Устройство для определения периода контроля и технического обслуживания изделия

 

Союз Советски к

Социалистических

Республик

uii 1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЛЬСТВУ (61) Дополнитевное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 08.08.80 (2l ) 2972809/18-24 (Ы)М, Кл.

5 07 С 3/08 с присоединением заявки РЙ (23) Приоритет

93еумравиивй кюиктет

СССР ав делам взебретенкк и вткрыткк (53) УДК681,178 (088. 8) Онублнкоааио 07,04,82, Бюллетень J% 13

Дата опубликования описания 07.04.82

Д. В. Бакурадэе,Г. Н. Воробьев, А. А. К .и В. П. Сугак ивенков ...

;.),, -.:.;; -.;.-,к $ з (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (S4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЕРИОДА КОНТРОЛЯ

И ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ ИЗДЕЛИЯ

Изобретение относится к автоматиза- ции контроля и управления производственными процессами. Оно может быть использовано в автоматизированных си» стемах контроля и управления технопо гическнми процессами и производством, / а также в научных исследованиях и тех» нике, где требуется находить оптимальные периоды контроля и технического обслуживания изделий.

Известно устройство, в котором предлагакися различные методы назначения о технического обслуживания систем. При этом назначаются сроки технического обслуживания систем на бесконечном интерsane эксплуатации н неограниченности ресурсов, а это является сушественным недостатком в построении адекватных моделей, так как ресурсы, выделенные на реализацию процессов, протекающих в технических системах, являются ограниченными и кроме того, должны использоваться одновременно как для непосредственного выполнения процессов в системе, так и для проведения контроля и технического обслуживания систем.

Известно устройство для определения оптимального периода технического обслуживания системы, содержашее датчик

S времени, блок нелинейности, сумматоры, элементы И, блоки умножения, регистры н блок сравнения Ц.

Недостатком устройства является низкая точность.

Наиболее близким по технической сущ» ности к предлагаемому является устройство, которое содержит датчики различ ных климатических условий, подключенные через корректирукицие звенья к интеlS

f гратору, датчик времени, сумматор и индикатор (2 .

Недостатком укаэанного устройства является то, что учитывая всевозможный расход ресурса под влиянием внешних условий и определяя величину иэрасходо» ванного и оставшегося ресурса изделия, устройство не изменяет величину допойннтепьно израсходованного ресурса на

3 91S956 нейтрализацию (устранение) возмущающих воздействий, которым подвергается техническая система в текущий момент

Времени 1„и не определяет момента вре> мени контроля и технического обслу, живания системы, когда отклонение рас«« хода ресурса от программного превысит заданную величину.

Цель изобретения — повышение точности определения периода контроля и тех- 1О нического обслуживания изделия.

Эта цепь достигается тем, что в устройство, содержащее датчики расхода ресурса, выход которых через соответствующее корректирующее звено подключен к входу интегратора, первый сумматор и датчик времени, введены второй сумматор, элемент И, блок нелинейности и блок сравнения, выход интегратора подключен к первому входу первого элемента И, вы- g0 ход которого соединен с первым входом первого сумматора, выход которого через последовательно соединенные второй сумматор и блок нелинейности подключен к первому входу блока сравнения, выходы д которого соединены с первым входом второго элемента И и с входом датчика времени, выход которого подключен к вторым входам элементов И, второй вход первого сумматора и второй вход блока сравнения соединен с входом устройства, выход второго элемента И подключен к выходу устройства.

Необходимый период контроля и проведения технического обслуживания выбирается из условия непревышения величины (t) дополнительно израсходованного ресурса в системе, выделенного на нейтрализацию возмущающих воздействий и связанного с случайным законом по40 ступпенйя возмущений некоторой допустимой величины д с заданной вероятностью P. Иначе говоря, пусть в случайные последовательные моменты времени 4 „, t>1. на систему действуют возмущающие воздействия, которые приводят

45 к дополнительному расходованию ресурсов в системе иа. нейтрализацию действующих возмущений. В этом случае расход ресурсов будет представлять случайную величину Ь1 (t„.)«-t ô(<,)-t „(; ), где 1ф(>„) значение величины ресурса, расходуемого системой в момент времени 4 для осуществления процесса функционирования и нейтрализации возмущающих воздействий, т.е. фактическая величина иэрасходо- 55 ванного в системе ресурса в момент времени 1,ЪЩ- величина ресурса, выделяемого системой в момент „в сцучае отсутствия возмущающих воздействий, т.е. программные значения. В момент осуществляется контроль и определение суммарного значения дополнительно израсходованной величины ресурса, явпяюшейся случайной величиной и имеющей вид: г()= », 6r(t;) .

1;(Необходимый период т контроля и проведения технического обслуживания технической системы может быть выбран из условия непревышения суммарного значения величины (t) допустимой величины и с заданной вероятностью Р и определяется следующим соотношением; Г(Г,Ь)=Р> где F(>>",,а) - функция распределения величины >" (4) > которая получается применением формулы полной вероятности

F>t,»=Р (> (tl< J)=L»(> (tits> >>>>=> )р(>>Ц." )

R=0 где 4(i) — число возмущений за время 1.

Таким образом предлагаемая математическая модель позволяет найти необходимый период контроля и технического обслуживания технической системы в за-. висимости от характера возмущений, действующих на систему,,и может быть легко реализована аппаратурно.

На чертеже приведена блок-схема устройства, Устройство содержит датчики 1 расхода ресурсов технической системы, корректирующие звенья 2, преобразующие электрические сигналы, интегратор 3, первый элемент И 4, датчик 5 времени, второй элемент И 6, первый сумматор 7, определяющий отклонение величины израСходованного в системе ресурса на нейтрализацию возмущений в момент времени ;, второй сумматор 8, накапливающий с течением времени значение дополнительно израсходованной ве личины

e(t) ресурса, блок 9 непинейности, реализующий функцию распределения F (<, г) случайной величины r(t) блок 10 сравнения, сравнивающий значение вычисленной в блоке 9 функции распределения случайной величины r(4) с заданным значе кием вероятности

Устройство работает следующим образом.

С выходов датчиков 1 расхода ресурсов через корректирующие звенья 2 па вход интегратора 3 поступает электрический сигнал, соответствующий величи918956 6 между сеансами контроля и технического обслуживания уменьшить, то больше ресурса будет израсходовано на контроль и обслуживание, и, как следствие этого, меньше ресурса останется на полезное функционирование, что уменьшает время полезного функционирования системы. С дуугой стороны, если период между сеансами контроля и технического обслуживания увеличить, то в условиях возмушений система может находиться бесконч рольно в состоянии отказа длитепьное время, непроизводитепьно расходуя при этом ресурс, что также приводит к уменьшению времени полезного функционирования системы.

Определение оптимапьного, в усповиях действия на систему возмушений периода контропя и технического обспуживания системы с целью увепичениа времени ее попезного функционирования является ак не фактически израсходованного в техни ческой системе ресурса. Звенья 2 кор» ректируют величину сигнала, поступаюшего с датчиков 1 и подают его на интегратор 3. С выхода интегратора 3 информа- 5 ция о величине фактически израсходванного в технической системе ресурса поступает на один из входов первого эпе- . мента И 4. Датчик 5 времени с шагом

ЬЬ задает в порядке нарастания поспедо» >О ватепьность возможных значений времени Ь„ контроля и технического обслуживания системы, поступающих на первый вход второго элемента И 6, а также на раз решаюший вход первого элемента И 4, с выхода которого при каждом очередном значении времени 1; снимается значение фактически израсходованной вепичины ресурсов в. технической системе. При этом интегратор 3 .переводится в начапь- 2О ное (нулевое) состояние. Сигнал с выхода элемента И 4 подается на один из входов первого сумматора 7, второй вход которого является входом устройства, на ( который поступает значение величины за- планированного расхода ресурса в системе. Полученная в сумматоре 7 вепичина ьг (;)=г (;) - "„, (i ) дополнительно израсходованного в системе ресурса на нейтраиизацию возмушаюших воздействий поступает на накапливающий второй сумматор 8, в котором накапливается с течением времени значение величины Щ дополнительно израсходованного ресурса технической системы. В блоке 9 непиней-N ности осушествпяется вычисление функции распределенияp(t t)случайной вепичи ны Ъ), поступаюшей на этот блок с вы хода сумматора 8. Вычисленное значение функции распределения Р(,г) поступает на первый вход бпока 10 сравнения.

На второй вход этого бпока подается значение заданной вероятности Р. Еспи в резупьтате сравнения в блоке 10 выпойняется усповие (,Я,г ) =Р то сигнал со второго выхода бпока 10 сравнения поступает на разрешаюший вход второго элемента И 6, и значение г, соответст» вуюшее периоду контроля и технического обслуживания технической системы, с вы- SO хода датчика 5 времени через второй элемент И 6 поступает на выход устрой» ства. При невыпопиении условия (,г) =Р с первого выхода блока 10 сравнения выдается управляюший сигнал датчику 5 И времени на выдачу очередного значения времени „, Работа устройства иа этом заканчивается.

Предлагаемое устройство позволяет найти оптимальный период контроля и технического обспуживания технической системы, имеюшей ограниченный ресурс в зависимости от характера возмушаюших воздействий, которым подвергается система. На этапе анапиза сложившейся обстановки, который систематически производится в каждом органе управпения, устройство позволяет оперативно зафиксировать отклонения фактического израсходования ресурсов в системе с учетом возмушения от заданной вепичины, определенной для нормальных условий функционирования технической системы.

Этот расчет можно выпопнять автоматически, а результаты анализа представить в форме удобной для быстрого и правипь ного восприятия оператором технической системы, что позвопит ему определить причины откпонений в работе системы.

Кроме того, установленная связь межI 1 ду необходимым периодом контроля и проведения технического обслуживания системы и характером возмушаюших воздействий позвопяет дпя любого вида возмушаюших воздействий определить оптимальное значение требуемого для данных усповий функционирования технической системы периода контроля и технического обслуживания, что явпяется актуапьной задачей. Это позволит увеличить время полезного функционирования технической системы, так как любое отклонение от оптимального периода контропя и технического обслуживания влечет за собой сокращение времени полезного функционирования системы. Например, если нериод

7 9189 туальиой задачей эксплуатации, которая может быть решена с помошью предлагаемого устройства.

Экономический эффект Э полученный за счет использования предлагаемого уст- з ройства, выражается следуюшим образом:

Э=С (т© -т, 0 где T - время полезного функционирования технической системы без оптимизации периода контроля и технологического обслуживания В зависимости от характера воэмушаюших воздействий на систему; 15

Ty - время полезного функционироО вания технической системы при оптимальном периоде контроля и технического обслуживания в зависимости от ха- 20 рактера воэмушаюших воздействий на, систему, причем всег- д т >тф — полезный эффект, приносимый технической системой в едини- цу времени полезного функционирования.

Формула изобретения

Устройство для определения периода 30 контроля и технического обслуживания издепия, содержащее датчики расхода ресурса, выход которых через соответствующее корректируюшее звено подключен квходу интегратора, первый сумматор и датчик времени, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с .целью повышения точности, в него введены второй сумматор, элемен« ты И, блок нелинейности и блок сравнения, выход интегратора подключен к первому входу первого элемента И, выход которого соединен с первым входом пер» вого сумматора, выход которого через последовательно соединенные второй сум- матор и блок нелинейности подключен к первому входу блока сравнения, выходы которого соединены с первым входом второго элемента И и с входом датчика вре меня, выход которого подключен к вторым входам первого и второго элементов

И, второй вход первого сумматора и второй вход блока сравнения соединен с входом устройства, выход второго элемента

И подключен к выходу устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке N1 2892053/18 24, кл. 5 07 С 3/08, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР

% 682926, кл. С 07 С 3/10, 1978 (прототии).

ВНИИПИ Заказ 2144/33 Тираж 590 Подписное .Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул." Проектная, 4