Адаптивное устройство автоматического контроля

(19) (11 1)4 С 05 В 23/ СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ ВСЕ(. " ПИСАНИЕ РЕТ АВТОР8 Н И А,Мако тво СССР 2, 1978. о СССР 02 ь 1984 идетель5 В 23/Оетельст05 В 23(54) АДАПТИВНОЕ УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ(57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и можетбыть использовано для контроля работоспособности многопараметрическойрадиоэлектронной аппаратуры. Цельизобретения - повьппение быстродействия устройства. Устройство содержит1377828 коммутатор 3, первый дешифратор 4,первый счетчик 5,пороговый блок 6,индикатор 7,кольцевой счетчик 8,третийдешифратор 9, первую группу ключей10, - 10,группу счетчиков 11,".11,группу блоков ключей 12, -12, сумматор 13, регистр 14, таймер 15, группу элементов эквивалентности 16,-16,второй счетчик импульсов 17 элементИ 18, генератор 19 тактовых импульсон, второй ключ 20, триггер 21, ге- . Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и можетбыть использовано для контроля работоспособности многопараметрическойрадиоэлектронной аппаратуры.Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.На чертеже представлена блок-схема устройства. 10На чертеже изображены измерительные преобразователи 1, -1 и нормализаторы 2,-2 объекта контроля, коммутатор 3, выполненный на ключах 3,3, первый дешифратор 4, первый 15счетчик 5 импульсов, пороговый блок6, индикатор 7, кольцевой счетчик8, третий дешифратор 9, третья группа ключей 10,-10, группа счетчиков11,- 11, группа блоков 12, -12 ключей, сумматор 13, регистр 14, таймер 15, элементы 161-16 ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ, второй счетчик 17 импульсов,элемент И 18, генератор 19 тактовыхимпульсов, второй ключ 20, триггер 2521, генератор 22 шума, пороговыеблоки 23, -23 , блокинг-генераторы24, -24 , перная группа ключей 25, -25 , группа триггеров 26,-26втораягруппа ключей 27, -27, второй дешифратор 28 с выходами 29,блок 30 памяти,выполненный на триггерах 31,-31,первый ключ 32,Блоки 22-28 образуют генератор33 кодов блоки 16 -21 - узел 34 упЭ 35равления, блоки 8-14 - измеритель35 временных интервалов.Для радиоэлектронной аппаратурыРЭА в составе которой имеется встронератор шума 22, группу пороговыхблоков 23,-23 группу блокинг-генераторов 24-24, первую группу ключей 25, -25 , группу триггеров 26, -26, вторую группу ключей 27, -27второй дешифратор 28. Устройство позволяет постоянно оценивать безотказность диагностируемого объекта и взависимости от этого автоматическиустанавливать оптимальную глубинудиагностирования, 1 ил. енная система диагностирования, су- ществует оптимальное соотношение " между аппаратурой системы диагностирования (СД) и аппаратурой объекта диагностирования (ОД) 1.физический смысл утверждения заключается в том, что увеличение глубины диагностирования (объема встроенной системы диагностирования) до определенного предела увеличивает коэффициент готовности (К) аппаратуры за счет уменьшения среднего вре" мени ее простоя вследствие сокращения среднего времени отыскания в ней неисправностей (среднего времени диагностирования).Дальнейшее увеличение глубины диагностирования связано с чрезмерным усложнением СД и нызынает снижение Кг аппаратуры за счет повышения среднего времени ее простоя иэ-за увеличения среднего времени диагностирования. Повьппение среднего времени диагностирования в этом случае обусловлено: снижением достоверности, что приводит к возрастанию ошибок СД типа "ложный отказ", при этом работоспособная аппаратура чаще выключается из работы для диагностики (поиска "отказавшего узла); снижением безотказности СД, что увеличивает время диагностирования.как за счет времени, затрачиваемого на поиск отказов в самой СД, так и за счет повы- шения времени пребывания ОД в состоянии скрытых отказов, которые могутпроизойти в момент , когда СД ремонтируется.Иными словами для каждого ОД существует такой оптимальный объем СД,при котором достигается наилучшеесоотношение между снижением среднего.времени диагностирования за счет повышения глубины диагностирования иувеличением этого времени за счетснижения безотказности и достоверности СД. Ведь надежный ОД, обладающий низкой интенсивностью отказов,необходимо диагностировать СД, обладающей более простой структурой 15(более низкой Ъ СД) и соответственно невысокой глубиной диагностирования. Иначе, среднее время диагностирования этого объекта будетвозрастатьза счет увеличения простоев на устранение последствия сбоев СД типа"ложный отказ" и простоев эа счетдиагностирования самой СД, Оптимальное соотношение между аппаратуройСД и ОД формализуется отношением их 25интенсивностей отказов Ъ,9=) оРС (Кг макс ), рассчитываетсяпри разработке РЗА и обеспечиваетсясхемно-конструктивным построениемаппаратуры . Под Ъ, в общем случаеследует понимать интенсивность как. ее отказов, так и ошибок (сбоев)типа "ложный отказ", "необнаруженныйотказ . Однако при эксплуатациивеличины 9 гд и 9не являются35постоянными, поэтому их отношениеменяется в течение времени, что соответственно вызывает повышение среднего времени диагностирования (снижает К объекта диагностирования). 40гПоэтому поддержание в процессеэксплуатации заданного отношениямежду Ъ и %может быть достигнуто путем анализа 9 д и соответственного пропорционального измене 45ния глубины контроля, что обеспечитмаксимальный Каппаратуры, Приэтом среднее время диагностированияРЭА будет минимальным.Устройство работает следукицим образом,Измеритель 35 временных интервалов оценивает текущую безотказностьОД (объекта диагностирования) путемизмерения временных интервалов между несколькими последними отказами,а также вырабатывает код числа(пропорционального 0 ), на котороенеобходимо сократить глубину диаг, -ностирования чтобы поддержать оптимальное соотношение между Яиинтенсивностями отказов.Генератор Зч кодов с приходом сигнала запуска от устройства 35 управления формирует случайный код числа размерностью от 1 до числа, равного количеству входов коммутатора 32.Устройство 35 управления вырабатывает импульсы запуска генератора 33 кода и коммутатора 3. Количество импульсов запуска генератора 33 кода определяется кодом, сформированным измерителем 35 временных сигналов.Запоминающее устройство 30 запоминает сформированные генератором 33 кодов случайные коды чисел и,блокируя соответствующие входы коммутатора 3, позволяет при очередном цикле работы СД исключить из программы диагностики измерительные цепи, присоединенные к этим входам.Сигнал об отказе ОД с выхода порогового устройства поступает на вход кольцевого счетчика 8 измерителя 35 временных интерваловКольцевой счетчик 8 управляет работой дешифратора, 9. При этом на выходах дешифратора 9 последовательно перемещается потенциал с одного выхода на другой с каждым пришедшим на вход кольцевого счетчика 8 сигналом отказа.Так как счетчик 8 кольцевой, потенциал с последнего выхода дешифратора 9 перемещается на первый и весь цикл повторяется заново.Каждый отдельный выход дешифратора 9 связан с управляющими входами ключей 10-10 и 12,-12 и счетчиком 11 отдельной измерительной линейки; ключ 1 О; - счетчик 11; - ключ 12;. При поступлении сигнала дешифратора 9 на эту линейку открывается ключ 10;, обнуляется счетчик 11; и закрывается ключ 12; . При этом выход таймера 15 через открытый ключ 10; подключается к счетчику 11;, а закрытый ключ 12 исключает возможность учета информации из счетчика 11, в сумматоре 13 до конца цикла подсчета. Подсчет времени счетчиком 11 продолжается до прихода сигнала о следующем отказе ОД.С приходом сигнала о следующем отказе потенциал на выходе дешифратора 9 перемещается на его следующий выход. При этом ключ 10; измерительной линейки, которая производит под 1377828счет сигналов таймера, закрывается,обрывая этим цикл измерения. Ключ 12;открывается, "разрешая" считываниезаписанной информации в сумматоре13. С приходом потенциала с очередного выхода дешифратора 9 на следующую измерительную линейку: ключ10, - счетчик 11, - ключ 12;+, -инФормация, записанная в ее счетчике,стирается и он начинает подсчетвремени следующего интервала между отказами.Подобная организация циклов из- .мерения времени между отказами позволила обеспечить на входе сумматора13 постоянную информацию о (и) интервале между (и) последними отказами, где и - количество измерительных линеек и количество разрядов 20дешифратора 9.Возникший на выходе пороговогоблока 6 сигнал об отказе одновременно с приходом на вход кольцевогосчетчика 8 поступает на сумматор 13 . 25и на регистр 14 для их обнуления.После обнуления сумматор 13 суммируетпоказания подключенных на его входключами 12 (и) счетчиков, Процессобнуления и суммирования сумматором13 показаний счетчиков происходитс приходом каждого сигнала "отказ",чем обеспечивается постоянное обновление информации о текущей безотказ"ности ОД.Регистр 14 служит для пропорцио 35нального уменьшения кода временногоинтервала между последними и-отказа"ми до кода количества измерительныхцепей (измерительные преобразователи 401,-1 нормализаторы 2,-2), которыенеобходимо исключить из очереднойпрограммы диагностики. Подобное "масштабирование" осуществляется путемподбора регистра, обладающего определенным количеством разрядов (оноопределяется максимальным количеством исключаемых измерительных цепей),а также частотой работы таймера.Конкретные номера измерительныхцепей, которые необходимо исклю 50чить из программы контроля, Формируются генератором 33 кодов,В исходном состоянии сигналы генератора 22 шума поступают одновремен 55но на несколько формирующих цепей:ограничитель 23 3 - блокинг-генератор 24 3 - ключ 25 3 - триггер 26ключ 27г Количество этих цепей определяется количеством разрядов кодов,обеспечивающих возможность Формирования любого адреса коммутатора 32,Настроенные на различные уровниограничители 23, -23обеспечиваютразновременное срабатывание блокинггенераторов 24, Их сигналы черезнормально открытые ключи 25, -25,поступают на счетные входы триггеров26,-26 , вызывая их беспорядочноесрабатывание.Дальнейшая работа устройства синхронизируется тактовым генератором19 узла 34 управления,В первой половине программы конт"роля триггер 21 находится в состоянии, при котором на прямом его выхо"де присутствует потенциал, которыйоткрывает ключ 20, На другом его выходе этот сигнал отсутствует и ключ32 закрыт.При этом генерируемые тактовымгенератором 19 импульсы через ключ20 идут на счетчик 17, обнуленныйперед этим сигналом с последнеговыхода дешифратора 4 и одновременноключей 25,-25, и 27-27 генератора 33 кодов для формирования случайного кода.С приходом этого сигнала ключи25,;25генератора 33 кодов закрываются, обрывая беспорядочное переключение триггеров 26,-26, а ключи27, -27 открываются, обеспечиваяна входе дешифратора 28 наличие случайного кода адреса измерительнойцепи ОД, которую необходимо исключить из программы диагностики. Приэтом на соответствующем выходе дешифратора 28 появляется сигнал, который вызывает срабатывание соответствующего триггера 31,-31 блока30 памяти,В результате на первом, выходе триггера 31;, соединенного с цепью питания соответствующих измерительных преобразователей 1 и нормализаторов 2, сигнал исчезает,что не позволяет включить эти элементы в работу.На втором выходе триггера 31;,соединенного с сигнальным входом ключа 3 соответствующей измерительной цепи СД, появляется сигнал, амплитуда которого равна унифицированному значению контролируемых параметров, 1377828Это позволяет исключить формирование сигнала "Отказ" пороговым блоком 6, когца отключенная измерительная цепь СД коммутатором 3 будет5 подключена на его вход.В период между сигналами узла 34 управления ключи 25 -25 открываются, а ключи 27, -27 закрываются, обеспечивая новый цикл беспорядочных срабатываний триггеров 26,-26Открытый ключ 20 разрешает формировать генератору 33 кодов коды измерительных цепей СД, которые необходимо исключить из очередного цик ла диагностики до тех пор, пока на выходе счетчика 17 не установится код, совпадающий с кодом на выходе регистра 14, При этом на входах всех элементов 16 ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ сигна лы совпадут и на их выходе одновременно возникнут сигналы, которые совпадут на входах элемента И 18, В этом случае сигнал с его выхода вызовет срабатывание триггера 21 и разрешающий сигнал с входа ключа 20 переместится на вход ключа 32. При этом на выходе дешифратора 28 прекратится формирование случайныхкодов, которые вызывают срабатывание соответствующих триггеров 31, - 31 блока 30 памяти.С открытием ключа 32 сигналы 19 генератора начинают поступать на вход счетчика 5. Счетчик 5 управляет работой дешифратара 4. На выходах35 последнего поочередно возникают сигналы, которые через открываемые ими . ключи 3,-3обеспечивают подключение на вход порогового блока 6 измерительных преобразователей 1, -1 и нормализаторов 2-2 .Программа диагностики заканчивается с возникновением сигнала на ;последнем выходе дешифратара 4.Этот сигнал обнуляет триггеры 31,-31, счетчик 17 и триггер 21, обеспечивая этим возможность при следующем цикле диагностики блокирования других измерительных цепей. 50 Формула изобретенияАдаптивное устройство автоматического контроля, содержащее коммутатор информационные входы которого являются информационными входами устройства, пороговый блок, индикатор, регистр, генератор тактовых импульсов,первый счетчик импульсов, подключенный выходами к входам первого дешифратара,связанного первыми выходами с управляющими входами коммутатора, второй счетчик импульсов, первый ключ, а т л и ч а ю щ е е с я тем, чта, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены блокпамяти, группа пороговых блоков, группа блакинг-генераторов, группа счетных триггеров, три группы ключей, два дешифратора, группа блоков ключей, группа счетчиков, сумматор, кольцевой счетчик, регистр, группа элементов ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ, таймер, элемент И, второй ключ, триггер и генератор шума, подключенный выходами к входам соответствующих пороговых блоков, связанных выходами с входами соответствующих блокинг-генераторов, подключенных выходами к сигнальнымвходам соответствующих ключей первсй группы, соединенных управляющими входами с управляющими входами ключей второй группы, с выходом второго ключа и со счетным входом счетчика импульсов, а выходами - с входами соответствующих счетных триггеров группы, подключенных выходами к сигнальным входам соответствующих ключей второй группы, связанных выходами с входами второго дешифратора, подключенного выходами к инфармацианным входам блока памяти, первые выходы которого являются выходами устройства, и соединенного абнуляющим входом с входом обнуления второго счетчика импульсов, с нулевым входом триггера и с вторым выходом первого дешифратара,а вторыми выходами - с соответствующими информационными входами коммутатора.,подключенного выходами к входу порогового блока, связанного выходом с входом индикатора, с входами обнуления сумматора и регистра и са счетным входам кольцевого счетчика, подключенного разрядными выходами квходам третьего дешифратара,саединенного выходами с управляющими входами группы блоков ключей, с входамиобнуления счетчиков группы и с управляющими входами соответствующих ключей третьей группы, подключенных сигнальными входами к выходу таймера, а выходами - к счетным входам соответствующих счетчиков группы, соединенных разрядными выходами с входа. Составитель М.Горбунова Техред М,Дидык Корректор Н.Король Редактор А,Долинич Заказ 872/44 Тираж 866ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ми сумматора, подключенного выходами к установочным входам регистра, соединенного выходами с первыми входами соответствующих элементов ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ,подключенных вторыми вхо"5 дами к соответствующим выходам второго счетчика импульсов, а выходами - к входам элемента И, подключенного выходом к установочному входу 10 триггера, соединенного единичными инверсным выходами с управляющимивходами соответственно второго ключаи первого. ключа, подключенного сигнальным входом к сигнальному входувторого ключа и к выходу генераторатактовых импульсов, а выходом - ксчетному входу первого счетчикаимпульсов,