Трехканальное резервированное устройство

(19) 15 э(5 Н 05 1000 6 06 Г 110(э ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ Н АВТОРСКОМ ИДЕТЕЛЬСТВ У повьипения надежности устроидый канал введены второйэлемент И и элемент сравнениторого соединены с выходамимых блоков своего и последулов, а выход соелпнен с пертрехвходового элемента И сводующего каналов, второй вхового элемента И соединен с вьконтроля каждого канала, атрехвходового элемента Иэлемента сравнения предыдушвыход трехвходового элементачен к выходу резервируемогоканала. А. В. Ткачен эв, С. В. Шпаг льство СССРЕРВИ- вт. св.целью аюй ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ(56) Авторское свидетеЛ(э 618875, кл. Н 05 К 10976 (прототип). 54) (57) ТРЕХКАНАЛЬНОЕ РГОВАННОЕ УСТРОЙСТВО по(э 618875, отличающееся тем, что,ство, в кажтрехвхоловой я, входы корезервируе. юшего канавы м вхолом его и послел трехвхолохолом блока третий вхолс выхолом его канала,И подклюблока своегоИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при построении дискретных устройств с повышенной надежностью.По основному авт. св.68875 известно трехканальное резервированное устройство, содержащее в каждом канале резервируемый блок, соединенный с блоком контроля, двухвходовый элемент И, к входам которого подключены выходы блоков контроля соседних каналов и мажоритарный элемент, к информационным входам которого подключены выходы резервируемых блоков, элемент ИЛИ и трехвходовый элемент И, входы которого подключены к выходам блоков контроля соседних каналов и резервируемого блока данного канала, а выход - к первому входу элемента ИЛИ, к второму входу которого подключен выход мажоритарного элемента, управляющий вход которого соединен с выходом двухвхолового элемента И 1 .рвУстройство сохраняет работоспособность :ри одной или двух возможных неисправ;юстях в узлах устройства и шинах по передаче сигналов. Однако в случае появления трех неисправностей, две из которых приходятся на блоки контроля и одна на резервируемый блок, а также при от казе всех блоков контроля, устройство теряет работоспособность.Недостатком устройства является его низкая надежность, .50Цель изобретения - повышение надежности устройства.Поставленная цель достигается тем, что в трехканальное резервированное устройство в каждый канал введены второй трехвходовой элемент И и элемент сравне" ния, входы которого соединены с выходами резервируемых блоков своего и последующего каналов, а выход соединен с первым входом трехвходового элемента И своего и последующего каналов, второй вход трехвходового элемента И соединен с выходом блока контроля каждого канала, а третий вход трехвходового элемента И - с выходом элемента сравнения предыдущего канала, выход трехвходового элемента И подключен к выходу резервируемого 15 блока своего канала.Таким образом, если два резервируемых блока работоспособны, то отказы блоков контроля не влияют на работу устройства.На чертеже представлена структурная схема устройства.Устройство содержит в каждом канале резервируемый блок 1, блок 2 контроля, мажоритарный элемент 3, двухвходовый элемент И 4, элемент ИЛИ 5, трехвходовые элементы И 6 и 7, элемент 8 сравнения и шины 9 - 14.Выход резервируемого блока 1 соединен с вхолом блока 2 контроля своего канала и входами элемента 8 сравнения своегои предыдущего каналов. Выход элементасравнения подключен к входам дополнительных трехвходовых элементов И 7 своегои последующих каналов. Третий вход дополнительного трехвходового элемента И 7связан с выходом блока 2 контроля, а выход - с входом резервируемого блока 1.К входам двухвходового элемента И 4и трехвходового элемента И 6 подключенывыходы дополнительных трехвходовых элементов И 7 соседних каналов, Третий входэлемента И 6 связан с выходом резервируемого блокаданного канала, а выход -с первым входом элемента ИЛИ 5, к второму входу которого подключен выход мажоритарного элемента 3, управляющий входкоторого соединен с выходом двухвходового элемента И 4, а информационные входысвязаны с выходами всех резервируемыхблоков 1.При отсутствии отказов в резервируемыхблоках 1 выходы этих блоков через шины 9,11 и 13 объединяются на мажоритарныхэлементах 3 каждого канала. Одна возможная ошибка исправляется в мажоритарномэлементе 3. При этом блок контроля обеспечивает зада нный уровень сигнала навыходе отказавшего резервируемого блока,что исключает его влияние на работу мажоритарного элемента. При двух отказахзаданный уровень сигнала на выходе мажо.ритарного элемента обеспечивается при помощи элемента 4. Одновременно выхол исправного канала через элементы 5 и 6подключается к выходу устройства.Отказы блоков 2 контроля не влияют наработу устройства при условии, что какминимум два резервируемых блока 1 исправны. В этом случае выход отказавшегоблока 2 контроля блокируется элементомИ 7,Устройство работает следующим образом.При исправном функционировании резервируемых блоков 1 информация с выходов этих блоков обрабатывается в мажоритарных элементах 3 обычным образом.Результирующий сигнал с выхода мажори.тарного элемента через элемент 11 Л И 5синфазно во всех каналах поступает навыхолы устройства.;1 опустим, что наступил отказ резервируемого блока. 1 первого канала. При этоминформация на выходе мажоритарного элеснта 3, а, следовательно, и на выхолеустройства определяется информацией вгорого и третьего каналов. В кажлом каналена вхолы элемента 8 сравнения, прелставлянпппс собой послеловательно соелиненныес мм. ор по молулк 1 лва и КЯ триггер, пос 1 упают комбинации с выколов резервируемых блоковсвоего и послелуюшего каналов. В случае отождествления этих ко би115256 Составитель И. Швец Редактор Е. Лушникова Техред И. Верее Корректор Г. Решетник Заказ 6669/45 Тираж 782 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4наций на выходе элемента сравнения присутствует нулевой уровень. При отказе одного или более резервируемых блоков 1 соответствующие элементы 8 сравнения вы работают единичный уровень. Так как элементы сравнений 8 первого и третьего каналов выдадут единичный уровень, то сигнал с выхода блока 2 контроля первого канала через элемент И 7 поступит на отказавший резервируемый блок, обеспечивая заданный уровень сигнала на его выходе. Это исключает влияние отказавшего резервируемого блока 1 на мажоритарный элемент 3.При отказе двух резервируемых блоков 1, например, первого и второго каналов, на выходах всех элементов 8 сравнений будет присутствовать единичный уровень и сигналы с выходов блоков 2 контроля в этих же каналах через элементы И 7 поступят на входы отказавших блоков 1 данных каналов и на входы элементов 4 и 6 третьего канала. Мажоритарные элементы в каналах блокируются выходными сигналами резервируемых блоков, а выход исправного третьего канала через элемент И 6 подключается к первому входу элемента ИЛИ 5, Так как на второй вход элемента 5 поступает заданный уровень сигнала с выхода мажоритарного элемента, обеспечиваемый при помощи элемента 4, то информация третьего канала прохОдит на выход устройства без искажения,Предлагаемое устройство сохраняет работоспособность во всех случаях, что и известное.В случае отказа одного резервируемого блока 1, например, в первом канале и трех блоков 2 контроля, нулевой уровень с выхода элемента 8 сравнения второго канала запретит прохождение сигналов от неисправных блоков 2 контроля второго и третьего каналов через элементы 7. Информация исправных каналов поступает на мажоритарные элементы 3. В то же время отказавший блок 2 контроля первого канала разрешает прохождение на мажоритарные элементы 3 искаженной информации первогоканала. По принципу голосования на выхо.дах мажоритарных элементов, а значит ина выходах устройства появится верная информация второго и третьего каналов.Все другие отказы блоков 2 контроляпри условии исправной работы минимумдвух резервируемых блоков 1 также ненарушают работоспособность устройства.Известное устройство в отличие от предлагаемого теряет работоспособность в следующих случаях: резервируемые блоки исправны, произошел отказ трех блоков контроля; отказал один резервируемый блоки два блока контроля; отказал один резервируемый блок и три блока контроля.Тогда вероятность отказа предлагаемогоустройства меньше вероятности отказа известного устройства на величину ЬО (1) == ЬЯ, которая определяется из выраженияЯ Ч 1 + 9 Ч 1 (1 Ч 1) Ч(1 Чг) + 3 Ч 1 Х20 Х (1 - Ч 1) Чг (1)где Г 1-с 1(т)-вероятность отказа резервируемого блока,=Чгй)-вероятность отказа блока . контроля.Так при вероятности отказа резервируемого блока Ч, = 10и вероятности отказаблока контроля Ч = 10 величина ЬЯ,вычисленная по формуле (1), составит Ы;) == 73 10.Таким образом, предлагаемое устройство обладает более высокой надежностьючем известное.Техническим преимуществом предлагаемого устройства является увеличение егонадежности.Экономическая эффективность состоитЗ 5 в том, что вероятность отказа предлагаемого устройства уменьшается на величину5= 7,3 10 . Это достигается тем, что предлагаемое устройство сохраняет работоспо.собность во всех случаях, что и известное,40а также при отказе трех блоков контроляпри исправных резервируемых блоках и приотказе двух и трех блоков контроля с одновременным отказом одного резервируе.мого блока.