Способ диагностирования объекта, состоящего из последовательно соединенных функциональных блоков, охваченных обратными связями, и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ РЕСПУБЛ 19) 111) 1)5 6 05 В 23/02 ЗОБРЕТЕН ОПИСАН К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Основы технической диагностики./ред, Пархоменко П.П, Ч.2,- М,: Энер1981, 320 с.Авторское свидетельство СССРМ 930275, кл. 0 05 В 23/02, 1980,Авторское свидетельство СССРМ" 1239688, кл, б 05 В 23/02, 1984. СПОСОБ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ОБЪА, СОСТОЯЩЕГО ИЗ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬ- СОЕДИНЕННЫХ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХОКОВ, ОХВАЧЕННЫХ ОБРАТНЫМИ СВЯЗЯМИ, И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к средствам технической диагностики и может быть использовано в системах контроля сложных объектов, например изделий авиационной техники. Цель изобретения состоит в повышении достоверности поиска и причины отказа. Сущность способа заключается в том, что фиксируется первый отказ функционального блока по результатам допускового контроля и блокируется фиксация последующих отказов, для каждого функционального блока формируется сигнал,(54) ЕКТНО объекта эаотказа блока нтроля и блощих отказов, блока обьекется сигнал,между проехническои ользовано в бъектов, наехники,ние достЬ ГОСУДАРСТВЕ ННЫ Й КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР Изобретение относится к диагностике и может быть исп системах контроля сложных о пример, изделий авиационной Цель изобретения - повышерности поиска причины отказ пропорциональный разности продолжительности отказа и времени нормальной работы, из полученных сигналов выбирают максимальный и фиксируют номер соответствующего ему функционального блока, для выходного параметра объекта диагностирования формируется сигнал, равный разности продолжительности отказа и ее допустимого значения, и при положительной величине сигнала фиксируются номера отказавшегося и приведшего к отказу блоков. Реализация предложенного способа основана на применении устройства, содержащего группы датчиков допускового контроля, индикаторов отказа, причины отказа и исправного состояния, РЯ-триггеров и ключей, элементов И, генераторов линейно изменяюшегося напряжения (ГЛИН), блоки управления и вычисления максимума, элемент ИЛИ и индикаторы причинь. отказа, Реализация предложенного способа с учетом рассмотренного устройства позволяет; расклассифицировать отказы по их физической природе (сбои и постоянные отказы); по информации о продолжительности и интенсивности сбоев судить о причинах отказа; предотвращать фиксацию ложных отказов; фиксация сбоя предотвращает регистрацию отказа и тем самым неработоспособное состояние, что позволяет реализовать цель изобретения, 4 ил,Способ диагностирования ключается в фиксации первого по результатам допускового ко кировании фиксаций последую для каждого функционального та диагностирования формиру пропорциональный разностидогжительностью отказа и временем нормальной работы. Из полученных сигналов выбирается максимальный и фиксируется номер соответствуОщего ему функционального блока Обьекта диагностирования, Для выходного параметра обьекта диагностирования формируетсравный разности продолжительности Отказа и ее допустимого значения и при погожительной величине сигнала фКсируют номер отказавшего и приведшего к отказу функциональных блоков объекта диагиостирова- Н ИЯ.На фиг, 1 показана фут кциональиая схема устройства; на фиг. 2 - фунциональная схема блока управления; на фи, 3 - фу Кциоиальиая схема блока вьч Слеиия максимума; на флг, 4 - функцоиальная схема генератора линейно-изменяющегося напряжения (ГЛИН),Устройство, реализующее способ, содержит функциональные блоки 1-6, группы датчиков 7 допускового контроля, руппу ключей 8, первую группу Р 5-триггерсГ 9, группу индикатороз 10 отказа. групп 1 элементов ИЛИ 11, элемент НЕ 12, Элемент И 13, элемент НЕ 14, индикаор 15 испра Ного состояния, обьект 16 контроля, бг,ок 17 управления с выхоцами 18 и 19, группу элементов 20 И, группу ГЛИН 21, бло 22 вычисления максимума. вторую группу Р 8- триггеров 23, групг 1 у индикаторов 24 г ричииы отказа, элемент ИЛИ 25,Блок 17 управления (фиг. 2) содержит элемент 26 задержки, элемент И 27, Р 8- триггер 28, элемент ИЛИ-Н Е 29, одновибратор 30.Блок 22 вычисления максимума (фиг. 3) содеожит конденсатор 31, резистор 32, анагоговый ключ ЗЗ, компараторы 34 напряжений, источник Зь постояниоГО напряжения, элементь И 36, элелент ИЛИ-НЕ 37.ГЛИН 21 (фиг. 4) содержат первые усигители 38, диоды 39 и 40, резисторы 41 и 42. вторые усилители 43, интегрирусщий конденсатор 44, диод 45, ис.гочник 46 постояи ного напряжения,Устройство работает ледующим обраВ исходном состоянии, когда парэмегры функциональных блоков 1 -6 обьекта 16 на(одятся в поле допускс на выходных блоках 7, 17,21,22 сигнал равен "0 ПО сиггалу "Сброс" (фиг, 3) иа прямом выходе 18 Р 8- триггера 28 устанавливается сигнал "1". а по окончании сигнала "Сброс" на выходе 19 одиовибратора 30 появляется импульс, обнуляющий Р 8-триггеры с и 23 1 ри этом индикаторы 10 и 23 выклю ены а 1, ндикатор 15 включен,10 15 20 25 лп 35 40 45 При выходе гараметров за поле допускамогут возникнуть два -ипа Отказа; ска,юбразный отказ (сбой)постоя и н ь й спказ,Процесс накопления сбоев ведет к постолному откс, у, пр дем, сбои одГ( блоссГут привести к постоя нноеу отказу,сгругого,Независимо От тип а Отказа пол 8 О Озиикновении в блоках 1-6 иа в.,хода оответст зующих Дат чи ко в 7 ст а вл ив:.ет с.сигнал "1, Этот сигнал усганавливаг.с ьыходы соответс"вуюших Р 8-триггеров 9 вСОСТОЯНИ 8 1, Тсв( КЗК (ЛОЧЛ 8 ОТКОЫТЫ, ОД"новременно за(рывая клОчи 8, свяЗа-. .-:.своими вторыми входами с у(аз:=иДаТЧИКаМИ . 1 ЕМ СаМЬМ ИСКЛОЧс ется ВОЗможносгь переключения сстаг .;чых Р"трлггерсв 9, Спуся вре 1 я, Обусловлеинопереходными процессами в бло=х ". -(5, всепараметры этих блоков мог - оказаться запределами поля допус:а. СЭ.;ако из-зс б.ркироеки клочей 8 в ссс О;хОДи тьсЯ толко те Р 8.тр Ге р-соответствующих которым бг;ГКа,Г лризошел 1 лстинный От(аз,Сигналы с датчиков 7 и РЗ- . Ге,с.поступают на эгементь И 20, Г 1 ри равенствеобоих сигналов "1" на ьходе элс: стов, 0установитсЯ сиГиал "1, Ььходь Оле,еов20 связаны с соответствуОгци вхс,ГЛИН 21 Таким образом, сиги,;" Оусетподан только наЛИ 1 нс 1 ер кос, - :з - ; "оответствует ном.=рч Рс-т"и" а 9,ас(одящемуся в состоянии "1", а сле,:Ова елНо,номеру отказавшего блока 1 6, а время воздействия сигнала "1" соотетс - , в, 8 в рз.;е -ни нахождения в состзяи: ит,е. времени иа;ождеиия ссо; в .су,; :.:8 сблока 1-6 в состояили "Отказ",Сигнал "1", гостугющи хов Г-:21, вьзывает рост напряжения ",а выходе/насГЛИН l ,= -- т. Гге , - ч" п;"яР, С жение отрицательного насыщения усилите- лЯ 38 (фиГ, 4) Р 1 . сопротивлеле резистора 41; С, - емкость конде 1 сатора 44; 11- вгемя воздеиствия сигнала При сбое парамеры благо 1 - 6 через некоторое время войдут в предель поля допуска и иа вьходах дат и аи сопт".егственно элементов 20 устаиов тс" с,Гнь "и", При этОм напряжение на выхсдеГИ2;нбудет убыва Гь 17Где Ч на, НЗПРЯХ(8 ИС О,"ОХ(птеЛЬОГО а - сыщения усилиГеля В; Р - сопротивлен 8 резистора 42; 1 о - в ре м я в о эдей с 1; я сигнала "0". При неодио:.ратном ПОВтОреНИИ СбОЕВ НаПГЯ-"ИИ Иа =.:":Огак ГЛИН 21 (фиГ, ) будет Гропорцнон:.,ь ОЧвых - К 111 - К 2 то, где К 1=1/В 1, Кр=1/В 2. К 1 иК 2 подбираются для каждого ГЛИН, исходяиз статистических данных о числе и продолжительности сбоев, допустимых для блоков1 - 6: 5При каждом отказе блоков 1-6 сигнал"1" с датчиков 7 через элемент ИЛИ 25поступает на управляющий вход блока 22вычисления максимума. Этот сигнал закрывает ключ 33 (фиг. 3), отключая питание от 10конденсатора 31. Конденсатор 31 разряжается через резистор 32, следовательно, напряжение на вторых входах компараторов 34начинает падать. Прл его равенстве напряжению на первом входе одного из компараторов 1534 на его выходе формируется сигнал "1". Навыходе соответствующего элемента И 36устанавливается сигнал "1", а на выходеэлемента ИЛИ-НЕ 37 сигнал "0", которыйустанавливает выходы элементов 36 в, состояние "0", Таким ооразом, при каждомотказе на выходе элемента 36, номер которого соответствует номеру ГЛИН, 1 лмеющего на выходе максимальное напряжение,формируется короткий импульс, Этот импульс устанавливает соответствующий ВЯтриггер 23 в состояние "1",Наличие отказа в одном из блоков 1-6,спустя некоторое время приведет к выходуза пределы поля допуска выходного параметра объекта (блок 6), При этом сигнал "1"с дачика 7 - 6 поступает на первый входэлемента И 27 и блока 17 управления фиг.3) непосредственно, а на второй - черезэлемент 26 задержки, Если продолжительность сигнала "1" будет меньше постояннойвремени элемента 26, то на выходе элемента 27 не будет импульса, Сигнал с датчика7 - 6 поступает также на элемент ИЛИ 29 ипо его окончании на выходе одновибратора 4030 формируется импульс, обнуляющий ВЯтриггеры 9, 23.Если же продолжительность сигнала"1", на выходе датчика 7-6 будет большейпостоянной времени элемент 26, то через 45время, равное постоянной времени элемента 26, на выходе элемента 27 появляетсясигнал "1". Этот сигнал установит прямойвыход Ю-триггера 28 в состояние 0", и инверсный выход КЯ-триггера 28 в состояние 50"1", при этом заблокируется элемент ИЛИ29 и одновибратор 30. Индикаторы 10 и 24,подключенные к тем КЯ-триггерам 9, 23, навыходах которых присутствует сигнал "1",включится, индикатор 15 выключится. 55Постоянная времени элемента 26 выбирается, исходя. например, из допустимоговремени нахождения выходного сигналаобъекта 16 вне поля допуска, не приводящему к отказу объектов, соединенных с его выходом, В противном случае считается, что на одном из блоков 1-6 объекта 16 произошел постоянный отказ. Таким образом, при постоянном отказе индикатор 10 укажет номер отказавшего блока, а индикатор 24 - номер блока, у которого время нахождения в отказовом состоянии было к данному моменту максимально, т,е, укажет причину постоянного отказа,Формула изобретения 1, Способ диагностирования объекта, состоящего из последовательно соединенных функциональных блоков, охваченных обратными связями, основанный на определении отказавшего функционального блока путем контроля выхода за пределы поля допуска его параметров, фиксации отказа функционального блока в момент выхода за пределы поля допуска его параметров и одновременном блокировании фиксаций последующих отказов, вызванных реакцией блоков, функционально связанных с выходом отказавшего блока, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности результата диагностирования, для каждого функционального блока объекта формируат сигнал, длительность которого пропорциональна разности между продол.ительностью отказа и временем нормальной работы функционального блока, из полученных сигналов выбирают сигнал максимальной длительности и фиксируют номер соответствующего ему функционального блока, для выходного параметра обьекта формируют сигнал, длительность которого равна разности продолжительности отказа и ее допустимого значения, и при положительной величине сигнала фиксируют номера отказавшего и приведшего к отказу функциональныхых блоков.2. Устройство для диагностирования объекта, состоящего из последовательно соедлненных функциональных блоков, охваченных обратными связями, содержащее группу датчиков допускового контроля группы, группу индикаторов отказа и исправного состояния, элемент НЕ, по числу функциональных блоков в контуре обратной связи группу ключей и первую группу КЯ-триггеров. а по числу обратных связей - группу элементов ИЛИ, выход каждого датчика допускового контроля группы соединен с информационным входом соответствующего ключа группы, управляющий вход которого соединен с выходом датчика допускового контроля группы, подключенного к предшествующему функциональному блоку объекта, выходы датчиков допускового контроля группы, связанные с функциональными блоками с подсоединеннымиОбрс)тны)ии свг)зям ОеИнень . /Гн)веля" 1 О)дими соотве Гствук)(Г;их клОче,"; г рупг,1 череэ:оотве)ству)огдий злемсчп ИЛИ г)угВ 1, ВыхОд ка)кдага из клОче) г ".уппы соед.;е-, С ВХОДОМ СЗНОВКИ Саа) .-;.Тг , Гз Е", Г," - триггера первой груг),.ы;)1 Ход, я:(ДО( из кот(Пь)У г(1 гкли; 1 )с" 1":-,;ОН)1 М)У В)ДУ -.Оат(8 ГТОГ)Я) (ЪТК ЗЗЗ ГО 1 П Ь) а 1,)1(1)Ой 1), )1:, - Ы 1) ВХОД ИНЛИКЗТОРЗ И(:ПЭЯ)Е.ГГО СГ СП)ЯНР Я ГОДКЛ 1 О 1 ЕН К ВЬХОДУ;,ЛЕ 1.Е(ТЛ Г т Л И 1 а )ОЩ Е Е С Я )ем Ч ( ЕЛЬО ПОВЬ,ЕНИЯ ДО( ОЗЕР-,ОС 1 ЗЗЗУ)ЬЗа ДиаН 1 СТА",Ования, л 1 рОЙстВО сад(1 ГкиО числу уь)кци" ОНЗЛЬНЫХ ОЛОКОВ ООЬВКТЯ Г П 1 ПУ Э 81,)ЕН ОВ И, Групгу ге 1 ерБ горовл,)ейнэ из 18"Я)О" (цихся напрякений, "3Ору ГО Г) с пу ., -пи 81) Эв1 ГГ П, ,) 1) И (.1, ОРОВ );):,И Н .: Ог(Ззз, а тз(Ые алак угр) "Яеня, бло." В числения .Ла(сиц:лезэ-; )ент лЛИ;,;Одь КОТОРОГО Саеди Ба" С, г д 1. ц л(а д, элеменгов И гргпы и с .ы(сда.и д,;т Ика: - .: ДОП У( КОВО )1)Н " "Г) ЛЯ1,1, " ,. Г)П 1, У О Ды зле 1481 тов И ").,1 Г, .а" ,1. а )я дами СООТВЕ Ст)(а 1) ,.)-"и-г,","ф.; первой групги, а выходы - с вхогВм. запу- СКЗ СООТВТСТР)11 О(ИХ ГР " )а ОР Л "И(;. ГО ИЗ КОТОЫХ СОЕ.:.И 1 Ен: ; ОР 1,",аНС ми ВХОДами блока в яеЯ: я ю3 ВхОд разрешег.я ,(агсО о ".,Оед )Вн с :.:Ых:Дам эгемента ИЛИ, а выходы - с входами устанавк 4 сааВес) Ву)ощих Г-три Ггерав вгарой группы, выходы которых соединены С ВХОДЗМИ УСТЗНОВКИ ИНДИКЗТО)ОВ ПРИЧИНЫ с) гк;за .рупп ц г)(Од 1, Сб )оса котрык аховы сброса индикаторов от(аза группы и вход элемента Нс соединены с первьм вьХодом сброса блока управления, второй выход сброса которого соедин =н с входами сброса В 5-триггеров гервой и второй групп, информационный ВхОд с выходом соатв 8 тствук)- прего датчика дапускОВОГО контрагя Группы, а вхОД сОроса блока управл 8 ния Являетя входом сброса у:тройст ва, причем блок управлени) содеркит элеме)-т эадеокки, эле"81-т триг.ер, элемент ИЛИ и фор" РСВатЕЛЬ ИМПУЛЬСЗ ВХОД КООРОГОН СОЕДИНЕН с вьХада элемена ИЛИ, а выход является Выходом записи Олакс) упса аления, Вход сброса которого соедин зн с Входом установкии триггера и первы Входом эле 81:тэ ИЛИ, второй ВХОД катОГ)ОГО соединен с Вхс - дом элемента задержки и пег)вь;:. Входа ЭЛВМЕ Ч)я И И Яв)ЯЕТСЯ ВХО Вам 1 у(ЛОК" УПРЗВЛЕНИЯ, К ВЫХОДУ РЗЗРЕШЕ;1,) КатаРОГ ПОДКЛОЧ 1 Н ПОЯ МОЙ ВЫХОД ТРИГГВРЗ, ИНВВРС- ный выхсд которого соединен с третьим вха дом элемента ИЛИ, варой входВыха ЭЛЕМЕНПГЗ И СОЕд):НЕНЫ СаатЗЕТСТВЕННО С ЗЬ - хОДОм элемента зяДсрх:киБх",.:О 1 сбрсса трГгс ря),енно и 3 пательский ком 6 оооетенирмауаска на ям при ГКНТ СССР