Устройство для контроля и диагностики объекта

 

Союз Советских

Социалистических

Респу6лик

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ, >862)20 (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 03.01.80 (21) 2863306/18 24 с присоединением заявки № (28) П риоритет (5! )М. Кл.

6 05 В 23/02

Государственный комитет

СССР ао делам изобретений и открытий

Опубликовано 07.09.81. Бюллетень № 33

Дата опубликования описания 07,09.81 (M) УДК 621.396 (088.8) Н. М. Пиневский, 3. Я. Вирьянский, В. В. Ильин, М. П. Качинский и Г. И. Гнльман (72) Авторы изобретения

Ленинградский ордена Ленина электротехническиц: институт имени В. И. Ульянова (Ленина) (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ И ДИАГНОСТИКИ

ОБЪЕКТА

Изобретение относится к контрольно — измерительной технике и может быть использовано при диагностическом контроле технических устройств аналогового и дискретного действия, например двигателей, электрогенераторов, устройств и элементов контроля и управления.

Известно устройство для диагностики, позволяющее определять неисправность объекта(1).

Недостатком его является невозможность определить характер неисправности и провести лока1О лизацию объекта.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для функционального контроля, содержащее динамическую модель объекта (2).

В этом устройстве используется динамическая модель объекта для функционального контроля.

Функциональный контроль объекта осуществля- ется посредством подачи входного сигнала одновременно на модель и контролируемый объект с последующим сравнением выходных сигналов в блоке сравнения. Результат сравнения выходных сигналов модели и объекта диаг. ностики,сравнивается с предельно допустимым значением. Объект признается исправным, если результат не выходит за допустимые значения; в противном случае объект диагностики считают неисправным. На .выходе устройства установлен компенсирующий контур отрицательной обратной связи, содержащий ограничитель, интегратор и замкнутый на дополнительный вход блока сравнения.

При этом отрицательная обратная связь через ограничитель и интегратор на вход блока сравнения, предназначенная для компенсации рассогласования, вызываемого несовпадением параметров контролируемого объекта и эталонной модели, приводит к невозможности обнаружения перемещающихся отказов и медленных трендов изменения параметров объекта, т. е. к невозможности выполнения основных задач технической диагностики.

В случае возникновения отказа и его быстрого исчезновения (перемещающийся отказ) обратная связь компенсирует изменение разности сигнала сравнения. При медленных изменениям параметров объекта устройство диагностики также не реагирует, так как медленные иэмене20

3 8621 ния либо отсекаются, ограничителем, либо компенсируются обратной связью. Кроме того, это устройство диагностики не позволяет испольэовать возникающую дополнительную информацию о поведении объекта диагностики на всех стадиях, начиная от изготовления, настройки и кончая его опытной эксплуатацией, так как для, этого необходима переделка или замена всего устройства функционального контроля, т. е. устройство не позволяет обнаруживать переме- 10

/ щающиеся и постепенные отказы и предназначено для диагностирования сравнительно узкого класса объектов (систем управления).

Цель изобретения — повышение достоверности результатов контроля и диагностики, 15 достигается тем, что в устройстве, содержаи(ем генератор тестовых сигналов, выход которого соединен с информационными входами объекта и модели, подключенных выходами соответственно к первому и второму входам блока сравнения, выход которого связан с входом ограничителя сигналов и через логический поро; говый блок — с первым .входом индикатора, модель содержит регистр управления, выходной регистр, коммутатор, блоки имитации, блок 2S управления и входной регистр, первый вход которого соединен с информационным входом модели, а выход — через последовательно соединенные коммутатор и блок имитации с первыми входами блока управления и выходного З0 регистра, второй вход которого соединен с первым выходом блока управления, второй выход которого соединен с вторым входом входного регистра, а третий выход — с вторым входом индикатора и входом регистра управле- 15 ния, управляющий вход которого подключен к выходу ограничителя сигналов, а управляющие выходю — соответственно к управляющим вхо. дам коммутатора, блоков имитации и блока управления. Выход выходного регистра соедн- 40 нен с выходом модели.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 — функциональная схема модели.

Устройство содержит объект 1, модель 2, 45 блок 3 сравнения, ограничитель сигналов 4, логический пороговый блок 5, индикатор 6, генератор 7 тестовых сигналов и блок 8 сопряжения, Модель содержит регистр 9 управления с входом управления, входной регистр 10, коммутатор 11, блоки 12 имитации, блок 13 управления и выходной регистр 14, Устройство работает следующим образом.

Генератор 7 выдает сигнал одновременно на регистр 10 модели 2 и через блок 8 на объект 1. Тестовый сигнал с регистра 10 через коммутатор 11 подается на блоки 12, пред20 4 ставляющие собой конечные автоматы. С блока

12 выходной сигнал поступает на регистр 14 модели 2. Выходной сигнал модели 2 поступает на вход блока 3.

Выходной сигнал объекта 1 через блок 8 поотупает на вход блока 3. Результат сравнения с выхода блока 3 поступает на ограничитель 4 и на вход блока 5. С выхода ограничителя 4 результат поступает на вход управления регистра 9 модели 2. Содержимое регистра 9 сдвигается в сторону младших разрядов до тех пор, пока не станет равным нулю. Сигналы с выхода регистра 9 последовательным кодом переключают коммутатор 11 и изменяют уставки блоков 12.

Генератор 7 подает следующий сигнал на модель 2 и объект 1, и цикл работы повторяется до тех пор, пока с выхода ограничителя 4 не поступит нулевой сигнал на вход управления регистра 9 модели 2. В этом случае содержимое регистра 9 еще до сдвигов равно нулю. При этом сдвиг регистра 9 не происходит, Информация о состоянии коммутатора 11 и блоков 12 через блок 13 направляется на индикатор 6.

В блоке 5 производится сопоставление результата сравнения с его предельным значением.

При превышении результатом сравнения допустимого предела индикатор 6 показывает причину и место возникшей неисправности в объекте 1.

Данное устройство иидицирует также и перемещающиеся отказы. При постепенных отказах, когда имеет место медленный тренд, при превышении значением тренда допустимого значения устройство индицирует неисправность, и имитационная модель придет в соответствие новому состоянию объекта диагностики до тех пор, пока вновь значение тренда не превысит допустимое значение.

Введение в устройство для диагностики модели в качестве модели обьекта и обратной связи с выхода ограничителя на вход управления модели дает положительный эффект, заключающийся в повышении достоверности диагностирования и расширения класса диагностируе.-мых объектов, поскольку устройство диагнос тики локализует мгновенные неисправности наряду с перемещающимися остепеяьпчи отказами. Кроме того, устройство позволяет осуществлять диагноз наряду с системами управления и объектов более широкого класса (дискретных. и непрерывных).

Возможность наращивания блоков имитации в модели устройства для диагностики позволяет использовать дополнительную информацию о поведении объекта диагностики на всех стадиях, начиная от изготовления, настройки и кончая его эксплуатацией, 86212

ВНИИП

Тираж

Формула изобретения

Устройство для контроля и диагностики объекта, содержащее генератор тестовых сигналов, выход которого соединен с информационными входами объекта н модели, подключенных s выходами соответственно к первому и второму входам блока сравнения, выход которого связан с входом ограничителя сигналов и через логический пороговый блок — c первым входом индикатора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,10 с целью повышения достоверности результатов контроля и диагностики, модель содержит регистр управления, выходной регистр, коммутатор, блоки имитации, блок управления и входной регистр, первый вход которого соединен с информационным входом модели, а выход— через последовательно соединенные коммутатор и блоки имитации с первыми входами блока

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

0. 6 управления и выходного регистра, второй вход которого соединен с первым выходом блока управления, второй выход которого соединен с вторым входом входного регистра, а третий выход — с вторым входом индикатора и вхо. дом регистра управления, управляющий вход которого подключен к выходу ограничителя сигналов, а управляющие выходы — соответственно к управляющим входам коммутатора, блоков имитации и блока управления, а выход выходного регистра соеринен с выходом мсдеИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР У 642682, кл. 6 05 В 23/02, 1978.

2. Авто1;кое свидетельство СССР У 634240Ä кл. G 05 В 23/02, 1977 (прототип).