Устройство для управления переключением резерва

и 930319 ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советски кСоцналнстическизРеспубликР(23) Приоритет 3 Ьвудэрстееккы 1 каетет СССР ав делен заеретеккк к открыткй(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕМРЕЗЕРВА Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для автоматического включения в работу элементов резервированной системы.Резервируемыми элементами могут быть функцчонально законченные узлы, блоки аппаратуры, тракты, каналысвязи различного назначения и,т.д. Так, например, в автоматизированных системах управления каналы передачи данных различного назначения можно считать направлениями работы каналов связи, которые в свою очередь являются резервируемыми элементами системы передачи данных.Устройство может быть использова- Фно для подключения более приоритетных абонентов к каналам связи лучнего качества.Известно устройство для управления переключением скользящего резерва, содержащее элементы контроля состояния основных и резервных. блоков соединенные через коммутатор с матрицей элементов И-НЕ с числом строк,равным числу элементов контроля состояния основных блоков, и с числомстолбцов, равным числу элементовконтроля состояния резервных блоков,при этом выход 1-го элемента контро.ля состояния основных блоков соединен с первым входом каждого из элементов И-НЕ 1-ой строки матрицы, выход 1-го элемента контроля состояниярезервных блоков соединен со вторымвходом каждого из элементов И-НЕ -гостолбца матрицы, выход (1,1)-го элемента И-НЕ соединен с соответствую 1щим входом коммутатора и с одним из.входов всех элементов И-НЕ 1-ой строки и )-го столбца матрицы, Это устройство осуществляет включение в работу резервных блоков вместо отказав 20ших основных блоков 11,Недостатком устройства являетсято, что оно не способно различатьподключаемые блоки по степени их вал3 93 О 3ности в обеспечении работоспособности системы и, в зависимости от степени важности вышедшего из строя основного блока, замещать его резервными блоками по степени их приори 5тетности.Из известных устройств автоматического резервирования наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является устройство для управления переключением резерва, содержащее элементы управления подключением блоков, элементыконтроля состояния блоков, коммутатор и матрицу элементов И-НЕ с числом строк, равным числу элементовуправления подключением блоков, ис числом столбцов, равным числу элементов контроля состояния блоков,выход 1 -го элемента управления под 20клячением блоков соединен с первымивходами элементов И-НЕ 1-ой строкиматрицы, выход -го элемента контроля состояния блоков соединен со вторыми входами элементов И-НЕ -го стол 25бца матрицы, выход (1, )-го элемента И-НЕ соединен с соответствующим входом коммутатора и с одним извходов каждого из всех последующихэлементов И-НЕ 1-ой строки и 1-го30столбца матрицы, Устройство можетбыть использовано для автоматического резервирования аппаратуры испособно при исчерпании резерва включать в работу вместо отказавших бло.ков свободные основные блоки 2 1.Недостатком устройства являетсято, что оно не обеспечивает достаточную надежность резервированнойсистемы, так как не способно различать элементы управления подключе 40нием блоков по степени их важностивобеспечении работоспособности системы и, в зависимости от степениважности направлений работы, подключать более приоритетные блоки дляработы по более приоритетным направлениям, Это происходит потому,что номер включаемого в работу направления и номер подключаемого блока определяется случайными параметрами: чувствительностью и быстродействием элементов И-НЕ, помехами всоединительных цепях и т.д.Цель изобретения - повышение на Делности и расширение Функциональных возможностей устройства,Поставленная цель достигаетсятем, что устройство для управления 19 4переключением резерва, содержащее элементы контроля состояния блоков, элементы управления подключением блоков, коммутатор и матрицу элементов И-НЕ с числом строк, равным числу элементов управления подключением блоков и с числом столбцов, рав. ным числу элементов контроля состояния блоков, при этом выход 1-го элемента управления подключением блоков соединен с первыми входами элементов И-НЕ 1-ой строки матрицы, выход 1-го элемента контроля состояния блоков соединен с вторыми входами элементов И-НЕ -го. столбца матрицы, выход (., )"го элемента И-НЕ соединен с соответствующим входом коммутатора и с одним из входов каждого из всех последующих элементов И-НЕ 1-ой строки и 1-го столбца матрицы, содержит ключи для коммутации элементов И-НЕ в строках матрицы, через которые выход (1, )"го элемента И-НЕ соединен послЕдовательно с одноименными входами всех предыдущих элементов И-НЕ 1-ой строки матрицы и ключи для коммутации элементов И-НЕ в столбцах матрицы, через которые выход (1, 1)"го элемента И-НЕ соединен последовательно с одноименными входами всех предыдущих элементов И-НЕ 1-го столбца матрицы. На чертеже приведена блок-схема устройства для управления переключением резерва для случая подключения трех блоков по трем направлениям.Устройство содержит элементы контроля 1-3 состояния блоков, элементы управления 4-6 подключением блоков, коммутатор 7 и матрицы элементов И-НЕ 8, ключи 9 для коммутации элементов И-НЕ 8 в строках матрицы и клячи О для,коммутации элементов И-НЕ 8 в столбцах матрицы. Число строк в матрице равно числу элементов управления 4-6 (в данном случае трем), а число столбцов в матрице равно чис лу элементов контроля 1-3 (в данном случае также трем).Элементы контроля 1-3 контролируют соответственно состояние блоков 11-13. Элементы управления 4-6 производят подключение блоков по направлениям 14-16 соответственно, Показанные на чертеже позиции 11-6 не входят в состав устройства и приведены лишь для пояснения принципа работы.5 9303На чертеже первый и второй подстрочные индексы у элементов И-НЕ 8обозначают соответственно номер строки и номер столбца матрицы, на пересечении которых находится данныйэлемент И-НЕ 8. Первый и второй подстрочные индексы у ключей 9 и 10указывают номер строки и номер столбца матрицы, на пересечение которыхнаходится элемент И-НЕ 8, вход которого коммутирует данный ключ с выходом другого элемента И-НЕ 8, находящегося для ключей 9 на пересечениитой же строки и столбца, номер которого обозначен третьим подстрочным 13индексом, а для ключей 10 - на пересечении того же столбца и строки матрицы, номер которой обозначен такжетретьим подстрочным индексом,Для пояснения принципа работы устройства назначим следующую приоритетность блоков и направлений: направление 14 более приоритетно, чемравноприоритетные: направления 5и 16, блоки 11 и 12 равноприоритетны,по более приоритетным, чем блок 13,Для обеспечения такой приоритетности должны быть замкнуты ключи 9931 Обади 10 ц,.стройство при этих условиях ра 30ботает следующим образом.При исправных блоках 11-13 сигнал логической "1" с выхода элементов контроля 1-3 каждого блока поступает на вторые входы элементов 35 И-НЕ 8 соответствующих столбцов матрицы. При отсутствии требований включения в работу блоков (исходное состояние) с каждого элемента управления 4-6 на первые. входы элементов И-НЕ 8 соответствующих строк матрицы поступает сигнал логического "0". Поэтому на выходе каждого из элемен, тов И-НЕ 8 присутствуют сигналы логическоц "1", которые поступают на вхо ды коммутатора 7 и поэтому ни один из блоков 11-13 не включен в работу ни по одному из направлений 14-16. При появлении на выходе элемента управления 4 сигнала логической "1" (запрос) и при наличии на вторых входах элементов И-НЕ 8 первой строки матрицы сигнала логической "1", на выходе одного из них, например, элемента И-НЕ 81 о, чувствительность55 или быстродействие которого выше, появится сигнал логического 0 который поступит на соответствующий вход коммутатора 7, Исполнительное 19 6устройство коммутатора 7 по этому сигналу осуществляет включение. в работу блока 2 по направлению 14. Одновременно сигнал логического "0 с выхода элемента И-НЕ 8поступает непосредственно на входы всех последующих элементов И-НЕ 8 первой строки и второго столбца матрицы, а через замкнутыц ключ 9 11 я - на вход элемента,И-НЕ 81.1 и исключает возможность переключения этих элементов И-НЕ 8 в состояние логического 110 на выходе . Таким образом, блок 1 2 не может быть больше включен в работу ни по какому другому напр авле" нию, менее приоритетному, чем на- . правление 14. Если же после появления на выходе элемента управления 4 сигнала логической "1" первым переключится в состояние логического "0" на выходе элемента И-НЕ 81, то он не может наложить запрет на переключение элементов И-НЕ 81. и 81 в состояние логического "0" на выходе, так как ключ 9разомкнут. Лоэто 1 йму обязательно должен переключиться только один иэ элементов И-НЕ 84",1 или 81, которые через замкнутый ключ 91.1, могут накладывать взаим(ный запрет на переключение . Кроме того, оба они могут накладывать запрет на переключение элемента ИНЕ 81 . Таким образом, в работу по направлению 14 при всех исправных блоках может включиться только блок 11 или блок 12. При появлении сигнала логической И 11 на выходе одного из элементов управления 5 или 6 (т.е. запроса на включенИе в работу от одного из равноприоритетных направлений 15 или 16), например, на выходе элемента управления 6 и при наличии сигнала логической "1" на выходе элементов контроляи 3 (при условии, что блок 12 включен в работу по направлению 14) произойдет переключение элемента, И-НЕ 8,- в состояние логического "0"ф 1на выходе. Появление сигнала логического "0" на выходе элемента И-НЕ 8 л а наложит дополнительный зай Рпрет на переключение элемента ИНЕ Зз в состояние логического 01на выходе. Таким образом, блок 13, включенный в работу по направлению 15, уже не может, быть включен в ра-. боту по равноприоритетному направлению 16.30319 1 О 15 20 25 Формула изобретения 30 35 40 45 50 55 У 9При отказе блока 12, включенногов работу по самому приоритетному на правлению 14 (при условии, что блок11 исправлен и включен в работу понаправлению 16, а блок 13 включенв работу по направлению 15), на выходе элемента И-НЕ 81 появится сиг Анал логической "1", так как на выходе элемента контроля 2 появится сигнал логического 0, Сигнал логичес.кой "1" с выхода элемента 8,1 череззамкнутый ключ 911прикладываетсяк входу элемента И-НЕ 81,1, к всем1остальным входам которого также приложены сигналы логической "1", поэтому на выходе элемента И-НЕ 8 1,1появится сигнал логического 0". Врезультате блок 11 будет включен вработу по направлению 14. Сигнал логического 0 на выходе элементаИ-НЕ 8,1 накладывает запрет на пе 1реключение элементов И-НЕ 8 первойстроки и первого столбца матрицы всостояние логического "0" на выходе.Поэтому блок 11 не может быть включен в работу по любому другому направлению, кроме направления 14.Таким образом, для обеспечения работы по направлению 16 нет незадействованного исправного блока. Работа по этому направлению мозрт бытьобеспечена только в случае восстановления блока 12 или в случае освобождения одного иэ блоков 11 или13. При неисправном блоке 12 и приотказе дополнительно блока 11 дляработы по самому приоритетному на -правлению 14 включится блок 13. Работа по менее приоритетным направлениям 15 и 16 .в этом случае будет невозможна,Если все ключи 9 и 10 поставитьв разомкнутое состояние; как показано на чертеже, то направление 14 иблок 11 будут самыми приоритетными,а направление 15 и блок 12 будутболее приоритетными, чем, соответственно, направление 16,и блок 13,Если все ключи 9 и 10 поставить взамкнутое состояние, то все направления и все блоки будут равноприоритетными и поэтому номер блока,включаемого в работу по любому изнаправлений, будет определяться случайными параметрами: чувствительностью и временем срабатывания элементов ИЕ 3, помехами в соединительных цепях и др. Если будут зам 1кнуты только ключи 9, то все блоки бубудут Равноприоритетными. Если будутзамкнуты только ключи 10, то равноприоритетными будут все направленияработы блоков, Поэтому, изменяя состояния ключей 9 и 10, можно получить различные комбинации приоритетности блоков и направлений, покоторым могут работать эти блоки. Таким образом, устройство позволяет подключать к более приоритетным направлениям более приоритетные блоки и автоматически поддерживать заданный режим подключения блоков в процессе работы, что повышает надежность работы резервированной системы. Кроме того, приоритетность направлений и блоков может быть оперативно изменена без изменений схемы устройства, что делает устройство удобным при эксплуатации, Это выгодно отличает предлагаемое устройство автоматического резервирования от известных устройств. Устройство для управления переключением резерва, содержащее элементы контроля состояния блоков, элементы управления .подключением блоков, коммутатор и матрицу элементовИ-НЕ с числом строк, равным числу элементов управления подключениемблоков и с числом столбцов, равнымчислу элементов контроля состоянияблоков, при этом выход 1-го элемента управления подключением блоковсоединен с первыми входами элементов И-НЕ 1-й строки матрицы, выход1-го элемента контроля состоянияблоков соединен с вторыми входамиэлементов И-НЕ 1-го столбца матрицы, выход (1, 1)-го элемента И-НЕсоединен с соответствующим входом коммутатора и с одним из входов каждого из всех последующих элементов И-НЕ 1 -Й строки и 1 -го столбца матрицы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и расширения функциональных возможностей устройства, оно содержит ключи для коммутации элементов И-НЕ в строках матрицы, через которые выход (1, 1)-го элемента И-НЕ соединен последовательно с одноименными входами всех, предыдущих элементов И-НЕ1-ой строки матрицы, и ключи для комО Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР У 545985, кл. С 06 Г 11/00, 1974. 2. Авторское свипетельство СССР 97038 б,кл,б Об Г 1/00,1977(прототип)930319 Составитель В.Иаксимов,Техред И, Гайду . Корректор Г.Реш Редактор А.Шандор 732ствениого комитебретений и открыИ, Раушская аказ 3 Филиал ППТ Патент , г. Ужгород, ул. Проектная, 4 9мутации элементов И-НЕ в столбцахматрицы, через которые выход (1,1)"го элемента И-НЕ соединен последовательно с одноименными входамивсех предыдущих элементов И-НЕ- гостолбца матрицы,65 Тираж ВНИИПИ Государпо делам изо 113035, Г 1 оскв; Подписноеа СССРийнаб д, 4/5