Резервированное устройство

 

РЕЗЕРВИРОВАННОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее по числу резервируемых блоков элементы И, выход каждого из которых соединен с первым входом со-ч ответствующего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с соответствующим управляющим входом устройства , а выход - с соответствующим входом регистра отказов, отличающееся тем, что, с целью повышения его надежности, в него введены блок сравнения, блок коммутации и элемент задержки, причем инверсный выход каждого из резервируемых блоков соединен с соответствующим входом блока сравнения, прямой выход с соответствующим входом блока сравнения и соответствующим информационным входом блока коммутации, каждый выход блока сравнения соединен с вторым входом соответствующего элемента И / первые входы всех элементов И соединены с выходом элемента задержки , вход которого соединен с первым выходом блока коммутации, второй (Л выход которого соединен с выходом устройства, а каждый выход регистра отказов соединен с соответствующим управляющим входом блока коммутации.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) 1(5)) Н 05 K 10 00 6 06 F 11 18 (4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВМ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3402877/18-24 (22) 26,02.82 (46) 07.12.83. Бюл. 9 45 (72) Д.М.Воробьев М.H.Ãîëoâàíîâ, Н.В.Климов и Г,Л.Левин (53) 621.324(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство. СССР

Р 562822, кл. 6 06 F 11/00, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

М 506859, кл. G 06 ) 11/00, 1973.

3., Авторское свидетельство СССР

Р 805503, кл. C oe F 11/20, 1978 (прототип) . (54)(57) РЕЗЕРВИРОВАННОЕ УСТРОИСТВО содержащее по числу резервируемых блоков элементы И, выход каждого из которых соединен с первым входом со. ответствующего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с соответствующим управляющим входом устройства, а выход — с соответствующим входом регистра отказов, о т л и ч а ю— щ е е с. я тем, что, с целью повышения его надежности, в него введены блок сравнения, блок коммутации и элемент задержки, причем инверсный выход каждого из резервируемых блоков соединен с соответствующим входом блока сравнения, прямой выход— с соответствующим входом блока сравнения и соответствующим информационным входом блока коммутации, каждый выход блока сравнения соединен с вторым входом соответствующего элемента И первые входы всех элементов И соединены с выходом элемента задержки, вход которого соединен с первым Е

C выходом блока коммутации, второй выход кот срого соединен с выходом устройства, а каждый выход регистра отказов соединен с соответствующим управляющим входом блока. коммутации.

1059710

Изобретение относится к автоматической, вычислительной и импульсной технике и может быть использовано в цифровых системах контроля и управления повышенной надежности, например в системах внутриреакторного контроля, управления и локальной защиты ядерных реакторов, В системах внутриреакторного контроля управления и локальной защиты, которые характеризуются наличием 10 цифровых вычислительных устройств, предъявляются повышенные требования к надежности логических сигналов, выдаваемых в систему управления и защиты ядерного реактора. Необходи- 15

MocTb повышения надежности связана с тем, что пропуск аварийной ситуации либо выдача ложного сигнала на срабатывание защиты снижает безопасность эксплуатации реактора, а также увеличивает экономические потери при эксплуатации. Требуемая надежность обеспечивается резервирование ем и использованием мажоритарного принципа выдачи сигналов управления и защиты.

Известно трехканальное мажоритарное резервируемое устройство, содержащее в каждом канале резервируемые блоки, соединенные с элементами контроля и элементами И, а также мажоритарный элемент, сигнал на выходе которого формируется по принципу

2 из 3-х )1).

Недостаток данного устройства заключается B том, что решение о не35 исправности резервируемого блока, на основании которого производится

его отключение, принимается соответствующим элементом контроля без учета сигналов с остальных резервируе- 40 мых блоков, сложность реализации которого снижает надежность устройства в целом.

Укаэанный недостаток отсутствует в резервированном устройстве, содер- 45 жащем в каждом: канале резервированные блоки, мажоритарные элементы, элементы задержки и неравнозначности, элементы И.и ИЛИ, элементы памяти и восстанавливающие органы (2 .

Поставленная цель достигается тем, что в резервированное устройство, содержащее по числу резервируемых блоКоВ Элементы И, выход каждого из которых соединен с первым входом соответствующего элемента .ИЛИ, второй вход которого соединен с соответствующим управляющим входом устройства, а выход — с соответствующим входом регистра отказов, введены блок сравнения, блок коммутации и элемент задержки, причем инверсный выход каждого из резервируемых блоков соединен с соответствующим входом блока сравнения,= прямой выход — с соответствующим входом блока сравнения и соответствующим информационным входом блока коммутации, каждый выход блока сравУстройство обеспечивает обнаружение и отключение неисправных резервируемых блоков путем сравнения их выходных сигналов с сигналами мажоритарных элементов, однако имеет не55 достаточно высокую надежность ввиду большого числа элементов в каждом канале (мажоритарный элемент, элементы памяти, задержки и неравнозначности), 60 Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является

Резервированное устройство с перестраиваемой структурой, содержащее мажоритарные и резервируемые блоки, g5 дешифратор, входы которого сОединены с выходами регистра, а выходы— с входами мажоритарных блоков, элементы И, выходы которых соединены с входами регистра через элементы ИЛИ, вторые входы которых соединены с управляющими входами устройства, а также элементы сравнения, элементы ИЛИ и И, В данном устройстве сигнал на выходе каждого резервированного блока сравнивается с выходом соответствующего мажоритарного блока и при несовпадении сигналов соответствующий разряд регистра устанавливается в 1 . При этом происходит отключение резервированного блока, который выдает сигнал, несовпадающий с сигналами остальных резервированных блоков (2) .

Указанное устройство характеризуется недостаточной достоверностью его работы, которая заключается в следующем, Выдается неправильный сигнал при последовательных отказах двух резервированных блоков, при этом правильно работающий резервированный блок будет объявлен отказавшим. Данная ситуация возникает, когда происходит отказ одного из резервированных блоков при проведении ремонтных или профилактических работ на другом резервированном блоке. Кроме того, правильно работающий резервированный блок может быть объявлен отказавшим при асинхронном поступлении сигнала с его выхода по отношению к выходным сигналам с двух других резервированных блоков, Цель изобретения вЂ, повышение достоверности работы устройства путем обеспечения выдачи правильного сигнала с его выхода при последовательном отказе резервируемых блоков, а также устранение эффекта отключения правильно работающего блока при асинхронном поступлении с него сигнала, что приводит к повышению надежности устройства в целом.

10597 10 нения соединен с вторым входом соответствующего элемента И, первые входы всех элементов И соединены с выходом элемента задержки, вход которого соединен с первым выходом блока коммутации, второй выход которого соединен с выходом устройства, а каждый выход регистра отказов соединен с соответствующим управляющим входом блока коммутации.

Введение в устройство блока сравнения, блока Коммутации и элемента задержки позволяет изменять логику формирования выходного сигнала устройства в процессе отказов резервированных блоков.при сохранении мажо- 15 ритарного принципа его формирования и задерживать занесение информации в регистр отказов на максимально возможное время рассинхронизации с выхода резервированных блоков, 2(На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства, работающего по логике 2 их 4-х ; на фиг. 2 — временная диаграмма работы устройства; на фиг. 3 — фрагмент- таб-25 лицы формирования сигналов на выхбде блока сравнения; на фиг. 4 — то же, на выходе блока коммутации.

Устройство (фиг. 1) содержит резервируемые блоки 1 ... 14, блок 2 сравнения, блок 3 коммутации, элементы И 4»... 44, элемент 5 задержки, элементы ИЛИ 6, ...,. 64, управляющие входы 7» ... 74 устройства, регистр 8 отказов, выход 9 устройства.

Устройство работает следующим образом. ,Сигналы с выходов блока 2 формируют сигналы отказа соответствующих блоков.l» .. ° 14,.во-первых, сравнением состояния прямого и инверсного 40 выходов соответствующего блока 1» ...14 и, во-вторых, на основе мажоритарного принципа (фиг. 3). Сигнал с первого выхода блока 3 формирует строб приема информации в регистр через время, 45 определяемое элементом 5, после изменения сигналов.на информационных входах блока 3, На втором выходе .блока 3 формирование сигнала происходит по мажоритарному принципу в эави- 5р симости от сигналов на информационных входах. Логика формирования выходного сигнала зависит от таблицы формирования сигналов на выходе блока 3 и сигналов на управляющих входах.

В разработанном устройстве сигнал фор-,, мируется по логике 2 из 4- х или 2 из 3-х, или 2 из 2-х (1 из 2-х ) (фиг. 4) . В качестве блоков сравнения и коммутации может быть использован элемент памяти, адресные шины которого являются входами блоков, а информационные выходы — выходами блоков.

В исходном сОстоянии регистр 8 сброшен. В этом случае на управляю- 65 ие входы блока 3 поступают нулевые сигналы, устанавливающие принцип формирования сигнала на вторбм выходе по логике 2 из 4-х по отношению к сигналам на информационных входах, Блоки 1» ...14 работают независимо и асинхронно. Предположим, что сигнал логической единицы от блока 1» поступает раньше других (фиг. 2) . В этом случае на первом выходе блока 2 появляется сигнал 1, который будет держаться до тех пор, пока имеется рассогласование между выходом блока 1 и выходом остальных блоков 1 ... 14 . Одновременно с появлением сигнала на первом выходе блока сигнал логической единицы появляется на первом выходе блока 3, который задерживается на элементе 5.на время, необходимое на установление единичных сигналов на выходе блоков

1g 14

При правильной работе всех блоков 1» ....14 к моменту появления сигнала на выходе элемента 5 ace они, как и блок 1», устанавливаются в единичное состояние ° В этом случае на выходах блока 2 будут установлены нулевые сигналы и регистр 8 не изме нит свое состояние ° !

В том случае, если единичный сигнал на выходе блока 1» появился в результате отказа блока 1», единичный сигнал на первом выходе блока 2 через элементы И 4» и ИЛИ 6» занесется в первый разряд регистра 8.

Изменение сигналов на управляющих входах блока 3 в соответствии с его таблицей формирования сигналов изменяет принцип формирования сигнала на втором выходе блока 3 с логики 2 из 4-х на логику 2 из 3-х исключая иэ рассмотрения сигнал на выходе блока l(. Аналогично происходит работа блока во всех других ситуациях.

Содержимое регистра 8 может быть изменено также подачей сигналов на управляющие входы 7» ...74 устройства, благодаря чему устройство переводится в нужный режим формирования выходного сигнала, например, при ремонтных и профилактических работах на ОДнОИ из блокОВ 1» ° ° е 44 °

Использование предлагаемого устройства в системе внутриреакторного контроля, управления и локальной защиты ядерного реактора позволит исключить потери электроэнергии, связанные с незапланированньвя остановами реактора в результате выдачи ложных сигналов на срабатывание аварийной защиты, которые составляют 50 тыс..руб. на 1 сут.простоя реактора,. а также исключить пропуск аварийных ситуаций.

1059710

1059710 фиь. 7

Составитель В, Максимов

Редактор В. Петраш Техред A,Бабинеи Корректор М,Шароши

Заказ 9861/60 Тираж 845 - ПодписнОе

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4