Устройство для моделирования процесса функционирования восстанавливаемого объекта

 

Сущность изобретения: устройство содержит генератор 1. управляемый генератор 2 импульсов, элемент И 3, одновибратор 4, триггер 5, элементы ИЛИ 6 и 7, усилители 8 и 9, генератор 10 периодической последовательности импульсов, генератор 11 случайной последовательности импульсов элемент И 12, одновибратор 13, генератор 14 тактовых импульсов, элемент НЕ 15, элементы И 16 и 17, счетчики 18 и 19 импульсов 1 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

I.

ГОСУДАРСТВЕНИЫИ КОМИТЕТ (51)5 G 06 F 15/20

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (61) 1399758 (21) 4887454/24 (22) 23.10.90 (46) 23.08.92. Бюл. N 31 (72) А.А,Архипенко. Ю.М.Зеленчук. А.Н.Лисиченок и Н;Б.Парамонов (56) Авторское свидетельство СССР

Nò 1399758, кл. 6 06 F 15/20, 1986, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

ПРОЦЕССА ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ВОССТАНАВЛИВАЕМОГО 06bEKTA

5U 17569GG А2

2 (57) Сущность йзобретенйя; устройство содержит генератор 1, уйравляемый генератор 2 импульсов, элемент И 3. одновибратор

4, триггер 5, элементы ИЛИ 6 и 7, усилители

8 и 9, генератор 10 периодической последовательности импульсов, генератор 11 случайной последовательности импульсов, элемент И 12. одновибратор 13, генератор

14 тактовых импульсов, элемент НЕ 15, элементы И 16 и 17, счетчики 18 и 19 импульсов.

1 ил.

1756900

Изобретение относится к вычислитель- Необходимость моделирования сбоев ной технике, может найти применение при вызвана одинаковым с отказами исходом проектировании сложных автоматизиро- для объекта — выход из рабочего состояния. ванных систем для моделирования процес- В устройство для моделирования проса их работы, позволяет моделировать 5 цесса функционирования восстанавливаевозникновение случайных сбоев и отказов мого объекта введены второй генератор объекта, процессы восстановления работо- случайной последовательности импульсов, способности и технического обслуживания, три элемента И и одновибратор, генератор а также определять времена работы и про- тактовых импульсов, элемент НЕ, два счетстоя объекта и является усовершенствова- 10 чика импульсов и причем выход генератора нием устройства по авт.св. N 1399758; случайной последовательности импульсов

Известно устройство для моделирова- подключен к первому входу элемента И, а ния функционирования объекта, позволяю- выход управляемого генератора импульсов щее моделировать прохождение некоторых подключен к второму входу элемента И., выпроцессов эксплуатации систем. 15 ход элемента И подключен к третьему входу

Недостатком устройства является низ- элемента ИЛИ и к входу одновибратора, выкая достоверность результатов моделиро- ход которого соединен с третьим входом элемента ИЛИ, выход триггера соединен с

Йаиболее близким по технической сущ- третьими входами элементов И, а также с ности к предлагаемому является устройство 20 первым входом элемента И и входом эледля моделирования процесса функцио- мента НЕ, выход которого подключен к пернирования восстанавливаемого объекта, вому входу элементе И, вторые входы содержащее генератор случайной последо- элементов И соединены с выходом генеравательности импульсов, управляемый гене-. тора тактовых импульсов, а выходы элеменраторимпульсов, элемент И,одновибратор, 25 тов И подключены к входам счетчиков два элемента ИЛИ, триггер, генератор пери- импульсов соответственно. одической последовательности импульсов и Введение в устройство указанных эледва усилителя, причем выход генератора ментов и соответствующих связей в их обслучайной последовательности импульсов щей совокупности позволяет моделировать подключен к первому входу элемента И, а 30 воздействие на объект случайных сбоев, повыход управляемого генератора импульсов высить достоверность моделирования, оп. подключен к второму входу элемента И, вы- ределить время эа период моделирования, ход которого подключен к входу одновибра- в котором объект находился в работоспотора и к первому входу второго элемента собном и неработоспособном состоянии.

ИЛИ, выход генератора периодической по- 35 На чертеже приведена структурная схеследбвательности импульсов подключен к ма устройства, входу первого усилителя, к второму входу Устройство содержит генератор 1 слувторого элемента ИЛИ и к первому входу чайной последовательности импульсов, уппервого элемента ИЛИ, выход одновибрато- равляемый генератор 2 импульсов, элемент ра подключен к второму входу первого эле- 40 И 3, одновибратор 4, триггер 5, элементы мейта ИЛИ и к входу второго усилителя, ИЛИ 6 и 7. усилители 8 и 9, генератор 10 выходы первого и второго усилителя под- периодической последовательности имключены к входу управляемого генератора пульсов, генератор 11 случайной последоваимпульсов, а выходы первого и второго эле- тельности импульсов, элемент И 12, ментов ИЛИ подключены к единичному и 45 одновибратор13,генератор14тактовыхимнулевому входам триггера соответственно. пульсов, элемент НЕ 15, элементы И 16 и 17, Недостатком известного устройства яв- счетчики 18 и 19 импульсов. ляется низкая достоверность результатов Устройство работает следующим обрамоделирования процесса функционирова- зом. ния объекта и невозможность получения 50 B начальный момент времени на выходе временных оценок процесса эксплуатации триггера 5 присутствует потенциал высокообьекта, го уровня. соответствующий работоспособЦелью изобретения является повыше- ному состоянию объекта, счетчики 18 и 19 ние достоверности результатов моделиро- импульсов обнулены (цепи начальной уставания за счет исключения несовместимых 55 новки условно не показаны), Генератор 1 событий, а также расширение функциональ- случайной последовательности импульсов. ных возможностей за счет моделирования управляемый генератор 2 импульсов и элекратковременныхсбоев и определения вре- мент И 3 моделируют процессы появления мени простоя и работоспособного состоя- внезапных отказов объекта. Генератор 11 ния объекта моделирования. случайной последовательности импульсов.

1756900 управляемый генератор 2 импульсов и элемент, И..12 моделируют появление сбоев в работе объекта. При совпадении импульсов с генераторов 1 и 2 и при единичном состоянии триггера 5 на выходе элемента И 3 появляется импульс, моделирующий факт отказа объекта. он проходит через элемент

ИЛИ 7 и устанавливает триггер 5 в состояние с низким уровнем напряжения на выхо- де, что соответствует неработоспособному состоянию объекта. Сигнал об отказе с выхода элемента И 3 поступает также на вход одновибратора 4 и запускает его. Одновибратор 4 предназначен для моделирования процесса ремонта объекта. На выходе одновибратора 4 появятся импульс. длительность которого соответствует времени оосстановления объекта после отказа. Этот импульс, проходя через элемент ИЛИ 6. поступает на второй вход триггера 5 и своим срезом устанавливает триггер вновь в состояние с высоким потенциалом на выходе.

Аналогйчно работает цепочка элементов: управляемый генератор импульсов 2. генератор 11 случайной последовательности импульсов, элемент И 12, одновибратор

13, элементы ИЛИ 6 и 7. триггер 5, моделирующая возникновение случайных сбоев.

Одновибратор 13 предназначен для моделирования процесса восстановления работоспособности обьекта после сбоя.. С выхода одновибратора 4 сигнал также поступает на управляющий вход управляемого генератора 2 импульсов через второй усилитель 9, На выходе генератора 10 периодической последовательности им пульсов вырабатываются импульсы, длительность которых пропорциональна продолжительности технического обслуживания моделируемого объекта, а период следования импульсов пропорционален периодичности проведения технического обслуживания обьекта. Импульс с выхода генератора 10 периодической последовательности импульсов поступает на первые входы элементов ИЛИ 6 и 7. Передний фронт этого импульса через элемент ИЛИ 7 переводит триггер 5 в состояние с низким потенциалом на выходе. а своим срезом этот импульс через элемент ИЛИ 6 возвращает триггер 5 вновь в состояние. соответствующее работоспособному состоянию обьекта, Таким образом моделируется процесс технического обслуживания объекта. На выходе триггера 5 присутствует сигнал, моделирующий процесс функционирования обслуживаемого восстанавливаемого обьекта. Сигнал с выхода генератора 10 периодической последовательности импульсов поступает также на вход управляемого гене5

15, импульсы тактовой частоты проходят через элемент И 17 и изменяют состояние счетчика 19 импульсов.

В результате моделировайия состояния

15 счетчиков 18 и 19 импульсов определяются

40 повторное включение объекта. Из этих соображений выбирается длительность импуль45

55

30 ратора 2 импульсов чероз усилитель 8, С момента включения устройства генератор

14 тактовых импульсов вырабатывает импульсы тактовой частоты, При наличии на выходе триггера 5 потенциала высокого уровня, импульсы тактовой частоты поступают через элемент И 16 и изменяют состояние счетчика 18 импульсов, при наличии на . выходе триггера 5 потенциала низкого уровня. который инвертируется элементом HE длительности нахождения обьекта в работоспособном и неработоспособном состоянии соответственно. Управляемый генератор 2 импульсов вырабатывает импульсы, частота следования которых изменяется во времени по закону, соответствующему изменению интенсивности отказов моделируемого объекта. Изменение интенсивности отказов может произойти в результате осуществления мероприятий технического обслуживания или ремонта объекта. Первый усилитель 8 служит для моделирования качества восстановления после технического обслуживания, а усилитель 9 — после ремонта, Обратная. связь с выхода триггера 5 на входы элементов И 3 и 12 обеспечивает исключение в процессе моделирования несооместимых событий: ремонта и отказа или технического обслуживания и отказа. Частота следования импульсов с выхода генератора 11 выбирается средней между частотой генераторов. задающих интенсивность сбоев и отказов. Для устранейия влияния сбоев требуется время на обнаружение сбоя и на са одновибратора 13.

Разрядность счетчиков 18 и 19 импульсов выбирается исходя из значений генератора 14 периодической последовательности импульсов и максимально возможного времени результата моделирования.

Реализация генераторов и одновибраторов аналогична известным. Логические элементы могут быть реализованы известными способами, например. на основе интегральных микросхем серии К 155

Усилители 8 и 9 могут быть реализованы в виде известных функциональных генераторов.

Положительный эффект от применения предлагаемого устройства можйо оценить как повыщение точности моделирования на величину. равную отношению времени простоя системы к времени ее работоспособно1756900

Составитель !О.Зеленчук

Техред M.Moðãåíòýë Корректор Л.Лукач

Редактор M.Äåðáàê

Заказ 3089 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 сти, т.е, A t =., где At — выигрыш в точно4 ср сти моделирования t6 и tp — соответственно время простоя (восстановления работоспособности) и время работоспособности o6b- 5 екта.

Формула изобретения

Устройство для моделирования процесса функционирования восстанавливаемого объекта поавт.св.%1399758, отл ича ю- 10 щ е е с я тем, что,.с целью повышения достоверности за счет исключения несовместимых событий, а также расширения функциональных возможностей за счет моделирования кратковременных сбоев и 15 определения времени простоя и работоспособного состояния, в него введены второй генератор случайной последовательности импульсов, второй, третий и четвертый элементы И, второй одновибратор, генератор 20

8 тактовых импульсов, элемент НЕ и два счетчика импульсов, выходы которых являются выходами устройства, при этом выход второго генератора случайной последовательности импульсов соединен с первым входом второго элемента И, выход управляемого генератора импульсов подключен к второму входу второго элемента И, выход которого соединен с третьим входом первого элемента ИЛИ и через второй одновибратор — с третьим входом второго элемента ИЛИ, выход триггера соединен с третьими входами первого и второго элементов И. с первым входом третьего элемента И и через элемент

НŠ— с первым входом четвертого элемента

И, выход генератора тактовых импульсов подключен к вторым входам третьего и четвертого элементов И, выходы которых соединены с входами первого и второго счетчиков соответственно,