Устройство для диагностики и прогнозирования отказов

(9) 83 ОО 02 1)З а ОПИС ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ ТЕЛЬСТ 7/2489(54) У 4 ТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНПРОГНОЗИРОВАНИЯ ОТКАЗОВ(57) Изобретение относитсматике и вычислительной тможет бить использовано длзации и прогнозирований пных и аварийных состоянийтехнических объектов. Цел4ния - расширение областиустройства. Оно содержит 22 тестов, блок 3 аналого-циЬрового преобразования, блок 4 буферной памя- ти, блок 5 памяти словаря неисправностей, блок б вычитания, блок 7 синхронизации, блок 8 инцикации, блок 9 вычисления обратной величины параметра,сумматор 1 О, блок 11 хранения обратных величин параметров, блок 12 вычисления текущей оценки достоверности диагностирования, демультиплексир 13, блок 14 накопления данных, мультиплексор 15, блок 16 деления, первий блок 17 памяти обобщенного параметра, второй блок 18 памяти обобщенного параметра,первый буферный регистр 19, компаратор 20,. второй буферный регистр 21, компаратор 22 знака, триггер 23, блок 24 приращений параметров, блок 25 ножения, блок 26 экстраполяции., б ок 27 памяти прогнозируемоготра. 5 ил.параметров контролируются и сравниваются визуальна с заранее и вестным значением , характеризуюннм наступление отказа в объекте или системе. Ксли любое из инцппируещгх значений превышает значение дп, эта означает возможный отказ в аГъекте через время дТ по причине тай не О исправности, номер 1 которой индицируется вместе с большей 7 дрп.Время ДТ будет равна (сагласна (12)Дтг фн шага прогнозирования, установленнаяпредварительно с помощью переключателя 74 блока 7 управления.Результат умножения поступает вблок 26 экстраполяции. В этот же блокпоступает содержимое первого регистра блока 17 по управляющему сигналу17 к на мультиплексор блока 17. Вблоке 26 вычисляется прогнозное значение среднего коэЛАициента надежности распознавания для 1-й неисправности по формуле (13) . Результатсложения поступает в блок 27 памятипрогнозируемого параметра и запоминается в 1-м регистре по управляющемусигналу 24 блока 7. Блок 24 включаетрегистров 56 памяти по числу неисправностей и мультиплексор 57, Наэтом 1-й шаг этапа "Экстраполяция"закончен,Затем подобным образом выполняютсяостальные шаги этапа Экстраполяция".Номер регистров из блоков 17 и 18,из которых считывается инйармация 25для вычислений по формулам (14) и(13), соответствует номеру выпалляяемого шага . Таким образом, послевыполнения 1 нагов этапа Экстраполяция" все х регистров блока 27 будутзаполнены прогнозными значениями среднего коэААициента надежности распознавания. Таким образом, в блоке 27 будет сформирована матрица прогнозируемых значений обобщенного параметра(//Результат прогнозирования выводится на индикацию зашагов этапа "Индикация" (преключатель 74 в положении Пг). Блок 8 индикации включает 40в себя мультиплексор 58, который каммутирует инЬормацию из блоков 17, 18,27 в зависимости от положения пере ключателя 74, дешифратор 59, выходыкоторого подключены к индикатору 60 45среднего коэ 4 хЬициента надежности распознавания. На дешифратор 61 поступает код номера неисправности 1 (повыходу 26 к блока 7). Выходы дешифратора 61 подключены к индикатору 62 номера неисправности 1Индикаторы. -высоковольтные индикаторы типа ИН. Вкаждом шаге этапа "Индикация" на индикацию выводится информация из -горегистра блока 27 памяти обобщенногопараметра и номер этого регистра (т.е.1номер неисправности, значечие прогнозируемого параметра для которойиндицируется), Значения индицируемых где н - численное значение шага прогнозирования; с - длительность одной смены работы оборудования.Работа устройства закончена,Блок 7 управления включает регистр 63 установки нага прогнозирования (ш = 1-9), элемент ИПИ 64, промежуточный регистр 65, тактовый генератор бб для синхронизации работыустройства прогнозирования и блоковделения, 3-нхадоной элемент И 67 дляразрешения прохождения тактовых импульсов с генератора на двоична-десятичный мнагадекадный счетчик 68, выходы которого подекадно подключенык входам перепрограммируемого узлапостоянной памяти. Ключ на элементеИ 70 разрешает собственно процесспрогнозирования. ППЗУ блока управления режимом программируется в соответствии с временными диаграммами (стиг. 2,3).На Лиг.2 условно обозначено:Т - длительность падэтапа "Запись";тЗ + . - длительность падэтапа"Запись" и "Расчет";в - длительность подэтапов 11 Запись" и "Вычисление";Т, - длительность этапа "Диагностирование".На Лиг.3 условно обозначено:Т - длительность этапа ЗаписьТ , - длительность этапа "Диагностирование";Т- длительность этапов "Диагностирование" и "Разрешение";Т - длительность этапов "Диагнозстирование" и "Прогнозирование";Тц - . длительность предыдущих этапов и этапа "Индикация".ТЙ"Иф 50 55 Длительность всего цикла работы устройства вычисляется следующим образом: Т = 1 сз,где с - длительность одного шага"Суммир ование",Т= Т+ Тб+ ксД,где с - длительность одного шага "Деление" где с - длительность одного шага"Экстраполяция", где сп - длительность одного шага"Индикация",1 Длительность всего цикла диагностирования, учитьвая чистое вр.емя работы устройства,. будет равна Т = ЗТ Поэтому время работы устройства по полному циклу (с учетом прогнозирования и индикации) вычисляется следующим образом: Т : 3т+ т + т . При х 10 и 3 10 Т1 мин.Ф Формула изобретения Устройство для диагностики и прогнозирования отказов, содержащее генератор тестов, блок аналого-цифрового преобразования, блок буферной памяти, блок вычисления текущей оценки достоверности диагностирования, мультиплексор, первый и второй буферные 15 20 25 30 35 40 45 регистры, компаратор, блок памяти словаря неисправностей, блок индикациии блок синхронизации, первый выхьдкоторого подключен к входу запускагенератора тестов, выходы которогоявляются выходами для подключения квходам объекта контроля, второй выход блока синхронизации подключенк стробирующему входу блока аналогоцифрового преобразования, третий выход подсоединен к входу запуска блока вычисления текущей оценки достоверности диагностирования, четвертыйвыход подключен к адресному входумультиплексора, пятый выход подсоединен к первому информационному входу блока индикации, выход блока аналого-циФрового преобразования соединен с информационным входом блока буферной памяти, о т л и ч а ю щ е -е с я тем, что, с целью расширенияобласти применения устройства, в него введены блок вьчисления обратнойвеличины параметра, блок хранения обратных величин параметров, сумматор,демультиплексор, блок накопленияданных, блок деления, первый и второй блоки памяти обобщенного параметра, блок приращения параметров,блок умножения, блок экстраполяции,блок памяти прогнозируемого параметра, компаратор знака и блок вычитания, входом уменьшаемого подключенный к выходу блока буферной памяти,вход записи которого соединен с шестым выходом блока синхронизации, авходы считьвания блока буферной памяти и блока памяти словаря неисправностей соединены с седьмым выходомблока синхронизации, восьмой выходкоторого соединен с адресным входомблока памяти словаря неисправностей,выход которого подключен к входу вы-,читаемого блока вычитания, выходомсоединенного с информационным входом блока вычисления обратной величины параметра, запускающий вход которого соединен с девятым выходомблока синхронизации, десятый и одиннадцатый выходы которого соответственно подсоединены к входам записи и считьвания блока хранения обратных величин параметров,информационный вход которого и информационныйвход, сумматора подключены к выходублока вычисления обратной величины,установочный вход сумматора соединен с двенадцатымвыходом блока син25162 хрониэации, а выход - с входом делителя блока вычисления текущей оценки достоверности диагностирования, соединенного входом делимого с выходом блока хранения обратных величин параметров,а выходом - с информационным входом демультиплексора, подключенного адресным входом к тринадцатому выходу блока синхронизации, а выходом - к информационным входам блока накопления данных, информационные выходы которого соединены с информационными входами мультиплексора, выход которого соединен с входом делимого блока деления, вход делителя которого подключен к четырнадцатому выходу блока синхронизации, пятнадцатый выход которого соединен с входом запуска блока деления,выходом соединенного к информационному входу первого блока памяти обобщенного параметра и к информационному входу второго блока памяти обобщенного параметра; входы записи и считывания которого подключены к шестнадцатому и семнадцатому выходам блока синхронизации соответственно, восемнадцатый и девятнадцатый выходы которого соответственно подключены к входам записи и считывания первого олока памяти обобщенного параметра, выход которого соединен с вторым информационным входом блока экстраполяции, с первым входом данных блока синхронизации и с входом уменьшаемого блока приращения параметров, подсоединенного входом вычитаемого к выходу второго бло- ка памяти обобщенного параметра., который подключен к второму входу данных блока синхронизации, двадцатый выход которого соединен с входом стробирования блока приращения параметров, выходом подключенного к входу множимо 98.98 26го блока умножения, вход множителя которого подключен к двадцать первомувыходу блока синхронизации, а выход -к первому информационному входу блока экстраполяции, подключенного входом стробирования к двадцать второмувыходу блока синхронизации, а выходом - к информационному входу блокапамяти прогнозируемого параметра, выход которого соединен с вторым информационным входом блока индикации, третий информационнЫй вход которого иинформационный вход первого буферного регистра подключены к двадцать третьему выходу блока синхронизации, входстробнрования первого буферного регистра соединен с выходом компаратора,,информационный вход которого и инфор мационный вход второго буферного регистра подключены к выходу первогобуферного регистра, вход управлениязаписью второго буферного регистра соединен с двадцать четвертым выходом 25 блока синхронизации, двадцать пятыйвыход которого подключен к входу записи блока памяти прогнозируемого параметра, вход считывания которого соединен с двадцать шестым выходом блока 3 О синхронизации, двадцать седьмой выходкоторого подключен к стробирующемувходу второго буферного регистра, выходом соединенного с информационнымвходом компаратора знака, стробирующий вход которого подключен к двадцатьвосьмому выходу блока синхронизации,а выход - к входу данных триггера,выходом соединенного с входом логического условия блока синхронизации, 40вход устройства для подключения к выходу объекта контроля подсоединенк информационному входу блока аналого-цифрового преобразования.629898 блок 7 Йуод 17 к выход 18", Вьювд Юж Выход И: выход Л , дыхоо 22ЙЯОО О дьХОЮ И Выход Жи Выход 26/Г ЗИХА 87 К выход 28 и БлоК 77 блоК бЛОК Я блОк 2 БЛОК 2 блок 2 Ф ЕЛОК ЫБлж 2 обЯОК 27 блю 8 Й) благ И)игЗ1 б 29898 тД Алеколийнык остави Коррект РедаИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для распознавания и прогнозирования преданарийных и аварийных5состояний (отказов) сложных технических объектов.Цель изобретения " расширение области применения устройства,На Фиг,1 приведена структурнаясхема устройства; на Фиг.2 и 3 - временные диаграммы его работы; наФиг.4 и 5 - электрическая схемаустройства,На Фиг.1 обозначены: объект 1 контроля, генератор 2 тестов, блок 3аналого-циФрового преобразования, блок4 буФерной памяти, блок 5 памяти словаря неисправностей, блок 6 вычитания, блок 7 синхронизации, блок 8 индикации, блок 9 вычисления обратнойвеличины параметра, сумматор 10, блок11 хранения обратных величин параметров, блок 12 вычисления текущей оценки достоверности диагностирования,демультиплексор 13,.блок 14 накопленияданных, мультиплексор 15, блок 16 деления, первый 17 и второй 18 блокипамяти обобщенного параметра, первый буФерный регистр 19, компаратор20, второй буФерный регистр 21, компаратор 22 знака, триггер 23, блок24 приращения параметров, блок 25 умножения, блок 26 экстраполяции, блок. 27 памяти прогнозируемого параметра.На Фиг,4 и 5 обозначены: первый 28и второй 29 задатчики адреса, первый30 и второй 31 управляемые коммутаторы, первая группа регистров 32, первый мультиплексор 33, группа узлов34 эталонов, второй мультиплексор35, вторая группа регистров 36, третий мультиплексор 37, счетчики 38-40с первого по третий, первый элементИ 41, первый триггер 42, первый элемент ИЛИ 43, второй элемент И 44,группа сумматоров 45, третья группа ре- .гистров 46, четвертый мультиплексор47, первый 48 и второй 49 регистры,второй элемент ИЛИ 50, третий регистр 51, третий элемент ИЛИ 52,четвертый регистр 53, четвертая группарегистров 54, пятый мультиплексор 55,пятая группа регистров 56, шестоймультиплексор 57, седьмой мультиплексор 58, первый дешиФратор 59, индика 55тор 60 среднего коэФФициента надежности распознавания, второй дешиФратор61, ищикатор 62 номера неисправности, регистр 63 установки шага прогно-.зирования, четвертый элемент ИЛИ 64,пятый промежуточный регистр 65, тактовый генератор 66, третий элементИ 67, четвертый счетчик 68, узел 69постоянной памяти, элемент 70 односто.ронней проводимости, с первого по четвертый переключатели 71-74,В устройстве в качестве прогнозируемого параметра используется среднийдиагностический коэФФициент надежности распознавания, Формируемый на основе расчета показателей близостиинФормативного сигнала текущего состония объекта контроля с инФормативнымисигналами, характеризующими одно исправное и 1-1 неисправных состоянийв х-мерном классе состояний,Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии объект контроля находится в покое. В блоке 5хранятся записанные заранее квантованные по времени значения контролируемых параметров объекта, которыехарактеризуют изменение динамики объекта при различных неисправностях,Таким образом, до начала работы длявсей гаммы однородных объектов контроля Формируется матрица 11 А,классов состояний размерностьюх .цс, в -е строки которойзаписываются инФормативные сигналы,квантованныа по1ИнФормативный сигнал по д-му состоянию Формируется из сигналов с Кштатных датчиков объекта .контроля(К = 1, 2, 3 , Као). Т.е. изсигнала Х(с) с одного штатного датчика (К = 1) Формируется инФормативный сигнал А,(Х) с дискретизацией пог Ц = 1 - 1 с). Из сигналов Х(с),У(с) с двух штатных датчиков (К = 2)формируется:информативный сигналА"(Х,У). с дискретизацией по с = (1диана, Иа сигналов Х(с), Т 1 е),Е(с) с трех штатных датчиков (К = 3)Формируется инФормативный сигналА(Х, У, Е) с дискретизацией пос (д = 1-щ с ) и т,д, Для сложныхтехнических объектов часто достаточно использовать 1-3 штатных датчиков,которые индицируют 1-3 основных параметра, достаточно полно характеризующих работоспособность объекта.Необходимым условием является монотонность изменения, параметров, т.е.постепенное качественное изменениепо первому интервалу времени. В бло- ке 12 по столбцам 1. (от 1-го до 1-го) для каждой ячейки иатрицы К" блока 11 вычисляется коэффициент надежности распознавания по Формуле 1 В .11Г 6ее у" . 1 В"1= 10 Коэффициент надежности распознавания фактически определяет точность Наставленного диагноза, т.е, определяет, с какой точностью текущий информативный сигнал отнесен к -му информативному (эталонному) сигналу из класса состояний (по моментам дискретизации 1). Очевидно, что 20 25 но одно из д значений будет максимальным. Оно определяется минимальным значением 1. по данному 1:мако Ми,н1/Ь3, 1 мако1/ь, макоя,50 по каждой изнеисправностей.Затем по управляющему сигналу с блока 7 на мультиплексор 15 сумма М, из узлов 14 блока последовательно (от= 1 до х - А,ако) поступает 1(в блок 16 деления, где вычисляется обобщенный параметрпо формуле Таким образом, в блоке 12 вычисляется коэффициент надежности распо . знавания ло Формуле (5) для всех 1 (при 1 = 1). Управляемый от блока 7 демультиплексор 13 распределяет вычисленное значение ;1 в один из х подблоков блока 14 накопления,соот ветствующего номеру х. 1 икл расчета по первому интервалу квантования Ц1) на этом закончен. Подобным образом происходит вычисление ," по.всем остальным интервалам (от 1 =1 45 до 3 3 МаКС). После перебора всехв блоке 14 накапливается суима(7)Таким образом, для каждого состояния 1 находится средний коэффициент надежности распознавания последовательно по всем 1 ( = 1 - д,ракс)Результат деления поступает в блок 17 памяти обобщенного параиетра. Матрица столбец,принимается за обобщенный параметр для прогнозирования. В блоке 17, такии образом, хранится такая матрица для момента времениТ 1: ТАПодобная матрица составляется для момента работы оборудования Т = = Т= Ти записывается во второй блок 18 памяти обобщенного параметра. С помощью блоков 19-23 определяется монотонность. процесса изменения обобщенного параметра Е, . Это происходитс 1 ьА следующим образом. Все 1 значенийиз блока 17 подаются на первый буФерный регистр 19 и далее на коипаратор 20. Компаратор соединен с блоком 19 таким образом, что после перебора всех х значений обобщенного параметра из блока 17 в блоке 19 останется максимальное из всехзначеАниец о, которое по управляющему сигналу нз блока 7 запишется в блок 21. Затем на блок 19 подаются все 1 значений из блока 18, и в блоке 19 останется иаксимальное значение мВПо управляющему сигналу с блока 7 оно также запишется в блок 21, Далее эти два максимальных значенияА -ВМаКс " Айзакс сравниваются в компараторе 22 знака (по управляющему сигналу с блока 7) . В зависимости от ре зультата сравнена изменит свое состояние триггер 23.Чатем матрица обобщенного параметра; составляется для момента работы оборудования Т = Т 5 = Т, и записывается в первый блок 17 паияти обобщенлого параметра, стирая предыдущее содержание. С помощью бло- . ков 19 и 20 в этой матрице также выделяется максимальное содержимое -скоторое запоминается во второи буферном регистре 21. По управг 1,яющеиу сигналу с блока 7 значение , ААакс8 сравнивается со значениемвв с кбмпараторе 22 знака. Результат сравнения Фиксирует триггер 23.-г-с . ьр причем Если А рв маисмаксмакс-Зртогда на выходе триггера 23 будет сигнал "1" и процесс изменения обобщенного параметра за время Тимм 20(Т т ) + (Тт ) аа 2 т признается монотонным (монотонно убывающим или монотонно возрастающим). В силу того,что анализ и диагностика проводится для постепенных .процессов, 25 выделенные значения ,а во время Т(1 р Т и Тс характеризуют не несколько, а одну конкретную неисправность 1, характерную для этого объекта или системы в моменты вРемени Т(1 р Тбр ТС . 30Если условие (8) не выполняется, т,е. (а,с менЯетсЯ за вРемЯ 2 йТ в разные стороны (как увеличения, так и уменьшения), тогда на выходе триггера 3 устанавливается сигнал "0", запрещающий режим "Прогнозирование".Таким образом, заключение о монотонности процесса изменения обобщенного параметра 11 ,делается по анализу изменения за время 2 Т наибо лее вероятного (максимального) значения среднего коэффициента надежности распознавания (для конкретной неисправности), принадлежацего этой матрице обобщенного параметра.Прогнозирование осуществляется с помощью полинома Ньютона первой степени по обцей формуле Р(Т+,): Р(тп) + и-твом (9) прогнозируемое значение функции;изменение Функции в момент Т;изменейие параметраза последний шаг,где Р(Т) - значение функции в момент Тпш - щаг прогнозирования Наг прогнозирования может быть равен, например, одной смене работы оборудования. Тогда численное значение шага для расчета прогнозируемых значений выразится формулой где ЬТ - дпительность времени, на которое осуществляется прогнозирование;( с , - длительность одной сменыработы оборудования,Для устройства диагностики и прогнозирования отказов формула (9) примет следующий вцп-, ьнгцаГ,- матрица прогиозируамых значений обобщенного параметра(среднего коэффициента надежности распознавания); з ,З; - матрица зиапаиийобобценного параметв- Ра в момент ТИ = Тср- матрица измененийобобщенного параметра за последний шаг,т.е. за время Ув где (1 ; Ир - матрица значений обоб-"рз рценного параметра.вмомент Тр = Тб,н - численное значение шага прогнозирования12 29898 40 11 16Таким образом, значения матрицы1 В накапливаются н к нченкак блока 18, значения матрицы 11 , / накапливаются в 1 ячейках блока 17, Собственно процесс прогнозирования начинается после поступления сигналов считывания в блоки 17 и 18. В блоке 24 определяется величина изменения параметра по формуле (14). В блоке 25 величина приращения умножается на численное значение шага прогнозирования, величина которого подается с блока 7. В блоке экстрапцпяции по формуле (13) находится прогнозируемая величина среднего коэффициента надежности распознавания, которая запоминается в соответствующей ячейки блока 27 памяти прогнозируемого параметра.Прогнозируемое значейие среднего коэффициента надежности распознавания в блоках 24-26 вычисляется последовательно одно за другим по всемТаким образом, расчет прогнозируемого обобщенного параметра проводится зашагов, а матрица л 1 " запоминается в 1 ячейках блока 27; После заполнения блока 27 результат прогнозирования выводится на индикацию в блок 8. Одновременно с индикацией прогнозных значений параметров на индикацию с блока 7 выводится номер той неисправности , для которой индицируется значение прогнозируемого параметра. Таким образом, индикация номера неисправности и прогнозируемого значения параметра проводится также за х шагов. Зная предельное значение, характеризующее наступление отказа в объекте или системе, сравнивают индицируемые значении сАи делают заключение о необходимости замены узлов или профилак.тических работ. надежности распознавания, принимаемый за обобщенный параметр. В предлагаемои устройстве предусмотрена возиожность вывода на индикацию содержимого первого и второго блоков памяти обобщенного параметра, а также предусмотрена возможность смены величинышага прогнозирования, что существен 10 но расширяет функциональные возможности предлагаемого устройства по сравнению с известным.Рассмотрим работу функциональныхблоков устройства (по фиг.4) в соот ветствии с временной диаграммой функцйонирования устройства (фиг.2,3).Цикл работы устройства разбит на три больших этапа. Это "Диагностирование", "Прогнозирование", Индикация". 20 Этап "Диагностирование" делится наподэтапы Запись", "Вычисление" и "Деление". Подэтап "Вычисление" разбит на подэтапы "Расчет" и "Суммирование . Число 1 интервалов квантова ния подэтапа "Запись" равно числу 1шагов подэтапа "Вычисление". Число шагов подэтапов "Расчет", "Суммированне", "Деление" равно числу 1 рассматриваеиых неисправностей. Этап30 Прогнозирование делится на этап "Разрешение" и этап Экстраполяция". Этап "Разрешение" делится на подэтап"Разрешение для режима А (С)" и подэтап "Разрешение для режима В 1. Число шагов подэтапов "Разрешение А (С)","Разрешение В" .этапа "Экстраполяция"равно числурассматриваемых неисправностей, Этап "Индикация" выполняется также зашагов. Общая последовательность работыустройства следующая: этап "Диагностирование" выполняется для моментов времени Т = ТА и Т = Тб. Затем вы 45 полняются два подэтапа: оРазрешение50 55 Еслии характеризует границу работоспособности объекта, то при . подобной экстраполяции можно прогнозировать время отказа устройства (т .е. момент превышения ; Аоп ) вследствие дефекта . Остальные возиожные дефекты объекта также прогнозируются при таком анализе, так как для них тоже рассчитывается средний коэЖициент надежности распознавания Таким образом, определить будущее состояние системы или объекта можно, прогнозируя средний коэффициент А" и "Разрешение В" этапа "Разрешение", Далее снова выполняется этап "Диагностирование" для момента вреи мени Т. = Тс,. а затеи - подэтап Разрешение С" этапа "Разрешение". Если после этого установлена монотонность процесса изменения обобщенного параметра, регистрируемая триггером 23,тогда выполняется этап "Экстраполяция". Далее, результат этапа "Прогнозировение" выводится на индикацию зашагов этапа "Индикация".Если процесс изменения обобщенно-.го параметра неионотонный, то это13 162 также регистрируется триггером 23, и включается этап "Индикация",во время которого выводится на индикацию действительное (а не прогнозное) значение обобценного параметра; из блока 17 - значение обобненного параметра в момент времени Т , а затем из блока 18 - значение обобщенного параметра в момент времени Тб.Режим индикации диагностических показателей устанавливается включением переключателей 72 и 74 в позицию "Д". Установка шага прогнозирования производится переключателем 73.Включение устройства произвоцится переключателем 71. Сигналы, отмеченные на диаграммах условным значком к, являются кодированными, они показаны на диаграммах условно в виде од-. норазрядньх, Вместо показа на диаграммах всего этапа, включающегоодинаковых шагов, показывается 1-й шаг этапа или подэтапа. Сигналы для последующих д(1) шагов являются аналогичными и для упроцения диаграмм на фиг,2 и 3 не приводятся.Работа устройства начинается по команде с блока 7 (выход 1 к) подачей управляющего кода на генератор 2 тестов. Генератор тестов включает две уставки напряжений СВ 1, СВ 2 и два управляемых коммутатора 30 и 31. По сигналу с вьхода 1 к блока 7 разрешается подключение в воду объекта контроля одной из двух уставок (тестовых ступенчатых воздействий), К входу А 1 П подключен датчик объекта контроля, с которого поступает диагностическая информация. По управляюцему сигналу с блока 7 (выход 2) она преобразуется АЦП в цифровой код, который последовательно заносится врегистров 32 блока буферной памяти по управляюцему сигналу с блока 7 (выход 3), Таким образом, формируется квантованный по 3 шагам рабочий информативный сигнал, записанный в регистрах 32. Адресация блока буферной памяти, таким образом, осуществляется сигналом с блока 7 по выходу 3.В блоке памяти словаря неисправностей расположены узпы памяти значений сигнала понеисправностями (дефектам). Это так называемые эталонные значения неисправностей, квантованные также по 1 интервалам. Каждый подблок эталонов организован по 989814 довательно из 1-х регистров каждого 50 изподблокон блока 5. Следовательно, код по выходу 4 к блока 7 в 1-мшаге подэтапа "Вычисление" не меняется, а код с выхода 5 к блока 7 соответствует номеру шага подэтапа 55 Расчет После окончания 1 шаговподэтапа "Расчет" блок 11 заполнен 1.обратными величинами диагностическоймеры расстояния. После выполненияподэтапа "Расчет" начинается 1-й шаг 5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 добно блоку буферной памяти, Информация в каждый подблок записана предварительно с помощью внешних устройств. Общее количество неисправностейопределяется заранее на основе анализа данных о надежности объекта контроля. Это число составляют дефекты, которые когда-либо выявля" лись в данном объекте диагностирования. Количество подблоков блока 5 равно количеству этих дефектов.После записи всей необходимой информации в блок буферной памяти начинается первый шаг подэтапа "Вычисление" (всего нагов 31 3 = 1 ЗаксПервоначально выполняется первьд шаг подэтапа "Расчет". Во время этого происходит считывание информации из 1-го регистра 32 блока буферной памяти через мультиплексор 33 (по управляющему сигналу 4 к блока 7). Этим сигналом подключаются также все первые регистры подблоков 34 к входу мультпйексора 35.Ло управляющему сигналу 5 к блока 7 сигнал с 1-го подблока блока 5 проходит в блок 6 вычитания. В блок вычитания проходит также информация из блока 411 лок 6 представляет собой субтрактор (вьгштатель), в котором вычисляется диагностическая мсра расстояния по формуле (2). Результат из блока 6 подается в блок 9 вычисления обратной величины, который начинает работать по команде блока 7 с выхода 6.Работу блока 9 рассмотрим на примере работы блока 12. Вычисленная величина поступает в сумматор 10,а также записывается в регистр 36 блока 11.хранения обратных величин по управляюцему сигналу 7 с блока 7. Первый шаг подэтала "Расчет" закончен, Затем подобц:и образом вычисляется величина К;1 для 2, 33.-го интервала подэтапа "Расчет". Таким образом, информация считывается после15 16298 подэтапа "Суммирование". Первоначаль ио, в блоке 12 вычисляется коэффициент надежности распознавания по формуле (5).5Блок 12 работает следующим образом. Делимое - величина К = 1/Ь1 записывается в счетчик "1" (38) . Запись происходит по сигналу 8 к блока 7 на.мультиплексор 37 блока 11. Дели:1 3 поступающая из блока 10,. Таким образом, на счетчике "1" (38) записано постоянное число Кл1 Мус1/Ь а число,.= Кв двоич 11 ф 1 15 ном коде поступает, на счетчик "2" (39). Запуск вычислений - по сигналу свыхода 9 блока 7. Операция деления выполняется путем циклического вымаксК," из не=1 читания числа В = Ф1 ма кс записывается число В =К,1.1 Пусковой импульс включает счетчики. В момент обнуления счетчика 2 импульс с его выхода Р повторно введет число В. Этот же импульс поступит на счет 50 чик "3" частного. Процесс периодически повторяется до появления стопового импульса на выходе счетчика "1". С перебросом триггера операция прекращается. Старшие разряда частного,55 с достаточной точностью обеспечивающие результат деления, поступают на выход блока 12. прерывной последовательности, содержащей число А = К,1 импульсов. Импульсы тактирования поступают на элемент И-НЕ 41 стактового генератора из блока 7. управления по выходу 29.В процессе каждого такого вычитания образуется один из импульсов част . ного, которые суммируются счетчиком "3" (40) частного. Делимое обеспечивается счетчиком-делителем "1", имеющим Кщ 1. = А = 1/Ь,1 . В исходном состоянии он заперт сигналом с выхо- а 0 да триггера 42. Счетчик 2 делителя работает в режиме обратного счета.До подачи импульса "Пуск" в счетчик 1698Блок 9 вычисления обратной величи-. ны работает аналогично. Отличие лишь в том, что делителем является число В = К " (в двоичном коде) записываемое в счетчик "2", Делимым является число А = 2 (в двоичном коде), за 1 Описанное постоянно в 1-.й счетчик.Для получения на выходе величины К11/Ь,", ках результата деления, берутся старшие разряды частного. Таким образом, обеспечивается достаточная точность результата деления.Результат деления с блока 12 поступает в демультиплексор 13. В со,ответствии с управляющим кодом (выход 10 к блока 7) результат деления проходит на один из сумматоров блока 14 накопления (номер сумматора соответствует управляющему коду демульти плексора 13). Таким образом, выполняется первый шаг подэтапа Суммирование". Во втором шаге подэтапа "Сум-. мирование" по сигналу 8 к блока 7 на мультиплексор блока 11 в счетчик "1" (38) блока 12 запишется содержимое из 2-го регистра блока 11, Деление в блоке 12,начинается по сигналу "Пуск" с выхода 9 блока 7. Результат деления через демультиплексор 13 по сигналу 10 к блока 7 поступит во 2-й сумматор блока 14, Эта операция повторитсяраз, пока не считается последовательно вся информация из к регистров блока 11. Подэтап "Суммирование" закончен, т,е. заполнены все сумматоров блока 14 накопления в первом шаге подэтапа "Вычисление", На этом первый шаг подэтапа "Вычисление" закончен. Далее аналогичным образом выполняются остальные 1 шагов подэтапа "Вычисление". После окончания подэтапа "Вычисление" в каждые иэ д сумматоров блока 14 1 раз поступит вычи-: сленный коэффициент надежности распознавания, т,е, в каждом сумматоре бло"5 макс ка 14 накапливается сумма И; =по каждой из д неисправностей. Сумматор 10 очищается для приема очередной информации сигналом с выхода 11 блока 7.Затем начинается подэтап "Деление". По управляющему сигналу 13 к с блока 7 на мультиплексор 15 сумма И 1 из сумматоров блока 14 последовательно (от д = 1 до= макс) поступает в блок16 деления, где вычисляется обобщенный параметр по Аормуле (7), Блок 16 деления работает аналогично описанным блокам деления. Отличие лишь в том, что делителем является число В = 3 (в двоичном коде), записываемое в счетчик 2 по сигналу 12 к блока 7. Делимым является число Н", поступающее из блока 14 через мультиплексор 15. Деление начинается по сигналу "Пуск" (выход 14 блока 7), Результат деления записывается в регистры первого блока 17 памяти обобщенного параметра по управляющему сигналу 15 15 блока 7. После выполненияшагов подэтапа "Деление" для каждой неисправности 1 будет подсчитан средний козА- фициент надежности распознавания по формуле (7) и результат записан в ре гистр с номеромблока 17, В блоке 17 таким образом, будет сАормирована матрица-столбец ( ф Й для момента времени Т = Т 1 = Тд, принимаемая за обобщенный параметр, Этап "Диагности рование" закончен. При необходимости содержимое блока 17 может быть выведено на индикацию (включением пере.ключателей 72, 74).30Следующее включение устройства производится через время Т в момент времени Т = Т = Тб, Устройство описанным способом отрабатывает весь этап "Диагностирование". Отличие лишь35 в том, что матрица обобщенного параметра Аормируется в блоке 18 (по управляющему сигналу 16 к блока 7). Последовательность работы остальных блоков аналогично описанной,Затем выполняется подэтап "Разрешение А". ИнАормация из блока 17 считывается по управляющему входу (ныход 17 к блока 7) через мультиплексор 47 и записывается через элемент ИЛИ 64 45 блока 7 в регистр 65 блока 7. Далее информация переписывается в первый буферный регистр 19 (в регистр 48 или 49), Информация из блока 17 считывается последовательно из всех ре-. гистров и последовательно (зашагов) поступает в блок 19. Выходы блока 19 подключены к инАормационным входам компаратора 20, выходы которого подключены к входам разрешения записи регистров 48 и 49 блока 19. В блоках 19 и 20 происходит выделение максимального содержимого из блока 17 за х шагов путем последовательного сравнения содержимого предыцущего регистра блока 17 с содержимым последующего регистра блока 17 (т.е1-й сравнивается с 2-м, 2-й с З-м 1-1-й с "м, -й с логическим "0"). Логический "0" забит на последний инАормационный вход мультиплексора 47 блока 17.Блоки 19 и 20 работают следующим образом. Если число А, записанное в регистр 48, больше числа В, записанного н регистр 49, тогда логическая "1" Аормируемая на выходе компаратора ";", поступает на вход записи регистра 49, разрешая запись следующего числа для сраннения в этот регистр 49. Если число А, записанное в регистр 48, меньше числа В, записанного в регистр 49, тогда логическая "1" Аормируется на выходе компаратора "(" и поступает на вход записи регистра 48, разрешая запись следующего числа для сравнения н этот регистр 48.Таким образом, происходит перебор содержимого всех регистров блока 17, и в одном из регистров 48, 49 будет максимальное содержимое цз блока 17.Но после окончания 1-го шага будут заполнены оба регистра 48, 49. Для стирания ненужной информации в (1 + + 1)-и шаге с выхода мультиплексора 17 в регистр 19 проходит логический 0, подаваемый постоянно на (1.+1)-,й информационный вход мультиплексора 47 блока 17. Так как логический "О" абсолютно всегда меньше максимального содержимого, то после сравнения на компараторе 20 он, по разрешающему сиг налу с компарат ора, запишется в регистр с меньшим содержимым, т.е.сотрет ненужную инАормацию. Таким образом, после окончания (1+1)-го шага в одном из регистров блока 19 будет максимальное содержимое из блока 17, а в другом будет записан логический "0". После окончания (з.+1)-й шага - А,дксиз блока 19 через элемент ИЛИ 50 запишется н регистр 51 блока 21 (по сигналу с выхода 18 блока 7). Этап "Разрешение А" закончен. Далее аналогичным образом выполняется этап Разрешение Б". ИнАормация в этом случае считывается из блока 18 через мультиплексор 55 блока 18 по управляющему сигналу 19 к блока 7. За ъ шагов также происходит выделение