Устройство для моделирования процесса функционирования восстанавливаемого объекта

(5)5 6 06 Г 15/20 ГОСУДАРСТВЕНИЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЬПРИ ИЯМ ВИДЕТЕЛЬСТВУ ТОРСКО 2(57) Сущность йзобретенйя; устройство со держит генератор 1, уйравляемый генера, тор 2 импульсов, элемент И 3. одновибратор 4, триггер 5, элементы ИЛИ 6 и 7, усилители .Зеленчук, А.Н.Лиси- . 8 и 9, генератор 1 О периодической последо-вательности импульсов, генератор 11. слуьство СССР:чайной последовательности импульсов, 5/20, 1986; ", элемент И 12; одновибратор 13, генератор МОДЕЛИРОВАНИЯ 14 тактовых импульсов, элемент НЕ 15, эле- НИРОВАНЙЯ ВОС- менты И 16 и 17, счетчики 18 и 19 импульсов. ОБЬЕКТА . " 1 ил. ГКНТ СССРПИСАНИЕ ИЗС) 1(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯПРОЦЕССА ФУНКЦИОСТАНАВЛИВАЕ МОГО м.Г ЕТЕНИЯИзобретение относится к вычислитель- Необходимость моделирования сбоевной технике, может найти применение при вызвана одинаковым с отказами исходомпроектировании сложных автоматизиро- для объекта - выход из рабочего состояния,ванных систем для моделирования процес- В устройство для моделирования проса их работы, позволяет моделировать 5 цесса функционирования восстанавливаевозникновение случайных сбоев и отказов мого объекта введены второй генераторобъекта, процессы восстановления работо- случайной последовательности импульсов,способности и технического обслуживания, три элемента И и одновибратор, генератора также определять времена работы и про- тактовых импульсов, элемент НЕ, два счетстоя объекта и является усовершенствова чика импульсов и причем выход генераторанием устройства по авт,св. М. 1399758; случайной последовательности импульсовИзвестно устройство для моделирова- подключен к первому входу элемента И, ания функционирования объекта, позволяю- выход управляемого генератора импульсовщее моделировать прохождение некоторых подключен к второму входу элемента И., выпроцессов эксплуатации систем. 15 ход элемента И подключен к третьему входуНедостатком устройства является низ- элемента ИЛИ и к входу одновибратора, выкая достоверность результатов моделиро- ход которого соединен с третьим входомэлемента ИЛИ, выход триггера соединен сЙаиболее близким по технической сущ- третьими входами элементов И, а также сности к предлагаемому является устройство 20 первым входом элемента И и входом эледля моделирования процесса функцио- мента НЕ, выход которого подключен к пернирования восстанавливаемого объекта, вому входу элемента И, вторые входысодержащее генератор случайной последо- элементов И соединены с выходом генеравательности импульсов, управляемый гене-. тора тактовых импульсов, а выходы элеменраторимпульсов, элемент И,одновибратор, 25 тов И подключены к входам счетчиковдва элемента ИЛИ, триггер, генератор пери- импульсов соответственно.одической последовательности импульсов и Введение в устройство указанньх эледва усилителя, причем выход генератора ментов и соответствующих связей в их обслучайной последовательности импульсОв щей совокупности позволяет моделироватьподключен к первому входу элемента И, а 30 воздействие на объект случайных сбоев, повыход управляемОго генератора импульсов высить достоверность моделирования, оп. подключен к второму входу элемента И, вы- ределить время эа период моделирования,ход которого подключен к входу одновибра- в котором объект находился в работоспотора и к первому входу второго элемента собном и неработоспособном состоянии.ИЛИ, выход генератора периодической по На чертеже приведена структурная схеследовательности импульсов подключен к ма устройства,входу первого усилителя, к второму входу Устройство содержит генератор 1 слувторого элемента ИЛИ и к первому входу чайной последовательности импульсов, уппервого элемента ИЛИ, выход одновибрато- равляемый генератор 2 импульсов, элементраподключен к второму входу первого эле И 3, одновибратор 4, триггер 5, элементымейта ИЛИ и к входу второго усилителя, ИЛИ 6 и 7, усилители 8 и 9, генератор 10выходы первого и второго усилителя под- периодической последовательности имключены к входу управляемого генератора пульсов, генератор 11 случайной последоваимпульсов, а выходы первого и второго эле- тельности импульсов, элемент И 12,ментов ИЛИ подключены к единичному и 45 одновибратор 13,генератор 14 тактовыхимнулевому входам триггера соответственно. пульсов, элемент НЕ 15, элементы И 16 и 17,Недостатком известного устройства яв- счетчики 18 и 19 импульсов.ляется низкая достоверность результатов Устройство работает следующим обрамоделирования процесса функционирова- зом.ния объекта и невозможность получения 50 В начальныймоментвременинавыходевременных оценок процесса эксплуатации триггера 5 присутствует потенциал высокообьекта, го уровня. соответствующий работоспособЦелью изобретения является повыше- ному состоянию объекта, счетчики 18 и 19ние достоверности результатов моделиро- импульсов обнулены (цепи начальной уставания за счет исключения несовместимых 55 новки условно не показаны), Генератор 1событий, а также расширение функциональ- случайной последовательности импульсов,ных возможностей за счет моделирования управляемый генератор 2 импульсов и элекратковременныхсбоев и определения вре- мент И 3 моделируют процессы появлениямени простоя и работоспособного состоя- внезапных отказов объекта. Генератор 11ния объекта моделирования. случайной последовательности импульсов.управляемый генератор 2 импульсов и элемент, И.12 моделируют появление сбоев в работе обьекта, При совпадении импульсов с генераторов 1 и 2 и при единичном состоянии триггера 5 на выходе элемента И 3 появляется импульс, моделирующий факт отказа объекта, он проходит через элемент ИЛИ 7 и устанавливает триггер 5 в состояние с низким уровнем напряжения на выхо- де, что соответствует неработоспособному состоянию объекта. Сигнал об отказе с выхода элемента И 3 поступает также на вход одновибратора 4 и запускает его. Одновибратор 4 предназначен для моделирования процесса ремонта обьекта. На выходе одновибратора 4 появятся импульс. длительность которого соответствует времени восстановления объекта после отказа, Этот импульс, проходя через элемент ИЛИ 6. поступает на второй вход триггера 5 и своим срезом устанавливает триггер вновь в состояние с высоким потенциалом на выходе.Аналогйчно работает цепочка элементов: управляемый генератор импульсов 2. генератор 11 случайной последовательности импульсов, элемент И 12, одновибратор 13, элементы ИЛИ 6 и 7. триггер 5, моделирующая возникновение случайных сбоев. Одновибратор 13 предназначен для моделирования процесса восстановления работоспособности обьекта после сбоя С выхода одновибратора 4 сигнал также поступает на управляющий вход управляемого генератора 2 импульсов через второй усилитель 9, На выходе генератора 10 периодической последовательности импульсов вырабатываются импульсы, длительность которых пропорциональна продолжительности технического обслуживания моделируемого объекта, а период следования импульсов пропорционален периодичности проведения технического обслуживания обьекта, Импульс с выхода генератора 10 периодической последовательности импульсов поступает на первые входы элементов ИЛИ 6 и 7. Передний фронт этого импульса через элемент ИЛИ 7 переводит триггер 5 в состояние с низким потенциалом на выходе. а своим срезом этот импульс через элемент ИЛИ 6 возвращает триггер 5 вновь в состояние. соответствующее работоспособному состоянию обьекта,Таким образом моделируется процесс технического обслуживания объекта. На выходе триггера 5 присутствует сигнал, моделирующий процесс функционирования обслуживаемого восстанавливаемого обьекта. Сигнал с выхода генератора 10 периодической последовательности импульсов поступает также на вход управляемого гене 5 10 15, импульсы тактовой частоты проходят через элемент И 17 иизменяют состояние.счетчика 19 импульсов.В результате моделировайия состояния 15 счетчиков 18 и 19 импульсов определяются 35 40 повторное включение объекта. Из этих соображений выбирается длительность импуль 45 50 20 25 30 ратора 2 импульсов чероз усилитель 8, С момента включения устройства генератор 14 тактовых импульсов вырабатывает импульсы тактовой частоты, При наличии на выходе триггера 5 потенциала высокого уровня, импульсы тактовой частоты поступают через элемент И 16 и изменяют состояние счетчика 18 импульсов, при наличии на . выходе триггера 5 потенциала низкого уровня. который инвертируется элементом НЕ длительности нахождения обьекта в работоспособном и неработоспособном состоянии соответственно. Управляемый генератор 2 импульсов вырабатывает импульсы, частота следования которых изменяется во времени по закону, соответствующему изменению интенсивности отказов моделируемого объекта. Изменение интенсивности отказов может произойти в результате осуществления мероприятий технического обслуживания или ремонта обьекта. Первый усилитель 8 служит для моделирования качества восстановления после технического обслуживания, а усилитель 9 - после ремонта,Обратная. связь с выхода триггера 5 на входы элементов И 3 и 12 обеспечивает исключение в процессе моделирования несовместимых событий: ремонта и отказа или технического обслуживания и отказа. Частота следования импульсов с выхода генератора 11 выбирается средней между частотой генераторов. задающих интенсивность сбоев и отказов. Для устранейия влияния сбоев требуется время на обнаружениесбоя и на са одновибратора 13.Разрядность счетчиков 18 и 19 импульсов выбирается исходя из значений генератора 14 периодической последовательности импульсов и максимально возможного времени результата моделирования. Реализация генераторов и одновибраторов аналогична известным. Логические элементы могут быть реализованы известными способами, например. на основе интегральных микросхем серии К 155 Усилители 8 и 9 могут быть реализованы в виде известных функциональных генераторов.Положительный эффект от применения предлагаемого устройства можйо оценить как повыщение точности моделирования на величину, равную отношению времени простоя системы к времени ее работоспособно1756900 Составитель Ю.ЗеленчукТехред М.Моргентал Корректор Л,Лукач Редактор М.Дербак Заказ 3089 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 сти, т,е, Ь 1 =. - , где Ь 1 - выигрыш в точноЬ1 рсти моделирования,те и т - соответственно время простоя (восстановления работоспособности) и время работоспособности объекта,Формула изобретения Устройство для моделирования процесса функционирования восстанавливаемого объекта по авт.св, М 1399758, о т л и ч а ющ е е с я тем, что,.с целью повышениядостоверности за счет исключения несовместимых событий, а также расширения функциональных возможностей за счет моделирования кратковременных сбоев и определения времени простоя и работоспособного состояния, в него введены второй генератор случайной последовательности импульсов, второй, третий и четвертый элементы И, второй одновибратор, генератор 8тактовых импульсов, элемент НЕ и два счетчика импульсов, выходы кбторых являются выходами устройства, при этом выход второго генератора случайной последователь ности импульсов соединен с первым входомвторого элемента И, выход управляемого генератора импульсов подключен к второму - входу второго элемента И, выход которогосоединен с третьим входом первого элемен та ИЛИ и через второй одновибратор - стретьим входом второго элемента ИЛИ, выход триггера соединен с третьими входами первого и второго элементов И, с первым входом третьего элемента И и через элемент 15 НЕ - с первым входом четвертого элементаИ, выход генератора тактовых импульсов подключен к вторым входам третьего и четвертого элементов И, выходы которых соединены с входами первого и второго 20 счетчиков соответственно,