Устройство для диагностирования функциональных блоков в системе

1241199 СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19)8 504, С 05 В 23/О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИ(71) Ленинградский институт водного транспорта(56) Авторское свидетельство СССРВ 634240, кл. С 05 В 23/02, 1978.Авторское свидетельство СССР У 572764, кл. С 05 В 23/02, 1975,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ,ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ БЛОКОВ В СИСТЕМЕ (57) Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано .при диагностировании технического состояния сложных объектов. Цель изобретения расширение Функциональных возможностей устройства путем обеспечения возможности диагностирования,с точностью до. неработоспособного функ,ционального блока и повышение точности диагностирования за счет более точной оценки влияния данного .Функци-. онального блока на выходной сигнал системы. Устройство для диагностиро вания функциональных блоков в системе содержит блоки вычитания, умножения,блок эталонов, выключатели и блок распознавания класса техничес-., кого состояния системы, который, в свою очередь, содержит блоки классификации, включающие двухпороговые компараторы, задатчик пороговых значений.и элемент И, дешифратор и индикаторы. Данное устройство, имея режимы диагностирования и самоконтроля, позволяет проводить диагности- эрования с точностью до Функциональ" ного блока, учитывает зависимость отклонения параметров данного функционального блока от отклонения параметров других функциональных блоков, ф повышая тем самым точность диагностирования. 2 з.п. Ф-лы, 4 ил.Ю40 Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике иможет быть использовано при диагностировании технического состояниясложных объектов. 5Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей устройства путем обеспечения возможностидйагностирования, с точностью до неработоспособного функциональногоблока и повышение точности диагностирования за счет более точной оценки влияния данного функциональногоблока на выходной .сигнал системы.На фиг. 1 приведена блок-схемапредлагаемого устройства; на фиг,. 2 -схема блока распознавания класса технического состояния системы; наФиг. 3 - схема поясняющая работу блока классификации; на фиг. 4 - схемаблока классификации.Устройство диагностирования системы, включающей Функциональные блоки.1,1-1,1 с+ш+п (Фиг. 1) содержитпервый блок 2. 1 вычитания, дополнительные первые блоки 2.2-.2.1 с - 2.1 с ++ ш - 2,К. + ш + п вычитания, блок3 эталонов, блок 4. 1.1 умножения,дополнительные блоки 4.1.2-4.1 с + шмх п, - 4.К+и+п 1,п умножения, вторые З 0блоки 5.1 с+1.1 - 5.1 с+ш.п - Яс.+п+ш.пвычитания, выключатели б.1 - б.п,третьи блоки 7.1 - 7,п вычитанияи блок 8 распознавания класса технического состояния системы. На фиг, 1 35показаны также выходы 9,1-9.п диагностируемой системы содержит блоки101 - 10.1 классификации, дешифратор 11 и индикаторы 12,Блок 10, классификации содержитдвухпороговые компараторы 13.1 и132, блок 14, задания пороговыхзначений и элемент И 15.Устройство для диагностированияфункциональных блоков в системе 45(фиг. 1) работает следующим образом.В режиме "Диагностирование" на 1 свходов устройства (входы функциональных блоков 1,1, 1.21,1 с) поступают тестовые сигналы, в качестве которых могут быть использованы рабочиесигналы в диагностируемом режиме,поступающие с выходов предыдущей системы, либо сигналы, иммитирующие диаг- .ностируемый рабочий режим от генератора этих сигналов (на Фиг. 1 не по-казан). Свыходов диагностируемыхФункциональных блоков 1. сигналы поступают на входы соответствующих блоков 2.1 вычитания, на другие входы которых поступают сигналы заданного значения этих сигналов от блока 3 эталонов. Выходной сигнал каждого из блоков 2.1 вычитания представляет собой величину отклонения реального сигнала соответствующего диагностируемого функционального блока 1.1 от его заданного значения, Сигнал с. выходакаждого из блоков 2.1 вычитания поступает на входы блоков 4,1, .,4.Е+и+ш+ш,а умножения, число которых равно числу диагностируемых выходов системы, где происходит его умножение на соответствующий коэффициент смещения, В результате на выходе каждого .блока 4.1.14,п+1 с+ш.п умножения формируется сигнал, пропорциональный величине смещения сигнала, снимаемого с одного из выходов 9.1 9.п системы, относительно заданного значения вследствие отклонения от заданного значения сигнала на выходе данного Функционального блока 1,3 Например, выходной сигнал блока 4.1.1 умножения показывает насколько смещается от оптимального состояния сигнал системы диагностируемых функциональных блоков 1;1, 1.2, ,.1.1 с+ш+и на ее выходе 9.1 вследствие погрешности на выходе блока 1.1. На работу Функциональных блоков 1. 1 - 1,1 с, являющихся входами системы, не оказывают влияния другие функциональные блоки системы, поэтому выходные сигналы соответствующих им блоков 4.1.24, 1.п умножения показывают величину смещения соответствующих выходных сигналов системы от заданных значений вследствие погрешности в работе только данного функционального блока 1,1.1Выходной сигнал остальных функциональных блоков 1.1 с+11.1 с+ш+п, Формируется с учетом погрешностей как самих этих Функциональнйх блоков, так и тех функциональных блоков, которые оказывают влияние на Формирование их входного сигнала, Например, на погрешность выходного сигнала Функционального блока 1.Е+ш оказывает влияние его собственная погрешность и погрешности функциональных блоков 1. 1, 1.2 1.1 с+ш.Поэтому на выходах блоков 4.1 с+ш, 14.1 с+ш,и умножения формируются сигналы, пропорциональные изменению выходных сигна12411 лов соответственно на выходах 9.19.п системы для заданного смещениясигнала блока 1,1+в,В блоке, например, 5.1+щ. 1 вычитания из полученного в блоке 4,К+щ 1значения вычитаются сигналы, пропорциональные смещению сигнала на выходе 9.1 системы из-за влияния других блоков 1.1 - К+щсистемы(кроме блока 1.1+щ), В результатена выходе блока 5.К+щ. 1 вычитанияполучается сигнал, характеризующийвлияние отклонения параметра толькоблока 1,1 с+щ на сигнал на выходе9.1 системы, а влияние других блоковустраняется.На выходе блоков 5,11 вычитанияформируется сигнал, пропорциональныйвеличине смещения соответствующегосигнала системы на выходе 9,1 относительно оптимального вследствие погрешности в работе данного функционального блока 1.:,Если из общего отклонения каждого выходного сигнала системы вычесть 25ту величину,крторую вносит в это отклонение погрешность в работе определенного Функционального блока. 1. , возникает состояние, моделирующее такое техни-ческое состояние системы из блоков1, 1, 1,2 1.1 с+щ+п, как если быэтот функциональный блок 1.1 былзаменен заведомо исправным, а всеостальные остались без изменения.Поэтому сигнал с выхода 9.1 системыпоступает на вход блока 7.1 вычита- З 5ния, на другие входы которого черезвыключателя 6,1 в . 6.Е+щ.п поступаютвеличины, пропорциональные смещениюсигнала системы на выходе 9. 1 вследствие погрешности в работе функцио 40нальных блоков 1.1, 1.21.1 с+ш+п.Если все выключатели 6,1, 6.2бас++ш+ш разомкнуты,на входы блока 7. 1вычитания сигналы не поступают,45В этом случае сигналы с выходовблоков 2.1 с+щ+121 с+щ+и вычитания,характеризующие отклонение от заданных значений сигналов на входах системы, поступают на входы блока 8 распознавания класса технического состоя 50.ния диагностируемой системы, которыйопределяет класс, к которому относится реальное техническое состояниесистемы.Если данное техническое состояние55системы не удовлетворяет требованиямэксплуатации или оператор решаетулучшить его клаЪ. он замыкает первый 994ключ 6,1. В этом случае на входы блоков 7.1,7.п вычитания поступают величины смещения выходных сигналов системы вследствие погрешности в работе Функционального блока 1, 1 и на выходах блоков 7,17.п вычитания появляется набор сигналов, моделирующих режим включения вместо функционального блока 1.1 такого же заведомо исправного блока. Блок 8 распознавания класса технического состояния диагностируемой системы фиксирует избменение технического состояния системы при замене функционального блока 1.1 на заведомо. исправный. Оператор, отметив изменившееся состояние, вновь замыкает ключ 6. 1 и замыкает ключ 6.2. При этом моделируется состояние системы как в случае замены функционального блока 12 заведомо исправным и т.д., пока не будет осуществлено моделирование технического состояния, возникающего в результате замены каждого функционального блока заведомо исправным. Затем, исходя из реальных условий эксплуатации (наличне ЗИПа, стоимость замены, требуемое улучшение - . технического состояния системы и . т.д.) Функциональный блок 1., признанный неработоспособным в рамках требуемого технического состояния системы, подвергается замене или по возможности, соответствующим образом регулируется. После выполнения этихопераций оператор вновь размыкает ключи 6.1, 6.261 с+и+щ и проверяет изменившееся техническое состояние системы после замены (регулировки) неработоспособного функционального блока.Для целей самоконтроля устройства необходимо замкнуть все ключи 6,1, 6,2,61 с+п+ш.В этом случае сигналы на выходах блоков 7. 17.а вычитания должны отсутствовать,что легко установить с помощью милливольтметра тестера и т,д. или дополнительных индикаторных элементов (на фиг. 1 не показаны) в цепях выходов блоков 7.17.п вычитания.Блок 8 распознавания класса технического состояния диагностируемой системы (фиг. 2) работает следующим образом.Сигналы .с диагностируемых выходов 9.1 - 9.а, преобразованные блоками 7.1 . - 7,п, поступают на соответствующие входы блоков 10.1 - 10.1 классификации.Если техническое состояние удовлетворяет данному классу, на выходе соответствующего блока 10, классификации появляется логическая единица, если же не удовлетворяет - логический ноль. Эти.логические сигналы поступают на вход дешифратора 11, сигнал на выходе которого является , сигналом, фиксирующим то или иное О техническое состояние системы, Этот сигнал поступает на входы индикаторов 12 для указания класса технического состояния к которому относится техническое состояние диагнос тируемой системы, что обеспечивается свечением индикаторов.БлоК 10 классификации работает следующим образом.На входы двухпороговых компарато ров 13. 1 и 13, 2 поступают сигналы У . и У с выходов 9.1 и 9.2 сисуеамы (Фиг. 3) соответственно. На их вторые входы поступают сигналы верх- них поРоговых значений У й ь и 25 У й кл,ба на третьи входы-сигналынижних пороговых значений У; Н и Ук ,1 соответственнос вьмодовевка 1блока 14 задания пороговых значений,Если сигнал У 4 с выхода системы З 0 больше нижнего порогового значения Угй д и и меньше верхнего порогового значения УД Ю., на выходе двух- порогового компаратора 13.1 появляется сигнал логической единицы.Анало гично, если сигнал Уг йк,ц меньше верхнего порогового значения Уг Ю.Ь, на выходе двухпорогового компаратора 13.2 появляется сигнал логической : единицы.Оба этих логических сигнала40 поступают на вход логического элемента И 15 на выходе которого появляется сигнал логической единицы,свидетельствующий о том,что техническое состояние системы удовлетворяет тре - 45 . бованиям второго класса технического состояния.Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает возможность диагностирования с точностью до функционального блока, а также самоконтроля, что расширяет его функциональные возможности, а также позволяет учитывать зависимость отклонения параметров данного функционального бло ка от отклонения параметров других функциональных блоков, что повышает точность диагностирования. Формула изобретения1. Устройство .для диагностирования функциональных блоков в системе, содержащее блок эталонов, соединенный первым выходом с первым входом соответствующего первого блока вычитания, соединенного вьмодом с соответствующим входом блока умножения, К первьм,1 т вторых и й третьих входов, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения точности диагностирования и расширения функциональных возможностей устройства путем обеспечения возможности диагностирования с точностью до неработоспособного Функционального блока,в него введены дополнительные первые блоки вычитания, дополнительные блоки умножения, вторые блоки вычитания третьи блоки вычитания, выключатели, блок распознавания класса технического состояния системы, причем первые входы каждого второго блока вычитания.с номером Ц (К(ь(К =1-и) соединены с выходами соответствующих блоков умножения с номерами(ь 4 ь)," вторые входы каждого второго блока вычитания с номером(К + 1( 11 К+ о 3 = 1 - и ) соединены с выходами соответствующих вто-рых блоов вычитания с номерами ( С 1, ЬЮ выходы всех вторых блоков)вычитания с номерами 11 (К( ь( К+т,1 - 11 ) соединены с первыми выводами-х замыкающих контактов ь-х выключателей, соединенных вторыми выводами с первыми входами соот-.Фветствующих 3 -х третьих блоков вычитания ( =.1 -и ), входы каждогоблока умножения с номером(ь =11 -К + йч 4= 1 -и ) соединены с вьмодом соответствующего-го первого блока вычитания, первый вход каждого -го первого блока вычитания (Ф 1) соединен с соответствующим выходом блока эталонов, второйвход каждого-го первого блока вычитания (1 4 1 4 К ) соединен с соответствующим первым входом устрой% ства, второй вход каждого-го первого блока вычитания (К + 1 С ( ю + и ) соединен с соответствующим вторым входом устройства, выходы всех вторых блоков умножения с номерами 1, (1ь 4 К,3= 1-11) соединены с первыми выводами 1 -х за 1мыкающих контактов ь -х вЪпслючателей,соединенных вторыми выводами с вторыми входами соответствующих 1 -х третьих блоков вычитания, первые входы вторых блоков вычитания с номе 5 рами с 1 где с =,ОИИ 4)."1 ч) - 1 - И соединены с выходами соответствующих блоков умножения, соединенных входами с соответствующими третьими входами устройства и соответст вующими входами-х третьих блоков вычитания, выходы блоков вычитания с .номерами с,1 где= (К+В+1),(КНп+ О), 1 = 1 -И. соединены с первыми выводами размыкающих контактов 15 соответствующих выключателей.соеди- . ненных вторыми выводами с четвертыми входами соответствующих третьих блоков вычитания, а выходы третьих блоков вычитания соединены с соответ ствующими. входами блока распознавания класса технического состояния. системы. 2, Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем,что блок распознавания класса технического состояния системы содержит блоки классификации,входы которых являются входами блока, выходы соединены с соответствующими входами дешифратора, соединенного выходами с вхо -дами соответствующих индикато -ров 3. Устройство по п. 2, о т л ич а ю щ е е с я тем,что блок классификации содержит двухпороговые компараторы, первые входы которых являются входами блока, вторые входы соединены с соответствующими выходами блока задания пороговых значений, выходы соединены с соответствующими входамиэлемента И , выход которого является выходом блока.124 1199 кл Рхдд Диг, ЕСоставитель И.ШвецТехредЛ.Олейник Коррект М.Шароши актор А.Ог Тираж 836 Государственного кпо делам изобретений5, Москва, Ж, Рауш Заказ 34 НИИПИ город Проектная, 4 кЖфЦ водственно-полигр Подписноеомитета СССРи открытийская наб., д. 4/ кое предприятие,