Адаптивное резервированное устройство

Адаптивное резервированное устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. АДАПТИВНОЕ РЕЗЕРВИРОВАННОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее резервируемые блоки, блоки контроля и индикации , первые входы которых соединены с выходом устройства, вторые входы - с выходами соответствующих резервируемых блоков, а первые выходы - с соответствующим входом первого элемента ИЛИ, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения устройства и повышения его помехоустойчивости, оно содержит второй элемент ИЛИ двоичный реверсивный счетчик и пороговый элемент, при этом вторые выходы блоков контроля и индикации соединены с входами порогового элемента с весами 1 третьи выходы - с соответствующими входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с вычитающим входом двоичного реверсивного счетчика, суммирующий вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, выходы двоичного реверсивного счетчика соединены с входами с весом Wj 2 порогового элемента , выход которого соединен с выходом устройства. 2. Устройство по п.1, о т л и чающееся тем, что каждьй блок контроля и индикации содержит элемент НЕ, элемент задержки, два дифференцирующих элемента, элемент i И, триггер, элемент индикации и СЛ элемент НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, первый вход которого соединен с первым входом блока, второй вход через элемент задержки - с вторым входом блока и с первым входом элемента И, выход - с входом первого дифференцирующего элемента и через элемент НЕ - с входом второго дифференцирующего элемента, выход которого соединен с нулевьм входом триггера и с третьим выходом блока, выход первого дифференцируннцего элемента соединен с первьм выходом блока и с единичньм входом триггера, единичный выход которого соединен с элементом индикации, а нулевой выход его - с вторым выходом элемента И, выход которого соединен с вторым выходом блока .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (5ц G 06 Р 11/18 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3535409/24-24 (22) 03.01.83 (46) 07.04.85. Бюл. Ф 13 (72) А.С.Иващенко и И.В.Дергачева (71) Научно-исследовательский электротехнический институт Производственного объединения "X3M3" (53) 681.3 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 247622, кл. G 06 F 11/00, 1965.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 411455, кл. С 06 F 11/00, 1971.

3. Авторское свидетельство СССР

В 496560, кл. С 06 F 11/00, 1972 (прототип}. (54) (57) 1. АДАПТИВНОЕ РЕЗЕРВИРОВАННОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее резервируемые блоки, блоки контроля и индикации, первые входы которых соединены с выходом устройства, вторые входы — с выходами соответствующих резервируемых блоков, а первые выходы — с соответствующим входом первого элемента ИЛИ, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения устройства и повышения его помехоустойчивости, оно содержит второй элемент ИЛИ двоичный реверсивный счетчик и пороговый элемент, при этом вторые выходы блоков контроля и индикации соединены с входами порогового элемен та с весами "1" третьи выходы — с соответствующими входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с вычитающим входом двоичного реверсивного счетчика, суммирующий вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, выходы двоичного реверсивного счетчика. соединены с входа -I ми с весом W = 2 порогового эле1 мента, выход которого соединен с выходом устройства.

2. Устройство по п.f, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что каждый блок контроля и индикации содержит элемент НЕ, элемент задержки, два дифференцирующих элемента, элемент

И, триггер, элемент индикации и элемент НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, первый вход которого соединен с первым входом блока, второй вход через элемент задержки — с вторым входом блока и с первым входом элемента

И, выход — с входом первого дифференцирующего элемента и через элемент

НŠ— с входом второго дифференцирующего элемента, выход которого соединен с нулевьи входом триггера и с третьим выходом блока, выход первого дифференцирующего элемента соединен с первьи выходом блока и с единичиьи входом триггера, единичный выход которого соединен с элементом индикации, а нулевой выход его — с вторым выходом элемента И, выход которого соединен с вторым выходом блока .

1 1149

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может найти применение в резервированных системах управления, а также в адаптивных резервированных устройствах. 5

Известно трехканальное резервированное устройство для мажоритарного выбора, содержащее элементы совпадения, связанные с выходом устройства через элементы сборки (1j, Известно резервированное устройство, содержащее индикаторы отказов, мажоритарный элемент, схемы ИЛИ, позволяющие независимо от характера отказов сохранить работоспособность с вероятностью 0,5 после отказа двух резервированных блоков в трехканальной системе (2) .

Недостатком этих устройств являются ограниченные возможности, обуслов-20 ленные тем,. что устройства не обнаруживают возникшие отказы и сбои.

Наиболее близким по технической сущности является адаптивное резервированное устройство, содержащее 25 блоки адаптации, резервированные блоки, восстанавливающий орган триггеров, элемент ИЛИ, элементы сравнения, сохраняющее работоспособность до (0-2) отказавших блоков (М вЂ” чис- 30 ло резервированных блоков) j3j .

Недостатком известного устройства являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что устройство не имеет разрешающей способности на выявление отказов и сбоев отказавшего канала и в случае сбоев не производит автоматического включения в работу этого канала после восстановления егоработоспособнос-40

TN °

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства и повышение его помехоустойчивости. 45

Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее резервируемые блоки, блоки контроля и индикации, первые входы которых соединены с выходом устройства, вторые вхо- 50 ды - с выходами соответствующих резервируемых блоков, а первые выходы — с соответствующим входом первого элемента ИЛИ, дополнительно содержит второй элемент ИЛИ, двоичный реверсивный счетчик и пороговый элемент, при этом вторые выходы блоков контроля и индикации соединены со

264 входами порогового элемента с весами "1", третьи выходы — с соответствующими входами второго элемента

ИЛИ, выход которого соединен с вьг читающим входом двоичного реверсивного счетчика, суммирующий вход которого соединен с выходом элемента

ИЛИ, выходы двоичного реверсивного счетчика соединены со входами с ве1-1 сом M< = 2 порогового элемента, выход которого соединен с выходом устройства.

Кроме того, каждый блок контроля и индикации содержит элемент НЕ, элемент задержки, два дифференцирующих элемента, элемент И, триггер, элемент индикации и элемент НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, первый вход которого соединен с первым входом блока, второй вход через элемент задержки— со вторым вх. дом блока и с первым входом элемента И, выход — со входом первого дифференцирующего элемента и через элемент НŠ— со входом второго дифференцирующего элемента, выход которого соединен с нулевым входом триггера и с третьим выходом блока, выход первого дифференцирующего элемента соединен с первым выходом блока и с единичным входом триггера, единичный выход которого соединен с элементом индикации, а нулевой выход его — со вторым выходом элемента И, выход которого соединен са вторым выходом блока.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство состоит из резервируемых блоков 1 блоков 2 контроля и индикации, элементов ИЛИ 3 и 4, двоичного реверсивного счетчика 5, порогового элемента б и выхода 7.

Каждый блок 2 состоит из элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 8, элемента

НЕ 9, элемента 10 задержки, элемента И 11, дифференцируюи1их элементов 12 и 13, триггера 14 и элемента

15 индикации.

Счетчик 5 представляет собой операционный элемент, обеспечивающий хранение слова информации и выполнение над ним микрооперации ечета.

Иикрооперация счета состоит в изменении значения слова (состояния).

Импульсы, поступающие на первый вход счетчика, суммируются с содержимым счетчика (суммирующий вход), 1149264 а импульсы, поступающие на второй

1 вход, вычитаются (вычитающий вход).

Счетчик 5 может быть выполнен по любой известной схеме

2=36og Nt где N — число резервированных блоков, dan — ближайшее к q большее целое число. !

Выходное слово образуется выходами старшего (2-1) разряда счетчика

5. Значение младшего разряда двоичного реверсивного счетчика 5 в работе устройства не выводится и выход триггера 14 младшего разряда счетчика со входом элемента 6 не соединяется. Остальные выходы счетчика 5 соединены с соответствующими входами элемента 6, причем i-й выход счетчи- 20 ка 5 соединен со входом элемента 6 с весом M- = 2 (нумерация выводов ( в порядке возрастания веса разряда).

Элемент 6 имеет N входов с весами

"1", соединенных с соответствующими третьими выходами блоков 2 и (2-1), о !-г вход с весами 2, 2, 2, соединенных с соответствующими выходами счетчика 5. Порог элемента определяется

N+ 1 30 по формуле Т =

2 э

Для мажоритарных схем и — нечетно.

Устройство работает следующим образом.

При правильной работе сигналы с выходов блоков 1 поступают на вторые входы блоков 2. В исходном состоянии триггер 14 находится в состоянии

"0", на его нулевом выходе сигнал

"1 и элемент И 11 открыт для про- 40 хождения сигнала со второго блока блока 2. На первый вход блока 2 поступает сигнал с выхода элемента 6.

При правильной работе блоков 1 сигналы на выходе элемента НЕРАВНО- 4

ЗНАЧНОСТЬ 8 равны между собой, на его выходе сигнал равен "0", триггер

14 находится в состоянии "0", элемент И 11 открыт, элемент 15 показы". вает состояние триггера 14. S0

При нарушении правильной работы одного из блоков 1 сигналы поступающие на первые и вторые входы блока

2, не равны и на выходе элемента

НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 8 появляется сигнал

Элемент 12 формирует импульс, соответствующий переднему фронту сигнала на выходе элемента НЕРАВНцЗНАЧ

НОСТЬ 8, этот импульс поступает далее через элемент ИЛИ 3 на суммирующий вход счетчика 5, где производится подсчет числа отказов, и на единичный вход триггера 14, который переводится в состояние "t", на его нулевом выходе сигнал 0", элемент И 11 закрывается для прохожцения сигнала со второго входа блока 2. Элемент 10 предназначен для задержки сигнала, поступающего на вход элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 8 со второго входа блока 12, на время, равноезадержке сигнала в элементе И 11 и элементе 6. Это необходимо для предотвращения "гонок" в схеме.

При восстановлении работоспособности резервируемого канала сигнал на выходе элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ

8 становится "0", на выходе элемента НЕ 9 — "1", и элемент 13 выдает импульс через элемент ИЛИ 4 на вычитающий вход счетчика 5 и на нулевой вход триггера 14.

Триггер 14 переводится в состояние "0" и элемент И 1t открывается для прохождения сигнала со второго входа блока 2, т.е. схема восстанавливает работоспособность блока.

Элементы 12 и 13 реагируют на переходы 0 — 1 и 1 -0 и, следовательно, выдают два импульса, со6тветствующие переднему и заднему фронту входного сигнала (соответственно положительной и отрицательной полярности).

Однако рабочим является положительный импульс, поэтому отрицательный импульс не изменяет состояния триггера 14 и двоичного реверсивного счетчика 5.

С блоков 2 сигналы поступают на входы элемента б, значение сигналов на выходах счетчика 5 равны нулю.

Допустим отказал < --й резервируемый блок 1. Соответствующий блок 2 закроет путь прохождению сигнала из неисправного блока 1 на вход элемента.. 6 и выдаст сигнал на элемент

ИЛИ 3, в счетчик 5. Значение сигналов на его выходах равно нулю. При каждом последующем отказе соответствующие блоки 2 будут отключать неисправный блок 1 и "посылать" сигнал через элемент ИЛИ 3 на суммирующий вход двоичного реверсивного счетчика 5, который будет считать количе1149264

Составитель В.Максимов

Редактор Н.Егорова Техред З,Палий Корректор В. Гирняк

Заказ 1895/35 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ство отказов и выдавать соответствующий код на входы элемента 6.

Изменение сигналов на выходе счетчика 5 изменяется на единицу при поступлении четного (по счету) 5 импульса. Например, при числе отказов 2 — двоичный код 0...0,01, 3 - 0...001, 4 — 0...010 и так далее.

В соответствии со значениями сигналов на выходах счетчика 5 будет изменяться и порог срабатывания порогового элемента 6.

Если произошло восстановление ра- 15 ботоспособности блока 1 (в результате его замены или из-за сбоя) соответствующий блок 2 включит его в работу и выдаст сигнал через элемент ИЛИ 4 на вычитающий вход счетчика 5, кото- 20 рый уменьшит хранящийся в нем двоичный код на единицу и соответственно увеличит порог срабатывания элемента 6.

Таким образом, схемно-конструкторский анализ предлагаемого устройства, показывает, что выполнение блоков контроля и индикации, а также введение двоичного реверсивного счетчика порогового элемента и второго элемента ИЛИ позволяет расширить область применения устройства, обнаруживать как отказы, так и сбои, повысить производительность труда эа счет уменьшения времени включения резервируемых блоков после восстановления, обеспечить помехоустойчивость, повысить достоверность информации, надежность, что ведет к улучшению технических характеристик.