Устройство для предупреждения аварий-ных ситуаций

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 180679 (2) 2782391/18-24 Р 1)М л С 05 В 23/02 с присоединениемзаявки йо Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Автор.изобретения С.В.Каэинов Иосковский ордена Ленина авиационный институт им, Серго Орджоникидзе(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ АВАРИЙНЫХСИТУАЦИЙ Изобретение относится к автоматизированному управлению и контролю технических объектов, в частности к устройствам контроля действий оператора при предупреждении недопустимых режимов работы в автоматизированных системах управления самолетом.Известно устройство для предупреждения аварийных ситуаций, содержащее датчики параметров режима, индикатор опасных режимов и вычислитель опасных режимов выполненный на блоках формирования ограничений, преобразования ограничений и формирования предупредительных и командных сигналов, и 15 предназначенное для предупреждения оператора о выходе объекта на недопустимые режимы работы и индикации ему командных сигналов ("подсказоки); на выполнение действий попредотвращению 20 этих режимов 11Недостатком устройства является пониженная достоверность предупреждения аварийных ситуаций, что обусловле 25 но опосредственным характером контроля действий оператора через изменение параметров режимов объекта.Наиболее близким к изобретению является устройство для предупреждения аварийных ситуаций, содержащее датчи.ки параметров режимов, входы которыхсоединены с входами вычислителя опасных режимов, выход "Запрет" которо-.го подключен к первому входу элементаИ и к сигнальному входу ключа, соединенного выходом с входом включенияблокировки блокирукщего элемента,включенного между органом управленияи исполнительным механизмом, причемзапирающий вход ключа через блок задержки соединен с выходом датчика прикосновения к органу управления и свторым входом элемента И, подключенного выходом к входу индикатора опас- .ных режимов 2Недостатком устройства является . пониженная достоверность предупреждения аварийных ситуаций, что обусловле" но большей вероятностью несвоевременного или неправильного выполнения действий оператором по предотвращению выхода объекта на недопустимые режимы работы в условиях, когда оператору не индицируются командные сигналы на выполнение соответствующих действий для предотвращения опасных режимов и не контролируется выполнение им этих действий.Цель изобретения - повышение достоверности предупреждения аварийных ситуаций,Поставленная цель достигается тем,что в устройство для предупрежденияаварийных ситуаций, содержащее датчи-5.ки параметров режимов, выходы которыхсоединены с входами вычислителя опасных режимов, выход "Запрет" которого,подключен,к первому входу первогозйемента И и к сигнальному входу клю- (0ча, соединенного выходом с входом бло.кирующего элемента, включенного междуорганом управления и исполнительныммеханизмом, причем запирающий входключа через блок задержки соединвн свыходом датчика прикосновения к органу управления в с вторым входом первого элемента И, подключенного выходамк первому входу индикатора опасныхрежимов, вычислитель опасных режимоввыполнен с воэможностью определения 20знака управления и снабжен дополни-.тельными выходами "Увеличить". и "Умень.шить"а в устройство введены второй итретий элементы И, элементы ИЛИ кНЕ, усилитель слежейня-хранения, компаратор, управляемяй инвертор и датчикположения, органа управления, выходкоторого подключен к сигнальному входу усилителя слежения-хранения и кпервому входу компаратора, соединенно-З 0го вторым входом с выходом усилителяслежения-хранения третьим входом - свыходом управляемого инвертора, авыходом - с первым входом второго элемента И и с Входом элемента НЕ, подключенного выходом к первому входутретьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом "Увеличить"вычислителя опасных режимов, первымвходом элемента ИЛИ и с управляющимвходом управляемого инвертора, под-, 40ключенного сигнальным входом к шинеопорного напряжения, причем. второйвход второго элемента И соединен с выходом "Уменьшить" вычислителя опасных режимов и с вторым входом элемента 45ИЛИ, выход которого подключен к управляющему входу усилителя слеженияхранения, а выходы второго и третьегоэлементов И соответственно соединеныс вторым и третьим входами индикатора 50опасных режимов.На чертеже изображена блок-схемаустройства,Устройство содержит орган 1 управления, блокирующий элемент 2, исполнительный механизм 3, вычислитель4 опасных режимов, датчики 5 парамет-,.ров режимов, ключ 6, первый элементИ 7,индикатор 8 опасных режимов, датчик 9 прикосновения к органу управления, блок. 10 задержки, датчик 11 60положения, органа управления, усилитель12 слежения-хранения, компаратьр 13,управляежй инвертор 14, второй и тре, тий элементы И 15.и 16 , элемвнт ИЛИ17 и элемент НВ 18. Устройство работает следующим образом.Если текущий режим работы объекта является нормальным и переключение органа 1 управления не может привести к аварийной ситуации, то на выходе "Запретп вычислителя 4 отсутствует сигнал опасности, и элемент 2 выключен, в связи с чем свободно осуществляется нереключение механизма 3 за счет воздействия оператором на ор,ган 1 упраайеиия.Если воздействие оператора на орган 1 управления может привести к аварийной ситуации, то на выходе "Запрет" вычислителя 4 появляется сигнал опасности, под действием которого элемент 2 осуществляет блокировку сигнала органа 1 управления, запрещая воздействие на механизм 3, В этом случае при прикосновении к органу 1 управления появляется сигнал на выходе датчика 9, под действием которого элемент И 7 отпирается и на первый вход индикатора 8 подается разрешение на индикацию информации, предупре ждакщей оператора о возможности возникновения опасного режима при переключении данного органа управления. Если при этом оператор осуществляет воздействие на орган 1 управления (а следовательно, и на датчик 9 прикосновения к органу управления 3 дольше установленного времени задержки, то на выходе блока 10 появляется сигнал, .под действием которого ключ 6 закрывается и элемент 2 выключается, снимая блокировку сигнала органа 1 управления.Наконец, если под действием каких- либо факторов (воздействие внешней среды на объект, отказы элементов автоматики системз унравления объектом и т.п.) объект начинает выходить на недопустиияе режимы, причем эти режимы могут, быть предотвращены соответствующим переключением органа управления, то вычислитель 4 по сигналам с датчиков 5 формирует на выходе "Уменьшить" или на выходе "Увеличить" сигнал опасности, указывающий на необходимость соответствукщего уменьшения или увеличения управляющего параметра для првдотвращения выхода объекта на недопустимый режим. В слечае, когда сигнал опасности формируется на выходе "Уменьшить" вычислителя 4, то этот сигнал поступает на второй вход элемента И 15, на первый вход которого поступает в исходном состоянии отпирающий сигнал с выхода компаратора 13. Соответственно элемент И 15 открывается и на вторбй вход индикатора 8 опасных режимов подается сигнал, разрешающий и индикацию оператору команды на уменьшение (т.е. команды на соответствующее изменение положение органа управления значения управляемого параметра. Одновременно с этим сигнал с выхода "Уменьшить" вычислителя 4, пройдет через элемент ИЛИ 17 на управляющий вход усилителя 12, переводит этот усилитель из исходного режима слежения за выходным сигналом датчика 11 в режим запоминания положения5 органа управления в момент времени появления сигнала опасности. С этого момента на первый и второй входы компаратора 13 начинает поступать раз ность сигналов, соответствующая изме-нению положения органа управЛения с момента начала индикации командного сигнала. Эта разность сравнивается с апряжением, поступающим на третий вход компаратора 13 с шины опорного напряжения через инвертор 14. Инвертор 14 при отсутствии сигнала на его управлякщем входе работает в режиме прямой, т.е. неинверсной передачи напряжения. Величина напряжения 20 ,на третьем входе компаратора 13 характеризует . величину отклонения органа тправления, необходимую для пред" отвращения опасной ситуации. Оператор, выполняя индицируемую ему команду, р 5 изменяет положение органа управления, в результате чего. изменяется разность напряжений, поступающих на первый и второй входы компаратора 13. В момент времени сравнения этой разности с на- ЗО пряжением на третьем, входе компаратора 13 компаратор переключается и запирает элемент И 15, в результате чего прекращается индикация команды оператору в индикаторе 8.В случае, когда сигнал опасности формируется на выходе "Увеличить" вычислителя 4, работа устройства происходит аналогично с той лишь разницей, что сигнал с выхода "Увеличить" вычислителя 4, поступающий на второй 40 вход элемента И 16, первый вход элемента ИЛИ 17 и управляющий вход инвертора 14, дополнительно переводит инвертор 14 в режим инвертирования знака опорного напряжения. При этом компаратор 13 переключается и своим выходным .сигналом через элемент НЕ 18 открывает;элемент И 16, в результате чего на третий вход индикатора 8 подается сигнал, разрешанкций индикацию оператору команды на увеличение значения управляющего параметра. После выполнения оператором данной команды происходит обратное переключение компаратора 13 и элемент И 16 закрывается, прекращая индикацию команды. Таким образом, предлагаемое устройство, по сравнению с известным,..позволяет повысить вероятность пра вильного предупреждения аварийных си" туаций за счет предъявления операто ру команд на отклонение органа управления при предотвращении недопустиьых режимов и за счет контроля дейст". вий оператора по выполнению этих команд.Формула изобретенияУстройство для предупреждения аварийных ситуаций, содержащее датчикипараметров режимов, выходы которых сое.динены с входами вычислителя опасныхрежимов, выход "Запретф которого подключен к первому входу первого элемента И и к сИгнальному входу ключа, соединенного выходом с входом блокирующего элемента, включенного между органом управления и исполнительным механизмом, причем запирающий вход.ключа через блок задержки соединен свыходом датчика прикосновения к органу управления и с вторым входом первого элемента И, подключенного выходомк первому входу индикатора опасныхрежимов, о т л и ч а ю щ е е с я темчто, с целью повышения достоверностипредупреждения аварийных ситуаций;вычислитель опасных режимов выполненс возможностью определения знака управления и снабжен дополнительнымивыходами "Увеличить" и "Уменьшить",а в устройство введены второй и третий элементы И, элементы ИЛИ и НЕ,усилитель слежения-хранения, компаратор, управляеьий инвертор и датчикположения органа управления, выходкоторого подключен к сигнальному входу усилителя слежения-хранения и кпервому входу компаратора, соединенного вторым входом с выходом усилителяслежения-хранения, третьим входомс выходом управляемого инвертора, авыходом - с первым входом второгоэлемента И и с входом элемента НЕ,подключенного выходом к первому входу третьего элемента И, .второй входкоторого соединен с выходом "Увеличить" вычислителя опасных режимов,.первым входом элемента ИЛИ и с управляющим входом управляемого инвертора,подключенного сигнальным входом кщине опорного напряжения, причем второй вход второго элемента И соединенс выходом "Уменьшить" вычислителяопасных режимов и с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого подключенк управляющему входу усилителя слеже"ния-хранения, а выходы второго и третьего элементов И соответственно соединены с вторым и третьим входамииндикатора опасных режимов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Казинов С,В. Повышение скорости.обработки информации в системах