Устройство для диагностирования следящей системы

ОЮЗ СОВЕТСКИХ ЦИАЛИСТИЧЕСКИСПУБЛИК В 4 С 05 В 23 0 НИЯ троируппы ики на- уси- орого- триггеключ,Р1,тр,еспечит слечение канала грешности сл Ю ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ОПИСАНИЕ ИЗО А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство ССС 1 1022118, кл. С 05 В 23/02, 198Авторское .свидетельство СССР Р 433452, кл. С 05 В 23/02, 1972. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ СЛЕДЯЩЕЙ СИСТЕМЫ(57) Изобретение относится к автомат ке и вычислительной технике и предназначено для контроля и диагностики следящих систем. Цель изобретения -8013022 повьппение точности контроля. У ство содержит резисторы, две г подстроечных резисторов, датч пряжений, сравнивающие элемент литель, генератор импульсов, п вые элементы, элементы ИЛИ-НЕ, ры, элементы НЕ, измерительный элементы И-НЕ, усилитель, реги индикатор, счетчик, блок элеме тов И-НЕ, ключ. В устройстве о ваются отключение потребителя дящеи системы при ее отказе, разделение отказов от случайных помех, вклюонтроля по уровню поящей системы. 1 ил.системы). Четвертая дополнительнаяпозиция индикатора фиксирует ситуациюработы следящей системы в перегруженном по питанию режиме. Точность операции контроля при диагностированииповышена в устройстве за счет введения контроля работоспособности следящей системы непосредственно по основному показателю качества - уровню погрешности следящей системыф совмещения принятия решения об отказе кон структивных элементов следящей системы - задающего элемента и дистанционэтих элементов с точным каналом контроля работоспособности следящей сисиспользования точной элементной базыв схеме устройства например дифференциальных усилителей, группы подстроечных резисторов, стабилизаторанапряжения, защиты от ложной индикации отказов следящей системы при перегрузках по питанию или в переходномрежиме работы, например при включениипитания на объект диагностирования,путем контроля длительности нахождения следящей .системы в состоянии отказа,Для правильной работы следящей системы характерно наличие ошибки (погрешности) на входе усилителя следябатывается в виде Фазы и уровня напряжения в роторной обмотке элементаобратной связи следящей системы,на-пример сельсина, синусно-косинусноговращающегося трансформатора п.т.к.Большие ошибки в этой контрольнойточке свойственны или проявлению нехарактерных для работы следящей системы внешних возмущений, напримерувеличение напряжения источника питания в часы сброса нагрузки, или нехарактерного режима работы, напримерв переходном режиме, или отказу сле"дящей системы, определяемому нарушением условия работоспособности поосновному показателю качества - уровню погрешности. В устройстве для диагностирования для повьппения точности операции контроля при диагностировании и ремонтопригодности следящей системы диагностирования за счет размещения контрольных точек ведутся с глубиной до конструктивно-сменного блока с нндика" цией событий "Отказ датчика следящей системы" (задающего элемента), "Отказ дистанционной передачи" (передачи информации по проводам), "Отказ следящей системы" (отработки следящей При нарушении условия работоспособности следящей системы на резисто" ре 31 выделяется больший уровень напряжения, который преобразуется в датчике 43 напряжения в постоянное напряжение. Зто напряжение порога, соответствующего условию работоспо 13022Изобретение относится к автоматикеи вычислительной технике и предназ"начено для диагностирования следящейсистемы.Цель изобретения - повышение точности контроля путем обеспечения диаг"ностирования с глубиной до сменногоблока.На чертеже изображена схема устройства. ЮУстройство содержит вал 1 задающего элемента следящей системы, обмотки2 и 3 ротора и статора задающего элемента следящей системы, внешний ис- ной передачи при относительно грубыхточник 4 напряжения, выходной вал 5 5 каналах контроля работоспосОбностиследящей системы, статорную обмоткуб и обмотку 7 ротора элемента обратной связи следящей системы, усилитель темы по основному показателю качества,8 следящей системы, конденсатор 9,обмотку 10 управления электродвигателя, обмотку 11 возбужцения следящейсистемы, редуктор 12, потенциометры13 и 14, входы и выходы 15-28 устройства, внешний источник 29 питания,первый и второй резисторы 30 и 31,первую 32-35 и вторую 36-40 группыподстроечных резисторов, стабилизатор 4 постоянного напряжения, первый42 и второй 43 датчики напряжения,первый 44 и второй 45 блоки сравне- ЗОния, дифференциальнык усилитель 46,генератор 47 импульсов, первый 48,третий 49, второй 50 дифференцирующиеэлементы, второй 51, первый 52, третий щей системы, сигнал о которой выра-53 и четвертый 54 пороговые элементы, 35второй 55, четвертый 56, третий 57,пятый 58, первый 59 элементы ИЛИ-НЕ,второй 60, первый 61 триггеры, второй62 и первый 63 элементы НЕ, второйключ 64, выходы 65-67 устройства, вто 40рой 68 и первый;69 элементы И-НЕ, инвертирующий усилитель 70, регистр 71,индикатор 72, счетчик 73, блок 74элементов И-НЕ, первый ключ 75.Устройство для диагностирования ра ботает следующим образом.244 4пройдет. через дифференцирующий элемент 50, элемент ИЛИ-НЕ 58 на единичный вход триггера 61, сигнал с единичного выхода которого пройдет через элемент И-НЕ 68 и с его выхода поступит на соответствующий единичный вход триггера регистра 71, сигнал единичного выхода которого поступает на соответствующий вход четырехпозиционного индикатора 72, который зафиксирует ситуацию "Отказ следящей системы". Одновременно сигнал с выхода триггера регистра пройдет элемент НЕ 63 и поступит на управляющий вход измерительного ключа 64 в виде пропадания управляющего сигнала, что приведет к переходу измерительного ключа 64.в состояние "Закрыто" и обеспечит разрыв цепи тока поступления информации с выходных элементов следящей системы 13 и 14 на выходы 65-67 устройства для диагностирования, что предотвратит поступление неточной информации потребителям.По этому сигналу оператор, обслуживающий следящую систему, осуществляет восстановление отказавшего узла, после чего нажимает ключ 75. При этом сигнал от стабилизатора 41 напряжения пройдет дифференцирующий элемент 48 и поступит на входы блока 74 логических элементов И-НЕ, на соответствующие входы элементов И-НЕ 69 и ИЛИ-НЕ 59, которые срабатывают от импульса, поступающего с выхода генератора 47 импульсов, При этом триггеры 60 и 61, триггеры счетчика 73, триггер регистра 71 перейдут в исходное нулевое состояние. Наоборот, при наличии устойчивого 55 отказа следящей системы на выходе счетчика 73 появится сигнал превыше ния времени пребывания следящей системы в состоянии отказа. Этот сигнал 3 1302 собности следящей системы и воспроизводимого с помощью подстроечного резистора 39 второй группы подстроечных резисторов, приводит к срабатыванию порогового элемента 54. Сигнал с выхода порогового элемента 54, пройдя через дифференцирующий элемент 49, поступит на единичный вход триггера 60 и переведет его в единичное состояние Одновременно этот положительньй им пульс пройдет через инвертирующий усилитель 70, через элемент И-НЕ 63 на нулевой вход триггера 60, но ввиду отрицательной полярности не изменит состояние триггера 60. Поэтому 15 сигнал с единичного выхода триггера 60 и сигнал с генератора 47 импульсов начнет проходить через, элемент ИЛИ-НЕ 56 на счетный вход счетчика 73, проверяющего время пребыва ния следящей системы в состоянии отказа. Если условие, нарушающее работоспособность следящей системы, пропадет раньше контролируемого времени устойчивого отказа, что свидетельствует о наличии сбоя из-за нехарактерных режимов работы или внешних условий, то сигнал с порогового элемента 54 пропадет до нуля, а задний фронт этого сигнала на выходе дифференци рующего элемента 49 сформирует импульс отрицательной полярности, который на выходе инвертирующего усилителя,сформирует импульс положительной полярности. Этот импульс, пройдя че рез логический элемент И-НЕ 69 на нулевой вход триггера 60, сбросит триггер 60 в нулевое состояние. При этом сигналы с генератора 47 импульсов перестанут проходить через логический 40 элемент ИЛИ-НЕ 56 на счетный вход счетчика 73, а сигнал с нулевого выхода триггера 60, сформировавшийся при его переходе в нулевое состояние, проходитчерез логические элементы 45 блока 74 логических элементов и с их выходов поступает на нулевые входы соответствующих триггеров счетчика 73, перебрасывает их в нулевое состояние. Таким образом, при отсутствии отказа следящей системы счетчик 73 на своем выходе не выработает сигнала и индикации отказа не произойдет. При отказе задающего элемента следящей системы напряжение, снимаемое с резистора 30, поступит на вход датчика 42 напряжения, с выхода которого соответствующее постоянное напряжение поступит на один вход порогового элемента 51, на второй вход которого поступит пороговое напряжение с подстроечного резистора 37, При отка-, зе элемента 51 появится сигнал, который пройдет на выход логического элемента ИПИ-НЕ 57 только в том случае, если на другом входе этого элемента имеется сигнал "Отказ следящей системы" с единичного выхода триггера 61. С вы" хода элемента ИЛИ-НЕ 57 сигнал об отказе задающего элемента следящей системы поступает на соответствующий единичный вход триггера регистра 71,,6 44 5 13022 с единичного выхода которого сйгнал поступит на соответствующий вход индикатора 72, сигнализирующего о ситуации "Отказ задающего элемента следящей системы", 5Отказ проводной дистанционной передачи следящей системы обнаруживается с помощью резисторов 32-35, со скользящих контактов которых подаются линейные напряжения соответствующих статорных обмоток задающего элемента и элемента обратной связи на соответствующие входы блоков 44 и 45 сравне- .ния. Выходные сигналы этих блоков, сигнализирующие об отказе одной из линий проводной дистанционной передачи, проходят элемент ИЛИ-НЕ 55, При правильной обработке дистанционной передачи на выходе элемента ИЛИ-НЕ 55 имеется сигнал, который, пройдя элемент НЕ 62, выработает на выходе . последнего отсутствие сигнала об отказе. Наоборот, при отказе одной из линий проводной дистанционной передачи на выходе элемента ИЛИ-НЕ 55 пропадет сигнал, а на выходе элемента НЕ 62 сигнал отказа появится. Этот сигнал поступит на единичный вход соответствующего триггера. 71, сигнал с единичного выхода которого возбудит соответствующую индикацию ситуации "Отказ дистанционной передачи" в индикаторе 72. Отказ потенциометров 13 или (и) 14 следящей системы контролируется по разностному сигналу погрешностей потенциометров 13 и 14, снимаемых с роторов выходных элементов и подавляемых на соответст" вующие входы усилителя 46, сигнал с выхода которого подается на порогбвый элемент 53,.пороговое напряжение на другой вход которого подается со скользящего контакта подстроечного резистора 38. При превышении этим сигналом порога, соответствующего условию работоспособности выходных элементов следящей системы на выходе порогового устройства 53, появится сигнал об отказе выходных элементов, т.е. об отказе отработки следящей системы. Этот сигнал поступает на один из входов элемента И-НЕ 68 и про- ходит на его выход, поступая далее на единичный вход соответствующего триггера регистра 71 индикации, сигнал с единичного выхода которого возбуждает на индикаторе 72 сигнал "Отказ следящей системы" (отработки). Для индикации ситуации увеличения напряжения питания внешнего источника при сбросе нагрузки, когда возникает нестандартный режим работы следящей системы, который может быть зафиксирован средством диагностирования как отказ следящей системы, с цельюуменьшения ошибок фиксации состояния отказа следящей системы с выхода датчика 42 напряжения сигнал поступает на один из входов порогового элемен" та 52, на другой вход которого поступает с выхода подстроечного резистора 40 опорное напряжение. На выходе порогового элемента 52 сигнал появляется при превьппении напряжения питания внешнего источника переменного напряжения не вьппе нормального уровня. Этот сигнал подается на единичный вход соответствующего триггера регистра 71 индикации, сигнал с единичного выхода которого возбуждает на индикаторе 72 индикацию ситуации "Работа следящей системы в перегруженном по питанию режиме". Поэтому оператор, обслуживающий следящую сис" тему, должен отрегулировать напряжение питания источника 4 питания. На 4жатием,ключа 75 схема устройства диагностирования следящей системы приводится в исходное состояние по описанной схеме. В предлагаемом устройстве по сравнению с известным повьппается .точность операций контроля при диагностировании объекта с глубиной до сменного блока за счет использования точной элементной базы, включающей дифференциальные усилители, достаточно точные пороговые, сравнивающие устройства, использования стабилизатора на" пряжения для уменьшения уровня погрешностей, возникающих из-за колебаний напряжения питания источника постоянного напряжения, включения точного канала контроля работоспособности следящей системы по показателю качества - уровню погрешности следящей системыф совмещения относительно грубых методов контроля при диагностировании отдельных конструктивных узлов следящей системы с точным методом контроля ее работоспособности по показателю качества, отключения потребителей от выходных элементов следящей системы при ее отказах, выделения устойчивых отказов на фоне случайных возмущений методом контро713022ля временного интервала пребыванияследящей системы в состоянии отказа,Ремонтопригодность повышена засчет кон;роля и диагностирования сглубиной до сменного блока, повьппения 5точности контроля при диагностировании,фо рмула изобретения10 Устройство для диагностирования следящей системы, содержащее индикатор, первый и второй датчики напряжения, входы которых являются первой группой контрольных входов устройства, управляющим входом устройства и соединены с управляющим выходом устройства соответственно, с первого по третий пороговые элементы и первый и второй элементы НЕ, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля,.в него введены четвертый пороговый элемент, четыре элемента ИЛИ-НЕ, два триггера, регистр, счетчик, блок элементов И-НЕ, дифференциальный усилитель, два элемента И-НЕ, три дифференцирукнцих элемента, генератор импульсов, два ключа, три резистора, две группы подстроечных резисторов, два блока срав-ЗО нения, инвертирующий усилитель, конт рольные входы первой группы устройства соединены через первый резистор, управляющий вход и управляющий выход устройства соединены через второй резисТор, контрольные входы второй группы соединены через подстроечные резисторы первой группы, подвижные контакты которых подключены к соответствующим входам первого и второго 4 О блоков сравнения, шины стабилизированного постоянного напряженйя устройства соединены через подстроечные резисторы второй группы, одна шина стабилизированного постоянного напряже ния устройства является первым контрольным выходом устройства, другая шина - через последовательно соединенные первый ключ и первый дифференцирующнй элемент подключена к первым входам блока элементов ИЛИ-НЕ, к первому входу первого элемента И-НЕ и к входам сброса регистра, выходы которого соединены с входами индикатора, один из выходов регистра через первый элемент НЕ подключен к информационному входу второго ключа, выход которого является вторым контрольным 44 8выходом. устройства, одна шина стабилизированного постоянного напряжения устройства соединена,с входами питания пороговык элементов с первого по четвертый и с входом управления второго ключа, подвижный контакт одного 1из подстроечных резисторов второй группы является третьим контрольным выходом устройства, подвижные контакты других подстроечных резисторов второй группы соединены с первыми измери-, тельными входами пороговых элементов ф с первого по четвертый соответственно, объединенные вторые измерительные входы первого и второго пороговых элементов, вторые измерительные входы третьего и четвертого пороговых элементов подключены к выходам первого датчика напряжения, дифференциального усилителя и второго датчика напряжения соответственно, выходы первого и второго блоков сравнения соединены с соответствующими входами второго элемента ИЛИ-НЕ, выход которого через второй элемент НЕ соединен с первым информационным входом регистра, выход первого порогового элемента подключен к второму информационному входу регистра, выходы второго и третьего пороговых элементов соответственно соединены с первыми входами третьего элемента ИЛИ-НЕ и второго элемента И-НЕ, вторые входы которых подключены к выходу первого триггера, а выходы - к третьему и четвертому информационным входам регистра соответственно, выход генератора импульсов соединен с первыми входами четвертого и пятого элементов ИЛИ-НЕ и с вторым входом первого элемента ИЛИ-НЕ, выход четвертого элемента ИЛИ-НЕ соединен со счетным входом счетчика, выход переполнения которого через второй дифференцирующий элемент подключен к второму входу четвертого элемента ИЛИ-НЕ, выход которого подключен к первому установочному входу первого триггера, второй установочный вход которого подключен к выкоду первого элемента ИЛИ-НЕ, выход четвертого порогового элемента через третий дифференцирующий элемент подключен к входу инвертиругцего усилителя и к первому устанорочному входу второго триггера, неинвертирующий выход которого соединен с вторым входом четвертого элемента ИЛИ-НЕ, а инвертирующий выход - с вторыми входами блока,Шекмар 5/46 Тираж 8 б 4 ПИ Государственного комитета ССС о делам изобретений и открытии 5, Москва, Ж, Раушская наб.,аказ 12ВНИИ писно 3 4 5 роизводственна-полиграпическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,элементов И-НЕ, выход первого элемента И-НЕ соединен с вторым установочным входам второго триггера, входы диФФеренциального усилителя являются третьей группой контрольных вхоГ дов устройства, выходы блока элементов И-НЕ соединены с установочнымивходами счетчика, выход инвертирующего усилителя подключен к второмувходу первого элемента И-НЕ.