RU2361277C1 - Устройство для определения оптимального периода технического обслуживания изделия - Google Patents
Устройство для определения оптимального периода технического обслуживания изделия Download PDFInfo
- Publication number
- RU2361277C1 RU2361277C1 RU2007147088/09A RU2007147088A RU2361277C1 RU 2361277 C1 RU2361277 C1 RU 2361277C1 RU 2007147088/09 A RU2007147088/09 A RU 2007147088/09A RU 2007147088 A RU2007147088 A RU 2007147088A RU 2361277 C1 RU2361277 C1 RU 2361277C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- key
- value
- product
- Prior art date
Links
Landscapes
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам контроля и может использоваться в научных исследованиях и практике эксплуатации для определения оптимальных сроков технического обслуживания изделий и временных затрат, необходимых на выполнение комплекса операций обслуживания. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей за счет формирования в качестве выходных параметров времени работоспособного состояния и времени технического обслуживания на интервале одного цикла обслуживания изделия. Устройство содержит два сумматора, три умножителя, девять ключей, пять элементов задержки, интегратор, элемент ИЛИ, два блока деления, блок нелинейности, датчик времени, компаратор и вычитатель. 1 ил.
Description
Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам контроля. Оно может использоваться в научных исследованиях и практике эксплуатации для определения оптимальных сроков технического обслуживания изделий и временных затрат, необходимых на выполнение комплекса операций обслуживания. Критерием оптимизации является максимум коэффициента готовности изделия.
Известны устройства [1, 2, 3], позволяющие определять периоды технического обслуживания, обеспечивающие максимально-возможную готовность изделий к применению по их целевому назначению. Общим недостатком этих устройств является ограниченные информативные возможности, так как они не позволяют получать в качестве выходной величины время, требуемое на обслуживание изделия, соответствующее оптимальному периоду обслуживания.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является устройство [4], содержащее два сумматора, три умножителя, семь ключей, три элемента задержки, интегратор, элемент ИЛИ, два блока деления, блок нелинейности, датчик времени, компаратор и вычитатель. Его недостатком являются ограниченные информативные возможности.
Целью предлагаемого технического решения является расширение информативных возможностей устройства. Цель достигается путем выдачи в качестве выходных данных значений времени работоспособного состояния и времени, необходимого на техническое обслуживание изделия, при оптимальной периодичности его обслуживания.
Процесс обслуживания изделий имеет циклический характер. Средняя продолжительность цикла обслуживания определяется следующим соотношением:
или
где
τ - период обслуживания изделия;
Р(τ) - вероятность безотказной работы изделия за время τ.
Величина
составляет длительность процесса обслуживания на интервале одного цикла.
Контроль работоспособности изделия осуществляется в плановые сеансы с периодом τ. В связи с этим, на интервале времени между сеансами контроля изделие может находиться не только в работоспособном состоянии, но и в отказе.
Поэтому имеет место соотношение:
где
Если результаты контроля покажут, что изделие работоспособно, то проводится плановая предупредительная профилактика. Если же оно окажется неработоспособным, то будут проведены аварийно-восстановительные работы, в результате которых работоспособность будет восстановлена. Таким образом, процесс функционирования изделия является регенерирующим.
При проведении операций контроля работоспособности, планово-предупредительной профилактики и аварийно-восстановительных работ, а также при нахождении изделия в состоянии отказа, оно не может функционировать по назначению. Коэффициент готовности обслуживаемого изделия определяется с помощью следующего соотношения:
Из (5) видно, что коэффициент готовности существенно зависит от периода обслуживания τ изделия. Как показывают исследования, функция КГ(τ) при некотором (оптимальном) значении периода τ* имеет глобальный экстремум. Отклонения периода обслуживания от оптимального в сторону меньших или больших значений приводит к уменьшению коэффициента готовности.
В связи с изложенным, задачу определения оптимального периода технического обслуживания изделия запишем в следующем виде:
В практике эксплуатации широкого класса изделий (особенно изделий, работающих в дежурном режиме) важной характеристикой является коэффициент оперативной готовности. Его значение для текущего момента времени определяется следующим образом:
где Р(ξ) - вероятность безотказной работы изделия в момент времени ξ. При этом
где
- длительность цикла обслуживания, определяемая соотношением (1), но при оптимальном значении периода τ* обслуживания изделия;
С учетом (5) Kог(t) будет выражен следующим соотношением:
Здесь Р(ξ)=ехр{-λξ}, где λ - интенсивность отказов изделия.
Для планирования применения изделия по назначению, а также работ по техническому обслуживанию изделия необходимо знать расчетные значения величин и . Заявляемое устройство позволяет определять их, реализуя соотношения (2) и (4), и представлять в качестве выходных параметров.
Предложенная математическая модель может быть реализована аппаратно с помощью заявляемого устройства (см. чертеж).
Устройство содержит: сумматоры 1, 5; умножители 2, 23, 26; ключи 3, 14, 15, 17, 19, 20, 21, 22, 24; элементы задержки 6, 7, 11, 12, 18; интегратор 8; элемент ИЛИ 9; блоки деления 10, 25; блок нелинейности 4; датчик времени 13; компаратор 16; вычитатель 27.
Перед началом работы устройства исходная информация: λ, , Tf подается соответственно на 1, 2, 3 и 4 его входы.
Устройство работает следующим образом
Датчик времени 13 с шагом Δτ задает в порядке нарастания последовательность возможных значений τi, периода технического обслуживания изделия, τi=τi-1+Δτ, где i=1, 2,…. В исходном состоянии ключи 3 и 14 открыты, а ключи 15, 17, 19, 20, 21, 22 и 24 закрыты.
Сигнал τi с выхода датчика 13 времени через соединенные последовательно второй ключ 14 и элемент ИЛИ 9 поступает на второй вход блока 4 нелинейности, на первый вход которого поступает параметр λ изделия. В блоке 4 нелинейности реализуется функция и передается через первый ключ 3 на первые входы первого умножителя 2 и интегратора 8. В интеграторе 8 эта функция интегрируется на интервале [0, τi]. При этом верхний предел интегрирования определяется значением сигнала τi, поступающего на второй вход интегратора 8 с выхода датчика 13 времени. Выходной сигнал интегратора 8, соответствующий, согласно (4), величине , поступает на второй вход первого блока 10 деления и через третий элемент 11 задержки на информационный вход четвертого ключа 17. Сигнал τi с выхода датчика 13 времени подается также на второй вход второго 5 сумматора.
В первом умножителе 2 реализуется перемножение величины Р(τi) и разности (τпп-τав), поступающей в него со второго входа устройства. Результирующий сигнал, соответствующий величине (τпп-τав)P(τi), с выхода первого умножителя 2 передается в первый сумматор 1, где реализуется операция суммирования с сигналом
, поступающим на второй вход сумматора 1 с третьего входа устройства. Выходной сигнал первого сумматора 1 непосредственно поступает во второй сумматор 5, где формируется, в соответствии с (1), значение длительности цикла обслуживания изделия , а через первый элемент 6 задержки передается на информационный вход шестого ключа 20. Сигнал, соответствующий величине , с выхода второго сумматора 5 передается непосредственно на первый вход первого блока 10 деления и через второй элемент 7 задержки на информационный вход седьмого ключа 21. В первом блоке деления 10 реализуется вычисление значения коэффициента готовности согласно (5), т.е. . Полученный результат Кгi, с выхода первого блока деления 10 подается непосредственно на первый вход и через четвертый элемент 12 задержки на второй вход компаратора 16.
В компараторе 16 сравниваются между собой текущее Кгi, и предшествующее Кгi-1 вычисленные значения коэффициента готовности. Если окажется что Кгi≥Kгi-1, то управляющий сигнал появится на первом выходе компаратора 16, в результате чего датчик 13 времени выдаст новое τi+1 значение периода технического обслуживания и весь цикл вычислений Кг повторится, но уже при новом значении периода. Если же окажется, что Кгi<Kгi-1, то управляющий сигнал появится на втором выходе компаратора 16 и поступит на разрешающие входы первого 3, второго 14, третьего 15, четвертого 17, пятого 19, шестого 20, седьмого 21, восьмого 22 и девятого 24 ключей. Заметим, что по управляющему сигналу компаратора 16 ключи 3 и 14 закрываются, а все другие ключи - открываются. В результате этого сигнал, соответствующий заданному значению времени Tf, с четвертого входа устройства через девятый ключ 24 поступит на первые входы второго блока деления 25 и вычитателя 27. Сигнал с выхода седьмого ключа 21 поступит на второй вход второго блока 25 деления и первый вход третьего умножителя 26, а выходной сигнал первого элемента задержки 6, соответствующий времени технического обслуживания τ* обс, через шестой ключ 20 поступает на первый выход устройства. В блоке 25 деления вычисляется целое число циклов обслуживания, которое может быть проведено на интервале времени Tf, т.е. . Полученный результат передается в третий умножитель 26, где формируется сигнал, соответствующий произведению и передается на второй вход вычитателя 27. В вычитателе 27 реализуется разность и через схему ИЛИ 9 подается на второй вход блока 4 нелинейности. В блоке 4 нелинейности формируется сигнал Р(ξ) и через третий ключ 15 подается на второй вход второго умножителя 23. Выходной сигнал датчика 13 времени, задержанный пятым элементом 18 задержки и соответствующий оптимальному значению τi-1=τ* периода технического обслуживания изделия, через восьмой ключ 22 поступает на третий выход устройства.
Выходной сигнал третьего элемента 11 задержки, соответствующий среднему времени работоспособного состояния изделия τ* ф, через четвертый ключ 17 поступает на второй выход устройства. Выходной сигнал четвертого элемента 12 задержки, соответствующий экстремальному значению Kг(τi-1)=K* г коэффициента готовности, через пятый ключ 19 поступает на четвертый выход устройства и на первый вход второго умножителя 23.
Во втором умножителе 23 вычисляется коэффициент оперативной готовности в соответствии с (8). Выходной сигнал умножителя 23 Ког(t)=К* г·P(ξ) передается на пятый выход устройства.
На этом работа устройства заканчивается.
Положительный эффект, который может быть получен от применения предлагаемого технического решения, состоит в получении расчетных значений времени безотказной работы и требуемого времени технического обслуживания изделия при оптимальной периодичности обслуживания, обеспечивающих максимально возможную готовность изделия к применению по назначению. Вычисленные значения выходных величин позволяют обосновать план применения и технической эксплуатации изделия.
При разработке схемы устройства использованы функциональные элементы, описанные в [5].
Источники информации
1. Воробьев Г.Н., Гришин В.Д., Тимофеев А.Н. А.с. СССР № 1617453, М. Кл.5 G07C 3/08, 1990 г.
2. Воробьев Г.Н., Гришин В.Д., Доможиров В.Т., Тимофеев А.Н. А.с. СССР № 1773199, М. Кл.5 G07C 3/08, 1992 г.
3. Воробьев Г.Н., Гришин В.Д., Москвин Б.В. А.с. СССР № 1425745, М. Кл.4 G07C 3/08, 1989 г.
4. Гришин В.Д., Воробьев Г.Н., Мышинский Д.А. Патент РФ № 2279712, МПК 7 G07C 3/08, G06F 17/00, 2006 г.
5. Тетельбаум И.М., Шнейдер Ю.Р. 400 схем для АВМ. - М.: Энергия, 1978 г.
Claims (1)
- Устройство для определения оптимального периода технического обслуживания изделия, содержащее первый сумматор, выход которого подключен к первому входу второго сумматора, второй вход первого сумматора является третьим входом устройства, на который поступает значение параметра а первый вход первого сумматора соединен с выходом первого умножителя, второй вход которого является вторым входом устройства, на который поступает значение где - среднее время проведения планово-предупредительной профилактики, - среднее время аварийно-восстановительных работ, - среднее время контроля работоспособности, первый вход первого умножителя подключен к выходу первого ключа и к первому входу интегратора, второй вход которого соединен со вторым входом второго сумматора, с информационным входом второго ключа и с выходом датчика времени непосредственно, а через соединенные последовательно пятый элемент задержки и восьмой ключ - с третьим выходом устройства, на который поступает значение оптимального периода технического обслуживания изделия τ*, четвертый выход устройства, на котором формируется сигнал, соответствующий экстремальному значению коэффициента готовности К*г, связан с первым входом второго умножителя и с выходом пятого ключа, информационный вход которого соединен с выходом четвертого элемента задержки, а разрешающий вход которого вместе с разрешающими входами первого, второго, третьего, седьмого, восьмого и девятого ключей подключен ко второму выходу компаратора, на котором формируется сигнал в случае Кгi<Кгi-1, где Кгi и Кгi-1 - текущее и предшествующее значения коэффициента готовности обслуживаемого изделия, первый выход компаратора, на котором формируется сигнал в случае Кгi≥Kгi-1, соединен с входом датчика времени, первый вход непосредственно, а второй вход через четвертый элемент задержки связан с выходом первого блока деления, второй вход которого подключен к выходу интегратора, а первый вход соединен с выходом второго сумматора непосредственно, а через второй элемент задержки - с информационным входом седьмого ключа, выход которого подключен к первому входу третьего умножителя и ко второму входу второго блока деления, первый вход которого через девятый ключ соединен с четвертым входом устройства, на который поступает значение Tf, характеризующее интервал, на котором производят обслуживание, и непосредственно - с первым входом вычитателя, а выход подключен ко второму входу третьего умножителя, выход которого соединен со вторым входом вычитателя, выход которого связан с первым входом схемы ИЛИ, второй вход которой соединен с выходом второго ключа, а выход связан со вторым входом блока нелинейности, первый вход которого является первым входом устройства, на который поступает значение λ, характеризующее значение интенсивности отказов изделия, а выход соединен с информационными входами первого ключа и третьего ключа, выход которого связан со вторым входом второго умножителя, выход которого является пятым выходом устройства, на который поступает сигнал, соответствующий значению коэффициента оперативной готовности Ког, отличающееся тем, что в него введены первый и третий элементы задержки, четвертый и шестой ключи, причем выход первого сумматора через первый элемент задержки подключен к информационному входу шестого ключа, разрешающий вход которого соединен со вторым выходом компаратора, а выход является первым выходом устройства, на который поступает сигнал, соответствующий значению времени технического обслуживания изделия τ*обс, вторым выходом устройства, на который поступает значение, соответствующее среднему времени работоспособного состояния изделия τ*ф, является выход четвертого ключа, разрешающий вход которого соединен со вторым выходом компаратора, а информационный вход через третий элемент задержки подключен к выходу интегратора.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007147088/09A RU2361277C1 (ru) | 2007-12-17 | 2007-12-17 | Устройство для определения оптимального периода технического обслуживания изделия |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007147088/09A RU2361277C1 (ru) | 2007-12-17 | 2007-12-17 | Устройство для определения оптимального периода технического обслуживания изделия |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2361277C1 true RU2361277C1 (ru) | 2009-07-10 |
Family
ID=41045897
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007147088/09A RU2361277C1 (ru) | 2007-12-17 | 2007-12-17 | Устройство для определения оптимального периода технического обслуживания изделия |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2361277C1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2452027C2 (ru) * | 2010-08-13 | 2012-05-27 | Учреждение Российской академии наук Санкт-Петербургский институт информатики и автоматизации РАН (СПИИРАН) | Устройство для определения значений эксплуатационных характеристик изделия |
RU2476934C1 (ru) * | 2011-09-15 | 2013-02-27 | Учреждение Российской академии наук Санкт-Петербургский институт информатики и автоматизации РАН (СПИИРАН) | Устройство для определения оптимальной периодичности контроля состояния изделия |
RU2525754C2 (ru) * | 2012-11-22 | 2014-08-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Санкт-Петербургский институт информатики и автоматизации Российской академии наук | Устройство для определения значений эксплуатационных характеристик обслуживаемых изделий |
RU2525756C2 (ru) * | 2012-11-22 | 2014-08-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Санкт-Петербургский институт информатики и автоматизации Российской академии наук | Устройство для определения значений эксплуатационных характеристик изделия периодического применения |
-
2007
- 2007-12-17 RU RU2007147088/09A patent/RU2361277C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2452027C2 (ru) * | 2010-08-13 | 2012-05-27 | Учреждение Российской академии наук Санкт-Петербургский институт информатики и автоматизации РАН (СПИИРАН) | Устройство для определения значений эксплуатационных характеристик изделия |
RU2476934C1 (ru) * | 2011-09-15 | 2013-02-27 | Учреждение Российской академии наук Санкт-Петербургский институт информатики и автоматизации РАН (СПИИРАН) | Устройство для определения оптимальной периодичности контроля состояния изделия |
RU2525754C2 (ru) * | 2012-11-22 | 2014-08-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Санкт-Петербургский институт информатики и автоматизации Российской академии наук | Устройство для определения значений эксплуатационных характеристик обслуживаемых изделий |
RU2525756C2 (ru) * | 2012-11-22 | 2014-08-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Санкт-Петербургский институт информатики и автоматизации Российской академии наук | Устройство для определения значений эксплуатационных характеристик изделия периодического применения |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2361277C1 (ru) | Устройство для определения оптимального периода технического обслуживания изделия | |
CN106095640B (zh) | 一种控制方法及电子设备 | |
CN105021972A (zh) | 老化侦测电路及其方法 | |
JP6187704B2 (ja) | 情報処理装置、情報処理方法、及び、プログラム | |
RU2361276C1 (ru) | Устройство для определения оптимального периода технического обслуживания изделия | |
Varner et al. | Reaction of a charge-separated ONONO 2 species with water in the formation of HONO: An MP2 Molecular Dynamics study | |
RU2446454C1 (ru) | Цифровое прогнозирующее устройство | |
RU2347272C1 (ru) | Устройство для определения оптимального периода технического обслуживания изделия | |
CN110401441B (zh) | 一种基于时间寄存器的锁相环电路及其控制方法 | |
RU2517322C1 (ru) | Адаптивное цифровое прогнозирующее и дифференцирующее устройство | |
RU2279712C1 (ru) | Устройство для определения оптимального периода технического обслуживания изделия | |
RU2517317C1 (ru) | Адаптивное цифровое прогнозирующее и дифференцирующее устройство | |
RU2479041C1 (ru) | Устройство для определения оптимального периода контроля и управления техническим состоянием изделия | |
RU2476934C1 (ru) | Устройство для определения оптимальной периодичности контроля состояния изделия | |
RU2525754C2 (ru) | Устройство для определения значений эксплуатационных характеристик обслуживаемых изделий | |
RU2343544C1 (ru) | Устройство для определения оптимального периода технического обслуживания изделия | |
RU2580099C2 (ru) | Устройство для определения значения характеристик готовности изделия к применению | |
RU2429543C2 (ru) | Устройство для определения оптимальных периодов технического обслуживания средств системы | |
RU2452027C2 (ru) | Устройство для определения значений эксплуатационных характеристик изделия | |
US10733331B2 (en) | Information processing apparatus, information processing method, and recording medium | |
RU2275685C1 (ru) | Устройство для определения характеристик надежности изделия | |
RU2273882C1 (ru) | Устройство для определения характеристик надежности изделия | |
RU2525756C2 (ru) | Устройство для определения значений эксплуатационных характеристик изделия периодического применения | |
RU2429542C2 (ru) | Устройство для определения оптимальных программ технического обслуживания средств системы | |
JP2014140107A (ja) | パルス測定回路及びデータ処理装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091218 |