Устройство автоматического контроля электронных систем

.А.М ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ зоев(56) 1. Комплекс технических средств МАСВТ-М ТУ 25,01.698,72.2. Авторское свидетельство СССР 9 980027, кл. С .01 Н 31/28, 1981. (54)(57) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ЭЛЕКТРОННЫХ СИСТЕМ, содержащее ЭВМ, соединенную через контроллер с управляющим входом первого коммутатора, выходы которого соединены с клеммами для подключения входов объек та контроля и с входами первого шифратора, выход которого соединен с магистральными шинамиконтроллера,второй и третий шифраторы, входы которых соединены между собой и с клеммами для подключения выходов объекта контроля, а выходы соединены соответственно с входами пятого и шестого регистров памяти, первый, второй, третий и четвертый регистры памяти .соединены входами с магистральными и соответствующими адресными шинами контроллера, выходы первого и второго регистров памяти соединены с соответствующими входами первого элемента эквивалентности, выходы третьего и пятого регистров памяти соединены с соответствующими входами второго элемента эквивалентности, выходы чет вертого и пятого регистров памяти соединены с соответствующими входами третьего элемента эквивалентности, выходы третьего и шестого регистров памяти соединены с соответствующими .входами четвертого элемента эквивалентности, выходы четвертого и шестого регистров памяти соединены с соответствующими входами пятого элемента эквивалентности, выходы пер. вого, второго, третьего, четвертого и пятого элементов эквивалентности соединены соответственно с пятью входами дешифратора, одиннадцать логических элементов ИЛИ, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности, в него введены второй коммутатор, переключатель, О -триггер, шестой элемент эквива-. лентности, пять логических элемен- тов И, при этом выходы второго ком- Е мутатора соединены с соответствующими выходами первого коммутатора, управляющие входы второго коммутато- С ра соединены с магистральными шинами контроллера, а входы второго коммутаС тора соединены с вторыми выходамипереключателя, входы которого соеди-,нены с клеммами для подключения ис-точника стимулирующих воздействий,первые.вькоды переключателя соединены с входами первого коммутатора,управляющий вход переключателя соединен с выходом первого элемента ИЛИ,который также соединен с первым входом прерывания ЭВМ, 3 -вход 3 -триггера соединен с магистральными шинами контроллера, С -вход 2 -триггера соединен с адресной шиной контроллера, а выход - с первыми входами .,всех логических элементов И, входышестого элемента эквивалентности соединены с выходами пятого и шестогорегистров памяти, а его выход -с входом младшего разряда дешифрато1129 ра, выходы пятого,третьего, четвер-.того, второго и первого элементовэквивалентности соединены с входамиследующих в порядке возрастания номеров разрядов дешифратора,выходы дешифратора: нулевой, двенадцатый, двадцать второй, тридцать третий соединены как с вторыми входами четвертого, третьего, второго и первого элементов И соответственно, так и свходами первого элемента ИЛИ, выхо.ды дешифратора: седьмой, четвертый,;второй, первый соединены с входамивторого элемента ИЛИ, выходы дешифратора: двадцать пятый, шестнадцатый, восьмой, первый соединены с входами третьего элемента ИЛИ, выходыдешифратора: сорок второйтридцать второй, восьмой, второй соеди,нены с входами четвертого элементаИЛИ, выходы дешифратора: пятьдесятвторой, тридцать второй, шестнадцатый, четвертый соединены с входамипятого элемента ИЛИ, выход дешифратора шестьдесят третий соединенс вторым входом прерывания ЭВМ, ос 57 Отальные выходы дешифратора соединены с входами одиннадцатого элемента ИЛИ, входы шестого элемента ИЛИ соединены с выходами второго, третьего, четвертого элементов И, а также с выходом третьего элемента ИЛИ, входы седьмого элемента ИЛИ соединены с выходами третьего, четвертого элементов И и выходом четвертого элемента ИЛИ, входы восьмого элемента ИЛИ соединены с выходами второго, четвертого элементов И и пятого элемента ИЛИ, входы десятого элемента ИЛИ соединены с выходами третьего, четвертого, пятого элементов ИЛИ, выход второго элемента ИЛИ соединен с вторым входом девятого элемента ИЛИ, первый вход которого сое 1 динен с выходом пятого элемента И, а второй вход пятого элемента И сое.,динен с выходомдесятого элемента ИЛИ; шестьдесят третий выход дешифратора, выход первого элемента И и выходы шестого седьмого, восьмого, девятого, одиннадцатого элементов ИЛИ соединены с выходными шинами устройств а.Изобретение относится к автома- тическому контролю и может быть использовано в автоматизированных системах управления и контроля электронных систем различного назначения.Известна автоматическая система контроля, содержащая ЭВМ, соединенная через блоки, сопряженные с источ" никами стимулирующих воздействий, с измерителями параметров объектов 10 контроля, с коммутаторами, выходы которых соединены с выходными клеммами системы для подключения объекта контроля (ОК) 11 .Недостатком системы является большое время контроля ОК из-за значитель ных,объемов логической обработки в ЭВМ и отсутствия средств для повышения достоверности. контроля.Наиболее близким к предлагаемому 20 является устройство автоматического контроля электронных систем, содержащее ЭВМ, соединенную через контроллер с управляющим входом коммутатора, входы которого соединены с источником стимулирующих сигналов, а выходы - свходами объекта контроля,входы первого шифратора соединены свыходами коммутатора, а выход - смагистральными шинами контроллера,входы второго и третьего шифраторовсоединены между собой и с выходамиобъекта контроля, а выходы соединены соответственно с входами пятогои шестого регистров памяти, входыпервого, второго, третьего и четвертого регистров памяти соединены смагистральными и соответствующимиадресными шинами контроллера, выходы первого и второго регистров памяти соединены с соответствующими входами первого элемента эквивалентности, выходы третьего и пятого регистров памяти соединены с соответствующими входами второго элемента эквивалентности, выходы четвертого ипятого регистров памяти соединены ссоответствующими входами третьего11295 70 4ментов ИЛИ первого, четвертого, с пятого по четырнадцатый и нулевой выход дешифратора подключены к выход; ным шинам устройства 12.Однако укаэанное устройство может принимать достоверное решение о состоянии технических средств как самого, устройства, так и ОК при возникнове . нии неисправности только в одном месте устройства.Цель изобретения - повышение достоверности контроля.Поставленная цель достигается тем, что в устройство автоматического контроля электронных систем, содержащее ЭВМ, соединенную через контроллер с управляющим входом первого коммутатора, выходы которого сое динены с.клеммами для подключения входов объекта контроля и с входами первого шифратора, выход которогосоединен с магистральными шинами контроллера, второй и третий шифраторы, входы которых соединены между собой и с клеммами для подключения выходов объекта контроля, а выхо ды соединены соответственно с входами пятого и шестого регистров памяти, первый, второй, третий и четвертый регистры памяти соедйнены входами с магистральными и соответ. - ствующими адресными шинами контролле ра, выходы первого и второго регистров памяти соединены с соответствующими входами первого элемента эквивалентности, выходы третьего и пятого регистров памяти соединены с соответствующими входами второго элемента эквивалентности, выходы четвертого и пятого регистров памяти соединены с соответствующими входами третьего элемента эквивалентности, соединены с входами тринадцатого элемента ИЛИ, выходы дешифратора с пятого по седьмой, с девятого по одиннад цатый, с тринадцатого по пятнадцатыйсоединены с входами четырнадцатогоэлемента ИЛИ, выходы логических эле, выходы третьего и шестого регистровпамяти соединены С соответствующими входами четвертого элемента эквивалентности, выходы четвертого и шестого регистров памяти соединены с соответствующими входами пятого. элемента эквивалентности, выходы первого, второго, третьего, четвертого и пятого элементов эквивалентности соединены соответственно с пятью входами дешифратора, одиннадцать логических элементов ИЛИ,. введены второй коммутатор, переключатель, Д -триггер, шестой элемент эквивален, ности, пять логических элементов И, при этом выходы второго коммутатора соединены с соответствующими вы 1129570 6,ходами первого коммутатора, а управляющие входы второго коммутатора соединены с магистральными шинами контроллера, а входы второго коммутатора соединены с вторыми выходами переключателя, входы которогосоединены с клеммами для подключения источника стимулирующих воздействий, первые выходы переключателясоединены с входами первого коммута-. 10тора, управляющий вход переключателя соединен с выходом первого элемента ИЛИ, который также соединенс первым входом прерывания ЭВМ,2 -вход 2 -триггера соединен с магистральными шинами контроллера,С-вход 2 -триггера соединен с адресной шиной контроллера, а выход -с первыми входами всех логическихэлементов И, входы шестого злемен рта . эквивалентности соединены с выхо.дами пятого и шестого регистровпамяти, его выход - с входом младшего разряда дешифратора, а выходыпятого, третьего, четвертого, второго и первого элементов эквивалентности соединены с входами следующих в порядке возрастания номера разрядов дешифратора,выходы дешифратора:нулевой, двенадцатый, двадцать вто рой, тридцать третий соединены как с вторыми входами четвертого, третьего, второго и первого элементов И соответственно, так и с входами первого элемента ИЛИ, выходы дешифра З 5 тора: седьмой, четвертый, второй, первый соединены с входами второго элемента ИЛИ, выходы дешнфратора: двадцать пятый, шестнадцатый, вось- . мой, первый соединены с входами тре О тьего элемента ИЛИ, выходы дешифратора; сорок второй, тридцать второй 1 восьмой, второй соединены с входами четвертого элемента ИЛИ, выходы дешифратора: пятьдесят второй, трид цать второй, шестнадцатый, четвер-,. тый соединены с входами пятого элемента ИЛИ, выход дешифратора шесть.десят третий соединен с вторым входомпрерывания ЭВМ, остальные выходы де О шифратора. соединены с входами один.надцатого элемента ИЛИ, входы ,шестого элемента ИЛИ соединены свыходами второго, третьего, чет.вертого элементов И, а также с выХо дом третьего элемента ИЛИ, входы седьмого элемента ИЛИ соединены с вью . ходами третьего, четвертого элементов И и выходом четвертого элементаИЛИ, входы восьмого элемента ИЛИсоединены с выходами второго, четвертого элементов И и пятого элемента ИЛИ, входы десятого элемента ИЛИ соединены с выходами третьего, четвертого, пятого элементов ИЛИ выход второго элемента ИЛИ соединен с вторым входом девятого элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом пятого элемента И, а второй вход пятого элемента И сое"динен с выходом десятого элемента ИЛИ, шестьдесят третий выход дешифратора, выход первого элемента И и выходы шестого, седьмого, восьмого, девятого и одиннадцатого элементов ИЛИ соединены с выходными шинами устройства.Начертеже представлена схема устройства.Устройство содержит коммутаторы 1 и 2, шифраторы 3-5, .переключатель 6, контроллер 7, третий регистр 8 памяти эталонной реакции ОК на код воздействия, выдаваемый ЭВМ,четвертый регистр 9 памяти эталонной реакции ОК на воздействие, код которого соответствует зарегистрированному шифратором 3, пятый 10 и шестой 11 регистры памяти реакций ОК, Э-триггер 12 памяти факта переключения управления ОК с одного коммутатора на другой,сообщаемыйЭВМ, первый регйстр 13 памяти кодов воз-действия, выдаваемого от ЭВМ второй регистр 14 памяти контрольного кода воздействйя, выданного на ОК, ЭВМ 15,логический элемент 16 ИЛИ, первый 17,второй 18, третий 19, четвертый 20, пятый 21, шестой 22 логические элементы эквивалентности, дешифратор 23с выходными шинами 24-87, реализующими выходы дешифратора с шестьдесяттретьего по нулевой в порядке убывания номера выхода, логйческий элемент 88 И логические элемен-, ты 89-91 И, логический элемент 92 ИЛИ, логические элементы 93-95 ИЛИ где 96-98 - выходы элементов 89-91 соответственно, а 99-101 - выходы элементов 93-95 ИЛИ соответственно, логические элементы 102-104 ИЛИ, логический элемент 105 И, логические элементы 106-108 ИЛИ.При этом шифраторы 3-5 фиксируют на своих выходных шинах код.номера входной шины, на которойпонвйлся1129570или исчез сигнал или на которой из- ственно, а также со входами элеменменилась величина сигнала. та 16 ИЛИ.Входами устройства являются сое- От дешифратора 23 выходные шины диненные межцу собой входы шифрато, 83, 85 и 86, выходные шины 62 71. ров 4 и 5. Выходами устройства явля 79 и Яб,выходные шины 45, 55, 79 ются выходы логических элементов и 85 и выходные шины 35, 55, 71 и 83 88 и 102, 103, 104, 106 и 108 ИЛИ, соединены с входами элементов выходная шина 24 дешифратора 23, 92-95 ИЛИ соответственно. которые используются для индикации Выходные шины 25-34, 36-44, 46-53, или управления другими средствами, а 1 О 56-61, 63, 64, 66-70, 72-74, 76-78, также выходы коммутаторов 1 и 2. 81, 82 и 84 дешифратора 23 соединеныУправляющие входы коммутаторов со входами элемента 108 ИЛИ. ; 1 и 2 соединены с магистральными ши- Входы элемента 102 ИЛИ соединены нами контроллера 7, с которыми сое- с выходами элементов 89-91 И, а также динены также выход шифратора 3, входы 15 с выходом элемента 93 ИЛИ. Входы элерегистров 8,9,13 и 14 памяти и мента 103 .ИЛИ соединены с выходами 0-вход триггера 12. элементов 90 и 91 И, а также с выВходы коммутаторов соединены с ходом элемента 94 ИЛИ. Входы элемен- первыми и вторыми выходами переклю-та 104 ИЛИ соединены с выходами элечателя 6, со входом которого соеди ментов 89 и 91 И, а также с выходом нен источник стимулирующих воздейст- элемента 95 ИЛИ, Входы элемента вий, а управляющий вход переключате ИЛИ соединены с выходами элеменля соединен с выходом элемента 16 ИЛИ тов 93-95 ИЛИ. Выход элемента 107 ИЛИ и первым входом прерывания ЭВМ 15. соединен со вторым входом элементаВыходы шифраторов 4 и 5 соединены 25 105 И, выход которого соединен со со входами регистров 10 и 11 памяти . входом элемента 106 ИЛИ. Второй вход соответственно. элемента 106,ИЛИ соединен с выходомАдресные (стробируемые) входы ре- элемента 92 ИЛИ.1гистров 8,9, 13 и 14 памяти и тригге- Устройство работает следующим ра 12 соединены с соответствующими ЗО образом.адресными шинами контроллера 7. ЭВМ 15 содержит в своей памятиИнформационные выходы регистров . последовательность выдачи воздействий 13 и 14 памяти соединены поразрядно .на ОК и его логическую модель, котосо входами элемента 17 эквивалентнос- рая обеспечивает возможность формити, Информационные выходы регистров З рования эталонной реакции ОК при вы-, 8 и 9 памяти соединены поразрядно с . даче на вего любого воздействия йз объединенными входами элементов 18,20имеющего перечня. ЭВМ 15 через и,19,21 эквивалентности соответствен- рллр 7 выдаст коммутатору 1 но Выходы регистра 10 памяти соеди- или 2 код стимулирующего воздейстнены поразрядно со вторыми входами 40 вия который также выдается в первый; элементов 18, 19 и 22 эквивалентности. РегистР 13.Выходы регистра 11 памяти соединены Иочник стимулирующих воздействий поразрядно со вторыми входами элемен- посредством переключателя 6 подклютов 20,и 21 эквивалентности и первым чен только к коммутатору 2, входом элемента 22 эквивалентности. 4 Стимулирующее воздействие с выхода этого коммутатора поступает на ОКПрямой выход триггера 12 памяти и на вход шифратора 3, с выхода котосоединен с первыми входами логичес- рого контрольный код, соответствующийких элементов 88-91 и 105 И. Выходы . зарегистрированному стимулирующемуэлементов 22, 21, 19, .20, 18 и 17воздействию поступает на вход второ 0Ээквивалентности соответственно соеди" го регистра 14 и через контроллер 7иены со входами дешифратора 23, начи- на ЭВМ 15.ная с младшего.С.выходов первого реГистра,13 иВыходная шина 24 дешифратора. 23.:" . второго регистра.14 кодовые сообщесоединена со .вторым входом прерыващиФ ния постуйают на входы первого: элемен- . ЭВМ 15. Выходные;.шины 54, 6575:и 87 6 а 1.7,эквивалентности.дешифратора 23 соединены со.вторыми, ,При совпадении кодов на входах .входами элементов 88-91 И соответ- . элемента 17 на его выходе появляется:сигнал логической единицы, что свидетельствует о соответствии выданного на ОК воздействия, заданному от ЭВМ 15.После вьдачи воздействия на ОК ЭВМ 15 формирует два кодовых сообщения, Первое сообщение соответствует эталонному состоянию ОК при условии вьдачи на него запланированного воздействия. 10Второе сообщение соответствует эталонному состоянию ОК при условии выдачи на него воздействия,: соответствующего коду, зарегистрированному шифратором 3. 15Сообщения выдаются через контроллер 7 на третий 8 и четвертый 9 регистры соответственно.Реакции объекта контроля на вьданное воздействие воспринимаются двумя 20 шифраторами 4 и 5. С ик выходов кодовые сообщения поступают на выходы пятого 10 и шестого 11 регистров. С вы. хода третьего регистра 8 код поступает на входы второго элемента 18 и 25 четвертого элемента 20 эквивалентнос ти. С выхода четвертого регистра 9 код поступает на входы третьего элемента 19 и пятого элемента 21 эквивалентности, ЗОНа вторые входы элементов 18,19 и 22 эквивалентности поступает код от регистра 10. Код от шестого регистра 11 поступает на вторые входы четвертого 20 и пятого 21 элементов эк-вивалентности и первый вход шестого элемента 22 эквивалентности.Совпадение кодов на входах эле.ментов 18 и 20 эквивалентности свидетельствует о том, что реакция ОК, принятая шифратором 4 и принятая шифратором 5, соответствует эталонному состоянию ОК при вьдаче запланированного воздействия. Совпадение кодов на входах третьего элемента 19 5 и пятого элемента 2 1 эквивалентности свидетельствуют о соответствии реак.-ции ОК стимулирующему воздействию, :зарегистрированному шифратором 3. Совпадение кодов на входах шестого 5 оэлемента 22 эквивалентности свидетельствует.об идентичности реакций ОК,зарегистрированных шифраторами 4и 5.Комбинация состояний выходов логи ческих элементов 17-22 эквивалентности позволяет сделать заключение о состоянии "Норма", "Не норма" каждого элемента системы н ОК как в случае наличия неисправности в одном месте системы, так и в двух - трех местах одновременно. Неисправности в двух местах могут быть скоррелированы (т.е, давать при сравнении кодов на регистрах положительный результат, соответствующий исправным состояниям источников кодов сравнения) и нескоррелированы.Поскольку каждый элемент 17-22 эквивалентности имеет на выходе два логических состояния, то всего имеется 26 решений.Сигнал с выходов элементов эквивалентности поступает на входы дешифратора 23, причем с элемента 22эквивалентности - на вход младшего разряда дешифратора, а на входы с второго по шестой разряд включительно - с элементов 2 1, 19, 20, 18 и 17 эквивалентности соответственно. Выходные шины 25-53, 55-64, 66-74, 76-87 дешифратора 23 соединены с входами элементов 92-95 ИЛИ и элемента 108 ИЛИ по принципу аналогичности заключений о состоянии соответствующих элементов устройства автоматического контроля и ОК.Появление логической единицы хотяlбы на одном из выходов 99-101 соответственно.элементов 93-95 ИЛИ формирует на выходе элемента 107 ИЛИ сигнал, который подается на вход элемента 105 ИПри наличии скоррелированных неисправностей логическая единица появляется на. одной из выходных шин 54, 65 и 75 дешифратора 23, а при наличии неисправности в трех местах на выходной шине 87. Одновременно логическая единица поступает на второй вход соответствующего логическогоэлемента 88-91 и на вход элемента 16 ИЛИ. С выхода элемента 16 ИЛИ сигнал подается на вход прерывания ЭВМ 15 и на вход переключателя 6, который отключает коммутатор 1 или 2 и подключает ком-: мутатор 2 или 1 к источнику стимулирующих воздействий. После обработки этого прерывания ЭВМ 15 повторяет выдачу воздействий на ОК, а. также через контроллер 7 логической единицей на выходе триггера 12 зафиксирует факт переключения с одного коммутатора на другой."ШиФратор 3 неисправен", элемент.103 ИЛИ - "Шифратор 4 неисправен",элемент 104 ИЛИ - "Шифратор 5 неиср;5 равен", элемент 106 ИЛИ - "Отключенный коммутатор неисправен", элемент 108 ИЛИ - "Элементы эквивалентности и регистры памяти неисправны",элемент 88 И - "ОК неисправен", выход 24 дешифратора 23 - "ОК и устройство норма". Если отключенный коммутатор 1 или 2 исправен, то логическая единица на одном из выходов 54, 65, 75 и 87 дешифратора 23 при повторении воздействия возобновляетсяВ результате возобновления логической единицы на одном из выходов 54,65,75,87 дешифратора и появлении ее, на выходе триггера 12 появ ляется логическая единица на выходе соответствующего элемента 88-91 И.Если отключенный коммутатор 1 или 2 неисправен, то логическая единица на выходах 54,65,75,87 дешифра" тора 23 исчезает, но появляется на 15 выходе элемента 105 И вследствие появления определенной комбинации сигналов на выходах элементов 17-22 эквивалентности, соединенных со входами дешифратора 23 что вызывает 20 появление логической единицы на выходе элемента 105 И.Выходы элемента 92 ИЛИ и элемента 105 И соединены со входами элемента 106 ИЛИ. а выходы элементов , 25 89-91 И и элементов 93-101 ИЛИ соединены со входами элементов 102-104 ИЛИ по принципу аналогичности заключений ,о состояйии соответствующих элементов устройства автоматического контроС выхода 24 дешифратора 23 сигнал подается на вход прерывания ЭВМ 15. При появлении на выходе 24 дешифратора 23 сигнала "ОК и устройство норма" ЭВМ 15 получает через систему ,прерывания уведомление об успешном завершении контроля состояния ОК по данному стимулирующему, воздействию и формирует вь 1 дачу следующих воздействий.Таким образом, предлагаемое устройство, обеспечивая локализацию мест неисправности, позволяет в де-. сятки раз сократить время восстановления устройства при эксплуатации по сравнению с прототипом за счет обнаружения неисправностей в двух к трех местах.