Устройство для определения количества запасных блоков

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51 ) 4 G 06 F 15/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /

М ABTOPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг !

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 1 ) 4033245/24-24 (22 ) 03. 01. 86 (46) 30. 12. 87. Бюл. У 48 (72) Е.И.Бороденко, Ю.В.Пшеничный, В.А,Дударев, А, Г.Якименко и А.Г.Ларионов (53) 631.396 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 752386, кл, G 06 F 15/46, 1980, Авторское свидетельство СССР

VP 1154679, кл. G 06 F 15/46, 1983, (54 ) УСТРО11СТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

КОЛИЧЕСТВА ЗАПАСН11Х БЛОКОВ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть исполъзовано при определении количества заказываемых запасных блоков технической системы. Цель изобретения— расширение функциональных возможностей устройства путем определения количества запасных блоков с заданной доверительной вероятностью для обеспечения гарантированного уровня вероятности безотказной работы технической системы при случайном спросе. Устройство содержит генератор 1

„„SU„„1363257 А1 сигналов, пять ключей 15, 2, 3, 35, 40, два компаратора 4 и 5, семь элементов И 6, 10, 12» 23, 31 и 32, генератор 11 импульсов, два счетчика

14 и 33, элемент НЕ 16, три дифференцирующих элемента 17., 25 и 30, пять триггеров 18, 19, 28, 29 и 34, три дешифратора 20 и 43, два элемента

ИЛИ 21 и 26, два элемента задержки

22 и 27, блок 24 сложения, цифроаналоговый преобразователь 36, блок 37 задания постоянных коэффициентов, аналоговый коммутатор 38, аналоговый сумматор 39, блок вселения 41, аналогоцифровой преобразователь 42 и блок

44 отображения, Сущность изобретения состоит в моделировании случайного процесса убыли запасных блоков до некоторого числа И, при котором вероятность безотказной работы системы не ниже гарантированной. При дальнейшем сокращении запасных блоков вырабатывается сигнал на пополнение запаса. В зависимости от длительности интервала времени гарантированной работы изменяется количество поставляемых запасных блоков. 2 ил.

1 136

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при определении количества з ак азываемых з an асных блок о в т ехни-. ческой системы.

Цель. изобретения " расширение функциональных возможностей устройства путем определения количества заказываемых запасных блоков с заданной доверительной вероятностью для обеспечения гарантированного уровня вероятности безотказной рабо" ты технической системы при случайном спросе.

Сущность изобретения состоит в том, что задается гарантированный уровень числа M запасных блоков и . моделируется случайный процесс убыли запасных блоков какого-то начального значения N, При числе запасных блоков меньше M (при котором вероятность безотказной работы не ниже гарантированной ) вырабатывается сигнал требования на пополнение ЗИП. В зависимости от длительности интервала времени гарантированной работы Т„ изменяется количество поставляемых блоков ЗИП. Чем меньше было Т, тем большее количество запасных блоков должно быть поставлено, так как идет интенсивный спрос.

Чтобы определить количество заказываемых запасных блоков с заданной. доверительной вероятностью для обеспечения гарантированного уровня вероятности безотказной работы, необходимо провести К выборок исходя из заданной доверительной вероятности и найти их среднее значение.

В = R/к, где R — колйч ест во з аказываемых запасных блоков с заданной доверительной вероятностью для обеспечения гарантированного уровня вероятности безотказной работы технической системы;

R. — количество заказываемых запасных блоков для обеспечения гарантированного уровня вероятности безотказной работы при j-й выборке;

К вЂ” количество выборок, удовлетворяющее заданной доверительной вероятности.

3257

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2— временные диаграммы его работы.

Устройство содержит генератор 1 экспоненциальных сигналов, первый 2 и второй 3 ключи, первый 4 и второй

5 компараторы, первый элемент И 6, генератор 7 шума, блок 8 умножения, пороговый блок 9, второй элемент И

10, генератор 11 импульсов, третий

12 и четвертый 13 элементы И, первый счетчик 14, третий ключ 15, элемент

НЕ 16, первый дифференцирующий элемент 17,-первый 18 и второй 19 триггеры, первый. дешифратор 20, первый элемент ИЛИ 21, первый элемент

22 задержки, пятый элемент И

23, блок 24 сложения, второй диффе20 ренцирующий элемент 25, второй элемент ИЛИ 26, второй элемент 27. задержки, третий 28 и четвертый 29 триггеры, третий дифференцирующий элемент 30, шестой 31 и седьмой 32 элементы И, второй счетчик 33, пятый триггер 34, четвертый ключ 35, цифроаналоговый преобразователь 36, блок

37 задания постоянных коэффциентов, аналоговый коммутатор 38, аналоговый

30 сумматор 39, пятый ключ 40, блок 41 деления, аналого-цифровой преобразо ватель 42, второй дешифратор 43 и блок 44 отображения.

Устройство работает следующим об35 Р a oM

В момент времени tо величина переменной емкости в генераторе 1 устанавливается обратно пропорцио- . нальнойй инт енсивно сти отказ а

40 исследуемых блоков. Коэффициент деления счетчика 33 устанавливается равным.К, где К вЂ” число повторений моделирования процесса, необходимого для достижения заданной доверитель45 ной вероятности. С помощью блока

37 на первом входе ключа 2 устанавливается i напряжение, пропорциональное исходному количеству запасных блоков

Н, на втором входе компаратора 5 и

50 втором входе блока 9 устанавливается напряжение U пропорциональное заданному уровню запасных блоков М, при котором вероятность безотказной работы не менее гарантированной, и посылается заказ на поставку запасных блоков, На первых информационных входах коммутатора 38 устанавливается напряжение U, пропорциональное

1 количеству поставляемых запасных блоков в зависимости от длительности интервала времени гарантированной работы -Т,.

В момент времени t, (фиг,2а, в) на шину "Пуск" подается единичный импульс, что свйдетельствует о начале работы устройства. Он поступа-. ет на вход элемента 30, с выхода которого поступает на установочный 10 вход счетчика 33, переводя его в нулевое состояние на нулевой вход триггера 34. На нулевом выходе триггера

34 будет присутствовать сигнал "1", который поступает на второй вход элемента 32, на единичном выходе триггера 34 — сигнал "0", который поступает на второй вход ключа 35, запрещая тем самым прохождение информации с первого выхода счетчика 33 20 на вход первого цифроаналогового преобразователя 36, и на второй вход ключа 40, запрещая тем. самым прохождение информации с выхода сумматора

39 на первый вход блока 41, Единич- 25 ный импульс с выхода элемента 30 также поступает на единичный вход триггера 28, на единичном выходе которого появляется "1", на первый вход элемента 26, с выхода которого Зо он подается на установочный вход счетчика 14, устанавливая его в нулевое состояние, а также на нулевой вход триггера 18, на единичном выходе которого будет присутствовать сигнал "0". Данный сигнал поступает на второй вход ключа 15, запрещая.тем самым поступление информации с выхода счетчика 14 на вход дешифратора

20, на нулевой вход второго триггера 40

19, на единичном выходе которого появляется сигнал "0", поступающий на второй вход ключа 3 и запрещающий прохождение информации с выхода блока 24 на первый вход генератора 1. 45

Данный сигнал подается также на нулевой вход триггера 29, на единичном выходе которого появляется сигнал

"0", который поступает на первый вход элемента 32, с выхода которого напряжение "0" подается на второй вход элемента 10, запрещая тем самым прохождение информации с выхода блока 9 на вход элемента НЕ 16 и на вход элемента 17. Далее сигнал "0" с выхода элемента 31 поступает на второй вход генератора, запрещая: разряд емкости генератора 1, и.на второй вход элемента 12, запрещая прохожде1363257 4 ние импульсов с выхода генератора 11 .на первый вход элемента 13. Сигнал

"1" с единичного выхода триггера 28 поступает на второй вход ключа 2, разрешая тем самьм поступление напряжения U.ö с первого выхода блока 37 на первый вход генератора 1 сигналов.

Разрешается заряд емкости генератора

1 до напряжения, пропорционального начальному значению количества запасных блоков N.

Когда емко сть зарядит ся до напряжения больше порогового U на выходе-:компаратора 5 появится напряжение "1", а когда емкость зарядится до напряжения U<, то и на выходе компаратора 4 появится напряжение

1111 вследствие чего на выходе элемента 6 появится напряжение "1", поступающее на вход элемента 25, с выхода которого единичный импульс поступает на второй вход элемента

ИЛИ 26, на вход элемента 27, на первый вход элемента 31 (импульс не будет проходить на его выход, так как на втором входе напряжение "0"), на нулевой вход триггера 28, на единичном выходе которого появляется сигнал "0", который поступает на второй вход первого ключа 2, запрещая тем самым прохождение напряжения, поступающего на его первый вход, Единичный импульс с выхода элемента 26 поступает на нулевой вход триггера 18, на нулевой вход триггера

19, на второй вход счетчика 14 и на нулевой вход триггера 29, оставляя состояние элементов беэ изменений.

Единичный импульс с выхода элемента

27 через интервал времени С s момент времени t поступает на единичный вход триггера 29, переводя его в противоположное состояние.

На единичном выходе триггера 29 появляется напряжение "1" которое поступает на второй вход элемента

31 и на первый вход элемента 32. С выхода элемента 32 сигнал "1" поступает на второй вход элемента 10, разрешая тем самым прохождение напряжения с выхода блока 9 на выход элемента 10, а также на второй вход генератора 1, разрешая разряд его емкости, и на второй вход элемента

12, разрешая прохождение импульсов с генератора 11 на первый вход элемента 13, Поскольку на выходе элемента 10 присутствует сигнал "0", 5 136325 на выходе элемента 16 будет сигнал

"1", который разрешает прохождение импульсов на выход элемента 13.и далее на первый вход счетчика 14

5 с выхода генератора 11. 11оделирование случайного процесса убыли запасных блоков.и подсчет числа импульсов с выхода генератора 11 счетчиком 14 (определение длительности интервала 10 времени гарантированной работы Т, ) идут синхронно. С течением времени напряжение на первом выходе генера— Л тора 1 изменяется по закону П < е (идет буль блоков на ЗИП с интенсивностью Л ), Напряжение с первого выхода генератора 1 поступает на первый вход блока 8, где перемножается со случайным уровнем шума П, поступившим на второй вход блока 8 с гене-20 ратора 7. На первом входе блока 9 напряжение равно U U „е . В мо-л мент времени t,,(количество элементов в ЗИП стало равным М ) на выходе блока 9 появляется напряжение "1" 25 (фиг. 2б), которое поступает на первый вход элемента 10 на втором входе которого присутствует напряжение

"1". На его выходе также появляется напряжение "1", которое, инвертируясь З0 посредством элемента 16, поступает на второй вход элемента 13, запрещая . тем самым прохождение импульсов с генератора 11 через элемент 12 на первый вход счетчика 14, Напряжение "1"

35 с выхода элемента 10 поступает на вход элемента 17, С его выхода единичный импульс поступает на вход элемента 22 и на единичный вход триггера 18, переводя его в противопо- 4р ложное состояние. Напряжение "1" с единичного выхода триггера 18 поступает на второй вход ключа 15, разрешая считывание информации с первого счетчика 14 в дешифратор 20. С i-го 45 выхода дешифратора 20 (в зависимости от числа импульсов первого счетчика

14, число которых пропорционально длительности интервала Т ) напряжение "1" поступает на i-й адресный вход коммутатора 38, который коммутирует напряжение, поступающее на

его i-й информационный .вход, поступающее с соответствующего i-го вы" хода третьих выходов блока 37 на его выход. Напряжение с выхода коммутатора 38 поступает на вход сумматора 39 (фиг. 5г ). Напряжение в сумматоре 39 становится равным

7 6

Напряжение с выхода коммутатора

38 поступает также на второй вход блока 24, где складывается с напряжением, поступающим с выхода блока 8, поэтому на выходе блока 24 и на первом входе ключа 3 будет напряжение Б .U< е " + U„; В момент времени t < на выходе элемента

2 единичный импульс появится через время Тд,. пропорциональное времени поставки блоков ЗИП, Напряжение с

i-ro выхода дешифратора 20, пройдя через элемент 21, поступает на первый вход. элемента 23, На выходе элемента 23 появляется единичный импульс, который поступает на епиничный вход триггера 19, на единичном выходе которого появляется напряжение

"1", которое поступает на второй вход ключа 3 и открывает последний, Емкость генератора 1 дозаряжается на величину U „,пропорциональную количеству поставляемых запасных блоков

П,. Когда данная емкость зарядится до величины Ц;,-П, е + U» на выхо-ht дах компараторов 4 и 5 будут присутствовать напряжения "1". На выходе элемента 6 появляется напряжение "1", которое поступает на вход элемента

25, и единичный импульс с его выхода подается на второй вход элемента

26, на вход элемента 27, на нулевой вход триггера 28 (его состояние не изменяется ), поскольку на единичном выходе присутствует напряжение "1", на первый вход элемента 31 и далее, так как на его втором входе напряжение "1". Единичный импульс поступает на счетный вход счетчика 33, записывая в него "1", что свидетельствует .о первой выборке. Единичный импульс с выхода элемента 26 поступает на нулевой вход триггера 29, переводя его в противоположное состояние, на его единичном выходе появляется напряжение 0", которое поступает на первый вход элемента 32.

Напряжение 1101I с его выхода поступает на второй вход элемента 10, на второй вход генератора 1, запрещая тем самым разряд емкости, на второй вход элемента 12 запрещая прохождение импульсов с генератора 11 на его выход. Далее единичный импульс поступает на второй вход счетчика 14, переводя его в нулевое состояние, на нулевой вход триггера 18 ° Ha его единичном выходе появляется напряже257 . 8 решая считывание содержимого счетчика 33 на вход аналого-цифрового преобразователя 36. Содержимое счетчика

33 поступает на первый вход ключа

35 и далее на его выход и на выход аналого-цифрового преобразователя 36, на выходе которого появляется напряжение, пропорциональное содержимому счетчика 33. С выхода аналого-цифрового преобразователя 36 напряжение поступает на второй вход блока 41.

Напряжение "1" с единичного выхода триггера 34 поступает также на второй вход ключа 40, разрешая тем самым прохождение с выхода сумматора

39 напряжения U z = 7 !1„;, nponopk Й цирнального В = E, R;, на первый вход блока 41, на выходе которого noU39 является напряжение U = --- пропора 1!

sc циональное среднему значению коЛиче-. ства запасных блоков при К выборках

R = Е Н /к.

1=!

Напряжение с выхода блока 41 поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 42, на выходе которого будет цифровой код, пропорциональный входному напряжению, и далее через дешифратор,43 он отображается на блоке 44.

На этом работа устройства заканчивается, 7 1363 ние "0", которое поступает на второй вход ключа 15 и запрещает тем самым считывание содержимого счетчика 14 на вход дешифратора 20. Единичный импульс с выхода блока 24 поступает также на нулевой вход триггера 19, переводя его в противоположное состояние. Напряжение "0" с единичного выхода триггера 19 поступает на второй вход ключа 3, запрещая тем самым прохождение напряжения с выхода блока 24 на первый вход генератора 1.

На выходе коммутатора 38 будет напряжение, равное нулю, так как на одном выходе первого денифратора 20 не будет присутствовать напряжение "1", так как ключ 15 .закрыт. В момент времени t = . + i на выходе элемента 25

) единичный H ym c, KOTo 2p рый поступает на единичный вход триггера 29 и переводит его в противоположное состояние. Напряжение "1" с единичного выхода триггера 29 поступает на первый вход элемента 32. На- 25 пряжение "1" с его выхода поступает на второй вход генератора 1 и на второй вход элемента 12, разрешая тем самым начало второй выборки. Далее устройство работает аналогично описанному К раз.

После К-го повторения емкость ге нератора 1 заряжается напряжением

U -U . е + U после чего на вы-Н м ь! Ф ходе элемента 6 появится напряжение

"1", которое поступает на вход эле.— мента 25, с выхода которого единичный импульс поступает на первый вход элемента 31 и появляется на его выходе, т. е ..на его втором входе при- 4р сутствует напряжение "1" с выхода элемента 32.

Единичный импульс с выхода элемента 31 поступает на счетный вход счетчика 33, который записывает в счет тик 33 число К. В старшем разряде счетчика 33 и, соответственно, на его втором выходе появляется напряжение "1", которое поступает на единичный вход триггера 34, переводя

его в противоположное состояние.

Напряжение "0 с нулевого выхода триггера 34 поступает на второй вход элемента 32, запрещая тем самым появление на выходе элемента 32 напряжения 1" и прекращая дальшейшую работу устройства. Напряжение "1" с единичного выхода триггера 34 поступает на второй вход ключа 35, раеФормула и э обретения

Устройство для определения количества запасных блоков, содержащее генератор экспоненциальных сигналов, три кпюча, блок умножения, генератор шума, пороговый блок и первый элемент ИЛИ, первый информационный выход генератора экспоненциальных сигналов соединен с первым входом блока умножения, второй вход которого подключен к выходу генератора шума, а вы ход - к первому входу порогового блока, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства. путем определения количества заказываемых. запасных блоков с заданной доверительной вероятностью для обеспечения гарантированного уровня вероятности безотказной работы технической системы при случайном спросе, в него введены два компаратора, семь элементов

7 вертого триггера, единичный выход которого подключен к первому входу седьмого элемента И, выход которого соединен с вторым входом второго элемента и с вторым входом шестого элемента И, с вторым управляющим входом генератора экспоненциальных сигналов и с вторым входом третьего элемента

И, первый вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а вы9 136325

И, блок сложения, генератор импульсов, два счетчика, элемент НЕ, три дифференцирующих элемента, пять триггеров, два дешифратора, два элемента задержки, второй элемент ИЛИ, четвертый и пятый ключи, аналого-цифровой и цифроаналоговый преобразователи, блок задания постоянных коэффициентов, аналоговый коммутатор, аналоговый сумматор, блок деления и блок отображения, выходы первого и второй ключей соединены с вторым входом первого компаратора, с первым управляющим входом генератора экспоненциальных сигналов, второй информационный выход которого связан с первыми входами первого и второго компараторов, выход первого компаратора соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к выходу второго компаратора, а выход— к входу второго дифференцирующего элемента, выход которого соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, с входом второго элемента задержки, с нулевым входом третьего триггера и с первым входом шестого элемента И, выходом подсоединенного к счетному входу второго счетчика, кодовый выход о которого связан с информационным входом четвертого ключа, а выход старшего разряда — с единичным входом пятого триггера, единичный выход которого соединен с управляющими входами пятого ключа и четвертого ключа, выход которого связан с входом цифроаналогового, преобразователя, выходом . соединенного с вторым входом блока деления, первый вход которого подключен к выходу пятого ключа„ а выход --, к входу аналого-цифрового преобразователя, выходом связанного с входом второго дешифратора, выходы которого соединены с соответствующими входами блока отображения, выход блока умно- 45 жения соединен с первым входом блока сложения, втброй вход которого соединен с выходом аналогового коммутатора, а выход — с информационным входом второго ключа, управляющий вход кото- 5О рого соединен с единичным выходом второго триггера, информационный и управляющий входы первого ключа соединены соответственно с первым выходом блока задания постоянных коэффици-55 ентов и с единичным выходом третьего триггера, выход второго элемента задержки связан с единичным входом четход — с первым входом четвертого злемента И, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика, кодовый выход которого связан с информационным входом третьего ключа, управляющий вход которого подсоединен к единичному выходу первого триггера, а выход — к входу первого дешифратора, выходы которого соединены с соответствующими входами первого элемента ИЛИ и с соответствующими адресными входами аналогового коммутатора, выход которого подключен к входу аналогового сумматора, выходом соединенного с информационным входом пятого ключа, третьи выходы блока задания постоянных коэффици- . ентов соединены с соответствующими информационными входами аналогового коммутатора, а второй выход — с вторым входом второго компаратора и с вторым входом порогового блока, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, выходом соединенного с входом элемента НЕ и с входом первого дифференцирующего элемента, выход которого связан с единичным входом первого триггера и через первый элемент задержки - с вторым входом пятого элемента И, первый вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, а вход — с единичным входом второго триггера, выход элемента НЕ подсоединен к второму входу четвертого элемента И, шина

"Пуск" соединена с входом третьего дифференцирующего элемента, вход которой соединен с установочным входом второго счетчика, с нулевым входом пятого триггера, с единичным входом третьего триггера и с первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с нулевыми входами первого, второго и четвертого триггеров и с установочным входом первого счетчика, нулевой выход пятого триггера соединен с вторым входом седьмого элемента И.

)363257

«)/ 9

z и. в/

И

Х Ujn

Jà/

Um +Unp

Фиа2

Составитель С.Демиденко

Редактор E. Конча Текред А.Кравчук Корректор А.Обручар

Заказ 6365/43 Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Н-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул, Проектная, 4