Способ диагностирования объекта, состоящего из последовательно соединенных функциональных блоков, охваченных обратными связями, и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к средствам технической диагностики и может быть использовано в системах контроля сложных объектов, например изделий авиационной техники. Цель изобретения состоит в повышении достоверности поиска и причины отказа. Сущность способа заключается в том, что фиксируется первый отказ функционального блока по результатам допускового контроля и блокируется фиксация последующих отказов, для каждого функционального блока формируется сигнал, пропорциональный разности продолжительности отказа и времени нормальной работы, из полученных сигналов выбирают максимальный и фиксируют номер соответствующего ему функционального блока, для выходного параметра объекта диагностирования формируется сигнал, равный разности продолжительности отказа и ее допустимого значения, и при положительной величине сигнала фиксируются номера отказавшегося и приведшего к отказу блоков. Реализация предложенного способа основана на применении устройства, содержащего группы датчиков допускового контроля, индикаторов отказа, причины отказа и исправного состояния, RS - триггеров и ключей, элементов И, генераторов линейно изменяющегося напряжения (ГЛИН), блоки управления и вычисления максимума, элемент ИЛИ и индикаторы причины отказа. Реализация предложенного способа с учетом рассмотренного устройства позволяет: расклассифицировать отказы по их физической природе (сбои и постоянные отказы)

по информации о продолжительности и интенсивности сбоев судить о причинах отказа

предотвращать фиксацию ложных отказов

фиксация сбоя предотвращает регистрацию отказа и тем самым неработоспособное состояние, что позволяет реализовать цель изобретения. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s 6 05 В 23/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

) е !

Ъ

6д (21) 4714220/24 (22) 10.04,89 (46) 30.07,91. Бюл. № 28 (72) А.В, Карпушин и В.С. Кирилкин (53) 621.396(088. 8), (56) Основы технической диагностики./Под ред, Пархоменко П.П, .2,- M,: Энергия, 1981, 320 с.

Авторское свидетельство СССР № 930275, кл. G 05 В 23/02, 1980.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1239688, кл. G 05 B 23/02, 1984. (54) СПОСОБ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ОБЪЕКТА, СОСТОЯЩЕГО ИЗ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО СОЕДИНЕННЫХ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ

БЛОКОВ, ОХВАЧЕННЫХ ОБРАТНЫМИ

СВЯЗЯМИ, И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕ СТВЛ Е Н И Я (57) Изобретение относится к средствам технической диагностики и может быть использовано в системах контроля сложных объектов, например изделий авиационной техники. Цель изобретения состоит в повышении достоверности поиска и причины отказа. Сущность способа заключается в том, что фиксируется первый отказ функционального блока по результатам допускового контроля и блокируется фиксация последующих отказов, для каждого функционального блока формируется сигнал, Изобретение относится к технической диагностике и может быть использовано в системах контроля сложных объектов, например, изделий авиационной техники.

Цель изобретения — повышение достЬверности поиска причины отказа.

„„, Ы„„1667013 Al пропорциональный разности продолжительности отказа и времени нормальной работы, из полученных сигналов выбирают максимальный и фиксируют номер соответствующего ему функционального блока, для выходного параметра объекта диагностирования формируется сигнал, равный разности продолжительности отказа и ее допустимого значения, и при положительной величине сигнала фиксируются номера отказавшегося и приведшего к отказу блоков. Реализация предложенного способа основана на применении устройства, содержащего группы датчиков допускового контроля, индикаторов отказа, причины отказа и исправного состояния, RS-триггеров и ключей, элементов И, генераторов линейно изменяюшегося напряжения (ГЛИН), блоки управления и вычисления максимума, элемент ИЛИ и индикаторы причины отказа.

Реализация предложенного способа с учетом рассмотренного устройства позволяет; расклассифицировать отказы по их физической природе (сбои и постоянные отказы); по информации о продолжительности и интенсивности сбоев судить о причинах отказа; предотвращать фиксацию ложных отказов; фиксация сбоя предотвращает регистрацию отказа и тем самым неработоспособное состояние, что позволяет реализовать цель изобретения. 4 ил, Способ диагностирования объекта заключается в фиксации первого отказа блока по результатам допускового контроля и блокировании фиксаций последующих отказов, для каждого функционального блока объекта диагностирования формируется сигнал, пропорциональный разности между про1667013 зом, 50!

Гдог1жительностью QTK338 и временем нормальной работы. Из пол ученных сигналов выбирается максимальный и фиксируется номер соответству10щего ему функционального блока Обьекта диагностирования, Для выходного параметра обьекта диаГностирования формируетс5 иГнал, рве н ый разности и родол >кител ь!!0 сти Отказа и ее допустимого значения и при погожительной величине сигнала фиксируют номер отказавшего t4 приведшегn к отказу функциональных блоков объекта диагностированияя.

На фиг, I показана фут кциональная схема устройства; на фиг. 2 — фун!<циональная схема блока управления; на фиг, 3 — функциональная схема блока выч 1сления маКсимуМB; на фиГ, 4 — функцvnнальнBЯ схеM3 генератора линейно-1лзменяющегос!1 напряжения (ГЛИН).

Устройство, реализующее способ, содержит функциОнальные блоки 1-6. группы датчиков 7 допускового контроля, группу ключей 8, первую групгу RS-Tpèããåðol- 9, группу индикаторов 10 îTкаaа. групп1 элементов ИЛИ 11, элемент НЕ 12, элемент И

13, элемент НЕ 14, индика..ор 15 испра )ного состояния, обьект iá контроля, блок 17 управления с выхоцами 18 и 19, группу элементов 20 И, группу ГЛИН 21, бло< 22 вычисления максимума, вторую группу RSтриггеров 23, груп )у индикаторов 24 г ричины отказа, элемент ИЛИ 25, Блок 17 управления (фиг. 2) содержит )лемент 26 задержки, элемент И 27, RS триггер 28, элемент ИЛИ-I1Е 29, одновибратор 30.

Блок 22 вычисления максимума (фиг. ) содержит конденсатор 3, резистор 32, анаг)оговый ключ ЗЗ, компараторы 34 напряжений, источник 30 постОЯннОГО напpsжениЯ, элементы И 36, злелент ИЛИ-НЕ 37.

ГЛИН 21 (фиг. 4) содержат первые усиг)ители 38, диоды 39 и 40, резисторы 41 и 42 вторые усилители 43, интегри ))(icLUлй конденсатор 44, диод 45, источник 46 постоян ного напряжения.

Устройство работает ледующим обраВ исходном состоянии, когда парзмегры функциональных блоков 1 -6 обьек)8 16 на)(ОДятся 8 полc. Допуcка. Hа выхОЦн bl;; бл0ках 7, 17, 21, 22 сигнал равен "0 По сига afly

"Сброс" (фиг, 3) на пря Inn выходе 18 RSтриггера 28 устанавливается сигнал " ", а по окончании сигнала "Сброс" на выходе 19 одновибратора 30 появляется импульс, обнуляющий RS-триггеры с и 23. 1р» этом индикаторы 10 и 23 выклю.(ены а, ндикатор

15 включен, 5

25 ) и

„",5

При выходе г1араметров «8 поле допуска могут возникнуть j„aa .ипа Отказа; cка-,(.образный отказ (c60!I) посто ннь!й niKаз, Процесс накопления сбоев =-"е-,д:,е;=-т к v.îcтоянному ОТКВау, пр 1ем, с )Ои одного )80:,.". "iогут привести „постояннок)у отказу д,:. !-0: !о.

Независимо 0Т тип 8 От!(833 и 0!И е! l:. 80 никновении в блоках 1-6 на вы (ода .: Оответстэующих датчиков 7 ст авли >al:-:т».". сигнал "1 . Этот сигнал усганавливаг.. ьыходы соответс вуюших RS-триггеров 9 в состояние "1", та (KBê кл:-îчи 8 от;(рыты, ojJ, нОвременнО за!<рывая кл10÷H 8, св laa!- :-:. своими вторыми входами с указ.:.! -::=Ii"iи

Д8ТЧИК8МИ 1. 1 1 М С8М ЬIМ ИСКЛ ОЧаетгв Вn - можносгь переключения осгал:,:чых й"тр)лггерсв 9, Спустя время, обус-::.:вленноперехоцными процессами в бло(=х ". -(5, вс параметры этих блоков МОГУ оказаться 33 пределами поля доп)с1:.-.:. (1:.око:,1з-з:= 610кироеки кл)очей 8 в сос О; ходи тьсЯ тол Ко т(. 1(S -т<.. Гl n n!- соответствующих которым блг!ка„, . 6,- р

ИЗОШЕЛ ЛСТИННЫ и OT!(3.3.

Сигналы с датчиков 7 и RS- :Г81.",. поступают на эг!ементь И 20, При равенстве обоих сигналов "1" на «ыхсде элг:..-..;Tna, -0 установится CL11 Hafi "1, 1=!ходь! -881.:. Il)08

20 связаны с сooTBE ; CTâó!OL1411!1! ; вхс,:,.

ГЛИН 21. Таким образом, сиг;,:,-.," б; ет поДан тОлькО на 1 ЛИН Hn, (р кo C,—::; —;.i „"оответствует номеру R -тр1 е: 8 9 . ахn;ls щемуся в состоянии "1", 3 следо ..-", ел(-.,:—,n,;; номеру отказавшего блока 1 6, 8 время сп;.действия сигнала "1" соот ет -:в,е в -."=::; ни нахождения 8 сncTOBH . ll ", да-.-l .:êa т.е. времени на:<ождени я спо г(! !1.018 „;;;:::.:C; c блока 1-6 в состоянли "Отказ", Сигнал "1", постуll(!ющ1!1:: вхоa! 1!И-, 21, вызывает рост напря>кения "„8;:bn(oän

/ « I-iaC

V !)ых — t. l 8 "«-с.

R, С жение отрицательного вась(щения усилителЯ 38 (фиГ. 4): Rl - cnllpnTÐ ai".».",118 p83_#_cTopa

41; С(— емкость KQHpc! !ca TI3pa 44; T1 — вгемя

ВОЗДЕйсТВИЯ СИГHBËB

При сбое параметры блоков 1 — 6 через некоторое время войдут в пpe;cab поля допуска и на выходах дат и::,; и со(; †.=-:-1-Сдгвенно элементов 20 установ1 тс сигна)! "Г ".

При этом напряжение на вы;-:.Од!е .Г)И) i 2

-) буде г убы ва г ь У

Где V Lips — нап ряже!1иn Олох(: те !bi !ca О I 8сы щения усили геля В, Rg eccl po. vi! 8åí! резистора 42: 1о — время воздейс (-. я с и г н 3 л 3 " 0 " . П р и н е 0 д и 0:. р B T H 0 il- -: вторении сбоев нап я>кени» на вь;:-:.0()BK

ГЛИН 21 (фиг, 5) будcT про!-;орцнон;„-:b,:0

1667013 вых = K141 К2то, где K1=1/R1,Kg=1/R2 К1 и

К2 подбираются для каждого ГЛИН, исходя из статистических данных о числе и продолжительности сбоев, допустимых для блоков

1 — 6: 5

При каждом отказе блоков 1-6 сигнал

"1" с датчиков 7 через элемен — ИЛИ 25 поступает на управляющий вход блока 22 вычисления максимума. Этот сигнал закрывает ключ 33 (фиг. 3), отключая питание от 10 конденсатора 31. Конденсатор 31 разряжается через резистор 32, следовательно, напряжение на вторых входах компараторов 34 начинает падать. При его равенстве напряжению на первом входе одного из компараторов 15

34 на его выходе формируется сигнал "1". На выходе соответствующего элемента И 36 устанавливается сигнал "1", а на выходе элемента ИЛИ-НЕ 37 сигнал "0", который устанавливает выходы элементов 36 в, со- 20 стояние "0", Таким ооразом, при каждом отказе на выходе элемента 36, номер которого соответствует номеру ГЛИН, имеющего на выходе максимальное напряжение, формируется короткий импульс. Этот им- 25 пульс устанавливает соответствующий RSтриггер 23 в состояние "1".

Наличие отказа s одном из блоков 1-6, спустя некоторое время приведет к выходу за пределы поля допуска выходного пара- 30 метра объекта (блок 6). При этом сигнал "1" с да чика 7 — 6 поступает на первый вход элемента И 27 и блока 17 управления (фиг.

3) непосредственно, а на второй — через элемент 26 задержки, Если продолжитель- 35 ность сигнала "1" будет меньше постоянной времени элемента 26, то на выходе элемента 27 не будет импульса. Сигнал с датчика

7 — б поступает также на элемент ИЛИ 29 и по его окончании на выходе одновибратора 40

30 формируется импульс, обнуляющий RSтриггеры 9, 23.

Если же продолжительность сигнала

"1", на выходе датчика 7-6 будет большей постоянной времени элемент 26, то через 45 время, равное постоянной времени элемента 26, на выходе элемента 27 появляется сигнал "1". Этот сигнал установит прямой выход RS-триггера 28 в состояние 0", и инверсный выход RS-триггера 28 в состояние 50

"1", при этом заблокируется элемент ИЛИ

29 и одновибратор 30. Индикаторы 10 и 24, подключенные к тем RS-триггерам 9. 23, на выходах которых присутствует сигнал "1", включится, индикатор 15 выключится. 55

Постоянная времени элемента 26 выбирается, исходя. например, из допустимого времени нахождения выходного сигнала объекта 16 вне поля допуска, не приводящему к отказу объектов, соединенных с его выходом, В противном случае считается, что на одном из блоков 1-6 объекта 16 произошел постоянный отказ. Таким образом, при постоянном отказе индикатор 10 укажет номер отказавшего блока, а индикатор 24— номер блока, у которого время нахождения в отказовом состоянии было к данному моменту максимально, т.е. укажет причину постоянного отказа.

Формула изобретения

1. Способ диагностирования объекта, состоящего из последовательно соединенных функциональных блоков, охваченных обратными связями, основанный на определении отказавшего функционального блока путем контроля выхода за пределы поля допуска его параметров, фиксации отказа функционального блока в момент выхода за пределы поля допуска его параметров и одновременном блокировании фиксаций последующих отказов, вызванных реакцией блоков, функционально связанных с выходом отказавшего блока, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности результата диагностирования, для каждого функционального блока объекта формиру|ат сигнал, длительность которого пропорциональна разности между продол>::.ительностью отказа и временем нормальной работы функционального блока, из полученных сигналов выбирают сигнал максимальной длительности и фиксируют номер соответствующего ему функционального блока, для выходного параметра обьекта формируют сигнал, длительность которого равна разности продолжительности отказа и ее допустимого значения, и при положительной величине сигнала фиксируют номера отказавшего и приведшего к отказу функциональных блоков.

2. Устройство для диагностирования объекта. состоящего из последовательно соединенных функциональных блоков, охваченных обратными связями, содержащее группу датчиков допускового контроля группы, группу индикаторов отказа и исправного состояния, элемент НЕ, по числу функциональных блоков в контуре обратной связи группу ключей и первую группу

RS-триггеров. а по числу обратных связей — группу элементов ИЛИ, выход каждого датчика допускового контроля группы соединен с информационным входом соответствующего ключа группы, управляющий вход которого соединен с выходом датчика допускового контроля группы, подключенного к предшествующему функциональному блоку объекта, выходы датчиков допускового контроля группы, связанные с функциональными блоками с подсоединенными

1667013

Обрс}т«!ы})и свг)зям!ль .::08, ),f rrны с /Г)!Заел!i10)ДИМИ COOTBB I CTBt}tK}U)l : ;ЛI,OЧЕ!,i Г(3}/1}Г::! ЧЕрез =оотве)ству)огдий элем):нт ИЛИ г!},,;! !rib;, ВЫХОД Ка}КДОГ О ИЭ КЛ !/1 -!8Й i ".«/Ï П !«):. Ос!Д!:;>-! I8)-

Г . ВXOi()OKс! y)(„"Га;1 0 ВКИ C!J "}1 t: -,.) С! В K} (! Е 3 три«гера первой г р}1/-.:! bi.,;-1!,.i,Oä,;= > . F0! 0 из

КОТ()РЫ (Г)ОДКЛ}ОЦс}Н К ПЕП 3 3,: );; И С)»!31, »,; ° );;:, ОНН 3МУ В -.О,М t Оот :)Е: " ." I(}! . =,) 0 и Нд" KатО«1;-) (3TKBBB Г 3У!)пы, а .,;:,Lj/I)I fi,. )l:.,I;}н, f.!;,il вход(ин !Чика OOG !, B -.I3! i (.c rl,}1!н!}я подКЛ!О.iен K Bb!ХОДУ .-;ЛЕ :.1Э 13/ . -): — Г: т Л И:i „! 10Щ Е Е С Я 3 Ем, ЧТО, С ЦЕ})Ь)О ПОВЬ! 4}!3НИЯ

ДОС (388)3I-;ОС! (I РЕ //I Ьта . а ДИВ! I iOC! И!. (}Вс ния, устройстВО содеp»Ktf !! t чис}) Фуь)кц)!

ОНал)=.НЫХ O/30KOB (}б3)»ЕКТВ Г Пс(1 Г!" 3. 8), Е! - СВ

И, Г)}уг)Г)у I -})!еоа Гооов 1 fi, !Вйн:3 из(18" 1()}О-,Л П r!с"1">-К:ЕI I Ц " ПП, (1 Pt;. П

)еров и гцуппу и-!д;:. :.1. 1;ров t 3: )ин};:

О-, а 1а с} ГВК КЕ Qi)OK 1!r! I!i! Л)ЕН!, я, 1!!Oi ч))с}18 и и я -4 B K " iir):, (. . !;:,;, 81 . е н)- И Л ), I, Зд ы

K(3TI3P0«G СC!;". И Н!.!, !,: — Р )С Ч "с) I i;!C "аt" элемен}ОБ и Гр пы и с:}ыхсда - )и }B Tö! КО! .:

ДОП }/(. .KOBOrO 1;!}Н! 00 Я r;},tl i П !,:;-! С)оыс, iXO ды злеме!!Ò(}B И !" " Iг,)--:, 0:.-::!.,;I- эч:.-.: с в

Д а М И С О О Т В Е С Г 11 Ч !Q ! ),) > Н, ; - -(-. ) )- Г

ПBPBOI ГРУПП Ь! а -,b!X(, /jb; — ВХ)3В М, ЗВПУСКВ СО(3! BBTC ) 1»iiOI(t1 " . сс!- -" ) i>i .0 i Л,:, ).лс, 1!3

ГО ИЗ КÎ! ОРЫХ (08. .iИIIЕ!Ч -! .,;.! .)>ОIj! с)))и ми Входами бл >к;) в; )с":с!!8:. ь, я:»)а K,",,r t ),,:,B

Вход разреше))ия, <: го 0 0 t;"ii )! I!E н !3 Bt tx«:Е;

1 !

) Г 3 к

:> } ) ) дом элемента И/ )И, а выходы — с входами JCTBHOBK 1 «;< !О(ее I Ñ} BVIOLttlf!Ó )(,з-трИГГеров г}!»poC группы, выходы которых соединены

С ВХОДВМИ УСТВНОВКИ ИНДИКатОРОВ ПРИЧИНЫ и Г к а з а r p /t l ll b !B ((3 д k;! с б 3 Î с 2 )(0 «о р ы х В х и л b! сброса индикаторов от<аза группы и вход эле:..,81r)B Нс соединены с первым Выходом с ро С а б л О К с 1/ П р а В Л 8 н И я, в «:3 р О Й В Ы Х О д

СбРОСс! КОТОРОГО СОЕДИН = Н С ВХОДВМИ С(3РО(. а

8S-триггеров г ервой и второй групп, инфорМа))ИОННЫЙ ВХОД С ВЫХОДОМ СООТБBТСТВУК3

018 ГГ} датчика допуско В О ГО конт Золя Г(3уп п * ., а ВХОД cI3pocB блока у()равл8ния являет(.Я входом с!3роса у=тройст ва, причем баov у.-.равлени - содержит элеме)-т задержки, злеме;-Гг,х), трип 80, элемент ИЛИ и фор.":1..)308HTE!!)b импульса вход K030pOrO соединен с вь)хс)до с злемен.га ИЛИ, а выход является

ВЬ}ХОДОМ ЗВГI ИС)1 ОЛО Кс! }/П Га ВЛ ЕНИЯ. ВХОД сброса которого соедин эн с входом устанавки триггера и первы.. Входом эле!»18):-э

ИЛИ, Зт(313ОЙ ВХОД кото«}ОГО сОединен с Вхс— дом элемента задержки и пе-}в=!I(вхо:. . элеме па I/) и являе«ся t}xO!30!4 у. управ)18ния, к Выходу )эазреше, I:я Ko орогс подклк}чен прям)ОЙ ВыхОд т1}иггера, инверсный выхсд которого соединен с третьим Вх0. дом злемен ra ИЛ И, второй вхс д вь:хо., элеме-гга И соед):нены соотзетств= н; с зь.— хОдОм элемента за)дс!3>*:ки ) B - .", .:О!-,"сброса

«ри)ггс ра!.

1667013

Составит-!nb 13. 1 ои яин

Те к р е д Ii/I . v1 0!.) е н т а л KnpperToð М. Гока

Редактор И, Сегляник

Проиаеодственно-и дательский к,ìáë,- ат "Патент", г, ужгород, ул.Гагарина, 1G1 тказ Тираж 477 Подписное

ВНИИПИ Государственного коми, тз по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР . .3035. Москва, Ж-35, Рауаская наб„4/5