Адаптивное многоканальное резервиро-bahhoe устройство
автеитно.-, с
®ябяяо.f в„„, jy(jjA
Союз Советских
Социалистических
Рес убннк о И Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
ÄÄ 798841
К АВТОРСКОМУ СВИ ИТВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 31.05.78 (2!) 2622777/18-24 (53)hA с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—
G 06 F 11/20
Н 05 К 10/00
Государственный комитет
СССР но делам изобретений и открытий
Опубликовано 230181. Бюллетемь Н9 3
Дата опубликования описания 230181 (5З) УЖ 681. 3 (088. 8) (72) Авторы изобретения
Б.Н.Балясников, Я.Б.Свердлов, А.N.ÏàðÔåíîâ, А.Б.Королев и В.M.Çóåâ (71) Заявитель (54) АДАПТИВНОЕ МНОГОКАНАЛЬНОЕ РЕЗЕРВИРОВАННОЕ
УСТРОЙСТВО
Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может найти применение в системах автематического управления и контроля повышенной надежности.
Известно адаптивное резервированное устройство, содержащее резервируемые блоки, соединенные с блоками контроля и адаптации, и восстанавливающий блок. Для изменения структуры используются управляющие входы восстанавливающего блока, с помощью которых изменяется его порог (1).
Недостаток устройства состоит в неполном использовании còðóêòóðíûõ возможностей устройства, что уменьшает надежность, а введение управ- . ляющих входов в восстанавливающий блок усложняет его. 20
Известное адаптивное резервированное устройство, содержащее резервируемые блоки, соединенные с блоками контроля и адаптации, ключи,и.вос станавливающие блоки; при отказе резервируемого блока блок адаптации данного канала управляет ключом таким образом, что изменяется порог восстанавливающего блока в соответствии с выбранной стратегией (2). ЗО
Недостаток устройства состоит в том, что применяемая стратегия изменения порога восстанавливающих блоков не является оптимальной, так как отказ двух ключей уже приводит к отказу всего устройства в целом.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является адаптивное резервированное устройство, содержащее элементы сравнения, одни входы которых соединены с выходами восстанавливающего блока, а другие с выходами соответствующих блоков, блоки адаптации, информационные входы которых соединены с соответствующими выходами резервируемых блоков, управляющие входы — с выходами элементов сравнения, а информационные выходы — co входами восстанавливающего блока, выходной элемент ИЛИ, соединенный с триггером, выходы которого соединены с соответствующими сигнальными входами блоков адаптации P3).
Недостаток устройства — низкая надежность, в частности при отказе триггера или элемента ИЛИ, адаптивное резервированное устройство откаку1 жет уже при отказе - - каналов резервирования Это связано с тем, 798847
11 блоков адаптации 4 соединены с соответствующими выходами резервиру,емых блоков 1. Информационные выходы
7 блоков адаптации 4 соединены со входами восстанавливающего блока 3. .Информационный и обменный выходы 7 и 8 блока адаптации 4 каждого канапа соединены с первым и вторым обменными входами 9 и 10 блока адапта,ции 4 последующего канала, а информационный и установочный входы триггера 5 имитации "1" соединены с управляющим и имитационным входами 11 и 12 блока адаптации 4 соответственно, а выход — со вторым входом логического элемента б, первый, третий
15 и четвертый входы которого соединены соответственно с информационным входом 11, первым и вторым обменными входами 9 и 10 блока адаптации 4.
Выход логического элемента б подклюЩ чен к информационному выходу 7 блока адаптации 4.
Предлагаемое устройство работает следующим образом.
Все резервируемые блоки находятд,ся в исправном состоянии. Триггеры
5 имитации "1" находятся в нулевом состоянии, когда на вторых входах логических элементов б присутствует ноль. Такое состояние триггера 5 имитации "1" обеспечивает наличие нуля на третьих входах логических элементов б блоков адаптации 4.Истинность логического элемента б приведена в таблице.
Выход логического элемента (7) 45 о о о о
1 О О О
О О О 1
1 О О 1
О О 1
55 1 О 1
О О 1 1
1 О 1 1 О 1 О О
1 1 О что в этом .случае на выходах блоков адаптации отказавших каналов будут появляться логические сигналы к>диого (типа либо логический "О", либо ло8+1 гическая "1") . Появление
2 одинаковых сигналов приведет к отказу устройства в целом. К этому же результату приводит отказ в логическую единицу по одному из входов элемента
ИЛИ, так как в этом случае триггер не будет изменять своего состояния.
Цель изобретения — повышение надежности адаптивного резервированного устройства.
Поставленная цель достигается тем, что в адаптивном многоканальном резервированном устройстве, содержащем элементы сравнения, первые входы которых соединены с выходами восстанавливающего блока, вторые — с выходами соответствующих резервируемых блоков, выходы — с управляющими входами блоков адаптации, информационные входы которых соединены с соответствующими выходами резервируемых блоков, управляющие входы — с выходами элементов сравнения, информационные выходы — co входами восстанавливающего блока, информационный и обменный выходы блока адаптации каждого канала соединены соответственно со вторым и первым обменными входами бпока адаптации последующего канала, а также тем, что блок адаптации содержит триггер имитации "1" и логический элемент, выход которого подключен к инФормационному выходу блока, а первый, второи, третий и четвертый входы — соответственно к инФормационному входу блока, выходу триггера имитации "1", первому обгленному входу блока, второму обмен- 4 ному входу блока, выход триггера имитации "1" подключен к обменному выходу блока адаптации, а управляю щий и установочный входы — к управляющему и информационному входам блока.
На чертеже приведена блок-схема адаптивного резервированного устройства.
Адаптивное многоканальное резервированное устройство содержит резервируемые блоки 1, элементы сравнения
2, восстанавливающий блок 3, блоки 4 адаптации, триггер 5 имитации "1", логический элемент б, информационный выход 7 и обменный выход 8 блока адаптации, первый и второй обменные входы 9 и 10, информационный и управляющий входы 11 и 12 блока адаптации
4, первый-четвертый входы .13-1б логического элемента б.
Выходы резервируемых блоков 1 подключены к первым входам элементов сравнения 2, вторые входы которых подключены к выходу восстанавливающего блока 3. Информационные входы
798847
Продолжение таблицы
1 1
1 1
О
Из таблицы истинности видно, что при наличии логического нуля на втором входе 14 логического элемента б на его выходе повторяется сигнал, поступающий на первый вход логического элемента. При наличии единицы на втором входе 14 логического элемента б и логического нуля на третьем его входе 15 на выходе логического элемента б повторяется сигнал, поступающий на его четвертый вход 16. При наличии единицы на втором входе 14 логического элемента б и на третьем его входе 15 на выходе
7 логического элемента б инвертируется сигнал, поступающий на его четвертый вход 16.
Следовательно, когда все резервируемые блоки 1 исправны, на втором и третьем входах 14 и 15 логических элементов б присутствуют логические нули, что обеспечивает повторение сигналов на информационных выходах 7 блоков адаптации 4, а следовательно, на выходах восстанавливающего блока 3, сигналов логических резервируемых блоков 1
При отказе одного из резервируемых блоков 1 на информационном. выходе 7 блока адаптации 4 присутствует логическая единица. В этом случае на втором входе 15 логического элемента б этого канала также присутствует логическая единица, так как сигнал с выхода элемента сравнения 2, воздействуя на информационный вход триггера 5, переводит его в противоположное (единичнбе) состояние. При этом, если триггер 5 имитации "1" переведен в единичное состояние за счет сбоя в данном канале, то после того, как канал восстановит свою работоспособность, триггер 5 переводится обратно в нулевое состояние за счет воздействия перепада напряжения на его установочный вход.
Наличие логической единицы на втором и логического нуля на третьем входах логического элемента б обеспе5
15
60 чивает повторение на его выходе сигнала, поступающего на четвертый вход
16 логического элемента 6. В этом случае на первом выходе блока адаптации 4 отказавшего канала повторяется выходной сигнал блока адаптации 4 исправного, предыдущего канала.
При отказе К-го канала на втором входе 14 логического элемента б (K-1)-го канала присутствует логическая единица, на третьем входе 15 логический ноль, на четвертом входе
16 — сигнал исправного (К-2)-го канала. В этом случае на инФормационном выходе 7 блока адаптации 4 (К-1)-ro канала присутствует сигнал исправного (К-2)-го канала. В то же время на втором входе 14 логического элемента
6 К-го канала присутствует логическая единица, на третьем — логическая единица, на четвертом — сигнал информационного выхода ? блока адаптации
4 (К-1)-го канала. В соответствии с таблицей истинности логического элемента 6 на информационном выходе 7 блока адаптации 4 К-го канала присутствует инвертированный сигнал четвертого входа логического элемента б этого канала, который в данном случае является сигналом исправного (K-2)-го канала. При отказе несоседних каналов (например К-го, (К-2)-ro, (K 4)-го и т.д. каналов) на информационных выходах 7 блоков адаптации 4 отказавших каналов присутствуют сигналы соответствующих исправных каналов (К-1)-го, (К-3)-ro, (К-5)-го и т.д. каналов соответственно).
При отказе N-2 соседних каналов на информационных выходах 7 P блоков адаптации 4 отказавших каналов, где й-1
P = — + 1, присутствует сигнал одного из оставшихся исправных каналов, а на информационных выходах И блоков адаптации 4 отказавших каналов, где
N-1
М = — — 1,присутствует инвертированный сигнал того же исправного канала. Кроме того, если при наличии
N-2 отказавших соседних каналов адаптивного резервированного устройства происходит отказ канала, выходной сигнал которого не повторяется P отказавшими каналами и не инвертируется М отказавшими каналами, то отказ этого канала зафиксируется его блоком адаптации 4, а на информационном выходе 7 блока адаптации 4 этого канала окажется инвертированный сигнал исправного канала. При этом адаптивное резервированное устройство останется работоспособным.
Таким образом, устройство останется всегда работоспособным при отказе (N-2)-ух каналов, а также при отказе (й-1)-го каналов, если сигнал (й-1)— го отказавшего канала не повторяет798847
Формула изобретения
ВНИИПИ Заказ 10057/68 Тираж 756 Подписное
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 я и не.инвертируется до его отказа (й-2)-мя уже отказавшими каналами.
Положительный эффект предлагаемого адаптивного резервированного устройства состоит в увеличении надежности, что достигается исключением из структурной схемы известного устройства нерезервированных элементов с одновременным использованием оптимальной стратегии изменения порога восстанавливающего органа.
1. Адаптивное многоканальное резервированное устройство, содержащее элементы сравнения, первые входы которых соединены с выходами восстанавливающего блока, вторые входы— с выходами соответствующих резервируемых блоков, а выходы — с управляющими входами блоков адаптации, информационные входы которых соединены с соответствующими выходами резервируемых блоков, управляющие входы с выходами элементов сравнения, а информационные выходы — co входами восстанавливающего блока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, в нем информационный и обменный выходы блока адаптации каждого канала соединены соответственно с вторым и первым обменными входами блока адаптации последующего канала.
2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что .блок адаптации содержит триггер имитации "1" и логический элемент, выход которого подключен к информационному выходу блока, а первый, второй, третий и четвертый входы — соответственно к информационному входу блока, выходу триггера имитации "1", первому обменному входу блока, второму обменно15 му входу блока, выход триггера имитации "1" подключен к обменному выходу блока, а управляющий и установочный входы — к управляющему и информационному входам блока.
20 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
Р 315180, кл.G 06 F 11/00, 1970.
2. Авторское свидетельство СССР
-9 506859, кл.G 06 F 11/00. 1973.
3. Авторское свидетельство СССР
Р 496560, кл.G 06 F 11/00, 1973 (прототип).
