Устройство для диагностирования следящей системы

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для контроля и диагностики следящих систем. Цель изобретения повышение точности контроля. Устройство содержит резисторы, две группы подстроечных резисторов, датчики напряжений , сравнивающие элементы, усилитель , генератор импульсов, пороговые элементы, элементы ИЛИ-НЕ, триггеры , элементы НЕ, измерительный ключ, элементы И-НЕ, усилитель, регистр, индикатор, счетчик, блок элементов И-НЕ, ключ. В устройстве обеспечиваются отключение потребителя от следящей системы при ее отказе, разделение отказов от случайных помех, включение канала контроля по уровню погрешности следящей системы. 1 ил. со о ю го 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„80„„1302244 (50 4 G 05 В 23 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3951784/24-24 (22) 12.07.85 (46) 07..04.87. Бюл. Ф 13 (75) Л.А. Овчинников (53) 681,325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1022118, кл. Г 05 В 23/02, 1981, Авторское свидетельство СССР

Р 433452, кл. G 05 В 23/02, 1972. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ

СЛЕДЯЩЕЙ CHCTEMbf (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для контроля и диагностики следящих систем. Цель изобретенияповьппение точности контроля. Устройство содержит резисторы, две группы подстроечных резисторов, датчики напряжений, сравнивающие элементы, усилитель, генератор импульсов, пороговые элементы, элементы ИЛИ-НЕ, триггеры, элементы НЕ, измерительный ключ, элементы И-НЕ, усилитель, регистр, индикатор, счетчик, блок элементов И-НЕ, ключ. В устройстве обеспечиваются отключение потребителя от следящей системы при ее отказе, разделение отказов от случайных помех, включение канала контроля по уровню погрешности следящей системы. 1 ил. системы). Четвертая дополнительная позиция индикатора фиксирует ситуацию работы следящей системы в перегруженном по питанию режиме. Точность операции контроля при диагностировании повышена в устройстве за счет введения контроля работоспособности следящей системы непосредственно по основному показателю качества — уровню погрешности следящей системы, совмещения принятия решения об отказе кон структивных элементов следящей системы - задающего элемента и дистанционэтих элементов с точным каналом контр@ля работоспособности следящей сисиспользования точной элементной базы в схеме устройства, например дифференциальных усилителей, группы подстроечных резисторов, стабилизатора напряжения, защиты от ложной индикации отказов следящей системы при перегрузках по питанию или в переходном режиме работы, например при включении питания на объект диагностирования, путем контроля длительности нахождения следящей .системы в состоянии отказа.

Для правильной работы следящей системы характерно наличие ошибки (погрешности) на входе усилителя следябатывается в виде фазы и уровня напряжения в роторной обмотке элемента обратной связи следящей системы,например сельсина, синусно-косинусного вращающегося трансформатора п.т.к.

Большие ошибки в этой контрольной точке свойственны или проявлению нехарактерных для работы следящей системы внешних возмущений, например увеличение напряжения источника питания в часы сброса нагрузки, или не . характерного режима работы, например в переходном режиме, или отказу следящей системы, определяемому нарушением условия работоспособности по основному показателю качества — уровню погрешности.

B устройстве для диагностирования для повьппения точности операции контроля при диагностировании и ремонтопригодности следящей системы диагностирования за счет размещения контрольных точек ведутся с глубиной до конструктивно-сменного блока с индикацией событий "Отказ датчика следящей системы" (задающего элемента), "Отказ дистанционной передачи" (передачи информации по проводам), "Отказ следящей системы" {отработки следящей

При нарушении условия работоспособности следящей системы на резисторе 31 выделяется больший уровень напряжения, который преобразуется в датчике 43 напряжения в постоянное напряжение. Зто напряжение порога, соответствующего условию работоспо1 13022

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для диагностирования следящей системы.

Цель изобретения — повышение точности контроля путем обеспечения диаг" ностирования с глубиной до сменного блока.

На чертеже изображена схема устройства. 10

Устройство содержит вал 1 задающего элемента следящей системы, обмотки

2 и 3 ротора и статора задающего элемента следящей системы, внешний ис- ной передачи при относительно грубых точник 4 напряжения, выходной вал 5 <5 каналах контроля работоспосОбности следящей системы, статорную обмотку б и обмотку 7 ротора элемента обратной связи следящей системы, усилитель темы по основному показателю качества, 8 следящей системы, конденсатор 9, обмотку 10 управления электродвигате- 20 ля, обмотку 11 возбужцения следящей системы, редуктор 12, потенциометры

13 и 14, входы и выходы 15-28 устройства, внешний источник 29 питания, первый и второй резисторы 30 и 31, первую 32-35 и вторую 36-40 группы подстроечных резисторов, стабилизатор 41 постоянного напряжения, первый

42 и второй 43 датчики напряжения, первый 44 и второй 45 блоки сравне- ЗО ния, дифференциальнык усилитель 46, генератор 47 импульсов, первый 48, третий 49, второй 50 дифференцирующие элементы, второй 51, первый 52, третий щей системы, сигнал о которой выра-

53 и четвертый 54 пороговые элементы, 35 второй 55, четвертый 56, третий 57, пятый 58, первый 59 элементы ИЛИ-НЕ, второй 60, первый 61 триггеры, второй

62 и первый 63 элементы НЕ, второй ключ 64, выходы 65-67 устройства, вто40 рой 68 и первый;69 элементы И-НЕ, инвертирующий усилитель 70, регистр 71, индикатор 72, счетчик 73, блок 74 элементов И-НЕ, первый ключ 75.

Устройство для диагностирования ра-45 ботает следующим образом.

244 4 пройдет через дифференцирующий элемент 50, элемент ИЛИ-НЕ 58 на единичный вход триггера 61, сигнал с единичного выхода которого пройдет через элемент И-HE 68 и с его выхода поступит на соответствующий единичный вход триггера регистра 71, сигнал единичного выхода которого поступает на соответствующий вход четырехпозиционного индикатора 72, который зафиксирует ситуацию "Отказ следящей системы". Одновременно сигнал с выхода триггера регистра пройдет элемент

НЕ 63 и поступит на управляющий вход измерительного ключа 64 в виде пропадания управляющего сигнала, что приведет к переходу измерительного ключа 64.в состояние "Закрыто" и обеспечит разрыв цепи тока поступления информации с выходных элементов следящей системы 13 и 14 на выходы 65-67 устройства для диагностирования, что предотвратит поступление неточной информации потребителям.

По этому сигналу оператор, обслуживающий следящую систему, осуществляет восстановление отказавшего узла, после чего нажимает ключ 75. При этом сигнал от стабилизатора 41 напряжения пройдет дифференцирующий элемент 48 и поступит на входы блока 74 логических элементов И-НЕ, на соответствующие входы элементов

И-HE 69 и ИЛИ-НЕ 59, которые срабатывают от импульса, поступающего с выхода генератора 47 импульсов, При этом триггеры 60 и 61, триггеры счетчика 73, триггер регистра 71 перейдут в исходное нулевое состояние.

НаобоРот, при наличии Устойчивого 55 отказа следящей системы на выходе счетчика 73 появится сигнал превьппения времени пребывания следящей системы в состоянии отказа. Этот сигнал

3 1302 собности следящей системы и воспроизводимого с помощью подстроечного резистора 39 второй группы подстроечных резисторов, приводит к срабатыванию порогового элемента 54. Сигнал с выхо-5 да порогового элемента 54, пройдя через дифференцирующий элемент 49, поступит на единичный вход триггера 60 и переведет его в единичное состояние

Одновременно этот положительнкй им- 10 пульс пройдет через инвертирующий усилитель 70, через элемент И-НЕ 63 на нулевой вход триггера 60, но ввиду отрицательной полярности не изменит состояние триггера 60. Поэтому 15 сигнал с единичного выхода триггера

60 и сигнал с генератора 47 импульсов начнет проходить через. элемент ИЛИ-НЕ 56 на счетный вход счетчика 73, проверяющего время пребыва- 20 ния следящей системы в состоянии отказа. Если условие, нарушающее работоспособность следящей системы, пропадет раньше контролируемого времени устойчивого отказа, что свидетельствует о наличии сбоя из-за нехарактерных режимов работы или внешних условий, то сигнал с порогового лемента

54 пропадет до нуля, а задний фронт этого сигнала на выходе дифференци- 30 рующего элемента 49 сформирует импульс отрицательной полярности, который на выходе инвертирующего усилителя,сформирует импульс положительной полярности. Этот импульс, пройдя че- 35 рез логический элемент И-НЕ 69 на нулевой вход триггера 60, сбросит триггер 60 в нулевое состояние. При этом сигналы с генератора 47 импульсов перестанут проходить через логический40 элемент ИЛИ-НЕ 56 на счетный вход счетчика 73, а сигнал с нулевого выхода триггера 60, сформировавшийся при его переходе в нулевое состояние, проходит через логические элементы 45 блока 74 логических элементов и с их выходов поступает на нулевые входы соответствующих триггеров счетчика 73, перебрасывает их в нулевое состояние.

Таким образом, при отсутствии отказа следящей системы счетчик 73 на своем выходе не выработает сигнала и индикации отказа не произойдет.

При отказе задающего элемента следящей системы напряжение, снимаемое с резистора 30, поступит на вход датчика 42 напряжения, с выхода которого соответствующее постоянное напряжение поступит на один вход порогового элемента 51, на второй вход которого поступит пороговое напряжение с подстроечного резистора 37. При отка-, зе элемента 51 появится сигнал, который пройдет на выход логического элемента ИПИ-НЕ 57 только в том случае, если на другом входе этого элемента имеется сигнал "Отказ следящей системы" с единичного выхода триггера 61. С выхода элемента ИЛИ-НЕ 57 сигнал об отказе задающего элемента следящей системы поступает на соответствующий единичный вход триггера регистра 71,,6

5 13022 с единичного выхода которого сйгнал поступит на соответствующий вход индикатора 72, сигнализирующего о ситуации "Отказ задающего элемента следящей системы". 5

Отказ проводной дистанционной передачи следящей системы обнаруживается с помощью резисторов 32-35, со скользящих контактов которых подаются линейные напряжения соответствующих статорных обмоток задающего элемента и элемента обратной связи на соответствующие входы блоков 44 и 45 сравне-:

° ния. Выходные сигналы этих блоков, сигнализирующие об отказе одной из линий проводной дистанционной передачи, проходят элемент ИЛИ-НЕ 55. При правильной обработке дистанционной передачи на выходе элемента ИЛИ-НЕ 55 имеется сигнал, который, пройдя элемент НЕ 62, выработает на выходе . последнего отсутствие сигнала об отказе. Наоборот, при отказе одной из линий проводной дистанционной передачи на выходе элемента ИЛИ-НЕ 55 пропадет сигнал, а на выходе элемента НЕ 62 сигнал отказа появится.

Этот сигнал поступит на единичный вход соответствующего триггера. 71, сигнал с единичного выхода которого возбудит соответствующую индикацию ситуации "Отказ дистанционной передачи" в индикаторе 72. Отказ потенциометров 13 или (и) 14 следящей системы контролируется по разностному сигналу погрешностей потенциометров

13 и 14, снимаемых с роторов выходных элементов и подавляемых на соответствующие входы усилителя 46, сигнал с выхода которого подается на порогб вый элемент 53,.пороговое напряжение на другой вход которого подается со скользящего контакта подстроечного резистора 38. При превышении этим сигналом порога, соответствующего условию работоспособности выходных элементов следящей системы на выходе порогового устройства 53, появится сигнал об отказе выходных элементов, т.е. об отказе отработки следящей системы. Этот сигнал поступает на один из входов элемента И-НЕ 68 и про- ходит на его выход, поступая далее на единичный вход соответствующего триггера регистра 71 индикации, сигнал с единичного выхода которого возбуждает на индикаторе 72 сигнал "Отказ следящей системы" (отработки).

Для индикации ситуации увеличения напряжения питания внешнего источника при сбросе нагрузки, когда возникает нестандартный режим работы следящей системы, который может быть зафиксирован средством диагностирования как отказ следящей системы, с целью уменьшения ошибок фиксации состояния отказа следящей системы с выхода датчика 42 напряжения сигнал поступает на один из входов порогового элемен" та 52, на другой вход которого поступает с выхода подстроечного резистора 40 опорное напряжение. На выходе порогового элемента 52 сигнал появляется при превьппении напряжения питания внешнего источника переменного напряжения не вьппе нормального уровня. Этот сигнал подается на единичный вход соответствующего триггера регистра 71 индикации, сигнал с единичного выхода которого возбуждает на индикаторе 72 индикацию ситуации

"Работа следящей системы в перегруженном по питанию режиме". Поэтому оператор, обслуживающий следящую систему, должен отрегулировать напряжение питания источника 4 питания. Hal жатием,ключа 75 схема устройства диагностирования следящей системы приводится в исходное состояние по описанной схеме.

В предлагаемом устройстве по сравнению с известным повьппается .точность операций контроля при диагностировании объекта с глубиной до сменного блока за счет использования точной элементной базы, включающей дифференциальные усилители, достаточно точные пороговые, сравнивающие устройства, использования стабилизатора на" пряжения для уменьшения уровня погрешностей, возникающих из-за колебаний напряжения питания источника постоянного напряжения, включения точного канала контроля работоспособности следящей системы по показателю качества — уровню погрешности следящей системы, совмещения относительно грубых методов контроля при диагностировании отдельных конструктивных узлов следящей системы с точным методом контроля ее работоспособности по показателю качества, отключения потребителей от выходных элементов следящей системы при ее отказах, выделения устойчивых отказов на фоне случайных возмущений методом контро7

13022 ля временного интервала пребывания ! следящей системы в состоянии отказа.

Ремонтопригодность повышена за счет кон:роля и диагностирования с глубиной до сменного блока, повьппения 5 точности контроля при диагностировании, Фо рмула изобретения

Устройство для диагностирования следящей системы, содержащее индикатор, первый и второй датчики напряжения, входы которых являются первой группой контрольных входов устройства, управляющим входом устройства и соединены с управляющим выходом устройства соответственно, с первого по третий пороговые элементы и первый и второй элементы НЕ, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля, в него введены четвертый пороговый элемент, четыре элемента ИЛИ-НЕ, два триггера, регистр, счетчик, блок элементов И-НЕ, дифференциальный усилитель, два элемента И-НЕ, три дифференцирукнцих элемента, генератор импульсов, два ключа, три резистора, две группы подстроечных резисторов, два блока срав-ЗО нения, инвертирующий усилитель, конт рольные входы первой группы устройства соединены через первый резистор, управляющий вход и управляющий выход устройства соединены через второй ре-35 зисТор, контрольные входы второй группы соединены через подстроечные резисторы первой группы, подвижные контакты которых подключены к соответствующим входам первого и второго 4О блоков сравнения, шины стабилизированного постоянного напряженйя устройства соединены через подстроечные резисторы второй группы, одна шина стабилизированного постоянного напряже- 45 ния устройства является первым контрольным выходом устройства, другая шина — через последовательно соединенные первый ключ и первый дифференцирующнй элемент подключена к первым входам блока элементов ИЛИ-НЕ, к первому входу первого элемента И-НЕ и к входам сброса регистра, выходы которого соединены с входами индикатора, один из выходов регистра через первый элемент НЕ подключен к информационному входу второго ключа, выход которого является вторым контрольным

44 8 выходом. устройства, одна шина стабилизированного постоянного напряжения устройства соединена.с входами питания пороговык элементов с первого по четвертый и с входом управления второго ключа, подвижный контакт одного

1 из подстроечных резисторов второй группы является третьим контрольным выходом устройства, подвижные контакты других подстроечных резисторов второй группы соединены с первыми измери-, тельными входами пороговых элементов с первого по четвертый соответственно, объединенные вторые измерительные входы первого и второго пороговых элементов, вторые измерительные входы третьего и четвертого пороговых элементов подключены к выходам первого датчика напряжения, дифференциального усилителя и второго датчика напряжения соответственно, выходы первого и второго блоков сравнения соединены с соответствующими входами второго элемента ИЛИ-НЕ, выход которого через второй элемент НЕ соединен с первым информационным входом регистра, выход первого порогового элемента подключен к второму информационному входу регистра, выходы второго и третьего пороговых элементов соответственно соединены с первыми входами третьего элемента ИЛИ-НЕ и второго элемента И-НЕ, вторые входы которых подключены к выходу первого триггера, а выходы — к третьему и четвертому информационным входам регистра соответственно, выход генератора импульсов соединен с первыми входами четвертоro и пятоro элементов ИЛИ-НЕ и с вторым входом первого элемента ИЛИ-НЕ, выход четвертого элемента

ИЛИ-НЕ соединен со счетным входом счетчика, выход переполнения которого через второй дифференцирующий элемент подключен к второму входу четвертого элемента ИЛИ-HE выход которого подключен к первому установочному входу первого триггера, второй установочный вход которого подключен к выкоду первого элемента ИЛИ-НЕ, выход четверто го порогового элемента через третий дифференцирующий элемент подключен к входу инвертиругцего усилителя и к первому установочному входу второго триггера, неинвертирующий выход которого соединен с вторым входом четвертого элемента ИЛИ-НЕ, а инвертирующий выход — с вторыми входами блока

1302244 б5

l 3

Составитель И. Алексеев

Редактор Л. Гратилло Техред Л.Сердюкова Корректор С.Шекмар

Заказ 12 15/46 Тираж 8б4

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытии

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 элементов И-НЕ, выход первого элемента И-НЕ соединен с вторым установочным входам второro тригreра, входы диФФеренциального усилителя являются третьей группой контрольных вхо- 5

Г дов устройства, выходы блока элементов И-НЕ соединены с установочными входами счетчика, выход инвертирующего усилителя подключен к второму входу первого элемента И-НЕ.