Устройство для диагностики объек-tob

Союз Советскик Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ оо 807306Г К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 230379 (21) 2740344/18-24с присоединением заявки йо(51)М. Клз6 06 Г 11/22 6 05 В 23/02 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(72) Автор изобретения Кр ов а и ордеут инженеа(54) УСТРОЙСТВ дущие моме 5 0 5 Московский ордена Лен Красного Знамени инст транспо1Изобретение относится к вычисли тельной технике и может быть использовано при диагностирования 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 коммутатор подключен к входу эталонной модели объекта, вход счетчика через 1 блок поразрядного сравнения подключен к выходу модели, а выход - к входу Юлока индикации, вход задающего генератора соединен с выходом блока управления 1 1. 20Устройство 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 3 состояний объектов в бу нты 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, регистрации и отображения. Выходы блока преобразования через коммутатор подключены к входам блоков задания масштабных коэффициентов, скоростей изменения параметров, выходы которых присоединены к вычислительному блоку, блокам регистрации и отображения. Устройство позволяет прогнозировать изменение состояний технических объектов по заранее 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 воспроизводимы.Недостатком устройства являетсянизкая достоверность результаТовдиагностирования из-за методическихошибок, образующихся при составленииматематических моделей сложных объектов, а также из-эа невозможностиполного учета в задаваемых жесткихпрограммах случайных Факторов и специфических особенностей эксплуатации исследуемых объектов.Цель изобретения - повышение дос 10товерности результатов диагностирования.Поставленная цель достигаетсятем, что устройство, содержащее модель объекта, последовательно соединенные блок задания начальных значений параметров, первый дешифратор, блок памяти, коммутатор и последовательно соединенные блок компараторов, вычислительный блок иблок индикации, дополнительно содержит последовательно соединенные блокзадания скорости, реле времени,генератор стробирующих импульсов ипоследовательно соединенные второйдешифратор и блок интеграторов, второй вход которого подключен к первому выходу генератора стробирующихимпульсов, а выход - к второму входукоммутатора, соединенного выходомчерез модель объекта с входом блокакомпараторов,а третьим входом - свторым выходом генератора стробирующих импульсов, второй вход которогоподключен к второму выходу блокакомпараторов, а вход второго дешифратора соединен с вторым выходомблока задания скорости,На чертеже представлена структурная схема устройства для диагностикиобъектов.Устройство содержит блок 1 задания 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 импульсов, модель 10 объекта, блок 11компараторов, вычислительный блок 12и блок 13 индикации.Блок 1 задания начальных значений параметров состоит иэ Релейных 50матриц 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 макетамиэлементов в модели 10.К выходу дешифратора 2 подключен блок 4 памяти,который может быть выполнен на типовых запоминающих элементах, например на Ферритовых сердечникахс ППГ, на операционных усилителях,на МДП - транзисторах и др,Выход блока 4 памяти подключен кпервому входу коммутатора 5, состоя 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 переключений 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 модель5 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 15 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 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 меж.ду элементами полностью учитываются. Это обусловливает высокую достоверность результатов диагностирования. 50Таким образом, применение в устройствефдополнительных блоков позволяет повысить достоверность диагцостирования 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 параметропервый 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 цельюповышения достоверности результатовдиагностирования, устройство содержит последовательно соединенные блокзадания скорости, реле времени, генератор стробирующих импульсов и последовательно соединенные второй дешифратор и блок .интеграторов, второй вход которого подключен к первому выходу генератора стробирующихимпульсов, а выход - к второму входу коммутатора, соединенного выходом через модель объекта с входомблока компараторов, а третьим входом - с вторым выходом генераторастробирующих импульсов, второй входкоторого подключен к второму выходу блока компараторов, а вход второго дешифратора соединен с вторымвыходом блока задания скорости.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР9 627479, кл. 6 06 Е 11/00, 1976,2. Мозгалевский А.В. и Гаскаров Д.В. Техническая диагностика,М., "Высшая школа", 1975, с. 169-170(прототип),. ВНИИПИ Эаказ 293/74 Тираж 756 Подписное Филиал ППП "Патент",г, Ужгород,ул.Проектная,4