Устройство для диагностирования технических объектов

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ, содержащее датчики-нормализаторй выходы которых соединены с соответствУющими информационными входами первого коммутатора, соединенного одйим из выходов с входом первого аналого-цифрового преобразователя :, выход которого соединен с входом первого классификатора параметров, блок сравнания, выход которого соединен с входом блока управления, первые и вторые выходы которого соединены соответственно с первыми и вторьвда управляющими входами первого коммутатора , и блок индикации, о т л ич а ю in ее с я тем, что, с целью повышение достоверности диагностиров .ания и расширения функциональный возможностей путем определения степе-1 ни работоспособности технических . . объектов, в него введены второй Н третий коммутаторы;, блок определения степени работоспособности и по чийлу контролируемых.параметров вторые классификаторы параметров и вторые аналого-цифровые преобразоват али, выход Кс1ждого из которых соединен с входом соответствующего второго классификатора параметров, выход каждЬ- . го из которых соединен с соответствующим информационным входом второго и третьего коммутаторов, управляющие входы которых соединены соответствен но с первыми и вторыми выходами блока управления, выходов второго ком мутатора соединены с соответствующими входами блока определения степени работоспособности, выходы которого соединены с первым, вторым и третьим входами блока индикации, чет вертые входы которого соединены с вторыми входами блока управления. 2.Устройство по П.1, о т л ичающееся тем, что блок управ ления содержит генератор/ выход кото рого соединен со счетным первого счетчика, установочный вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, а выходы - с соответS ствуюфми входами первого дёшифратоkn jpa, каждый выход которого соединен с первьтм входом соответствующего элеCZ . мента И и с соответствующим первым выходом блока, вход которого соединен с вторшии входами всех элементов И выход каждого из которых соединен со счетньм входом одноименного второго счетчика, установонный вход коо торого соединен с первым входом генератора , а выход подключен к соответствующему второму выходу блока и вхо to ду BTojporo элйвгента И ЛИ, выход которого соединен с вторым входом генератора и ; вуррым входом первого элемента ИЛИ. Л 3.Устройство по П.1, о т л..и ч а ю щ ё е с я тем, что блок опреде;D ления степени работоспособности . .содержит три преобразователя кодов, выходы которых соединены с одноимен:Ными выходами блока, а одноименные входа - с одноимёнными входами блока , причем входы каждого преобразова теля кодов соединены с соответству1Ш1ИМИ входами.второго дешифратора, выходы которого через соответствующие элементы ИЛИ подключены к соответствующим входам шифратора, выходы которого соединены с одноименными выходами преобразователя кодов.

(19) (И) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ..

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3386036/18-24 (22) 25.01.82 (46) 07. 02.84. Бюл. 9-5 (72 ) A.Â.Ìîýãàëåâñêèé, В.П. Калязин, A.N.Ìàëûøåâ и В, Р.Юргенсон . (71) Ленинградский ордена Ленина электротехнический: институт им. В.И.Ульянова (Ленина) (53) 621.398(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 561967, кл. G 06 Г 15/46, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

М 398053,- кл. G 06 F 15/46, 1971 (прототип). (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ,. со- . держащее датчики-нормализаторы,- выходы которых соединены с соответствующими информационными входами первого коммутатора, соединенного одним из выходов с входом первого аналого-цифрового преобразователя„„ выход которого соединен с входом первого классификатора параметров, блок сравнения, выход которого соединен с входом блока управления, первые и вторые выходы которого соединены соответственно с первыми и вторымиуправляющими входами. первого комму-. татора,; и блок индикации, о т л ич а ю щ е е с.я тем, что, с целью . повышения, достоверности диагностирования и расширения функциональных возможностей путем определения степе-. ни работоспособности технических объектов, в него введены второй и третий коммутаторы, блок определения степени работоспособности и па чиблу контролируемых, параметров вторые классификаторы параметров и вторые аналого-цифровые преобразователи, выход каждого из которых соединен .с входом соответствующего второго клас. сификатора параметров, выход каждого из которых. соединен с соответствующим информационным входом второго и третьего коммутаторов, .управляющие

3(59 IG 06 W 15 46 05 К 10/00 входы KQTophlx соединены соответственно с первыми и вторыми выходами блока управления, выходы второго коммутатора соединены с соответствующими входами блока определения степени работоспособности, выходы которого соединены с первым, вторым.и третьим входами блока индикации, четвертые входы которого соединены с вторыми входами блока управления.

2. Устройство по п.1, о т л и- ч а ю щ е е с я тем, что блок управления содержит генератор, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика, установочный вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, а выходы — с соответ- Е ствующими входами первого дешифратоРа, каждый выход которого соединен с первьм входом соответствующего эле- ВУ Р мента И и с соответствующим первым выходом блока, вход которого соединен с вторыми входами всех элементов И, выход каждого из которых соединен со счетным входом одноименного второго счетчика, установочный вход ко торого соединен с первым входом ген ратора, а выход подключен к соответ ствующему второму выходу блока и вх ду второго элбим(ента ИЛИ.,выход.которог .соединен с вторым входом генератора и вторым входом первого элемента ИЛИ.

3. Устройст.во по п.1, о т л и ч ю щ е е с я тем; что блок определения степени работоспособности . ,содержит три преобразователя кодов, выходы которых соединены с одноименными выходами блока, .а одноименные входы — с одноименныМи входами блока, причем входы. каждого преобразователя кодов соединены с соответствующими входами .второго дешифратора,. выходы которого через соответствующие элементы ИЛИ подключены к соотретствующим входам шифратора, вых.>ды которого соединены с одноименными выходами преобразователя кодов ° .

1072059

Изобретение относится к технической диагностике и может быть использовано для обеспечения непрерывного контроля за состоянием и определения степени работоспособности технических объектов диагностирования в системах автоматического управления, к которым предъявляются требования повышенной достоверности результата диагностирования.

Известно устройство для автоматического контроля сложных объектов, содержащее коммутатор-нормализатор, первые выход и вход которого соединены соответственно с входом и выходом объекта контроля, генератор стимулирующих воздействий, управляемый блоком управления, решающий блок, запоминающий блок, анализатор и индикатор f1) .

Недостатком такого устройства является необходимость подачи на объект стимулирующего. воздействия, что исключает возможность непрерывного контроля за состоянием технического объекта.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для автоматического контроля качества электрорадиотехнических изделий, содержащее ряд датчиков измеряемых величин, коммутатор сигналов датчиков, коммутатор нормализаторов, набор нормализаторов, аналого-цифровой преобразователь, цифровой компаратар, аналого-. вый компаратор, анализатор, регистри.рующий блок и блок управлениями) . !

- Однако возникновение в аналогоцифровом преобразователе, цифровом компараторе или аналоговом компара-. торе отказа или длительного сбоя делает невозможным дальнейшее ис- пользование известного устройства по назначению без последующего восстановления.

Цель изобретения - повышение досто верности диагностирования и расширение функциональных возможностей устройства путем определения степени работоспособности технических объектов.

Для достижения указанной цели в устройство для диагностирования технических объектов, содержащее датчики-нормализаторы, выходы которых соединены с соответствующими информационными входами первого коммутатора, соединенного одним из выходов с входом первого аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с входом первого классификатора параметров, блок сравнения., выход которого соединен с входом блока управ.ления, первые и вторые выходы которого соединены соответственно с первыми и вторыми управляющими входами первого коммутатора, и блок индикации, введены второй и третий каммутаторы, блок определения степени работоспособности и по числу контролируемых параметров вторые классификаторы параметров и вторые аналого- цифровые преобразователи, выход каж5 дога из которых соединен с входом соответствующего. второго классификатора параметров, выход каждого из которых соединен с соответствующим информационным входом второго и тре

20 входами блока управления.

Блок управления содержит генератор, выход которого соединен со счетным входом .первого счетчика, установочный вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, а выходы - с соответствующими входами первого дешифратора, каждый выход которого соединен с первым входом соответствующего элемента И и с соответствующим первым выходом блока, вход которого соединен с вторыми входами всех элементов И, выход каждого из которых соединен.со счетным входом одноименного второго счетчика, установочный вход которого сое35 динен с первым входом генератора, а выход подключен к соответствующему второму выходу блока и входу второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом генератора и вто4Q рым входом первого элемента. ИЛИ.

Блок определения степени рабатоспо» собности содержит три преобразователя кодов, выходы которых соединены с одноименными выходами блока, а

45 одноименные входы - с рдноименными входами блока; причем входы каждого преобразователя кодов соединены с соответствующими входами второго дешифратора, выходы которого через со ответствующие элементы ИЛИ падклю чены к соответствующим входам шифратора, выходы которого соединены с одноименными выходами преобразователя кодов.

В случае возникновения отказов в аналого-цифровых преобразователях и (или) классификаторах параметров используется перестройка структуры для замены отказавшего звена аналого-цифровой преобразователь

60 классификатор параметров аналогичным контрольно-резервным звеном, имеющим более высокую надежность.

На фиг.1 приведена блок-схема устройства, на фиг,2 — временные диаграммы работы блока управления

1072059 (а — при отсутствии отказов и сбоев диагностического параметра, преобВо всех звеньях, о — при отказе . разуется в трехразрядный двоичный -го звена, b — при сбое в 1 -м код, каждая комбинация которого соотзвене) . ветствует определенному уровню

Устройство содержит по числу ди- работоспособности технического агностических параметров, техничес- объекта по данному параметру. Клас5 кого объекта П каналов, состоящих из сификатор 4 параметров представляет датчиков-нормализаторов 14 -1п обЦ r собой комбинационный дешифратор5,. щего для всех каналов первого комму- шифратор, производящий разбиение.2 татора 2, аналого-цифровых преобра- входящих комбинаций на восемь групп зователей 3 -ЗП, классификаторов о (уровней работОспособности и коди4 -4 q параметров, оДно контрольно- Рующий каждую группу трехразрядным резервное звено, состоящее из анало- двоичным кодом (от 000 до 11Ц . Коды, го-цифрового преобразователя З„,и соответствующие уровням работоспоклассификатора 4„ параметров, второй собности технического объекта по коммутатор 5, блок 6 сравнения, блок 7 15 отдельным диагностическим параметуправления, третий коммутатор 8, блок.. рам, с выходов классификаторов

9 определения степени работоспособ- 4 -4„ 4параметров параллельно постуности и блок 10 индикации. пают на соответствующие информацион-

Блок 7 управления содержит гене- ные входы второго коммутатора 5 и ратор 11, первый счетчик 12, пред- 20 третьего коммутатора 8. Второй ком.ставляющий собой R -разрядный дво- мутатор 5 пропускает с выходов класичный счетчик (2 p n), первый сификаторов 4 и 4„+параметров кодоR дешифратор 13, П элементов И 14, — 14>, вые комбинации трехразрядного.двоичП втоРых счетчиков 15 — 15„, пред- . ного кода, соответствУющие УРовню ставляющих собой двухразрядйые дво- 25 Работоспособности объекта по первому ичные счетчики с фиксацией последне- . диагностическому параметру, через го состояния .10, первый и второй эле . свои информационные входы соответменты ИЛИ 16 и 17. ственно на первый и второй входы блоБлок 9 определения степени работо- ка 6 сравнения. Совпадение кодовых способности содержит три одинаковых комбинаций на первом и втором входах преобразователя 18-20 кодов. Каждый блока 6 сравнения свидетельствует.об преобразователь кода, например 18 исправности звена аналого-цифровой состоит из второго дешифратора 21,,преобразователь З вЂ” классификавосьми элементов ИЛИ 22-29 и шифра- :Top 4 параметров. (отсутствии отказов тора 30. и сбоев в аналого-цифровом преобразоустройство работает следующим З> вателе З и классификаторе 4 параобразом. метров) . В этом случае сигнал на

При подаче питания и приведении, выходе блока 6 сравнения отсутствуустройства в исходное состояние IIpe .ет и вследствие этого на входе блока образованные в напряжение и нормиро" 7 управления имеется сигнал разреванные по напряжению в датчиках-.нор- 40 щения (нулевой потенциал), позвомализаторах,1-1д, диагностические ляющий произвести следующее переклю.параметры через соответствующие ин- чение первому коммутатору 2 и втоформационные входы первого коммута- - рому коммутатору 5, .в результате тора 2 поступают на соответствующие которого контрольно»резервное звено входы аналого-цифровых преобразо- 45 аналого-цифровой преобразователь вателей З -3„+ для цифровой обработ-. .классификатор 4<+< параметров подклюки. При этом первый коммУтатоР 2 чается параллельно второму звену работающий синхронно с вторым коммута- аналого-цифровой преобразователь 3 тором 5, в соответствии с сигналами, классификатор 42 параметров ° поступающими с первых выходов блока При этом второй коммутатор 5 с выхо7 управления на первые управляющие .дов классификаторов 4g и 4 +,ïàðàвхОды подает нормализованное напря- метров через информационные входы жение, соответствующее величине пер- пропускает кодовые комбинации, cosore диагностического параметра, ответствующие уровню работоспособпараллельно на аналого-цифровые ности технического объекта по второпреобразователи З вЂ .3„ <. Аналого-циф- 55 му диагностическому параметру, соровые преобразователй З - 3„ преоб- ответственно на первый и .второй вхо-. разуют поступившее на них напряжение ды блока 6 сравнения. За полный цикл в К-разрядный двоичный неизбыточный опроса блок 7 управления .подает код. Кодированные значения парамет- сигнал на переключение со своих перров с выходов аналого-цифровых 60 вых выходов на первые управляющие преобразователей З -З,параллельно входы первого коммутатора 2 и второпоступают на соответствующие входы го коммутатора 5, что позволяет подклассификаторов 4 -4, параметров, ;ключить контрольно-резервное звено

В последних кодовая комбинация, со- параллельно каждому i --му(» 1,п) ответствующая измеренному значению 65 звену аналого-цифровой преобразова1072059 тель 3, — классификатор 4; нараметров.

Блок 7 управления осуществляет управление следующим образом.

При нажатии кнопки "Пуск" производится установка первого счетчика 12 и вторых счетчиков 15 - 15 в нулевое-состояние и запуск генератора 11. Приход первого тактового импульса с выхода генератора 11 на второй (счетный} вход первого счетчика 12 переводит его в первое состояние, соответствующее комбинации 0...01 ° Первый дешифратор. 13 декодирует эту комбинацию и с его выхода, соединенного с соответствующим первым выходом блока 7 управления,поступает сигнал на первый шаг коммутации первого коммутатора 2 и второго коммутатора 5 и одновременно - на первый вход элемента И 14„, на втором входе которого имеется нулевой потенциал. Если при всех и переключениях первого коммутатора 2 и второго коммутатора 5 на входе блока 7 управления сохраняется сигнал разрешения (нулевой потенциал), что соответствует отсутствию отказов и сбоев во всех и звеньях аналого-цифровой преобразователь-классификатор параметров, . то на (й +1)-м такте генератора 11 первый счетчик 12 возвращается в первое состояние, и цикл повторяется. Если же на 1 -м такте генератора 11 на входе блока 7 управления

;появляется положительный импульс, то-это свидетельствует о несовпаде нии кодовых комбинаций на первом и втором входах блока 6 сравнениянесовпадении кодовых комбинаций на выходах контрольно-резервного и.j --ra, звена аналого-цифровой преобразователь 3; — классификатор 4; параметров, т.е. о неисправностй последнего. В этом случае с выхода блока

6 сравнения на вход блока. 7 управления поступает положительный импульс, которйй через элемент И 14„ поступает на первый (счетный } вход второго счетчика 15 и переводит . его. а состояние.:01 При наличии двух несовпадений кодовых комбинаций на выходах j -ro звена аналогоцифровой преобразователь 3 .- классификатор 4;параметров и контроль» но-резервного звена аналого-цифровой преобразователь 3 ; классифика" тор 4<+»параметров второй счетчик 15 переходит s последнее состоя ние, и < -е звено аналого-цифровой преобразователь 3; -.клаесифика тор 4; параметров классифицируется как отказавшее. Сигнал с выхода вто- рого счетчика 15 через второй элемент ИЛИ 17 поступает на второй вход генератора 11 и останавливает его, а через второй вход первого элемента ИЛИ 16 — на первый (уста новочный) вход первого счетчика

12, который переводится в нулевое состояние. Одновременно сигнал с выхода второго счетчика 151 через соответствующий второй выход блока 7 управления поступает на -й управляющий вход первого коммутатора 2, < -й управляющий вход третьего коммутатора 8 и 1 -й вход бло10 ка 10 индикации. В результате этого производится перестройка структуры устройства, которая заключается в том, что контрольно-резервное звено аналого-цифровой нреобразо15 ватель Зд+ - классификатор 4 + параметров заменяет отказавшее

1 -е.звено аналого-цифровой преоб разователь 3„ — классификатор 4„ параметров и информация об его отказе поступает на блок 10 индикации.

Кодовые комбинации параллельного трехразрядного двоичного кода с вы- ходов классификаторов 4,...,4;, ...,4, ....4„„ параметров йосту25 пают на соответствующие информационные.входы третьего коммутатора 8, :Третий, коммутатор 8 комбина:цию параллельного трехразрядного двоичного кода, соответствующую степени

30 работоспособности объекта по 1 -му . диагностическому параметру, при исправности i -го звена аналого-цифроЧой преобразоватетль 3; — классификатор 4;параметров пропускает со своих информационннх Входов..С Выходов третьего коммутатора 8 кодовые комбинации параллельного трехразрядного двоичного кода поступают на соответствующие входы блока 9 определения степени работоспо40 собности, соединенные с одноименными входами преобразователей 18-20 кодов. При. этом старшие разряды всех кодовых комбинаций поступают на соответствующие;.входы преобразователя 18 кодов, средние разряды поступают иа соответствующие входы . преобразователя .19 .кодов, младшиена соответствующие входы преобразователя 20 кодов. Старшие разряды щ всех и комбинаций с входов преобразоватедя 18 кодов поступают на соответствующие входы второго дешйфратора 21 в виде и -разрядной комбинации параллельного двоичного .кода. 2" выходов второго дешифратора 21 разбиты на восемь

rpymi. Входы каждой группы выходов второго дешифратора 21 соединены с соответствующими входами соответствующих элементов ИЛИ 22-29, выхо о ды которых соединены с соответствующими входами шифратора 30.

Каждый преобразователь 18,19 и 20 кода производит разбиение 2" состоя-, ний на восемь групп, каждая из кото1072059 рых кодируется параллельным трехраз.рядным двоичным Кодом, имеющим комбинации от 000 до 111, и соответствует степени работоспособности тех-. нического объекта по данному разряду. Трехразрядные выходы шифрато-. 5 ров преобразователей 19-20. кодов соединены с выходами блока 9 определения степени работоспособности, которые в. свою очередь соединены:соответственно с входами блока 10 ин- t0 дикации. Блок 10 индикации преобразует каждую из поступивших íà;âõñ ды трЕхразрядных комбинаций параллельного двоичного. кода, соответствующих поразрядным .уровням работо- 15 способности объекта, в десятичный код, что позволяет задействовать индикацию степени работоспособности в виде трех десятичных разрядов

5от 000 до 777) .

Изобретение позволяет более полно осуществлять непрерывный контродь за состоянием технических объектов по сравнению с:известным устройством, достоверность диагностирования при этом выше, оценка состояния объекта степейью работоспособности снижает ошибки, вносимые оператором, кроме того предлагаемое устройство обладает свойством самокоррекции.

1072059

Ю

Фиг. Я.

:Редактор . Jl,Ôèëâ 1 ираж б 99 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

:по делам изобретений и открытий

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

Заказ 128/42 с

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

И б

INba1

Qgblgi

/Иы.г а

7A

t5ika 6

/flea Ф

rsvp»,<

/УЮэ ха

7A

/Х йм

2&6

/ХРь хl

78bllj

1Иди е .7& ./ Aim

t

Составитель A Ìàëûøåâ

ТехредМ. Гергель Корректор М.демчнк