— информация, записанная в ее счетчике,стирается и он начинает подсчет времени следующего интервала между отказами.

Подобная организация циклов из- . мерения времени между отказами позволила обеспечить на входе сумматора

13 постоянную информацию î (n-1) интервале между (n) последними отказами, где n — - количество измерительных линеек и количество разрядов 20 дешифратора 9.

Возникший на выходе порогового блока 6 сигнал об отказе одновременно с приходом на вход кольцевого счетчика 8 поступает на сумматор 13 . 25 и на регистр 14 для их обнуления.После обнуления сумматор 13 суммирует показания подключенных íà его вход ключами 12 (n-1) счетчиков. Процесс обнуления и суммирования сумматором

13 показаний счетчиков происходит с приходом каждого сигнала "отказ", чем обеспечивается постоянное обновление информации о текущей безотказ" ности ОД.

Регистр 14 служит для пропорцио35 нального уменьшения кода временного интервала между последними и-отказами до кода количества измерительных цепей (измерительные преобразователи 40

1,-1„, нормализаторы 2,-2„), которые необходимо исключить из очередной программы диагностики. Подобное "масштабирование" осуществляется путем подбора регистра, обладающего определенным количеством разрядов (оно определяется максимальным количеством исключаемых измерительных цепей), а также частотой работы таймера.

Конкретные номера измерительных цепей, которые необходимо исклю50 чить из программы контроля, формируются генератором 33 кодов.

В исходном состоянии сигналы генератора 22 шума поступают одновремен55 но на несколько формирующих цепей: ограничитель 23 j — - блокинг-генератор 24 j — ключ 25 j - триггер 26 ключ 27

Количество этих цепей определяется количеством разрядов кодов, обеспечивающих возможность формирования любого адреса коммутатора 32.

Настроенные на различные уровни ограничители 23,-23,„ обеспечивают разновременное срабатывание блокинггенераторов 24. Их сигналы через нормально открытые ключи 25, -25„, поступают на счетные входы триггеров

26,-26, вызывая их беспорядочное срабатывание.

Дальнейшая работа устройства синхронизируется тактовым генератором

19 узла 34 управления, В первой половине программы контроля триггер 21 находится в состоянии, при котором на прямом его выходе присутствует потенциал, который открывает ключ 20. На другом его выходе этот сигнал отсутствует и ключ

32 закрыт.

При этом генерируемые тактовым генератором 19 импульсы через ключ

20 идут на счетчик 17, обнуленный перед этим сигналом с последнего выхода дешифратора 4 и одновременно ключей 25,-25,„ и 27„-27„„ генератора 33 кодов для формирования случайного кода.

С приходом этого сигнала ключи

25,-25 генератора 33 кодов закрываются, обрывая беспорядочное переключение триггеров 26,-26„„, а ключи

27, -27„„ открываются, обеспечивая на входе дешифратора 28 наличие случайного кода адреса измерительной цепи ОД, которую необходимо исключить из программы диагностики. При этом на соответствующем выходе дешифратора 28 появляется сигнал, который вызывает срабатывание соответствующего триггера 31,-31„ блока

30 памяти.

В результате на первом, выходе триггера 31;, соединенного с цепью питания соответствующих измерительных преобразователей 1 и нормализаторов 2, сигнал исчезает,что не позволяет включить эти элементы в работу.

На втором выходе триггера 31;,соединенного с сигнальным входом ключа

3 соответствующей измерительной цепи СД, появляется сигнал, амплитуда которого равна унифицированному значению контролируемых параметров.

1377828

Это позволяет исключить формирование сигнала "Отказ" пороговым блоком 6, когца отключенная измерительная цепь СД коммутатором 3 будет

5 подключена на его вход.

В период между сигналами узла

34 управления ключи 251 -25 открываются, а ключи 27, -27 закрываются, обеспечивая новый цикл беспорядочных срабатываний триггеров 26,-26

Открытый ключ 20 разрешает формировать генератору 33 кодов коды измерительных цепей СД, которые необходимо исключить из очередного цик- 5 ла диагностики до тех пор, пока на выходе счетчика 17 не установится код, совпадающий с кодом на выходе регистра 14, При этом на входах всех элементов 16 ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ сигна- 20 лы совпадут и на их выходе одновременно возникнут сигналы, которые совпадут на входах элемента И .18.

В этом случае сигнал с его выхода вызовет срабатывание триггера 21 и разрешающий сигнал с входа ключа 20 переместится на вход ключа 32. При этом на выходе дешифратора 28 прекратится формирование случайных кодов, которые вызывают срабатывание соответствующих триггеров 31

31 блока 30 памяти.

С открытием ключа 32 сигналы

19 генератора начинают поступать на вход счетчика 5. Счетчик 5 управляет работой дешифратара 4. На выходах

35 последнего поочередно возникают сигналы, которые через открываемые ими . ключи 3,-3 „ обеспечивают подключение на вход порогового блока 6 измерительных преобразователей 11 — 1„ и нормализаторов 2„-2 „.

Программа диагностики заканчивается с возникновением сигнала на

;последнем выходе дешифратара 4.Этот 45 сигнал обнуляет триггеры 31 -31„, четчик 17 и триггер 21, обеспечивая этим возможность при следующем цикле диагностики блокирования других измерительных цепей. 50

Формула изобретения

Адаптивное устройство автоматического контроля, содержащее коммутатор информационные входы которого являют-55 ся информационными входами устройства, пороговый блок, индикатор, регистр, генератор тактовых импульсов, первый счетчик импульсов, подключенный выходами к входам первого дешифратара,связанного первыми выходами с управляющими входами коммутатора, второй счетчик импульсов, первый ключ, а т л и ч а ю щ е е с я тем, чта, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены блок памяти, группа пороговых блоков, группа блакинг-генераторов, группа счетных триггеров, три группы ключей, два дешифратора, группа блоков ключей, группа счетчиков, сумматор, кольцевой счетчик, регистр, группа элементов ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ, таймер, элемент И, второй ключ, триггер и генератор шума, подключенный выходами к входам соответствующих пороговых блоков, связанных выходами с входами соответствующих блокинг-генераторов, подключенных выходами к сигнальным входам соответствующих ключей первсй группы, соединенных управляющими входами с управляющими входами ключей второй группы, с выходом второго ключа и со счетным входом счетчика импульсов, а выходами — с входами соответствующих счетных триггеров группы, подключенных выходами к сигнальным входам соответствующих ключей второй группы, связанных выходами с входами второго дешифратора, подключенного выходами к инфармацианным входам блока памяти, первые выходы которого являются выходами устройства, и соединенного абнуляющим входом с входом обнуления второго счетчика импульсов, с нулевым входом триггера и с вторым выходом первого дешифратара,а вторыми выходами — с соответствующими информационными входами коммутатора.,подключенного выходами к входу порогового блока, связанного выходом с входом индикатора, с входами обнуления сумматора и регистра и са счетным входам кольцевого счетчика, под— ключенного разрядными выходами к входам третьего дешифратара,саединенного выходами с управляющими входами группы блоков ключей, с входами обнуления счетчиков группы и с управляющими входами соответствующих ключей третьей группы, подключенных сигнальными входами к выходу таймера, а выходами — к счетным входам соответствующих счетчиков группы, соединенных разрядными выходами с входа1377828. Составитель М.Горбунова

Техред М,Дидык Корректор Н.Король

Редактор А.Долинич

Заказ 872/44 Тираж 866

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ми сумматора, подключенного выходами к установочным входам регистра, соединенного выходами с первыми входами соответствующих элементов ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ,подключенных вторыми вхо 5 дами к соответствующим выходам второго счетчика импульсов, а выходами — к входам элемента И, подключенного выходом к установочному входу 18 триггера, соединенного единичным и инверсным выходами с управляющими входами соответственно второго ключа и первого. ключа, подключенного сигнальным входом к сигнальному входу второго ключа и к выходу генератора тактовых импульсов, а выходом — к счетному входу первого счетчика импульсов.