Многоканальное устройство для резервирования замещением

Многоканальное устройство для резервирования замещением

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскин

Социалистическии

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 28.07.80 (21) 2964513/18-24 с присоединением заявки РЙ (23) Приоритет

Опубликовано 15.04.82. Бюллетень JA 14

gl,àòà олубликования описания 15.04 82 (5l )NL. Кл.

G 06 F 11/00

Н 05 К 10/00, 1Ъеудврстеанный квмнтвт

СССР ао делам изобретений н отнрытнй (53) УДК 62-5: 681. 3-. 19

{088. 8) (72) Авторы изобретения

Ю.И.Федоров и С.И.Журавлева (71) Заявитель (54) ИНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕЗЕРВИРОВАНИЯ

ЗАМЕЩЕНИЕМ

Изобретение относится к области" автомати ческого управления и может быть использовано при построении многоканальных резервированных систем повышенной надежности.

Известно устройство для управления переключением скользящего резер" ва, содержащее элементы контроля основнь х блоков, выходы которых подключены через инверторы или непосредственно к входам элементов И"НЕ столбцов матрицы, а выходы элементов контроля резервных блоков непосредственно или через инвертор подключены к входам элементов И-HE строк матриц, выход каждого элемента И-НЕ соединен с коммутатором и с входами всех элементов И-НЕ, стоящих в общих с этим элементом строке и столбце матрицы (1).

Недостатком этого устройства является то, что основные и резервные блоки должны постоянно находить" ся под напряжением питания, что при2 водит к большому потреблению мощности и к снижению показателей надежности резервируемой системы

Наиболее близким техническим ре" шением к предложенному является многоканальное устройство для резервирования земещением, .содержащее в каждом канале резервируемый блок, соединенный с элементом конт" роля, и ключ, соединенный с резервируемым блоком, и элемент ИЛИ"НЕ, выход которого соединен с управляющим входом ключа, инверсный вход каждого элемента ИЛИ-НЕ соединен с выходом элемента контроля в данном канале, а каждый из прямых входовс выходами элементов контроля пред-шествующих каналов (2).

Недостатком устройства является то, что все резервируемые блоки находятся под напряжением питания (в нагруженном резреве), что снижает общую надежность и ресурс системы в целом и приводит к дополнитель3 92073 ному потреблению мощности. Кроме того, при увеличении количества ка" налов увеличивается и количество связей между ними, что понижает об" щую надежность системы. П ри ченение элементов ИЛИ-HE с разным количеством входов снижает степень унификации устройства.

Цель изобретения - повышение надежности, в част ности увеличение 10 ресурса за счет использования только двух блоков многоканального устройства в нагруженном резерве, а остальных блоков — в ненагруженном резерве), снижение потребляемой мощности, а также уменьшение количества связей между каналами и унификация этих связей и примененных элементов.

Поставленная цель достигается тем, что в многоканальное устрой- 20 ство для резервирования замещением, каждый канал которого содержит резервируемый блок,псрвый выход которого соединен с элементом контроля, второй - с сигнальным входом ключа, р а выходы ключей всех каналов обьединены с выходом устройстВа, введен индикатор наличия резерва, з в каждый канал введены элементы И и ИЛИ, формирователь сигнала " 1" и второй ключ, сигнальный вход которого соединен с общей шиной питания, выход " с шиной питания резервируемого бло" ка, управляющий вход " с объединенными первыми входами эг>ементов И и

ИЛИ и с выходом элемента контроля, выход элемента И соединен с управляющим входом первого ключа и с входом формирователя сигнала >1", выход которого соединен с первыми входами элементов И и ИЛИ последую" щего канала, выход элемента ИЛИ соединен с объединенными вторыми вхо" дами элементов И и ИЛИ последующего канала, первые и вторые входы элементов И и ИЛИ первого канала соединены с соответствуюшими входами первоначальной установки устройства, а выходы элемента ИЛИ и формирователя сигнала "1" и последЮ него канала соединены с входами индикатора наличия резерва.

На чертеже приведена блок" схема устройства.

Многоканальное устройство для резервирования замещением содержит 1 идентичных каналов, в каждом из которых содержится резервированный

1 4 блок 1, элемент 2 контроля, первый 3 и второй 4 ключи, элемент И 5, элемент ИЛИ 6, формирователь 7, входы 8 и 9 сигналов первоначальной установки, общую шину 10 питания и индикатор 11 наличия резерва.

Устройство работает следующим образом.

Пусть исправной работе резервируемого блока 1 соответствует сигнал

"1" на выходе элемента 2 контроля, а отказу соответствует сигнал "0", сигнал 1" на управляющем входе кг>юча 4 является открывающим, а сигнал "1" на управляющем входе клю" ча 3 - закрывающим. П ри подаче напряжения питания на общую шину 10 все резервируемые блоки 1 оказываются отключенными, так как ключи 4 закрыты из-за отсутствия сигналов на выходах элементов контроля 2.

Включение устройства производится одновременной подачей си гналов первоначальной установки длительно тью Т,>, на выходы 8 и 9. Для обеспечения надежного включения устройства сигналы первоначальной установки должны соответствовать единично- му сигналу элемента 2 контроля и иметь длительность „, большую суммарного времени включения резервируемого блока 1 и срабатывания элемента 2 контроля.

Сигнал первоначальной устанонки открывает ключ 4, который подает напряжение на шину питания резервируемого блока 1, Элемент 2 q контроля выдает =èãíàë "1, conòветствующий исправной работе блока 11. На выходе элемента И <., появляется сигнал 1, так как "1 присутствует на обоих его выходах.

На выходах элементов ИЛИ 6,...> каналов также появляется сигнал "1"

По окончании сигналов первоначальной установки ключ 4 удерживается в открытом состоянии за счет си гнала н1" с выхода элемента 7., контроля„ в результате чего резервируемый блок 1 ., в первом начале остается включенным, сигналы 1 на выходах элементов Г!ЛИ 6 ... N. каналов сохраняются за счет того же сигнала "1" с выхода элемента 2 контроля, а си гнал на выходе элемента И 5„переходит из "1" в 0", так как снимается сигнал "1" первоначальной установки с его второго входа. В результате от крывае. ся ключ 3, и выходные сигналы резервируемого блока 1 поступают на выход устройства. При переходе сигнала из "1" в "0" на выходе элемента И 5„ срабатывает формирователь

7, который формирует сигнал длительностью г!, соответствующий единичному сигналу элемента контроля 2 .

Для обеспечения нормальной работы устройства длительность сигналов

7 !... !! должна быть больше сум"

I марного времени включения соответствующих резервируемых блоков l g."N и срабатывания элементов контроля . 2 г ... 1, Ключ 4g во втором канале открывается, напряжение поступает на резервируемый блок 1, после чего элемент контроля 2 выдает на выход си гнал "1".

С появлением на выходе формирователя 7 сигнал "1" на выходе эле мента И 5 также появляется сигнал

"1", -который закрывает ключ 3, и сигналы включающегося резервируемого блока 1 на вход устройства не поступают.

Формирователь 7 при переходе сигнала на его входе из "0" в "1" не срабатывает, и все последующие каналы остаются не. включенными. Та" ким образом, после подачи сигналов первоначальной установки образует" ся пара работающих резервируемых блоков 1 и в первом и втором ка. налах. На выход устройства поступают сигналы резервируемого блока 1 первого канала. В,остальных каналах резервируемые блоки отключены, т.е. являются ненагруженными резервом, При отказе любого иэ резервируемых блоков 1 „ и lg происходит отключение этого блока и образование новой пары работающих резервируемых блоков. Например, пусть отказал резервируемый блок 1 < в первом канале.

При этом на выходе элемента 2 контроля появляется сигнал "0", соответст вующий неисправности резервируемого блока 11, ключ 4 1 закрывается и отключает напряжение питания с это" го блока. Сигнал "1" с выхода элемента ИЛИ 6 также снимается, вследствие чего на выходе элемента И 5 появляется сигнал "0", который от" крывает ключ Зг! во втором канале, и сигналы резервируемого блока 1 О поступают на выход устройства. Сигналы "1" на выходах элементов ИЛИ

5 ! о

S0

6 g -- сохраняются за счет сигнала н1н с выхода элемента контроля 2 исправного работающего втор го кана . ла. При переходе сигнала из "1" в

"0" на входе формирователя 7 послед ний срабатывает и выдает сигнал "1" на управляющий вход ключа 4 и на первый вход элемента И 5g, В результате происходит открывание ключа 4 и подключение напряжения питания к резервируемому блоку 1 третьего канала, а на управляющий вход ключа 3З с выхода элемента И 53 поступает закрывающий сигнал "1", который запрещает прохождение сигналов включающегося блока l 3 на вход устройства.

По о кон чании си гнала "1" с формирователя 7 си гнал "1" на управляющем входе ключа 4 и на первых входах элементов И 5 и ИЛИ б поддерживается за счет сигнала "1" с выхода элемента 2 контроля, Таким образом, работает пара каналов второй и третий, причем> к выходу устройства подключен только резервируемый блок 1, неисправный резервируемый блок 1 „в первом канале отключен, отключенными остаются и все остальные блоки.

Если же включающийся резервируемый блок 1 в третьем канале окажется неисправным, т.е. элемент конт" роля 2 Ъ выдает сигнал 10", то поспе окончания сигнала "1" с формирователя 7 на управляющем входе ключа 4, через который подается питание на резервируемый блок 13, и на первом входе элемента И 53 появитcR сигнал "0", Ключ 43 закрывается и отключает напряжение питания с неисправного резервируемого блока

1-. На выходе элемента И 3 сигнал из "0" переходит в "1", при этом срабатывает формирователь 73 и выдает сигнал "1" на включение резервируемого блока 1< в четвертом канале.

Таким образом, образуется пара работающих каналов второй и четвертый. Аналогично происходит-последовательное включение каналов нагруженного резерва при отказе любого из работающих каналов, при этом, если резервируемый блок 1 во включающемся канале окажется неисправным, то этот блок отключается, и происходит включение следующего блока до тех пор, пока не образуется пара исправных каналов, 920731

Устройство обеспечивает выдачу сигналов потребителю до тех пор, пока остается исправным хотя бы один блок, при этом время переключения устройства на работу от блока, являюще гося на груженным рез ер вам, определяется только быстродействием элементов 2 контроля, ло ги чес ких элементов И 5 и ИЛИ 6 ключей 3, подключение же ненагруженного резерва в режим нагруженного резерва на работе потребителя не отражается, так как сигнал запрета на ключ 3 включающегося канала поступает раньше, чем включается резервируемый блок 1 в этом канале.

Вы ход ны е си гналы зле ме нта ИЛИ 6 и формирователя 7 последнего канала используются для индикации состояния работы устройства, которая осуществляется в индикаторе 11. С выхода элемента ИЛИ 6 на первый вход индикатора 11 сигнал н1" выдается до тех пор, пока в устройстве имеется хотя бы один исправный канал, из которого индикатор формирует сигнал о работоспособности устройства.

С вйхода формирователя 7ы на второй вход индикатора 11 выдается одиночный си гнал "1" длительностью в момент отказа одного из блоков последней пары каналов, из которого индикатор формируется сигнал, свидетельствующий в том, что в устройстве остался только один исправный блок.

Применение предложенного изобретения позволяет автоматически определить и отключить неисправные блоки, после чего без нарушения работы устройства может быть произведена замена или ремонт отказавших блоков с последующей у стано в кой и сходно го режима работы, Экономический эффект от применения изобретения может быть получен за счет повышения надежности, увеличения ресурса работь1 устройства и снижения потребляемой можности благодаря использованию в нагруженном резерве только двух каналов из

М, .а остальных каналов - в ненагруженном резерве. По быстродействию предлагаемое и известное устройства равноценны, так квк при отказе в одном из работающих резервируемых блоков на выход устройства подключаются

10 формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 545985, кл. G 06 F 11/00, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

N 546887, кл. G 06 F 11/00, 1974 (прототип) .

35 ао

50 выходные сигналы блока, находящегося в на груже нном рез ер ве, и время этого переключения определяется только быстродейст вием элемента контроля, логических элементов И и ИЛИ и ключа. Кроме того, уменьшение количест. ва связей и унифи кация этих связей и примененных элементов в каналах многоканального устройства также дают экономический эффект при изготовлении.

Многоканальное устройство для резер вирования замешением, каждый канал которого содержит резервируемый блок, первый вход которого соединен с элементом контроля, второйс си гнальным входом ключа, а выходы ключей всех каналов объединены с выходом устройства, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введены индикатор наличия резерва, а в каждый канал введены элементы И и ИЛИ, формирователь сигнала "1п и второй ключ, сигнальный вход"которого соединен с общей шиной питания, выход - с шиной питания резервируемого блока, управляющий вход — с объеди нен ными пе рвыми входами элементов И и ИЛИ и с выходом элемента контроля, выход элемента И соединен с управляющим входом первого ключа и с входом фор ми ро ват ел я си гнала " выход которого соединен с первыми входами элементов И и ИЛИ последуюшего канала, выход элемента ИЛИ соединен с объединенными вторыми входами элементов И и ИЛИ последующего канала, первые и вторые входы элементов И и ИЛИ первого канала соединены с соответствующими входами первоначальной установки устройства, а выходы элемента ИЛИ и формирователя сигнала

"1" и последнего канала соединены с входами индикатора наличия резерва,