Автоматизированная система контроля

 

Использование: автоматизированный контроль радиоэлектронного оборудования сложных объектов, включая космические. Сущность изобретения: система содержит коммутатор 1, преобразователь 2 аналог - код, два блока согласования 3 и 4, буферный запоминающий блок 5, преобразователь 6 параллельного кода в последовательный, дешифратор 7, блок 8 электронных ключей, цифровую вычислительную машину (ЦВМ) 9, блок ввода-вывода 10, блок 11 синхронизации, блок 12 сопряжения, два оптических приемо - передатчика 13 и 14, волоконно-оптическая линия связи (ВОЛС) 15, персональная ЭВМ 16, дополнительный блок 17 сопряжения, магистрали обмена 18,19 и 20. За счет введения преобразователя 6, блока 8, дешифратора 7, блока 11, приемо - передатчиков 13 и 14, ВОЛС 15, ЭВМ 16, блока 12 данная система позволяет обеспечить повышенную достоверность контроля, безопасность работы и увеличить количество съема контрольных точек с объекта контроля. Кроме того, благодаря введению дополнительных информационных каналов обмена (блок 17 и магистраль обмена 20), система обеспечивает универсальность применения при контроле различных объектов. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к средствам автоматизированного контроля радиоэлектронного оборудования сложных объектов, включая космические аппараты, в состав которых входят бортовые цифровые вычислительные машины (БЦВМ), а также космические аппараты, в составе которых нет БЦВМ, и обеспечивает полностью автоматический режим проведения испытаний. Система может использоваться на этапе подготовки объекта к сдаче в эксплуатацию, проведения регламентных работ или в любое другое время, кроме работы в штатном режиме.

Известно устройство для автоматического контроля радиоэлектронной аппаратуры. Устройство используется в системах автоматизированного контроля качества узлов радиоэлектронной аппаратуры.

Известна автоматизированная система контроля (АСК) параметров радиоприемника, которая используется для проведения сплошного автоматического контроля параметров радиоприемников на предприятиях серийного производства.

Однако известные устройства и система не могут обеспечить контроль радиоэлектронного оборудования, которое находится на борту летательных аппаратов и является сложным оборудованием.

Известны АСК, которые предназначены для контроля как бортовой аппаратуры на борту, так и бортовой аппаратуры, контроль которой осуществляется на Земле.

Известные АСК содержат испытательно-измерительное устройство, генератор имитирующих сигналов, ЦВМ, индикатор, регистрирующее устройство и пульт управления. К объекту контроля подключается испытательно-изерительное устройство (ИУ), входы - выходы которого соединены соответственно с выходами генератора имитирующих сигналов (ГИС), с входами ЦВМ, которая в свою очередь соединена с ГИС, с индикатором и с пультом управления. Основными функциональными звеньями ИИУ являются нормализаторы и преобразователь типа аналог-цифровой код.

Недостатком известных АСК является их большая сложность а также то, что процесс управления недостаточно автоматизирован и универсален.

Наиболее близкой АСК является система, содержащая последовательно соединенные коммутатор, преобразователь аналог-код, устройство ввода-вывода, входы-выходы которого соединены с входами-выходами ЦВМ, другие входы-выходы которой соединены с входом-выходом долговременного запоминающего устройства, информационный вход является входом ввода программы, один соответствующий выход устройства ввода-вывода через коммутатор подключен к соответствующим входам блоков-потребителей, другой соответствующий выход подключен к входу буферного блока памяти, выход которого подключен к связной радиостанции, вход компаратора соединен с объектом контроля. Данная АСК обладает системой самоконтроля.

Недостатком системы АСК, принятой за прототип, является отсутствие унифицированности, необходимой для широкого применения ее в качестве АСК аппаратов, в том числе и космических. Кроме того, известная АСК не обеспечивает объемность контроля, поскольку не обладает достаточной достоверностью и надежностью процесса управления, диагностики и контроля, не обеспечивается безопасность работы с объектом контроля, в составе которых имеются мощные радиотехнические средства.

Целью изобретения является создание такой АСК, которая позволяла бы повысить достоверность контроля, безопасность работы и расширила функциональные возможности контроля путем увеличения контрольных точек съема контролируемой информации и введения в состав АСК дополнительных информационных каналов обмена.

Для достижения цели в автоматизированную систему контроля, содержащую коммутатор, соответствующие входы которого соединены с соответствующими выходами объекта контроля, преобразователь аналог-код, информационные входы которого соединены с выходами коммутатора, цифровую вычислительную машину, входы-выходы которой соединены с входами-выходами блока ввода-вывода, буферный запоминающий блок, введены преобразователь параллельного кода в последовательный, информационный вход которого соединен с выходом преобразователя аналог-код, а управляющий выход подключен к соответствующему входу преобразователя аналог-код, два блока согласования, блок электронных ключей, дешифратор, одна группа выходов которого подключена к соответствующим входам коммутатора, другая группа выходов подключена к входам блока электронных ключей, выходы которого подключены к соответствующим входам коммутатора, выходы которого подключены к соответствующим входам объекта контроля, блок синхронизации, блок сопряжения, два оптических приемопередатчика, соединенных волоконно-оптической линией связи, и персональная ЭВМ, которая соединена с одним оптическим приемопередатчиком общей магистралью обмена, другой оптический приемопередатчик соединен с блоком сопряжения общей магистралью обмена, выходы блока синхронизации подключены к соответствующим входам блока "ввода-вывода" и блока сопряжения, который соединен местной магистралью обмена с блоком "ввода-вывода" и через первый блок согласования с объектом контроля, вход сигнала ввод программы ЦВМ соединен с соответствующим выходом блока сопряжения, управляющие выходы преобразователя параллельного кода в последовательный подключены к соответствующим входам дешифратора, кроме того, блок ввода-вывода соединен местной магистралью обмена с дешифратором, с преобразователем параллельного кода в последовательный и с буферным запоминающим блоком, который через второй блок согласования соединен местной магистралью обмена с объектом контроля, кроме того, введен дополнительный блок сопряжения, который соединен с объектом контроля мультиплексным каналом обмена "Манчестер-2" и с блоком ввода-вывода местной магистралью обмена.

На фиг. 1 приведена электрическая структурная блок-схема АСК, на фиг. 2 - блок-схема преобразователя параллельного кода в последовательный.

АСК содержит коммутатор 1, преобразователь 2 аналог-код, два блока 3 и 4 согласования, буферный запоминающий блок 5, преобразователь 6 параллельного кода в последовательный, дешифратор 7, блок 8 электронных ключей, ЦВМ 9, блок ввода-вывода 10, блок 11 синхронизации, блок 12 сопряжения, два оптических приема-передатчика 13 и 14, волоконно-оптическую линию связи (ВОЛС) 15, персональную ЭВМ (ПЭВМ) 16, блок 17 сопряжения, местную магистраль обмена 18, общую магистраль обмена 19, магистраль обмена 20 мультиплексорного канала "Манчестер-2", показан объект контроля 21.

Преобразователь 6 параллельного кода в последовательный содержит входной блок 22, регистр 23 приема кодов команд, регистр 24 приема кодов адреса, регистр 25 выдачи кодов адреса, блок 26 управления, восьмиразрядный регистр 27 выдачи кодов команд, шестнадцатиразрядный регистр 28 выдачи последовательного кода, шестнадцатиразрядный регистр 29 приема последовательного кода, дешифратор 30 адреса абонентов выдачи последовательного кода, дешифратор 31 адреса абонентов приема последовательного кода усилители 32.

Система работает следующим образом. В соответствии с заложенной программой испытаний в ПЭВМ 16 производится загрузка пакетов испытательных программ в ЦВМ 9 по входу ввод программы. В соответствии с этими программами опрашиваются контрольные точки объекта контроля 21 и сравниваются с допустимыми пределами. По результатам измерений и заложенному алгоритму управления производится проверка функционирования объекта контроля 21. Система управления, заложенная в ПЭВМ 16, обеспечивает как управление непосредственного аппаратурой объекта контроля 21, так и управление имитаторами среды, вызывающих воздействие на объект контроля 21, близких к реальным условиям эксплуатации. Преобразователь 2 осуществляет сбор информации с различных типов датчиков объекта контроля 21: датчиков выходного напряжения от 0 до 6 В, температурных датчиков, сигнальных в виде замыкания сухого контакта или электронного ключа. Полученная информация преобразуется в цифровой код. Датчики напряжения кодируются в восьмиразрядный параллельный код с помощью преобразователя 2 аналог-код, а сигнальные датчики объединяются в восьмиразрядное параллельное слово. Далее информация распределяется по каналам в виде массива последовательного кода преобразователем 6. С выхода преобразователя 2 информация поступает в преобразователь 6 с частотой 80 или 40 кГц, где преобразовывается в последовательный код. Сигналы управления преобразователем 6 поступают с ПЭВМ 16 через приемопередатчики 14 и 13, блок сопряжения 12, блок 10 ввода-вывода через магистраль обмена 18. Информация, полученная в преобразователе 6 поступает через блок 10 в ЦВМ 9, где осуществляется сравнение полученных данных с эталонными. По результатам полученной информации ЦВМ 9 через блок 10 в соответствии с заложенным алгоритмом выдает управляющие сигналы в преобразователь 6, который выдает команды управления в виде кодов на дешифратор 7, который далее выдает команды управления на объект контроля 21 в виде замыкания контактов реле на время 0,1-0,9 с непосредственно через коммутатор 1 или через блок 8 электронных ключей с управляемой длительностью выходы которого через коммутатор связаны с соответствующими входами объекта контроля 21. Команды управляемой длительности поступают на усилители команд объекта контроля 21, а далее непосредственно в системы объекта контроля. Команды в объект контроля могут также поступать непосредственно через информационный канал из ЦВМ 9 через блок 10, магистраль обмена 18, буферный запоминающий блок 5, блок 4 согласования. Команды на объект контроля могут также передаваться и через магистраль обмена 20, блок 17 сопряжения, который преобразует код интерфейса типа "Манчестер-2" в код интерфейса типа "Салют" и далее через магистраль обмена 18, блок 10, ЦВМ 9. Магистраль обмена 20 и блок 17 сопряжения необходимы в данной системе для случая применения в объекте контроля интерфейса "Манчестер-2" (Интерфейс МКО ГОСТ 2676552-87), который в настоящее время имеет широкое применение в космических системах связи. Межмашинная связь бортовой ЦВМ объекта контроля и ЦВМ9 АСК обеспечивается через буферный запоминающий блок 5, который представляет собой две половины ОЗУ, доступ по записи в которые осуществляется только из своей зоны. Считывание информации из блока 5 осуществляется с любой из ЦВМ с обеих половин ОЗУ. Связь бортовой ЦВМ объекта контроля 21 (на чертеже не показано) и ЦВМ 9 АСК с персональной ЭВМ 16 осуществляется через блок 12 сопряжения, в котором осуществляется преобразование интерфейсов "Салют" из бортовой ЦВМ объекта контроля 21 и ЦВМ 9 АСК в единый интерфейс "Q-BAS". Далее преобразованная информация по общей магистрали обмена 19 поступает на передающую часть приемопередатчика 13, преобразуется в оптическую по ВОЛС 15 передается в приемопередатчик 14, где осуществляется обратное преобразование в электрические сигналы, и затем поступает через ячейку согласования в обменный интерфейс ПЭВМ 16. Блок 11 обеспечивает синхронизацию средств испытания. С блока 11 поступает частота 1 Гц и 125 Гц в блок 10 и частота 1 Гц в блок 12 сопряжения для организации системы текущего времени и интегрального времени. Блоки 3 и 4 необходимы для усиления сигналов интеpфейса "Салют" от объекта контроля 21 до АСК и наоборот, поскольку АСК располагается на расстоянии 30 м от объекта контроля 21. ВОЛС 15 с приемопередатчиками 13 и 14 применяется для увеличения помехозащищенности сигналов от ПЭВМ 16 и удаления ПЭВМ 16 от испытываемого объекта.

Работа преобразователя 6 параллельного кода в последовательный заключается в следующем. Информационное слово в виде двухполярного параллельного двухбайтового слова поступает от блока 10 на трансформаторные входы формирователя входного блока 22, где происходит формирование сигнала амплитудой 4-6 В в пятивольтовый однополярный сигнал. Сформированный сигнал поступает на регистры 23 и 24, с выхода которых коды команд поступают на регистр 27 и с выхода в виде последовательного восьмиразрядного кода поступает на усилитель 32, где усиливается с 5 до 6-10 В, и формируется длительность 1,5-4 мс. Сформированный сигнал с выхода блока 22 через регистр 24, регистр 28 поступает на дешифратор 30, который по сигналу управления с блока 26 выдает сигнал в последовательного кода по трем каналам на усилители 32, с которых подаются: два на блок 7 и один на блок 2, т.е. два сигнала являются сигналами входа дешифратора 7, а один - сигналом входа управления преобразователя 2 аналог-код. С выхода преобразователя 2 сигнал в виде последовательного шестнадцатиразрядного кода поступает на входы соответствующего усилителя 32 и через дешифратор 31 под управлением блока 26 управления поступает на вход регистра 29, с выхода которого через регистр 25 поступает на входы усилителя входного блока 22, где происходит усиление сигнала с выхода микросхем на двухканальный трансформаторный выход и далее в виде двухбайтового параллельного кода поступает на блок 10.

Данная АСК построена по принципу многомашинного обмена, что в значительной степени повышает надежность процесса управления, диагностики и контроля. Количество снимаемых точек контроля может быть более 4096. Предложенная АСК также обладает самоконтролем. Каждый блок АСК выполнен в виде модуля, что обеспечивает изменение количества контролируемых параметров как в сторону увеличения, так и уменьшения, в зависимости от комплектации. К преимуществу данной системы относится также то, что в качестве ПЭВМ используется персональный компьютер широкого применения типа IВМРС/АТ с развитыми периферийными устройствами: дисплей, принтер и т.п., а также применение канала обмена по мультиплексному каналу "Манчестер-2", который в настоящее время имеет широкое применение в системе космических объектов.

Формула изобретения

1. АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА КОНТРОЛЯ, содержащая коммутатор, одна группа входов которого предназначена для подключения выходов аналоговых информационных сигналов с объекта контроля, преобразователь аналог-код, информационные входы которого соединены с первой группой выходов коммутатора, цифровую вычислительную машину (ЦВМ), входы-выходы которой соединены с выходами-входами блока ввода-вывода, буферный запоминающий блок, отличающаяся тем, что введены преобразователь параллельного кода в последовательный, информационный вход которого соединен с выходом преобразователя аналог-код, управляющий выход подключен к управляющему входу преобразователя аналог-код, два блока согласования, блок электронных ключей, дешифратор, одна группа выходов которого подключена к другой группе входов коммутатора, другая группа выходов подключена к третьей группе входов коммутатора через блок электронных ключей, вторая группа выходов коммутаторов предназначена для подключения сигналов управления объекта контроля, блок синхронизации, блок сопряжения, два оптических приемопередатчика, соединенных между собой волоконно-оптической линией связи и персональная ЭВМ, входы-выходы которой подключены к выходам-входам первого оптического приемо-передатчика общей магистралью обмена, входы - выходы второго оптического приемопередатчика соединены с соответствующими выходами-входами блока сопряжения общей магистралью обмена, соответствующие выходы блока синхронизации подключены к соответствующим входам блока ввода-вывода и блока сопряжения, соответствующие входы-выходы которого соединены с соответствующими выходами-входами блока ввода-вывода и первого блока согласования местной магистралью обмена, кроме того, соответствующие выходы-входы первого и второго блока согласования предназначены для подключения к входам-выходам ЦВМ объекта контроля, вход "Ввод программы" ЦВМ соединен с соответствующим выходом блока сопряжения, управляющие выходы преобразователя параллельного кода в последовательный подключены к соответствующим входам дешифратора, соответствующие входы-выходы блока, ввода-вывода соединены местной магистралью обмена с соответствующими выходами-входами дешифратора, преобразователя параллельного кода в последовательный и буферного запоминающего блока, который другими входами-выходами соединен с выходами-входами второго блока согласования.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что введен дополнительный блок сопряжения, одни соответствующие входы-выходы которого соединены местной магистралью обмена с соответствующими выходами-входами блока ввода-вывода, а другие входы-выходы предназначены для подключения выходов-входов ЦВМ объекта контроля, при этом в качестве магистрали обмена между ними используется мультиплексорный канал обмена "Манчестер-2".

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2