Устройство регистрации отказов

/46 06 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ АВТОРСКОМУ 3 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССР У 390529, кл. С 06 Г 15/46, 1973,Авторское свидетельство, СССР В 633030, кл. С 06 Р 15/46, 1978. (54)(57) УСТРОЙСТВО РЕГИСТРАЦИИ ОТКАОВ, содержащее блок датчиков отказов, подключенных выходами ко входам блЬка нормализации, блок регистрации, тактовый генератор, соединенный выходом со входом первого счетчика импульсов, и М каналов, каждый из которых состоит из блока задания номера канала, регистра, первого и второго коммутаторов, подключенных информационными входами к выходам первого счетчика импульсов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены генератор импульсов и элемент ИЛИ и в каждый канал первые, вторые и третьи элементы И, второй и третий счетчики импульсов, триггер, элемент задержки, дифференцирующий элемент, управляемый генератор импульсов, распределитель импульсов и третий коммутатор, подключенный выходами к соответствующим входам элемента ИЛИ, информационными входами - к выходам регистра, а управляющим входом - к входу элемента задержки, к первому выходу распределителя импульсов, к нулевому входу триггера к управляющему входу второго коммутатора и к входу "Запрет, генерации". управляемого генератора импульсов, соединенного входом "Запуск" с управляющим входом первого коммутатора и с вторым выходом распределителя импульсов, связанного входом с выходом дифференцирующего элемента, подключенного входом к соответствующему выходу блока нормализации к первому входу первого элемента И, связанного выходом с первым входом второго элементв. И, подключенного вторым входом к нулевому выходу триггера, авыходом - к счетному входу второго счетчика, связанного сбросовым входом со сбросовым входом регистра, с выходом линии задержки и со сбросовым входом третьего счетчика, й а выходами - со входами третьего элемента И, подключенного выходами к единичному входу триггера и к первому информационному входу регистра, связанного вторыми информационными входами с выходами первого коммутатора, третьими информационными входами - с выходами второго коммутатора, четвертыми информацион.ными входами - с выходами блока задания номера канала, а пятыми информационными входами - с выходамитретьего счетчика, подключенногосчетным входом с выходом управляемого генератора импульсов, причем выход генератора импульсов соединен совторыми входами первых элементов Ивсех каналов, а вход блока регистрации подключен к выходу элемента ИЛИ, 1179374Изобретение относится к вычислительной технике и автоматизированным системам управления и может быть использовано для контроля и регистрации исходных данных для расчета по казателей надежности элементов систем в процессе эксплуатации.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства.На фиг.1 представлена блок-схема устройства; на фиг,2 - временная диаграмма потоков отказов и восстановлений.Устройство содержит блок 1 датчиков отказов, блок 2 нормализации, блок 3 регистрации, тактовый генератор 4, первый счетчик 5 импульсов, генератор 6 импульсов, элемент ИЛИ 7, и 8 каналов, каждый из которых состоит из первого 8 и второго 9 комму О таторов, блока 10 .задания номера канала, регистра 11, первого элемента И 12, второго элемента И 13, второго счетчика 14 импульсов, третьего элемента И 15, триггера 16, дифференци рующего элемента 17, распределителя 18 импульсов, управляемого генератора 19 импульсов, третьего счетчика 20, элемента 21 задержки и третьего коммутатора 22. ЗОДля полной характеристики потока отказов и восстановлений (фиг.2) и расчета показателей надежности (1)- (10) необходимы следующие исходные данные: моменты времени возникновения устойчивых ( 1, ) и самоустра 51няющихся Кс., ) отказов, мбменты времени окончания устойчивых (Со ) и самоустраня 1 ощихся И .) отказов, вреоо,мя восстановления устойчивых (1 ) 4 О31 и самоъстраняющихся ( 1 е ) отказов. Для регистрации моментов временивозникновения отказов, 1 имоментов времени окончания отказов 45о , ос предназначены тактовыйгенератор, первый счетчик (текущеговремени), первый и второй коммутаторы (моментов времени возникновенияотказов и моментов времени окончания 5 Оотказов), блоки вьщеления импульсов,регистры. Для регистрации временивосстановления предназначены дифференцирующие элементы (КС-цепочки), блоки вьщеления импульсов, управляемые 55генераторы импульсов, третьи счетчики (счетчики времени восстановления),Устройство работает следующим1 образом.При возникновении отказа элемента в процессе функционирования системы на выходе соответствующего датчика отказа появляется импульс, длительность которого соответствует времени нахождения данного элемента в состоянии отказа 1. . С выхода1блока 1 датчиков сигналы об отказах поступают в блок 2 нормализации, с соответствующего выхода которого сигнал поступает в соответствующий канал на вход элемента И 12, предназначенного для передачи импульсов с генератора 6 через элемент И 13 на вход счетчика 14 в течение восстановления работоспособности элемента. В дальнейшем полагается, что если длительность времени восстанов 1 ления работоспособности-го элемента объекта(который со 1ответствует длительности импульсов с датчиков отказов элементов контролируемого объекта 1) меньше вы+бранного времени й , то произошелсамоустраняняцийся отказ; если жедлительность времени восстановления1 больше времени 9, то произошелустойчивый отказ. Численное значение с. для различных систем различно, но, как правило, не превышаает,1-2 с. За это время устранение отказа обслуживающим персоналом практически невозможно. Следовательно, сравнение 1, с с является1достаточным для определения характера отказа (устойчивый или сбой).Элемент И 13 предназначен для того, чтобы исключить возможные случаи переполнения счетчика 14. Счетчик 14 предназначен для подсчета импульсов, следующих с генератора 6 в течение времени восстановления. Разрядность счетчика 14 и частота импульсов с генератора 5 выбирается таким образом, чтобы за время с он был полностью заполнен импульсами с генератора 6.Например, при 1 =1 с и частоте импульсов с генератора 6 с=1 кГц разрядность счетчика 14 можно выбрать равной й =10 с точностью 2 Х (1111111111 = 1023), так как в этомлслучае завремя с =1 с на вход счетчика 14 с генератора 6 поступить =ц, с =1000 (импульсов).1179374 Выходы со всех разрядов счетчика 14 соединены с входами элемента И 15, причем количество входов у элемента 15 равно количеству разрядов счетчика 14. При этом, если до окончания 5 восстановления происходит заполнение счетчика 14, то с выхода элемента И 15 передается в регистр 11 сигнал, свидетельствующий о возникновении устойчивого отказа (при отсутствии такого сигнала считается, что возник самоустраняющийся отказ).В исходном состоянии триггер 16 с раздельными входами находится в состоянии "О". С нулевого выхода триггера 16 сигнал поступает на второй вход элемента И 13, обеспечивая тем самым прохождение импульсов вс генератора 6 на вход счетчика 14 во время поступления импульсов на вход элемента И 12. При полном заполнении счетчика 14 сигнал с выхода элемента И 15 поступает на единичный вход триггера 16, переводя его в состояние "1". С нулевого выхода триггера 16 сигнал "О" не позволяет прохождения через элемент И 13 импульсов с генератора 6, предотвращая тем самым переполнение счетчика 14.С выхода блока 2 нормализации З 0 сигнал об отказе элемента поступает также на вход элемента дифференцирования (РС-звено), с выхода которого снимается короткий положительный импульс в момент возникновения отка за элемента 1 ( г, ) и короткий отрицательный ймпульс в момент окончания восстановления 1 Яос.) Распределитель 18 импульсов предназначен для разделения положительных 40 и отрицательных импульсов, поступающих на вход блока. С первого выхода распределителя 18 снимаются отрицательные импульсы, со второго - положительные. Распределитель представля ет собой два диода, на соединенные между собой противоположные входы ко" т.рык подаются импульсы с элемента дифФеренцирования.Со второго выхода блока 18 поло жительный импульс запускает управляемый тактовый генератор 19, с выхода которого начинают выдаваться импульсы с периодом, например, 1 с. С первого выхода блока 18 отрицательный импульс 55 поступая на вход Запрет генерации" управляемого генератора 19 импульсов, прекращает генерацию импульсов. Следовательно, с выхода счетчика 2 С, считающего время в реальном масштабе снимается время восстановления работоспособности элементаЧ, ( 1 . ), которое подается в регистр 11.Тактовый генератор 4 вырабатывает импульсы с периодом, например, 1 с, которые поступают на вход первого счетчика 5 (счетчик текущего времени), считающего время в реальном масштабе. С выхода счетчика 5 текущее время подается через коммутаторы 8 и 9 на регистры 11 по сигналам с блоков 18.С первого выхода блока 18 сигнал также поступает на нулевой вход триггера с нулевого выхода которого сигнал "1" поступает на второй вход элемента И 12, обеспечивая тем самым анализ следующего возможного отказа элемента, на второй вход коммутатора 8 (коммутатор момента времени окончания отказа), обеспечивая тем самым запись в регистр момента времени окончания восстановления работоспособности элемента; на вход элемента 21 задержки, с выхода которого сигнал осуществляет сброс в исходное состояние счетчика 14 и регистра (элемент задержки предназначен для того, чтобы сброс состояния счетчика 14 и регис ра 11 осуществить после того, как информация об отказе. элемента будет передана на регистрацию, длительность задержки должна быть не менее длительности передачи информации через коммутатор 22); на второй вход коммутатора 22, предназначенного для передачи на регистрацию информации об отказе элемента сразу же после окончаниявосстановления работоспособности зпемента.С второго выхода блока 18 сигналпоступает также на второй вход первого коммутатора 8 (коммутатор момента времени возникновения отказов),обеспечивая тем самым запись в регистр момента времени возникновенияотказов.Номер канала и, следовательно,номер отказавшего элемента поступаетна регистр 11 от блока задания номера канала, который в простейшем случае может быть реализован наборомпереключателей,Информация об отказах элементапоступает с блоков 15, 20, 8, 9 и 10на единичные входы соответствующихтриггеров регистра 11, на нулевые входы которых поступают импульсы сброса с элемента 21 задержки.С выхода коммутатора 22 информация об отказе элемента через элемент 17937 4 аИЛИ 7, предназначенный для передачина регистрацию информации об отказахвсех контролируемых элементов объекта, поступает в устройство регистра ции 3.