Резервированное устройство

Резервированное устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОУСКОМУ Св ТИЗЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (щ 809674

Ф

1 (61) Дополнительное к авт. свмд-ву (22) Заявлено 30. 03. 79(21) 2744074/18-21 р )м. кл.з с присоединением заявки ЙоН 05 К 10/00//

H 03 К 19/42

Государстаеииый комитет

СССР оо дмам изобретений и. открытий (23) Приоритет

Опубликовано 28,02.81.Бюллетень Йо 8

Дата опубликования описания 28.02. 81 (53) УДК 821.3.

062 (088. 8) (72) Авторы изобретения

К. П. Жукаускас и К.-П. Л. Серапинас

Институт математики и кибернетики АН Литовской ССР (71) Заявитель (54) РЕЗЕРВИРОВАННОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к автоматике н импульсной технике и может быть использовано в сложных резервируемых системах.

Известно устройство,. содержащее три канала резервирования, состоящих из резервируемого блока, узла установки, триггера, элементов И, НЕ и мажоритарного элемента (1) .

Недостатком известного устройства является наличие мажоритарного элемента в каждом канале резервирования.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее резервируемые блоки, попарно подсоединенные через ключевые элементы к элементам И и элементам неравнозначностн, первые входы которых подключены к выходу элемента ИЛИ, вторые входык выходам соответствующих ключевых . 2О элементов, а выходы — к фиксирующим элементам, причем выход источника разрешающего сигнала соединен .с соответствующими входами ключевык элементов, а элементы И подключены к элементу ИЛИ через другие ключевые элементы 21 .

Недостатком этого устройства является низкая помехозащищенность, так как резервируемый блок выключаЕт- ЗО ся из схемы. резервирования при,любом случайном сбое, интенсивность которых на порядок выше интенсивности. образов.

Цель. изобретения - повышение помехоустойчивости устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее элемент

ИЛИ, блок эталонного напряжения, три канала резервирования, каждый иэ которых содержит триггер, резервируемый блок, элементы И и неравноэначности, первые входы которых соединены с выходами соответствующих резервируемых блоков, первые три входа элемента ИЛИ соединены с выходами элементов И, а выход является выходом устройства, введены четвертый и пятый элементы И, мажоритарный элемент, а в каждый канал резервирования » функциональная цепь иэ последовательно соединенных блоков текущего среднего значения, сравнения, дополнительного элемента И и линии задержки, включенная между выходом элемента неравноэначности н входс м триггера, вторые входы блоков сравнения и дополнительных элементов И всех функциональных цепей соединены соответственно с выходом блока эталонного

809674

Формула изобретения напряжения и с выходом четвертого и первым входом пятого элементов И, выход последнего из которых соединен с четвертым входом элемента ИЛИ, а второй вход — со вторыми входами всех элементов неравнозначности и вывыходом мажоритарного элемента, входы которого соединены с выходами резервируемых блоков, нулевые выходы. триггеров соединены с входами четвертого элемента И, а единичный выход каждого триггера одного из каналов резервирования соединен с вторым входом одного из первых трех элементов И из другого канала резервирования.

На фиг. 1 представлена схема устройства, на фиг. 2 — временные диаграммы его работы. устройство содержит резервируемые блоки 1-3, мажоритарный элемент

4, элементы И 5-7, триггеры 8-10, элементы 11-13 неравнозначности, блоки 14-16 текущего среднего значения, блоки 17-19 сравнения, дополнительные элементы И 20-22 функциональных цепей, линии 23-25 задержки, дополнительный элемент И 26, элемент

ИЛИ 27, другой дополнительный элемент

И 28, блок 29 эталонного напряжения.

Резервированное устройство работает следующим образом.

В начальный период времени, пока все три резервируемых блока 1-3 работают безотказно (однако с редкими случайными сбоями), триггеры 8-10 находятся в исходном нулевом состоянии и поэтому элементы И 20-22 и 28 находятся в открытом состоянии. Сигналы от блоков 1-3 (фиг., 2 а, б, в), обработанные мажоритарным элементом

4 (фиг. 2 м), беспрепятственно проходят элементы И 28 (фиг. 2 н) и ИЛИ

27 (фиг. 2 и) и поступают на выход устройства, При этом мажоритарный элемент 4 эффективно исключает одиночные некоррелированные сбои Функциональных блоков (фиг ° 2 в — момент времени t2 и фиг. 2 б — момент времени t4) . Элементы 12 и 13 неравнозначности (фиг. 2 д,е) в моменты появления сбоев выдают на выход импульсы, однако эти редкие импульсы недостаточны для того, чтобы блоки 15 и 16 текущего среднего значения (фиг. 2 з, и) накопили потенциал, превышающий потенциал Uz блока 29 эталонного напряжения. Поэтому блоки 18 и 19 сравнения не срабатывают,и устройство продолжает нормально функционировать.

Однако в некоторый момент времени (фиг. 2 а, начиная с момента времени t>) в результате внезапного или параметрического отказа блока 1 резко повышается интенсивность ошибок (фиг. 2 r), причем постепенно повышается потенциал на выходе блока 14 текущего среднего значения (фиг. 2 ж), этот потенциал превышает постоянный уровень Uo, поступающий от блока 29, в результате чего срабатывает блок 17 сравнения (фиг. 2 к) .

Первый импульс с выхода блока 17 сравнения проходит элемент И 20, задерживается линией 23 задержки и примерно в середине интервала между информационными импульсами переводит триггер 8 в единичное состояние (Фиг. 2 л) . После этого закрывают)Ц ся элементы И 20-22, т. е. состояние триггеров 8-10 в дальнейшем уже не может меняться, а также закрывается элемент И 28, т. е. прекращаетвя поступление информационных сигналов

15 на выход устройства от мажоРитаРного элемента 4. В тот же момент триггер

8 открывает элемент И б,и информационные сигналы от заведомо исправного блока 2 поступают через элементы

И 6 (Фиг. 2 с) и ИЛИ 27 на выход устройства, Аналогично предлагаемое устройство перестраивается и при полном отказе любого другого резервируемого блока.

В известном устройстве сбой любого

25 резервируемого функционального блока появится на выходе устройства, а в предлагаемом устройстве сбой на выходе устройства появится только в случае одновременного сбоя двух или трех

30 Резервируемых блоков, причем вероятность одновременного некоррелированного сбоя имеет порядок qz (где q— вероятность сбоя одного резервируемого блока) . Кроме того, в известном

З5 устройстве сбой резервируемого блОка принимается за отказ этого блока и приводит к выключению данного блока из резервированного устройства.В предлагаемом устройстве выключение резервируемого блока из устройства происходит только при полном отказе данного блока или увеличении интенсивности сбоев из-за параметрических отказов данного блока. После отключения одного резервируемого блока вероятность сбоя

45 предлагаемого устройства становится равной g,â то время как в известном устройстве после выключения одного .блока продолжают параллельно работать два резервируемых блока и это повы5О шает интенсивность сбоев целого устройства. Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с известнык отличается повышенной надежностью и помехоустойчивостью.

Резервированное устройство, содержащее элемент ИЛИ, блок эталонно60 ro напряжения, три канала резервирования, каждый из которых содержит триггер, резервирующий блок, элементы И и неравнозначности, первые входы которых соединены с выходами со65 ответствующих резервируемых блоков, 809674

19 псрвые три входа элемента ИЛИ соединены с выходами элементов И, а выход является выходом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, введены четвертый и пятый элементы И, мажоритарный элемент, а в каждый .канал резервирования — функциональная цепь иэ последовательно соединенных бло.ков текущего среднего значения, срав нения, дополнительного элемента И и линии задержки, включенная между выходом элемента неравнозначности и входом триггеров, вторые входы блоков сравнения и дополнительных элементов

И всех функциональных цепей соединены соответственно с выходом блока эталонного напряжения и с выходом четвертого и первым входом пятого элементов И, выход последнего из которых соединен с четвертым входом элемента ИЛИ, а второй вход — со вторыми входами всех элементов неравнозначности и выходом мажоритарного элемента, вхоцы которого соединены с выходами резервируемых блоков, нулевые выходы триггеров соединены с входами четвертого элемента И, а единичный выход каждого триггера одного из каналов резервирования соединен с вторым входом одного из пер-. вых трех элементов И из другого канала резервирования.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 427480, кл. Н 05 К 10/00, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 413484, .кл. Н 05 К 10/00, Н 03 К 19/42, 1971.

809674

ft ft f3tet5 it1 I

Фиг. и

Составитель И. Милокостый

Редактор С. Шевченко Техред И.усталом Корректор М. Выгула

Заказ 465/83 Тираж 900 Поддисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4