Устройство для диагностики объек-tob
Иллюстрации
Реферат
Союз Советскик
Социалистических
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
807306
Г
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к ввт. свид-ву .(22) Заявлено 230379 (21) 2740344/18-24 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет
Опубликовано 2302.81. Бюллетень № 7
Дата опубликования описания 230281 (51)М. Клз
6 06 Г 11/22
G 05 В 23/02
Государственный комитет
СС,СР по делам изобретений н открытий (53) УДК 621. 396 (088.8) (72) Автор изобретения
В.М. Крылов
Московский ордена Ленина и ордена
Красного Знамени институт инженер транспорта (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ ОБЪЕКТОВ
Изобретение относится к вычисли тельной технике и может быть использовано при диагностировании объектов автоматических и автоматизированных систем управления на этапах их проектирования и эксплуатации.
Известно устройство содержащее эталонную модель диагностируемого объекта, задающий генератор, коммутатор, блок поразрядного сравнения, счетчик, блок управления и блок установки начальных последовательностей, выход которого через коммута-тор подключен к входу эталонной модели объекта, вход счетчика через блок поразрядного сравнения подключен к выходу модели, а выход — к входу Юлока индикации, вход задающего генератора соединен с выходом блока управления (1 1.
Устройство позволяет найти по-. казатели состояния объекта и его работоспособности в некоторый дискретный момент времени.
Недостатком устройства является большая трудоемкость при построении подмножеств возможных неисправностей, исходя из топологии диагностируемых объектов, а также возможность моделирования процессов изменения состояний объектов в будущие моменты времени.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее блок преобразования, коммутатор, блоки зддания масштабных коэффициентов и скоростей изменения параметров, вычислительный блок и блоки управления, 10 регистрации и отображения. Выходы блока преобразования через коммутатор подключены к входам блоков задания масштабных коэффициентов, скоростей изменения параметров, вы15 ходы которых присоединены к вычислительному блоку, блокам регистрации и отображения. Устройство позволяет прогнозировать изменение состояний технических объектов по зара20 нее составленным математическим моделям и заданным программам (2).
Однако составление математических .оделей связано с отображением логических и функциональных связей между элементами объектов. Особенно трудно имитировать функциональные межэлементные связи. Для сложных технических объектов они в математических моделях полностью не восÇ0 производимы.
807306
Недостатком устройства является низкая достоверность результаТов диагностирования из-за методических ошибок, образующихся при составлении математических моделей сложных объектов, а также из-эа невозможности полного учета в задаваемых жестких программах случайных факторов и специфических особенностей эксплуатации исследуемых объектов.
Цель изобретения — повышение дос10 товерности результатов диагностирования.
Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее модель объекта, последовательно соединенные блок задания начальных значений параметров, первый дешифратор, блок памяти, коммутатор и последовательно соединенные блок компараторов, вычислительный блок и блок индикации, дополнительно содер- 20 жит последовательно соединенные блок задания скорости, реле времени, генератор стробирующих импульсов и последовательно соединенные второй дешифратор и блок интеграторов, вто- 25 рой вход которого подключен к первому выходу генератора стробирующих импульсов, а выход — к второму входу коммутатора, соединенного выходом через модель объекта с входом блока компараторов,а третьим входом — с вторым выходом генератора стробирующих импульсов, второй вход которого подключен к второму выходу блока компараторов, а вход второго дешифратора соединен с вторым выходом блока задания скорости.
На чертеже представлена структурная схема устройства для диагностики объектов. устройство содержит блок 1 зада- 40 ния начальных значений параметров, дешифраторы 2 и 3, блок 4 памяти, коммутатор 5, блок 6 интеграторов, блок 7 задания скорости, реле 8 времени, генератор 9 стробирующих им- 45 пульсов, модель 10 объекта, блок 11 компараторов, вычислительный блок 12 и блок 13 индикации.
Блок 1 задания начальных значений параметров состоит иэ релейных 50 матриц и полупроводниковых формирователей сигналов. Выход блока 1 подключен к входу матричного дешифратора 2, который служит для преобразования кодовой информации о значениях элементов диагностируемых объектов в сигналы управления макетами элементов в модели 10.К выходу дешиф ратора 2 подключен блок 4 памяти, который может быть выполнен на типовых запоминающих элементах, например на Ферритовых сердечниках с IIIII, на операционных усилителях, на МДП - транзисторах и др.
Выход блока 4 памяти подключен к первому входу коммутатора 5, состоя- 65 щего иэ транзисторных или оптоэлектронных переключательных схем. К второму входу коммутатора подключен дешифратор 3, служащий для преобразования записываемйх в блоке 7 скоростей изменения параметров объекта в сигналы управления изменением во времени параметров модели 10 объекта.
Реле 8 предназначается для задания временной программы моделирования процессов изменения состояний объекта. С его помощью предварительно устанавливаются требуемые моменты времени, в которые необходимо фиксировать состояния объекта.
Генератор 9 стробирующих импульсов служит для управления процессами интегрирования в блоке 6 и пе- . реключений в коммутаторе 5, к входам которых присоединены его первый и второй выходы.
Модель 10 состоит из макетов элементов, соединенных согласно принципиальной или функциональной схемам диагностируемого объекта. В качестве макетов элементов используются электронные функциональные узлы с переменными во времени или пространстве и управляемыми определяющими параметрами. Макеты служат для имитации процессов изменения свойств и состояний объекта. Для каждого конкретного диагностируемого объекта макеты элементов строятся из типовых функциональных цифровых или цифроаналоговых узлов.
Блок 11 компараторов состоит иэ амплитудных, фазовых, частотных схем селекции и Формирователей импульсов, предназначающихся для установления моментов времени выхода определяющих параметров модели объекта за установленные допуски и ограничения.
Выходы блока 11 подключены к входу вычислительного блока 12 и второму входу генератора 9.
В вычислительном блоке 12 с помощью серийных арифметических устройств определяются численные значения запасов работоспособности объекта по каждому из параметров, изменения во времени которых моделируются.
Блок 13 индикации содержит типовые приборы вывода информации из ЭВМ, включающие, например, алфавитно-цифровые перфорирующие и печатающие машинки, визуальные индикаторы и звуковые сигнализаторы и т.п.
Устройство для диагностирования объектов работает следующим образом.
Исходные значения параметров элементов объекта задаются в виде кодовой информации в блоке 1. Поступающие на вход матричного дешифратора 2 импульсы преобразуются в управляющие сигналы, которые запоминаются в блоке 4 памяти.
807306
Формула изобретения
По командам, подаваемым с реле 8 времени, управляющие сигналы сформированные дешифратором 2 через коммутатор 5 воздействуют на макеты элементов в модели 10 объекта. В результате этого воздействия модель
5 диагностируемого объекта приводится в исходное состояние, соответствующее тому моменту времени, который принят за начало отсчета при моделировании процесса изменения свойств объекта.
В блоке 7 задаются численные значения скоростей изменения параметров элементов диагностируемого объекта.
После преобразования закодированной информации о скоростях дешифратором
3 в блоке 6 осуществляется интегрирование входных напряжений. Пределы времени интегрирования фиксируются с помощью стробирующих импульсов, вырабатываемых генератором 9. Выходы 20 каждого из интеграторов блока 6 через коммутатор 5 подключены к входам соответствующих макетов модели
10. Происходит одновременное моделирование изменения состояний комплек- 25 тующих объект элементов.
Уровни текущих значений определяющих параметров отдельных элементов и объекта в целом контролируются в блоке 11 компараторов. Моменты времени, в которые значения параметров достигают критических или заданных величин фиксируются в блоке 12, после этого вычисляются требуемые характеристики, например запасы работоспособности объекта по отдельным элементам, время до появления параметрических отказов диагностируемого объекта, скорости изменения выходных параметров объекта, выявляются критичные элементы, к изменению 40 состояний которых в наибольшей степени чувствительны выходные параметры объекта и др.
Поскольку используется физическая модель 10 объекта, при изменении свойств все функциональные связи между элементами полностью учитываются. Это обусловливает высокую достоверность результатов диагностирования. S0
Таким образом, применение в устройстве дополнительных блоков позволяет повысить достоверность диагностирования за счет сохранения в модели всех функциональных связей между элементами (узлами, агрегатами, звеньями, подсистемами) реальных объектов АСУ, а также ввиду учета случайных процессов эксплуатации.
Получение достоверных оценок характеристик состояний объектов АСУ приводит к сокращению трудозатрат на выполнение ремонтно-профилактических мероприятий, уменьшает время поиска ненадежных и близких к состоянию отказа элементов, повышает качественные и технико-экономические показатели эксплуатируемых и проектируемых объектов.
Устройство для диагностики объектов, содержащее модель объекта, последовательно соединенные блок задания начальных значений параметро, первый дешифратор, блок памяти, коммутатор и последовательно соединен;ные блок компараторов, вычислительный блок и блок индикации, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности результатов диагностирования, устройство содержит последовательно соединенные блок задания скорости, реле времени, генератор стробирующих импульсов и последовательно соединенные второй дешифратор и блок .интеграторов, второй вход которого подключен к первому выходу генератора стробирующих импульсов, а выход — к второму входу коммутатора, соединенного выходом через модель объекта с входом блока компараторов, а третьим входом - с вторым выходом генератора стробирующих импульсов, второй вход которого подключен к второму выходу блока компараторов, а вход второго дешифратора соединен с вторым выходом блока задания скорости.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. АвторСкое свидетельство СССР
9 627479, кл. G 06 F 11/00, 1976.
2. Мозгалевский A.Â. и Гаскаров Д.В. Техническая диагностика.
М., "Высшая школа", 1975, с. 169-170 (прототип).
ВНИИПИ Эаказ 293/74
Тираж 756 Подписное
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород,ул.Проектная,4