Резервированное устройство

(19) (и) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ ЕЛЬСТВУ юл, У 45вг М,Н.ГоловаЛ.Левин.8)е свндетельст06 Р 11/00,свидетельство06 Р 11/00,о во.ссс1975.СССР973. свидетельствоССС ОЬ Г 11/20, 1978СТРОИСТВОируемыхаждого извходом соИ, второйоответстустройстГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И.ОТКРЫТ(прототип),(54) (57) РЕЗЕРВИРОВАННОЕсодержащее по числу резерблоков элементы И, выходкоторых соединен с первымответствующего элемента Ивход которого соединен свующим управляющим входом 1(511 Н 05 1( 10 000 0611 18 ва, а выход - с соответствующим входом регистра отказов, о т л и ч а ю - щ е е с. я тем, что, с целью повышения его надежности, в него введены блок сравнения, блок коммутации и элемент задержки, причем инверсный выход каждого из резервируемых блоков соединен с соответствующим входом блока сравнения, прямой выход - с соответствующим входом блока сравнения и соответствующим информационным входом блока коммутации, каждый выход блока сравнения соединен с вторым входом соответствующего элемента И, первые входы всех элементов И соединены с выходом элемента задерж" ки, вход которого соединен с первым ЕФ выходом блока коммутации, второй выход которого соединен с выходом устройства, а каждый выход регистра отказов соединен с соответствующимуправляющим входом блока коммутации.Изобретение относится к автоматической, вычислительной и импульснойтехнике и может быть использовано вцифровых системах контроля и управления повышенной надежности, например в системах внутриреакторногоконтроля, управления и локальной защиты ядерных реакторов,В системах внутриреакторного контроля управления и локальной защиты,которые характеризуются наличием 10цифровых вычислительных устройств,предъявляются повышенные требованияк надежности логических сигналов,выдаваемых в систему управления изащиты ядерного реактора. Необходимость повышения надежности связанас тем, что пропуск аварийной ситуации либо выдача ложного сигнала насрабатывание защиты снижает безопасность эксплуатации реактора, а также увеличивает экономические потерипри эксплуатации, Требуемая надежность обеспечивается резервированиеем и использованием мажоритарногопринципа выдачи сигналов управленияи защиты.Известно трехканальное мажоритарное резервируемое устройство, содержащее в каждом канале резервируемыеблоки, соединенные с элементами контроля и элементами И, а также мажоритарный элемент, сигнал на выходекоторого формируется по принципу2 из 3-х11Недостаток данного устройства заключается в том, что решение о не 35исправности резервируемого блока,на основании которого производитсяего отключение, принимается соответствующим элементом контроля без учета сигналов с остальных резервируе" 40мых блоков, сложность реализации которого снижает надежность устройства в целом.Укаэанный недостаток отсутствуетв резервированном устройстве, содержащем в каждом: канале резервированные блоки, мажоритарные элементы,элементы задержки и неравнозначности, элементы И.и ИЛИ, элементы памяти и восстанавливающие органы 2 . Поставленная цель достигается тем, что в резервированное устройство, соДержащее по числу резервируемых блоков Элементы И, выход каждого из которых соединен с первым входом соответствующего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с соответствующим управляющим входом устройства, а выход - с соответствующим входом регистра отказов, введены блок сравнения, блок коммутации и элемент задержки, причем инверсный выход каждого из резервируемых блоков соединен с соответствующим входом блока сравнения,-. прямой выход - с соответствующим входом блока сравнения и соответствующим информационным входом блока коммутации, каждый выход блока сравУстройство обеспечивает обнаружение и отключение неисправных резервируемых блоков путем сравнения их выходных сигналов с сигналами мажоритарных элементов, однако имеет не 55 достаточно высокую надежность ввиду большого числа элементов в каждом канале (мажоритарный элемент, элементы памяти, задержки и неравнозначности), 60Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является Резервированное устройство с перестраиваемой структурой, содержащее мажоритарные и резервируемые блоки, 65 дешифратор, входы которого соединены с выходами регистра, а выходы -с входами мажоритарных блоков, элементы И, выходы которых соединеныс входами регистра через элементы ИЛИ, вторые входы которых соединены с управляющими входами устройства, а также элементы сравнения, элементы ИЛИ и И, В данном устройствесигнал на выходе каждого резервированного блока сравнивается с выходом соответствующего мажоритарногоблока и при несовпадении сигналовсоответствующий разряд регистра устанавливается в 1. При этом происходит отключение резервированного блока, который выдает сигнал, несовпадающий с сигналами остальных резервированных блоков 2).Указанное устройство характеризуется недостаточной достоверностьюего работы, которая заключается вследующем, Выдается неправильный-сигнал при последовательных отказахдвух резервированных блоков, приэтом правильно работающий резервированный блок будет объявлен отказавшим. Данная ситуация возникает,когда происходит отказ одного изрезервированных блоков при проведении ремонтных или профилактическихработ на другом резервированномблоке. Кроме того, правильно работающий резервированный блок можетбыть объявлен отказавшим при асинхронном поступлении сигнала с еговыхода по отношению к выходным сигналам с двух других резервированных блоков,Цель изобретения в , повышение достоверности работы устройства путемобеспечения выдачи правильного сигнала с его выхода при последовательном отказе резервируемых блоков, атакже устранение эффекта отключенияправильно работающего блока при асинхронном поступлении с него сигнала,что приводит к повышению надежностиустройства в целом.нения соединен с вторым входом соответствующего элемента И, первые входы всех элементов И соединены с выходом элемента задержки, вход которого соединен с первым выходом блокакоммутации, второй выход которогосоединен с выходом устройства, а каждый выход регистра отказов соединенс соответствующим управляющим входомблока коммутации.Введение в устройство блока сравнения, блока коммутации и элементазадержки позволяет изменять логикуформирования выходного сигнала устройства в процессе отказов резервированных блоков.при сохранении мажоритарного принципа его формированияи задерживать занесение информациив регистр отказов на максимально возможное время рассинхронизации с выхода резервированных блоков,На фиг, 1 представлена блок-схемапредлагаемого устройства, работающего по логике 2 их 4-х; нафиг, 2 - временная диаграмма работыустройства; на фиг. 3 - фрагмент таб лицы формирования сигналов на выходеблока сравнения; на фиг. 4 - то же,на выходе блока коммутации,Устройство (фиг. 1) содержит резервируемые блоки 114, блок 2сравнения, блок 3 коммутации, элементы И 4 44, элемент 5 задержки,элементы ИЛИ б,64, управляющие входы 774 устройства, регистр 8 отказов, выход 9 устройства.Устройство работает следующимобразом.,Сигналы с выходов блока 2 формируют сигналы отказа соответствующихблоков.114,.во-первых, сравнением состояния прямого и инверсного 40выходов соответствующего блока 1 14и, во-вторых, на основе мажоритарногопринципа (фиг. 3). Сигнал с первоговыхода блока 3 формирует строб приема информации в регистр через время, 45определяемое элементом 5, после изменения сигналов. на информационныхвходах блока 3, На втором выходеблока 3 формирование сигнала происхо"дит по мажоритарному принципу в эависимости от сигналов на информационных входах, Логика Формирования выходного сигнала зависит от таблицы Формирования сигналов на выходе блока 3и сигналов на управляющих входах.В разработанном устройстве сигнал фор-мируется по логике 2 из 4-хф или2 из 3-х, или2 из 2-х(1 из 2-х) (фиг, 4). В качествеблоков сравнения и коммутации можетбыть использован элемент памяти,адресные шины которого являются входами блоков, а информационные выходы - выходами блоков.В исходном состоянии регистр 8сброшен, В этом случае на управляю ие входы блока 3 поступают нулевыесигналы, устанавливающие принципФормирования сигнала на вторбм выходе по логике 2 из 4-х по отношению к сигналамна информационныхвходах, Блоки 1 14 работают независимо и асинхронно. Предположим,что сигнал логической единицы отблока 1 поступает раньше других(фиг. 2) . В этом случае на первом выходе блока 2 появляется сигнал 1 ф,который будет держаться до тех пор,пока имеется рассогласование междувыходом блока 1 и выходом остальныхблоков 114 . Одновременно с появлением сигнала на первом выходе блока сигнал логической единицы появляется на первом выходе блока 3, который задерживается на элементе 5.навремя, необходимое на установлениеединичных сигналов на выходе блоков11..14 . При правильной работе всех блоков 1 14 к моменту появления сигнала на выходе элемента 5 все они, как и блок 1, устанавливаются в единичное состояниеВ этом случае на выходах блока 2 будут установлены нулевые сигналы и регистр 8 не изме нит свое состояниеВ том случае, если единичный сигнал на выходе блока 1 появился в результате отказа блока 1, единич. ный сигнал на первом выходе блока 2 через элементы И 4 и ИЛИ б занесется в первый разряд регистра 8, Изменение сигналов на управляющих входах блока 3 в соответствии с его таблицей формирования сигналов изменяет принцип формирования сигнала на втором выходе блока 3 с логики 2 из 4-х на логику ф 2 из 3-х, исключая иэ рассмотрения сигнал на выходе блока 1 . Аналогично происходит работа блока во всех других ситуациях.Содержимое регистра 8 может быть изменено также подачей сигналов на управляющие входы 7 74 устройства, благодаря чему устройство переводится в нужный режим формирования выходного сигнала, например, при ремонтных и профилактических работах на ОДнОИ из блокОВ 1ф 4Использование предлагаемого устройства в системе внутриреакторного контроля, управления и локальной защиты ядерного реактора позволит ис" ключить потери электроэнергии, связанные с незапланированнввя остановами реактора в результате выдачи ложных сигналов на срабатывание аварийной защиты, которые составляют50 тыс.,руб, на 1 сут.простоя реактора а также исключить пропуск аварийных ситуаций.,Ша е Филиал ППП фПатентф, г.ужгород, ул,Проектная, 4 каэ 9861/60 ВНИИ и 113035, Тираж 845 Государственного ком делам изобретений и о осква, Ж, Раушская Подписн 9ета СССРрь 1 тийаб., д. 4/