Устройство для диагностирования взаимосвязанных элементов объекта

НИЯ ВУ иПарамонов бъекаботоспособнос для контролятов, состоящи ельство СССР 23/02, 1980. ьство СССР 23/02, 1987 освязанньв. Цельласти пр объекта з вза мен ох З ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗО Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИР ВЗАИИОСВЯЗАНН 11 Х ЭЛЕИ,НТОВ ОБЪЕ (57) Изобретение относится к т ческой диагностике и предназна функциональных элементо ретения - расширение об ния за счет диагностики3 150099 ваченных обратными связями. Устройство содержит объект 1 диагностирова-, ния, группу 2 датчиков допускового контроля, дешифратор 3 состояния элементов объекта и датчиков, блоки 4, 5 и 9 индикаторов отказов датчиков допускового контроля, элементов объекта и работоспособности объекта, элемент ИЛИ 7, ключи 8.1, 82, О 12 источник 10 эталонного сигнала обратной связи, переключатель 11 режимов работы. Сигналы с группы 2 датчиков допускового контроля поступаютна входы дешифратора 3, который взависимости от команды переключателя11 обеспечивает расшифровку отказовобъектаили датчиков группы 2, Отказ индицируется блоками 4, 5 и 9.При этом ключи 8.1 и 8.2 обеспечивают. управление цепью обратной связиобъекта,1. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.,3 ил.Изобретение относится к технической диагностике и может быть использовано для контроля работоспособности и обнаружения одиночных отказов в объ"2 ектах, состоящих из взаимосвязанных функциональных элементов.Цель изобретения - расширение области применения за счет обеспечения диагностирования объектов, охвачен 25 ных обратными связями.На фиг.1 представлена схема типового объекта и схема устройства для его диагностирования; на фиг.2 - схема первой секции дешифратора с индикаторами отказов; на фиг.З - схемы второй и третьей секций дешифратора.На фиг.1 обозначены объект 1 диагностирования с элементами 1.1-1.4, группа 2 датчиков 2.1-2.7 допусково го контроля, дешифратор 3 состояния элементов объекта и датчиков, блок 4 индикаторов отказов датчиков допус" кового контроля с индикаторами 4.1 4.7, блок 5 индикаторов отказов .эле ментов объекта с индикаторами 5.1-5.6 элементы ИЛИ 6.1-6.7 и 7, блок 8 управления цепями .обратной связи объек" та с вторым 8.1 и третьим 8.2 ключами и :лементом НЕ 8,3, блок 9 индикаторов работоспособности объекта с индикатором 9,1 работоспособности и индикатором 9,2 отказа, источник 10 эталонного сигнала обратной связи, переключатель 11 с секциями 11.1- 50 11.3 режимов работы с двумя положениями: 11 а - контроля датчиков и 11 бнормальной работы, первый ключ . 12,Объект 1 диагностирования состоит,55 из функциональных элементов 1.1-1,4, произвольно соединенных между собой функциональными связями. При этом элементы 1.4 и 1,3 охвачены цепью обратной связи через ключ 81. Объект ;имеет входы 3 и 14, соединенные с первой 11.1 и второй 11;2 секциями переключателя 11, а также выход 15.Дешифратор 3 предназначен для преобразования сигналов двоичного позиционного параллельного кода, поступающих от датчиков, в единичные выходные сигналы согласно алгоритму, приведенному в таблице состояний объекта и датчиков. Дешифратор состоит из трех взаимонезависимых секций, соответствующие входы 16-18 которых соединены между собой параллельно и подключены к выходам датчиков Дешифратор имеет информационные входы 19-25, выходы секций 26-46 и шины 42-49 питания, подключаемые к третьей секции 11.3 переключателя 11,Первая секция 3.1 дешифратора (фиг,2) выполнена на основе диагональной резистивно-диодной матрицы, у которой каждый ее вход 19-25 через соответствующий коммутирующий диод 50-56 соединен только с соответствующим ее выходом 26-32, который, в свою очередь, через соответствующий резистор 57-63 подключен к шине 47 питания секции 3.1 дешифратора. Вторая 3.2 и третья 3.3 секции дешифратора (фиг.З) выполнены на основе прямоугольных матриц (см.таблицу состояний объекта и датчиков). Секции содержат входы 19-25, выходы 33-46, элементы НЕ 64, резисторы 65 и коммутирующие диоды 66, Третья секция 3,3 дешифратора снабжена дополнительными выходами 41,42 (см, таблицу состояний объекта и датчиков), к которым подключены индикаторы 5.1 и 5.2, сигна.5 1 500998 6 лизирующие о выходе эа пределы уста-. лентный сигналу обратной связи, от новленной нормы параметров входных источника 10 с помощью ключа 8.2, сигналов, поступающих на объект, управляемого через элемент НЕ 8,3.Блок 8 управления цепями обратной связи позволяет, посредствомключа 8.1 разрывать обратную связьи подавать на объект сигнал, эквиваУстройство имеет шину питания,соединенную с третьей секцией переключателя 11,Таблица состояний объекта и датчиков Сигналы на входах Выходы Значение выходных сигна- Примечаниедешифратора дешиф- лов дешифратора19 20 21 22 23 24 25 Уи/п Ошибка1-го рода Секция3.1Ошибка2-города Секция 3.2Секция3.3 Устройство работает следующим образом.Датчики 2.1-2.7 преобразуют контролируемые параметры входных и вы-. ходных сигналов объекта 1 в унифицированные сигналы вида "1" (если параметр в пределах нормальных значений) или "0" (если параметр вышел за пределы нормальных значений), которые двоичным позиционным кодом параллельно поступают на дешифратор 3. Дешифратор вьщеляет из всего многообразия комбинаций сигналов необходимые комбинации, которые в виде единичных сигналов образуются на соот,ветствующих выходах дешифратора,Для контроля работоспособности датчиков с целью обнаружения в них отказов, обусловленных ошибками 1-го рода, при которых отказавшие элемен 1 1 2 1 345678 0 1 9 1 0 10 1 1 11 1 1 12 1 1 13 1 1 14 1 1 15 1 1 16 0 0 11 118 1 0 19 1 1 20 1 1 21 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1. 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 1 26 21 28 29 30 1 311 32 1 1 ЗЗ 1 1 34 1 1 35 1 1 Зб 137 0 1 38 1 0 39 1 1 40 О 0 41 0 0 42 0 0 43 0 0 44 0 0 45 0 0 46 Отказал датчик 2.1 Отказал датчик 2,2 Отказал датчик 2.3 Отказал датчик 2,4 Отказал датчик 2.5 Отказал датчик 2.6 Отказал датчик 2.7 Стказал датчик 2.1 Отказал датчик 2.2 Отказал датчик 2.3 Отказал датчик 2.4 Отказал датчик 2.5 Отказал датчик 2.6 Отказал датчик 2.1 Объект работоспособен Отсутствует сигнал 13 Отсутствует сигнал 14 Отказал ФЭ 1, 1Отказал ФЭ 1.2 Отказал ФЭ 1.3 Отказал ФЭ 1.4 40 ты воспринимаются датчиками как рабо-.тоспособные, переключатель 11 устанавливается в положение 11 а. В этом положении входные сигналы (воэдейст" вия) на объект не поступают, питание в дешифраторе подается лишь на секцик 3.1. Индикатор 9.2 индицирует отказ,Если в датчиках нет отказов, обусловленных ошибками 1-го рода, то при отключенных от объекта входных сигиа лах (Воэдеиствиях) на выходах датчиков, а значит, и на информационных входах 19-25 дешифратора образуется кодовая комбинация сигналов в виде 0000000 (все сигналы - логические ну, ли). При этом все диоды 50-56 матрицы становятся открытыми .от шины 47 питания через резисторы 57-63 и диоды 50- 55 к входам 19-25 дешифратора текут соответствующие токи, В результате паде-,1500998 40 ния напряжения на резисторах 57-63 навсех выходах 26-32 секции 3. 1 дешифратора образуются низкие (нулевые) потенциалы и индикаторы 4,1-4.7 отказов датчиков будут выключены. Поскольку питание на секции 3.2-3.3 дешифратора неподано, индикаторы 5.1-5,6 отказовэлементов объекта, а также индикатор9,1 работоспособности объекта будут 10выключены, индикатор 9.2 отказа объекта включен,Если в одном из датчиков возникает отказ, обусловленный ошибками1-го рода, когда независимо от значения входного сигнала на выходе датчика образуется логическая единица,то согласно таблице состояний объекта и датчиков высокий единичный"потенциал отказавшего датчика закроет соответствующий диоц матрицы(Фиг,2), ток через соответствующийрезистор 57-63 прекратится и на соответствующем выходе 26-32 секции 3.1дешифратора образуется высокий потенциал, который обусловит включениесоответствующего индикатора 4.1-4.7отказов датчика,Для технического диагностирования объекта и контроля работоспособности датчиков с целью обнаруженияв ннх отказов, обусловленных ошибками 2-го рода, при которых работоспо"собные элементы воспринимаются какотказавшие, переключатель 11 переводится в положение 11 б. В этом положении объект приводится в состояние нормального Функционирования, питание подается на секции 3,2 и 3.3дешифратора 3 и на ключ 12,Если объект 1 работоспособен и входны сигналы - в пределах нормальных значений, то на выходах всехдатчиков образуются сигналы вида 1 которые, поступая на входы 1 9-2 5 дешифратора , запирают своими высокими положительными потенциалами в се диоды выходной шины 4 0 , диоды перестают шун тировать выход 4 О , на последнем образуется высокий потенциал вида " 1 " , который посредством элемента ИЛИ 7 и открытого ключа 1 2 обусловливаетвключение индикатора 9 . 1 р аб отоспосо бно сти объек та , При этом ключ 8 . 1 открыт , ключ 8 , 2 закрыт , о бр атная связь между элементами 1 . 4 и 1 . 3 з ам кнута , индикатор 9 , 2 выключен , На всех остальных выходах 3 3-4 6 дешифратора образуются нулевые потенциалы, Обусловленные протеканием токачерез один или несколько открытыхдиодов 66 дешифратора и падениемнапряжения на соответс=вующих резисторах 65 секций 3.2 и 3,3 дешифратора. В результате этого все индикаторы отказов выключены,Если в объекте 1 происходит одиночный отказ какого-либо элемента,отказ датчика, обусловленный ошибками 2-го рода, или входные сигналыобъекта выходят за пределы установленной нормы, то на информационныевходы 19-25 дешифратора поступаеткомбинация сигналов, отличающаясяот комбинации 1111111, какие-либо диоды 66 шины 40 открываются, черезэти диоды и резистор 65 шины 40 протекает ток от входов 48, 49 питанияна какой-либо информационный вход19-25, имеющий низкий потенциал (логический нуль),. напряжение источника питания в основном падает нарезисторе 65 шины 40, На выходе 40формируется низкий (нулевой) сигнал,индикатор 9. выключается, индикатор 92 включается, ключ 8,1 размыкается, обратная связь между элемен-.тами 1,4 и 1.3 разрывается, ключ8.2 замьцсается источник 1.0 эталонных сигналов подключается к элементу1.3, объект подготовлен к обнаружениюотказов в нем. Дешифратор 3 расшифровывает код состояния объекта и датчиков и обеспечивает включение соответствующего индикатора отказа 4.14,7, 5,1-5.6,При отказе датчика, когда объектфактически работоспособен, единичныйсигнал с соответствующего выхода 3339 дешифратора через элемент ИЛИ 7и открытый ключ 12 поступает на управляющий вход ключа 8.1 и индикатор9.1. Обратная связь между элементами 1,4 и .3 не разрывается, индикатор 9,1 индицирует нормальное Функцирнирование объекта. Формула изобретения 1. Устройство для диагностирования взаимосвязанных элементов объекта, содержащее группу датчиков допускового контроля, дешифратор. состояния элементов объектов и датчиков допускового контроля, блок индикаторов отказов элементов объекта, блок индикаторов работоспособности объекта,блок индикаторов отказов датчиковдопускового контроля, элемент ИЛИ,первый ключ и переключатель режимовработы, первый и второй выходы которого соединены с одноименными управляющими входами дешифратора состоянияэлементов объекта и датчиков допускового контроля, информационные входы 10которого соединены с выходами датчиков допускового контроля группы, входы которых подключены к контролируемым выводам элементов объекта, о т -л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области примененияустройства зз счет обеспечения диагностирования объектов, охваченныхобратными связями, устройство содержит источник эталонного сигнала обратной связи, второй и третий ключи и элемент НЕ, вход которого соединен с управляющим входом второгоключа, входом индикатора работоспособности блока индикаторов работоспособности объекта и выходом перво-.го ключа, управляющий и информационный входы орог подключены соответственно к второму выходу переключателя режимов работы и выходу элемента ИЛИ, входы которого соединеныс выходом работоспособности объектаи группой выходов состояний датчиковдешифратора состояния элементов объ.екта и датчиков допускового контроля, 35 группы выходов состояний датчиков допускового контроля и элементов объекта которого подключены соответственно к входам блоков индикаторов отказов датчиков допускового контроля и элементов объекта, выход элемента НЕ соединен с входом индикатора отказа блока индикаторов работоспособности объекта и управляюшим входом третьего ключа, информационный вход и выход которого подключены соответственно к выходу источника эталонного сигнала обратной связи и выводу устройства для подключения входа обратной связи объекта, который соединен с выходом второго ключа, информационный вход которого соединен с выводом устройства для подключения выхода обратной связи объекта.2. Устройство по п.1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения, первая секция дешифратора состояния элементов объекта и датчиков допускового контроля выполнена на основе диагональной резистивно-диодной матрицы, у которой каждый ее вход через коммутирующий диод, включенный в непроводящем направлении, соединен только с соответствующим выхЬдом матрицы, выходы первой и второй секций дешифратора объединены по схеме ИЛИ и подключены к группе выходов состояний датчиков дешифратора.1500998Составитель.А.Андерсон едактор А,Маковская Техред М.Ходанич КорректорисовЗакаэ 4865/42 Тираж 788Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раущская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина