Устройство для диагностирования взаимосвязанных элементов объекта

Устройство для диагностирования взаимосвязанных элементов объекта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к технической диагностике и предназначено для контроля работоспособности объектов, состоящих из взаимосвязанных функциональных элементов. Цель изобретения - расширение области применения за счет диагностики объектов, охваченных обратными связями. Устройство содержит объект 1 диагностирования, группу 2 датчиков допускового контроля, дешифратор 3 состояния элементов объекта и датчиков, блоки 4, 5 и 9 индикаторов отказов датчиков допускового контроля, элементов объекта и работоспособности объекта, элемент ИЛИ 7, ключи 8.1, 8.2, 12, источник 10 эталонного сигнала обратной связи, переключатель 11 режимов работы. Сигналы с группы 2 датчиков допускового контроля поступают на входы дешифратора 3, который в зависимости от команды переключателя 11 обеспечивает расшифровку отказов объекта 1 или датчиков группы 2. Отказ индицируется блоками 4, 5 и 9. При этом ключи 8.1 и 8.2 обеспечивают управление цепью обратной связи объекта 1. 1 з.п. ф-лы, 1 табл, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (П) (50 4 G 05 В 23 02

> -И1В30

ПАИ@Щ- у

Б ЛБУ()1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

13

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А 8ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4336484/24-24 (22) 02.12.87 (46) 15.08.89. Бюл. 1t 30 (72) А.Н.Зюбан и Г.Б.Парамонов (53) 621.396(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 930275, кл. G 05 В 23/02, 1980.

Авторское свидетельство СССР

Р 1441356, кл. G 05 В 23/02, 1987.

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ

ВЗАИИОСВЯЗАНН(1Х ЭЛЕИ,НТОВ ОБЪЕКТА (57) Изобретение относится к технической диагностике и предназначено для контроля работоспособности объектов, состоящих из взаимосвязанных функциональных элементов. Цель изобретения — расширение области применения за счет диагностики объектов, охз 150099 ваченных обратными связями. Устройство содержит объект 1 диагностирова-, ния, группу 2 датчиков допускового контроля, дешифратор 3 состояния элементов объекта и датчиков, блоки

4, 5 и 9 индикаторов отказов датчиков допускового контроля, элементов объекта и работоспособности объекта, элемент ИЛИ 7, ключи 8.1, 8..2, 10

l2 источник 10 эталонного сигнала обратной связи, переключатель ll режимов работы. Сигналы с группы 2 датчиков допускового контроля поступают на входы дешифратора 3, который в зависимости от команды переключателя

11 обеспечивает расшифровку отказов объекта или датчиков группы 2. Отказ индицируется блоками 4, 5 и 9.

При этом ключи 8.1 и 8.2 обеспечивают. управление цепью обратной связи объекта.l. 1 з.п ° ф-лы, 1 табл., 3 ил.

Изобретение относится к технической диагностике и может быть использовано для контроля работоспособности и обнаружения одиночных отказов в объ" ектах, состоящих из взаимосвязанных функциональных элементов.

Цель изобретения — расширение области применения за счет обеспечения диагностирования объектов, охвачен25 ных обратными связями.

На фиг.l представлена схема типового объекта и схема устройства для его диагностирования; на фиг.2 — схема первой секции дешифратора с индикаторами отказов; на фиг.3 — схемы второй и третьей секций дешифратора.

На фиг.l обозначены объект 1 диагностирования с элементами 1.1-1.4, группа 2 датчиков 2.)-2.7 допусково- 35 го контроля, дешифратор 3 состояния элементов объекта и датчиков, блок

4 индикаторов отказов датчиков допускового контроля с индикаторами 4.1

4.7, блок 5 индикаторов отказов .эле- 40 ментов объекта с индикаторами 5.1-5.6 элементы ИЛИ 6.1-6.7 и 7, блок 8 управления цепями .обратной связи объекта с вторым 8.) и третьим 8.2 ключами и =лементом НЕ 8,3, блок 9 индика-45 торов работоспособности объекта с индикатором 9,1 работоспособности и индикатором 9.2 отказа, источник 10 эталонного сигнала обратной связи, переключатель )I с секциями )l.l- 50

1l.3 режимов работы с двумя положениями . Ilа — контроля датчиков и 1)бнормальной работы, первый ключ . 12.

Объект 1 диагностирования состоит .55 из функциональных элементов 1.1-1.4, произвольно соединенных между собой функциональными связями. При этом элементы 1.4 и 1.3 охвачены цепью обратной связи через ключ 8 ° I. Объект

;имеет входы 13 и 14, соединенные с первой )l.! и второй 11;2 секциями переключателя 11 а также выход

l5.

Дешифратор 3 предназначен для преобразования сигналов двоичного позиционного параллельного кода, поступающих от датчиков, в единичные выходные сигналы согласно алгоритму, приведенному в таблице состояний объекта и датчиков. Дешифратор состоит из трех взаимонезависимых секций, соответствующие входы 16-18 которых соединены между собой параллельно и подключены к выходам датчиков„ Дешифратор имеет информационные входы

19-25, выходы секций 26-46 и шины

42-49 питания, подключаемые к третьей секции 1).3 переключателя 11, Первая секция 3.) дешифратора (фиг,2) выполнена на основе диагональной резистивно-диодной матрицы, у которой каждый ее вход 19-25 через соответствующий коммутирующий диод

50-56 соединен только с соответствующим ее выходом 26-32, который, в свою очередь, через соответствующий резистор 57-63 подключен к шине 47 питания секции 3.1 дешифратора.. Вторая

3.2 и третья 3.3 секции дешифратора (фиг.3) выполнены на основе прямоугольных матриц (см.таблицу состояний объекта и датчиков). Секции содержат входы 19-25, выходы 33-46, элементы

НЕ 64, резисторы 65 и коммутирующие диоды 66, Третья секция 3,3 дешифратора снабжена дополнительными выходами 4),42 (см. таолицу состояний объекта и датчиков), к которым подключены индикаторы 5.1 и 5.2, сигна5 1 500998 6

JIHsHpóMï1èå о выходе эа пределы уста-. лентный сигналу обратной связи, от новленной нормы параметров входных источника 10 с помощью ключа 8.2, сигналов, поступающих на объект. управляемого через элемент НЕ 8.3.

Блок 8 управления цепями обратной связи позволяет, посредством ключа 8.1 разрывать обратную связь и подавать на объект сигнал, эквиваУстройство имеет шину питания, соединенную с третьей секцией переключателя 11.

Таблица состояний объекта и датчиков

Сигналы на входах Выходы Значение выходных сигна- Примечание дешифратора дешиф- лов дешифратора

19 20 21 22 23 24 25

У п/п

Ошибка

1-го рода

Секция

3.1

Ошибка

2-го рода

Секция

3.2

Секция

3.3

Устройство работает следующим образом.

Датчики 2.1-2.7 преобразуют контролируемые параметры входных и вы-. ходных сигналов объекта 1 в унифицированные сигналы вида "1" (если параметр в пределах нормальных значений) или "О" (если параметр вышел за пределы нормальных значений), которые двоичным позиционным кодом параллельно поступают на дешифратор 3.

Дешифратор вьщеляет из всего многообразия комбинаций сигналов необходимые комбинации, которые в виде единичных сигналов образуются на соот,ветствующих выходах дешифратора, Для контроля работоспособности датчиков с целью обнаружения в них отказов, обусловленных ошибками t-го рода, при которых отказавшие элемен1 1

2 1

4

6

8 0 1

9 1 О

10 1 1

ll 1 1

12 1 1

13 1 1

14 1 1

15 1 1

16 0 0

17 1 1

18 1 0

19 1 1

20 1 1

21 1 1

1 l 1

1 1 1

0 1 1

1 0 1

1 l. 0

1 1 1

1 1 1

1 1 1

0 0 0

1 0 О

0 0 0

0 0 0

1 1 0

1 1 1

26

27

28

29

1 31

32

1 1 33

1 1 34

1 1 35

1 1 36

1 1 37

0 1 38

1 0 39

1 40

0 О 41

0 О 42

0 0 43

0 0 44

0 0 45

0 0 46

Отказал датчик 2.1

Отказал датчик 2.2

Отказал датчик 2.3

Отказал датчик 2.4

Отказал датчик 2.5

Отказал датчик 2.6

Отказал датчик 2.7

Отказал датчик 2.1

Отказал датчик 2.2

Отказал датчик 2.3

Отказал датчик 2.4

Отказал датчик 2.5

Отказал датчик 2.6

Отказал датчик 2.7

Объект работоспособен

Отсутствует сигнал 13

Отсутствует сигнал 14

Отказал ФЭ 1. 1

Отказал ФЭ 1.2

Отказал ФЭ 1.3

Отказал ФЭ 1.4

40 ты воспринимаются датчиками как рабо-. тоспособные, переключатель 11 устанавливается в положение llа. В этом положении входные сигналы (воздейст" вия) на объект не поступают, питание в дешифраторе подается лишь на секцик

3.1. Индикатор 9.2 индицирует отказ

Если в датчиках нет отказов, обусловленных ошибками 1-го рода, то при отключенных от объекта входных сигналах (Воздействиях) на Выходах датчн ков, а значит, и на информационных входах 19-25 дешифратора образуется кодовая комбинация сигналов в виде

0000000 (все сигналы — логические ну, ли). При этом все диоды 50-56 матрицы становятся открытыми, .от шины 47 питания через резисторы 57-63 и диоды 5055 к входам 19-25 дешифратора текут соответствующие токи, В результате паде-, 1500998

40 ния напряжения на резисторах 57-63 на всех выходах 26-32 секции 3. 1 дешифратора образуются низкие (нулевые) потенциалы и индикаторы 4,1-4.7 отказов датчиков будут выключены. Поскольку питание на секции 3.2-3.3 дешифратора не подано, индикаторы 5.1-5,6 отказов элементов объекта, а также индикатор

9.1 работоспособности объекта будут 10 выключены, индикатор 9.2 отказа объекта включен.

Если в одном из датчиков возникает отказ, обусловленный ошибками

1-ro рода, когда независимо от зна- 15 чепия входного сигнала на выходе датчика образуется логическая единица, то согласно таблице состояний объекта и датчиков высокий единичный" потенциал отказавшего датчика закро- Zp ет соответствующий диоц матрицы (фиг.2), ток через соответствующий резистор 57-63 прекратится и на соответствующем выходе 26-32 секции 3.1 дешифратора образуется высокий по- 25 тенциал, который обусловит включение соответствующего индикатора 4.1-4.7 отказов датчика.

Для технического диагностирования объекта и контроля работоспособ- 30 ности датчиков с целью обнаружения в ннх отказов, обусловленных ошибками 2-го рода, при которых работоспособные элементы воспринимаются как отказавшие, переключатель 11 переводится в положение llб. В этом положении объект приводится в состояние нормального функционирования, питание подается на секции 3.2 и 3.3 дешифратора 3 и на ключ 12.

Если объект 1 работоспособен и входны» сигналы — в пределах нормальных значений, то на выходах всех

II u датчиков образуются сигналы вида 1 которые, поступая на входы 19-25 дешифратора, запирают своими высокими положительными потенциалами все диоды выходной шины 40, диоды перестают шунтировать выход 40, на последнем образуется высокий потенциал вида

"1", который посредством элемента ИЛИ

7 и открытого ключа 12 обусловливает включение индикатора 9.1 работоспособности объекта. При этом ключ 8.1 открыт, ключ 8.2 закрыт, обратная связь между элементами 1.4 и 1.3 зам кнута, индикатор 9.2 выключен, На всех остальных выходах 33-46 дешифратора образуются нулевые потенциалы, Обусловленные протеканием тока через один или несколько открытых диодов 66 дешифратора и падением напряжения на соответс=вующих резисторах 65 секций 3.2 и 3.3 дешифратора. В результате этого все индикаторы отказов выключены.

Если в объекте 1 происходит одиночный отказ какого-либо элеменra, отказ датчика, обусловленный ошибками 2-го рода, или входные сигналы объекта выходят за пределы установленной нормы, то на информационные входы 19-25 дешифратора поступает комбинация сигналов, отличающаяся от комбинации 11lllll, какие-либо диоды 66 шины 40 открываются, через эти диоды и резистор 65 шины 40 протекает ток от входов 48, 49 питания на какой-либо информационный вход

19-25, имеющий низкий потенциал (логический нуль),. напряжение источника питания в основном падает на резисторе 65 шины 40. На выходе 40 формируется низкий (нулевой) сигнал, индикатор 9.! выключается, индикатор 9 ° 2 включается, ключ 8.1 размыкается, обратная связь между элемен= тами 1.4 и 3 разрывается, ключ

8.2 замыкается, источник 1.0 эталонных сигналов подключается к элементу

1.3, объект подготовлен к обнаружению отказов в нем. Дешифратор 3 расшифровывает код состояния объекта и датчиков и обеспечивает включение соответствующего индикатора отказа 4.14.7, 5.1-5.6, При отказе датчика, когда объект фактически работоспособен, единичный сигнал с соответствующего выхода 3339 дешифратора через элемент ИЛИ 7 и открытый ключ 12 поступает на управляющий вход ключа 8.1 и индикатор

9.1. Обратная связь между элементами 1.4 и !.3 не разрывается, индикатор 9.1 индицирует нормальное функцирнирование объекта.

Формула изобpетения

1. Устройство для диагностирования взаимосвязанных элементов объекта, содержащее группу датчиков допускового контроля, дешифратор. состояния элементов объектов и датчиков допускового контроля, блок индикаторов отказов элементов объекта, блок инди1500998 каторов работоспособности объекта, блок индикаторов отказов датчиков допускового контроля, элемент ИЛИ, первый ключ и переключатель режимов работы, первый и второй выходы которого соединены с одноименными управляющими входами дешифратора состояния элементов объекта и датчиков допускового контроля, информационные входы 10 которого соединены с выходами датчиков допускового контроля группы, входы которых подключены к контролируемым выводам элементов объекта, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с це- 15 лью расширения области применения устройства зз счет обеспечения диагностирования объектов, охваченных обратными связями, устройство содержит источник эталонного сигнала об- 20 ратной связи, второй и третий ключи и элемент НЕ, вход которого соединен с управляющим входом второго ключа, входом индикатора работоспособности блока индикаторов работоспособности объекта и выходом перво-. го ключа, управляющий и информационный Входы которого подключены соответственно к второму выходу переключателя режимов работы и выходу эле- 30 мента ИЛИ, входы которого соединены с выходом работоспособности объекта и группой выходов состояний датчиков дешифратора состояния элементов объ.екта и датчиков допускового контРоля, 35 группы выходов состояний датчиков допускового контроля и элементов объекта которого подключены соответствеH

1 но к входам блоков индикаторов отказов датчиков допускового контроля и элементов объекта, выход элемента

НЕ соединен с входом индикатора отказа блока индикаторов работоспособности объекта и управляюшим входом третьего ключа, информационный вход и выход которого подключены соответственно к выходу источника эталонного сигнала обратной связи и выводу устройства для подключения входа обратной связи объекта, который соединен с выходом второго ключа, информационный вход которого соединен с выводом устройства для подключения выхода обратной связи объекта.

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения, первая секция дешифратора состояния элементов объекта и датчиков допускового контроля выполнена на основе диагональной резистивно-диодной матрицы, у которой каждый ее вход через коммутирующий диод, включенный в непроводящем направлении, соединен только с соответствующим выхЬдом матрицы, выходы первой и второй секций дешифратора объединены по схеме ИЛИ и подключены к группе выходов состояний датчиков де.шифратора.

l 500998

Составитель.А.Андерсон

Редактор А.Маковская Техред М.Ходанич Корректор Н.Борисова .Закаэ 4865/42 Тираж 788 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул. Гагарина, 101