Многоканальный индикатор отказов

 

1. МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ИНДИКАТОР ОТКАЗОВ, содержащий генератор тактовых импульсов, блок фиксации момента максимума амплитуды, вход которого соединен с выходом сумматора, а выходы генератора тактовых импульсов Начало цикла и Конец цикла соединены с соответствующими входа- / ми формирователя пилообразного напряжения , и по числу входных сигналов каналы, каждый из которых содержит нуль-орган, одновибратор и блок сравнения, первый вход которого соединен с выходом одновибратора, а второй - с выходом блока фиксации момента максимума амплитуды, вход одновибратора подключен к выходу нуль-органа, вход которого соединен с выходом формирователя пилообразного напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и расширения функциональных возможностей индикатора, в каждый его канал введены первый и второй счетчики восстановления, счетчик отключения, триггер, восемь :элементов 2 И, два элемента ИЛИ и элемент запрета, первые входы первого и второго элементов 2 И соединены с выходом Конец цикла генератора тактовых импульсов, втррые входы - соответственно с первым и вторым выходом блока сравнения, выход первого элемента 2 И соединен с первыми входами третьего и пятого элементов 2 И, выход второго элемента 2 И соединен с первыми входами четвертого, шестого, седьмого и восьмого, элементов 2 И, первый вход триггера соединен с выходом первого элемента ИЛИ, второй вход - с выходом восьмого элемента 2 И, третий вход - с выходом счетчика отключения, первый выход - с вторым входом восьмого элемента 2 И, второй выход - с первым входом второго элемента ИЛИ и вторыми входами третьего, четвертого и седьмого элементов 2 И, третий выход - с вторыми входами второго элемента ИЛИ, пятого и шестого элементов 2 И и управляющим входом элемента запрета, информационный вход которого соединен с выходом одновибратора , а выход - с соответствующим входом сумматора. выходы третьего, пятого и седьмого элементов 2 И соединены со счетными входами первого и второго счетчиков восстановления и счетчика отключения соответственно , а выходы четвертого и шестого элементов 2 И соединены с входами Сброс первого и второго счетчиков восстановления соответственно , выходы которых соединены С входами первого элемента ИЛИ.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИ4ЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 5

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3688789/24-24 (22) 05.01,84 (46) 23 .07 .85 . Бюл . № 27 (72) И.Ф. Кусов, В.А. Журавлев и Л.П. Лабузова (71) Московский институт, электронного машиностроения (53) 681.325(088.8) (56) Шевцов Г.А. и др. Логическое резервирование. Львов, изд-во ЛГУ, 1973, с. 36.

Бессонов А.А. Автоматические индикаторы отказов. Л., "Энергия", 1967, с. 60.

Авторское свидетельство СССР

¹ 549903, кл . Н 05 К 10/00, 1975.

\ (54) (57) 1. МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ИНДИКАТОР

ОТКАЗОВ, содержащий генератор тактовых импульсов, блок фиксации момента максимума амплитуды, вход которого соединен с выходом сумматора, а выходы генератора тактовых импульсов "Начало цикла" и "Конец цикла" соединены с соответствующими входами формирователя пилообразного напряжения, и по числу входных сигналов каналы, каждый из которых содержит нуль-орган, одновибратор и блок сравнения, первый вход которого соединен с выходом одновибратора, а второй — с выходом блока фиксации момента максимума амплитуды, вход одновибратора подключен к выходу ! нуль-органа, вход которого соединен с выходом формирователя пилообразного напряжения, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения надежности и расширения функциональных возможностей индикатора., в каждый его канал введены первый (51)4 Н 05 K 10 00 G 05 B 23 02 и второй счетчики восстановления, счетчик откл.очения, триггер, восемь элементов 2 И, два элемента ИЛИ и элемент запрета, первые входы первого и второго элементов 2 И соединены с выходом "Конец цикла" генератора тактовых импульсов, втррые входы — соответственно с первым и вторым выходом блока сравнения, выход первого элемента 2 И соединен с первыми входами третьего и пятого элементов 2 И, выход второго элемента 2 И соединен с первыми входами четвертого, шестого, седьмого и восьмого. элементов 2 И, первый вход триггера соединен с выходом первого элемента ИЛИ, второй вход — с выходом восьмого элемента 2 И, третий вход — с выходом счетчика отключения, первый выход — с вторым входом вось— мого элемента 2 И, второй выход — с первым входом второго элемента ИЛИ и вторыми входами третьего, четвертого и седьмого элементов 2 И, третий выход — с вторыми входами второго элемента ИЛИ, пятого и шестого элементов 2 И и управляющим входом элемента запрета, информационный вход которого соединен с выходом одновибратора, а выход — с соответствующим входом сумматора, выходы третьего, пятого и седьмого элементов 2 И соединены со счетными входами первого и второго счетчиков восстановления и счетчика отключения соответственно, а выходы четвертого и шестого элементов 2 И соединены с входами "Сброс" первого и второго счетчиков восстановления соответственно, выходы которых соединены с вхоцами первого элемента ИЛИ.

2. Индикатор по п. 1, о т л и— ч а ю шийся тем; что вход

"Сброс" счетчика отключения соединен с выходом первого элемента ИЛИ.

3. Индикатор по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что в каждый

169207 канал введен десятый элемент 2 И, первый вход которого соединен с выходом первого элемента 2 И, второй вход — с вторым выходом триггера, а выход — с входом "Сброс" счетчика отключения.

Изобретение относится к измерительной технике и технике передачи аналоговых сигналов и может быть использовано в резервированных измерительных и телеметрических ана- 5 логовых системах.

Цель изобретения — повышение надежности и расширение функциональных возможностей индикатора.

На фиг. 1 представлена структурная схема многоканального индикатора отказов, на фиг. 2 и 3 — схемы цепей Сброс" счетчика отключения, на фиг. 4 — вариант выполнения блока сравнения.

Многоканальный индикатор отказов содержит генератор 1 тактовых импульсов, формирователь 2 пилообразного напряжения,, сумматор 3, блок 4 фиксации момента максимума амплитуды и несколько одинаковых каналов па числу входных сигналов. Каждый канал индикатора содержит нуль-орган 5, одновибратор 6, блок 7 сравнения, два счетчика 8 и 9 восстановления, счетчик 10 отключения, триггер

11 с тремя устойчивыми состояниями, . восемь элементов 2 И 12-19, два элемента ИЛИ 20 и 21 и элемент 22 запрет, В многоканальный индикатор отказов дополнительно введен девятый элемент"

И 23.

Выход сумматора 3 соединен с входом блока 4 фиксации момента максимума амплитуды, а выходы "Начало 35 цикла" и "Конец цикла" генератора

1 тактовых импульсов соединены с соответствующими входами формирователя 2 пилообразного напряжения.

В каждом канале первый вход нуль-ор- 40 гана 5 соединен с выходом соответ-, ствующего резервируемого блока, а вторые входы всех нуль-органов

5 подключены к выходу формирователя 2. Выход нуль-органа 5 через одновибратор 6 соединен с первым входом блока 7 сравнения и входом элемента

22 запрета, выход которого соединен с соответствующим входом сумматора 3. Второй вход блока 7 сравнения подключен к выходу блока 4. Первый выход блока 7 сравнения через первый элемент 2 И 12 соединен с первыми входами третьего 14 и пятого 16 элементов 2 И, а второй выход блока 7 сравнения через второй элемент

2 И 13 соединен с первыми входами четвертого 15, шестого 17, седьмого 18 и восьмого 19 элементов 2 И.

Вторые входы первого 12 и второго

13 элементов 2 И соединены с выходом "Конец цикла" генератора 1.

Первый вход триггера 11 соединен с выходом первого элемента ИЛИ 20, второй вход — с выходом socbMoro элемента 2 И 19, а третий - с выходом счетчика 10 отключения. Первый выход триггера 11 соединен с вторым входом восьмого элемента 2 И 19, второй выход - с первым входом элемента ИЛИ 21 и вторыми входами третьего 14, четвертого 15 и седьмого 18 элементов 2 И, а третий — с вторыми входами второго элемента ИЛИ 21, пятого 16 и шестого 17 элементов

2 И и управляющим входом элемента

22 запрета. Выходы третьего 14, пятого 16 и седьмого 18 элементов 2 И соединены со счетными входами первого 8 и второго 9 счетчиков восстановления и счетчика 10 отключения соответственно. Выходы четвертого

15 и шестого 17 элементов 2 И сое динены с входами "Сброс" первого

8 и второго 9 счетчиков восстановления соответственно, а выходы ти.". счетчиков подключены к входам »ер»< го элемента ИЛИ 20.

1169207

В многоканальном индикаторе отказов (фиг. 2) вход "Сброс" счетчика .

10 отключения соединен с выходом первого элемента ИЛИ 20.

В многоканальном индикаторе отказов (фиг. 3) первый вход девятого элемента И 23 соединен с выходом первого элемента 2 И 12, второй вход— с вторым выходом триггера 11, а выход — с входом "Сброс" счетчика 9 отключения.

Блок сравнения может быть выполнен в виде триггера 24 с раздельными входами и элемента И 25, выход которого соединен с одним из входов триггера.

Многоканальный индикатор отказов работает следующим образом.

Сигналы резервируемых блоков по20 ступают на входы нуль-органов 5 соответствующих каналов. На вторые входы нуль- органов 5 поступает пилообразное напряжение с выхода формирователя 2.

Выходной сигнал формирователя 2 с небольшим (минимальным) запасом перекрывает диапазон Ь изменения истинного значения входной величины, приведенный к выходу резервируемых блоков, т.е. диапазон возможных значений сигналов резервируемых .бло30 ков в исправном состоянии. В тот момент, когда значение пилообразного напряжения совпадает с каким-либо из входных, срабатывает нуль-орган 5 соответствующего канала и запускает одновибратор 6. Одновибраторы 6 формируют импульсы фиксированной длительности и амплитуды. Длительность импульсов одновибраторов 6 соответствует значению двойной максимальной погрешности д" резервируемых блоков в исправном состоянии, т.е. за время импульса пилообразное напряжение успевает изменитъся на величину 2 d . Импульсы одновибра- 45 торов 6 подаются на вход сумматора

3, причем импульсы одновибраторов тех каналов, на вход которых поступают сигналы, различающиеся менее чем на 2 d" накладываются один на другой во времени, поэтому максимальное значение.выхопного сигнала сумматора соответствует наиболее многочисленной группе резервируемых блоков, сигналы которых совпадают с точностью 2 d"

Момент достижения выходным сигналом сумматора 3 абсолютного максимума за весь цикл развертки генератора 1 фиксируется блоком 4. Блок 7 сравнения каждого канала устанавливается в состояние "+", если импульс соответствующего одновибратора 6 накладывается во времени на входной импульс блока 4, и в состояние в противном случае.

Согласно варианту выполнения блока 7 сравнения (фиг. 4) триггер

24 устанавливается в еостояние сигналом "Начало цикла" генератора и может быть переведен в состояние "+" импульсами одновибратора 7 и блока 4 фиксации момента максимума амплитуды, одновременно появляющимися на входах элемента И 25.

Таким образом генератором 1 задается периодичность первичной проверки резервируемых блоков, причем результат этой проверки формируется на. выходе соответствующих блоков 7 сравнения по следующему правилу: резервируемый блок считается не прошедшим первичную проверку (состояние "-" блока сравнения), если его сигнал лежит вне диапазона . резервируемый блок считается прошедшим первичную проверку (состояние "+" блока сравнения), если его сигнал лежит в диапазоне и входит в наиболее многочисленную группу сигналов резервируемых блоков таких, что минимальный сигнал в группе отличается от максимального менее чем на 2d" резервируемый блок считывается не прошедшимпервичную проверку, если его сигнал не входит в такуюгруппу.

На основании первичных проверок каждый канал многоканального индикатора отказов может оказаться в одном из трех состояний, соответствующих состояниям триггера 11.

Пусть для определенности триггер канала находится в состоянии А, которое обозначает исправное состояние соответствующего резервируемого блока. После первого же неудовлетворительного результата первичной проверки (состояние "-" блока 7 сравнения) импульс "Конец цикла" ге- нератора 1 через открытые элементы 2 И 13 и 19 переводит триггер в состояние Б. С этого момента через элемент ИЛИ 21 начинается индикация очЧсаза соответствующего резервируемого блока.

1169207

Если отказ блока бып временным и результаты последующих первичных проверок оказались положительными, то импульсы "Конец цикла" генератора 1 через открытые элементы 2 И

12 и 14 начинают поступать на вход первого счетчика 8 восстановления.

После ф положительных исходов первичных проверок подряд (% емкость счетчика 8) на выходе первого счетчика 8 восстановления появляется импульс, который через элемент ИЛИ 20 возвращает триггер

11 в состояние А. Первый же неудовлетворительный исход первичной проверки, прерывающий серию положительных результатов, через элементы 2 И 13 и 15 возвращает счетчик 8 в исходное состояние.

Если отказ резервируемого блока носит устойчивый характер, то после перехода триггера 11 в состояние

Б импульсы с выхода элемента 2 И

13 через элемент 2 И 18 начинают поступать на вход счетчика 10 отключения. После прихода п им- . пульсов (n — емкость счетчика 10) на его выходе появляется сигнал, переводящий триггер 11 в состояние

В. В этом состоянии триггера 11 так же, как и в состоянии Б, через элемент ИЛИ 21 осуществляется индикация состояния отказа соответствующего резервируемого блока.

Однако, кроме этого, через элемент . 22 запрета дополнительно производится отключение выхода одновибратора 6 соответствующего канала от .входа сумматора 3.

Таким образом, сигналы резервируемых блоков, длительно находящихся в состоянии отказа, не участвуют активно в первичных проверках, что позволяет существенно повысить достоверность последних, а это, 1п в свою очередь, приводит к повышению надежности резервированной системы в целом.

Счетчик 10 автоматически обнуляется при выдаче выходного импульса.

15 Кроме того, в зависимости от конкретных свойств резервируемых блоков он может иметь дополнительные цепи сброса в исходное состояние выходным импульсом счетчика 8 ..

20 (фнг. 2) или через дополнительный элемент И 23 после первого же положительного исхода первичной проверки, прервавшего серию неудовлетворительных исходов (фиг. 3).

25 Если резервируемый блок восстанав.ливает свою работоспособность после длительного отказа, то при rn подряд положительных исходах первичных проверок, где т — емкость

30 второго снетчика 9 восстановления, на выходе последнего появляется импульс, который проходит через элемент ИЛИ 20 и переводит триггер 11 в состояние А. Через элемент 2 И 17 счетчик 9 восстановления сбрасывается в исходное состояние после первого же неудовлетворительного исхода первичной проверки.

1169207 42. 2

Составитель В. Максимов

Редактор В.Петраш Техред Л.Мартяшова Корректор В.Синицкая

Заказ 4630/55

Тираж 794 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам и o6pетений и открытий

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

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