Устройство для диагностики системы программного управления

Устройство для диагностики системы программного управления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сфюэ Советскнх

Сецналнстнческн х республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< о 634241 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 0204.76 (21) 2344732/18 — 24 с присоединением заявки,% (51} М. Кл.

505 В 23/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53} УДК 621.396 (088.8) (43) Опубликовано 25.1178.Бюллетень РЙ 43 (45) Дата опубликования описания 26,1178 (72) Авторы изобретения ю. н. камынин, A. м. кащич и н. и. Матвиенко

Конотопский ордена Трудового Красного Знамени электромеханический завод Красный металлист (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ СИСТЕМЫ

ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано

s дискретных системах управления технологическими процессами.

Известно устройство для программного управления, содержащее блок задания, сравнивающий блок, блок логической обработки, исполнительный элемент и блок индикаторов (1 . Недостатком данного устройства являет10 ся отсутствие контроля системы в процессе работы.

Известно также устройство, содержащее коммутирующие элементы и блок логики, позволяющее диагностицнровать контролируемую систему {2j- Его недостатком является отсутствие блоков памяти, задержки и программного блока, что приводит к невозможности определения сложных отказов.

Наиболее близким техническим решением является устройство для диагностики системы программного управления, содержащее блок индикации и блок обработки информации, один из входов которого соединены с выходами блоков ввода, и прямой и инверсный выходы соответственно через одни из входов двух приемников информации и первый элемент ИЛИ соединены с одними нз входов блока вывода, блока памяти н блока задержки, вторые и третьи входы которых подключены соот-. ветствено к выходу программного блока и блока задания опорного напряжения, а одни из выходов блока вывода блока памяти и блока задержки соединены со входами второго элемента

ИЛИ, с которым соединен выход третьего приемника информации, один из входов которого подключен к выходу инвертора, а выход второго элемента

ИЛИ соединен через блок контроля со входом программного блока, причем вторые входы блока памяти и блока sa-. держки подключены к сортветствующим входам блока ввода (3J. Его недостатком является низкая достоверность контроля.

Целью изобретения является повьхаение достоверности контроля, что достигается тем, что в известном устройстве установлены третий и нетвертый элемент,"", ИЛИ, четвертый приемник,информации и два элемента НЕ, причем один из выходов блока обработки информации и выход первого элемента ИЛИ соединены соответственно через элементы НЕ со входами третьего элемента

ИЛИ и непосредственно подключеиы Ко

634241 входу четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен со вторым входом третьего приемника информации, а выход третьего элемента ИЛИ подключен к одному из входов четвертого приемника информации, второй вход которого соединен с выходом програм5 много блока, соединенного также со входом инвертора, с другими входами первого, второго приемников информации и блока обработки информации, а его выход подключен ко второму

)0 элементу ЙЛИ, выходы третьего и четвертого приемников информации соединены с блоком индикации, другие входы которого подключены к выходам двух элементов НЕ, соединенных со l5 входами третьего элемента ИЛИ.

Устройство по данному изобретению иллюстрируется фигурами 1 и 2, где на фиг. 1 представлена блоксхема устройства, а на фиг. 2 — таб- 20 лица состояний.

Устройство содержит . блоки 1 ввода и 2 вывода информации, блоки 3 памяти и 4 задержки, блок 5 обработки информации, первый и второй 25 элементы 6 и 7 ИЛИ, элемент 8 НЕ, программный блок 9, блок 10 задания опорного напряжения, блок 11 контроля, блок 12 индикации, приемники 1316 информации, третий и четвертый эле-30 менты 17 и 18 ИЛИ, элементы 19 и 20

НЕ, индикаторы 21.

Блок ввода 1 предназначен для ввода входных переменных и обеспечивает на своем выходе получение прямого и инверсного значений данной переменной.

Блок вывода информации 2 состоит из нескольких самостоятельных выхоцных каналов, предназначенных для управления механизмами технологичес40 кого объекта в соответствии с заложенной в программный блок 9.программой.

Блок памяти 3 состоит из нескольких элементов память (на чертеже не показаны) с входами включения и 45 отключения.

Блок задержки 4 состоит из нескольких элементов задержка (на чертеже не показаны) с программными входами включения. 50

Блоки вывода информации 2, памяти

3 и задержки 4 включают в себя элемент И, дополнительный приемник информации и сигнальный блок, предназначенный для контроля и указания места 55 неисправности соответствующего блока (на чертеже не показаны) .

Все приемники информации 13-16, asляются элементами с ключевой характеристикой, содержащие. вход ввода 60 .информации и программируемый вход.

Блок обработки информации 5 состоит из приемников информации, выходы которых объединены элементом ИЛИ-НЕ и имеют прямой и инверсный выход. 65

Программный блок 9 содержит (на чертеже на показаны) задающее устройство, например привод, распределитель и т.д., и программоноситель (переносчик информации), например. осветительная лампа, магнит, воздушный поток, прошивочные провода ферритовых ячеек и т.п. Воспринимающим элементом приемника информации может использоваться соответственно Фотодиод, фототриод, фотосопротивление, геркон, ферритовые ячейки и т.п.

Одни из входов (p иф,р> ирр,р. нр ) приемников блока обработки информации 5 подключены соответственно к прямому и инверсному выходу блоков ввода 1. Прямой и инверсный выходы блока обработки информации 5 соединены соответственно с одними из входов приемников информации 13 и 14, выходы которых через элемент ИЛИ, б подключены к одним из входов блоков вывода 2, памяти 3 и задержки 4. Вторые и третьи входы блоков вывода 2, памяти 3 и задержки 4 соединены соответственно с блоком задания опорного напряжения 10 и выходом программного блока 9.

Прямой Вход блока обработки информации 5 и выход элемента ИЛИ б непосредственно соединены со входами элемента ИЛИ 17 и через элементы

НЕ 19 и 20 подключены к другому элементу ИЛИ 18. Выходы элементов ИЛИ

17 и 18 соединены с одним из входов приемников информации соответственно 15 и 16» Вторые входы прием ников информации 15 и 16 подключены соответственно через элемент HE 8 и непосредственно к выходу программного блока 9, соединенного также со вторым и входами приемников информации 13, 14 и блока обработки информации 5.

Выходы элементов HE 19 и 20, соединенные со входами элемента ИЛИ 18, подключены к блоку индикации 12, с которым также соединены выходы приемников информации 15 и 16, связанные с входами элемента ИЛИ 7, выход которого подключен ко входу блока контроля 11.

Одни из выходов блоков вывода 2, памяти 3 и задержки 4 предназначены для выдачи информации о контроле своих блоков и подключены через элемент

ИЛИ 7 к блоку контроля 11.

Блок контроля 11 обеспечивает остановку задающего устройства программного блока 9 в случае неисправности блоков ввода 1, блока обработки информации 5, элемента ИЛИ 6, приемников информации 13 и 14, а также выхода из строя блоков вывода 2 памяти, 3, задержки 4 и сигнализации о неисправности работы устройства. Выход блока контроля 11 соединен со входом программного блока 9.

634241

Приемники информации 13 и 14 предназначены для программирования функции дизъюнкция и конъюнкция над входными переменными, поступающими с блоков ввода 1,которые обрабатываются в блоке обработки информации 5 по програм-. ме, заложенной в программном блоке 9.

Таблица состояний (фиг. 2) имеет 5 строки входные,Р,,...р,,...р„для программирования функций элементов И и ИЛИ, контрольную Х и столбцы

S +Я

Входные строки предназначены для )О программирования значений входных переменных, На каждую переменную предусматривается две строки — одна р используется для программирования прямого значения переменной, а вторая р — инверсного.

Строки элементов И и ИЛИ предназначены для настройки выхода с блока обработки информации 5 на реализацию операции конъюнкция или дизъюнкция, причем в каждом столбце программируется выполнение только одной операции.

Контрольная строка Х г- предназначена для программирования йеременной

Х, настроенной для контроля блоков ввода 1, блока обработки информации 5, приемников информации 13 и

14, элемента ИЛИ 7 и целостности взаимосвязей между ними.

Неисправности указанных блоков приемников информации и элемента ИЛИ 7 могут привести к потере общей работоспособности или нарушению алгоритма функционирования устройства по входу и выдаче ложных команд управления на исполнительные механизмы. 35

Каждый столбец 5, + З ), таблицы состояний соответствует одному из состояний устройства (такту его работы).

Программирование таблицы состояний 40 заключается в образовании в ней то.,пологии, которая разрешает или запрещает прохождение сигнала и ведется в соответствии с алгоритмом управления конкретного технологического процесса.

Работа устройства заключается в непрерывном перемещении во времени каждого столбца программных таблиц состояний, записанных в программном блоке 9, одновременно по всем программируемым в данном столбце строкам.

При этом происходит сравнение фактического входного слова А,„рс(р р р ) на выходах блока обработки информации 5 с про гр аммным, з адан ным в каждом столбце таблицы состояний.

Если фактическое входное слово соответствует программному, то на выходе элемента HJIH 6 появится сигнал, который поступит на вход блоков вывода 2, памяти 3 и задержки 4. Те блоки, ко- 60 торые запрограммированы на данном столбце таблицы состояний от блока программирования 9, пропускают сигнал в блоки вывода 2, памяти 3 и задержки 4.

Контроль работоспособности блоков ввода 1, обработки информации 5, приемников информации 13 и 14, элемента HJIH б, а также целостности взаимосвязей между ними производится в двух состояних работы устройства при использовании двух способов диагностирования.

В первом состоянии, то есть когда устройство переходит из одного состояния в другое производится контроль исправности блока обработки информации 5 (прямой выход), элемента ИЛИ

6, приемников информации 13 и 14 на отсутствие в них отказов, вызывающих постоянные сигналы 1 на их выходах. Приемник информации 15 в данном состоянии работы устройства с помощью элемента НЕ 8 программируется по одному иэ своих входов для приема инФормации по другому входу от прямого выхода блока обработки информации 5, элемента ИЛИ 6, приемников информации 13 н 14 через элемент ИЛИ 17.

При наличии неисправности типа постоянного сигнала 1 указанных выме блокса.,элемента и приемников ин" формации, приемник информации 15 выдаст сигнал через элемент ИЛИ 7 блоку контроля 11, который остановит работу программного блока 9. При этом, блок контроля 11 сигнализирует о неисправности, а блок индикации 12 высветит и-:формацию, что останов работы устройства произошел между тактами

pro работы, соответствующими зоне неисправностей устройства. Под зоной неисправностей в данном состоянии работы устройства подразумеваются неисправности типа постоянного сигнала 1 на прямом выходе блока обработки информации 5, элемента ИЛИ

6, приемников информации 13 и 14.

Соответствующий выключенный (обесточенный) индикатор блока индикации

12, соединенный через элемент НЕ

19 е выходом блока обработки информации 5 или — через элемент НЕ 20 с выходом элемента ИЛИ 6, определяет неисправный узел. Под узлом подразумевается сменная конструкционно-функциональная едчница иэделия (субблок), обусловленная разбиением функционаЛьной схемы на. конструктивные узлы, с целью увеличения ремонтопригодности изделия. таким образом, диагностирование указанных выше неисправностей осуществляется аппаратным способом между тактами работы устройства.

Во втором состоянии работы устройства при контроле исправности блоков ввода 1, обработки информации 5 (пря» мой выход), элемента ИЛИ 6 и приемника информации 13 на отсутствие в, ннх отказов, вызывающих постоянные б 34241

45 сигналы 0 на их выходах, а также нарушение взаимосвязей между ними производится на определенных тактовых состояниях работы устройства, напри.— мер, Ь + 5, то есть программноаппар тным способом.

Контроль указаннйх неисправностей при данном способе контроля осуществляется с помощью элементов ИЛИ 18, НЕ 19 и 20, приемника информации 16 и теста, приведенного на фиг. 2. При этом, на приемники информации блока обработки информации 5, связанного с блоками ввода 1, последовательно на каждом такте работы устройства в режиме контроля подаются тест-сигналы 11 (фиг. 2). При исправном !5 состоянии блоков ввода 1, обработки информации 5 (прямой выход) воздействие данного теста ll при любых состояниях A, P », .«ф, приводит к появлению сигнала, 1 на прямом 20 выходе блока обработки информации 5, который будет инвертирован элементом

НЕ 19 и не поступит через элемент

ИЛИ 18 на приемник информации 16.

При выходе из строя хотя бы одного,ц из блоков ввода 1, таким образом, что на их выходах будут присутствовать постоянные сигналы 0, приведет к появлению сигнала 0 на выходе блока обработки информации 5, который З0 через элементы НЕ 19, ИЛИ 18 поступит на один из входов приемника информации 16, второй вход которого запрограммирован на данном такте для контроля от блока программирования 9.

Приемник информации 16 сработает и выдаст сигнал через элемент ИЛИ 7 на блок контроля 11, который остановит работу программного блока 9 и сигнализирует о неисправности. При этом, индикатор блока индикации 12, связанный с приемником информации

16 укажет, что останов работы устройства произошел при выполнении контрольного теста ll, локализовав тем самым зону неисправностей. A второй индикатор блока индикации 12, соединенный с прямым выходом блока обработки информации 5 через элемент НЕ 19, укажет на неисправный узел.

Обнаружение неисправностей типа постоянный сигнал 0 на прямом выходе блока обработки информации 5, элемента ИЛИ 6, приемника информации

13, а также обнаружение нарушения взаимосвязей в блоке обработки инФормации 5, между элементом ИЛИ 6 и приемником информации 13 производится аналогично описанному выше. Отличие состоит лишь в том, что для обна- 60 ружения неисправностей типа постоянного сигнала 0 на выходе элемен.та ИЛИ 6, приемника информации 13 и нарушения взаимосвязи между ними используют элемент НЕ 20, соединенный с приемником информации 16 через вто рой вход элемента ИЛИ 18. А место иеисправного узла, при этом, укажет соответствующий индикатор блока индикации 12, соединенный с выходом элемента НЕ 20 °

Таким образом, при программноаппаратном способе производится обнаружение неисправностей устройства отличных от неисправностей при àïïàратном способе контроля. Это дает воэможность с помощью индикаторов блока индикации 12, соединенных с приемниками информации 15 и 16, определять зону неисправностей с высокой достоверностью.

Формула изобретения

Устройство для диагностики системы программного управления, содержащее блок индикации и блок обработки информации, одни из входов которого соедйнены"с выходами блоков ввода, и прямой и инверсный выходы соответственно через одни их входов двух приемников информации и первый элемент ИЛИ соединены с одними из входов блока . вывода, блока памяти и блока. задержки, вторые и третьи входы которых подключены соответственно к выходу программного блока и блока задания опорного напряжения, а одни из выходов блока вывода, блока памяти и блока задержки соединены со входами второго элемента ИЛИ, с которым соединен выход третьего приемника информации, один из входов которого подключен к выходу инвертора, а выход второго элемента .ИЛИ соединен через блок контроля со входом программного блока, причем вторые выходы блока памяти и блока задержки подключены к соответствующим входам блока ввода, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля, в Нем установлены третий и четвертый элемент ИЛИ, четвертый приемник информации и два элемента НЕ, причем один из выходов блока обработки информации и выход первого элемента ИЛИ соединены Соответственно через элементы НЕ со входами третьего элемента ИЛИ и непосредственно подключены ко входу четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен со вторым входом третьего приемника информации, а выход третьего элемента ИЛИ подключен к одному из входов четвертОго приемника информации, второй вход которого соединен с выходом програМмного блока, соединенного также со входом инвертора, с другими входами первого, второго приемников информации и блока обработки инфОрмации, à его выход подключен ко второму элементу ИЛИ, вы634241

Составитель В. Дианов

Редактор Д. Мепуришвили Техред Э.Чухик Корректор В. Сердюк

Заказ 6760/45 Тираж 991 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета. Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, r.Óæãîðoä, ул.Проектная,4 ходы третьего и четвертого приемников информации соединены с блоком индикации,другие входы которого подключены к выходам двух элементов НЕ,соединенных со входами третьего элемента ИЛИ.

Источники информации, принятые an внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

Р 300879, кл. G 05 Т 5/18, 1969.

2. Основы технической диагностики. Под ред. П. П. Пархоменко, Э, М., 1976, стр. 105-121.

3. Авторское свидетельство СССР в 512455, кл. G 05 В 23/02, 1974.