SU1101828A1 - Three-channel redundant metering system - Google Patents

Three-channel redundant metering system Download PDF

Info

Publication number
SU1101828A1
SU1101828A1 SU833535925A SU3535925A SU1101828A1 SU 1101828 A1 SU1101828 A1 SU 1101828A1 SU 833535925 A SU833535925 A SU 833535925A SU 3535925 A SU3535925 A SU 3535925A SU 1101828 A1 SU1101828 A1 SU 1101828A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
channel
inputs
outputs
comparators
Prior art date
Application number
SU833535925A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виталий Дмитриевич Смирнов
Original Assignee
Предприятие П/Я М-5301
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я М-5301 filed Critical Предприятие П/Я М-5301
Priority to SU833535925A priority Critical patent/SU1101828A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1101828A1 publication Critical patent/SU1101828A1/en

Links

Landscapes

  • Safety Devices In Control Systems (AREA)

Abstract

ТРЕХКАНАЛЬНАЯ РЕЗЕРВИРОВАННАЯ -ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА, содержаща  устройство суммировани  и масштабировани , входы которого соединены с выходами переключающих элементов, управл ющие входы которых подключены к выходам первых компараторов каждого канала, первые информационные входы - к выходам измерительных каналов и к первым входам усилителей разностного сигнала, первые выходы которых соединены с первыми входами первых компараторов, а вторые выходы через первые ключи - с вторыми входами первых компараторОБ, соединенных выходом с первь и входами элемента ИЛИ соседнего канала, выход элемента ИЛИ каждого канала подключен к управл ющему входу первого ., ключа данного канала, второй информационный вход каждого переключающего злемента соединен с выходом перекдючающего элемента следующего кана-, ла, выход устройства cy миpoвaни  и масштабировани   вл етс  выходом системы, отличающа с  тем, что, с целью повышени  точности и достоверности выдаваемой системой информации при отказе двух каналов, в систему введены инерционное звено, а в каждаш канал - вторые компараторы , вторые и третьи ключи, выход устройства суммировани  и масштабировани  через инерционное звено подключен к вторым входам усилителей сл разностного .сигнала в каждом канале, второй выход которых соединен с пер- вым входом второго и третьего ключей и с входом второго компаратора, выход которого подключен к управл ющему входу третьего ключа, выход первого компаратора соединен с управл - кщим в :одом второго ключа в канале, выходы второго и третьего ключей X соединены с вторым входом первого о компаратора,выходы первых компараторов  вл ютс  выходами системы.A THREE-CHANNEL RESERVED MEASURING SYSTEM containing a summation and scaling device, the inputs of which are connected to the outputs of switching elements, the control inputs of which are connected to the outputs of the first comparators of each channel, the first information inputs to the outputs of measuring channels and the first inputs of differential amplifiers, the first outputs which are connected to the first inputs of the first comparators, and the second outputs through the first keys - with the second inputs of the first comparators, connected by the output with the first and inputs of the element OR of the adjacent channel, the output of the element OR of each channel is connected to the control input of the first., key of this channel, the second information input of each switching element is connected to the output of the switching element of the next channel, the output of the cy-world device and scaling The output of the system, characterized in that, in order to increase the accuracy and reliability of the information generated by the system when two channels fail, an inertial link is introduced into the system, and the second comparators are inserted into each channel tori, second and third keys, the output of the summation and scaling device through an inertial link is connected to the second inputs of the amplifiers of a differential signal in each channel, the second output of which is connected to the first input of the second and third keys and to the input of the second comparator, the output of which is connected to the control input of the third key, the output of the first comparator is connected to the controller in: the second key in the channel, the outputs of the second and third keys X are connected to the second input of the first comparator, the outputs of the first comparators The ditch are system outputs.

Description

Изобретение относитс  к области измерительной техники и средств автоматики и может быть использовано при построении систем измерени  и регулировани  повышенной надежности. Известна трехканальна  резервированна  измерительна  система, содержаща  восстанавливаюш;ч орган , че рез переключательные элементы соединенный с входами системы, схемы орав нени , одни входы которых подключены к выходам измерительных каналов, дру гие - к выходу восстанавливающего эл мента, а выходы схем сравнени  соеди нены с управл ю цими входами переключательных элементов ГП. о- -1 Недостатком этой системы  вл етс  пониженна  точность и достоверность. Недостаточно высока  точность обусловлена тем, что в этой;системе используетс  мажоритарный восстанавливающий орган, на выход которого пр отказе одного канала проходит выходной сигнал только одного исправного канала, т.е. погрешность системы при отказе одного канала не менее погреш ности измерительного канала. Недостаточно высока  достоверност обусловлена тем, что эта система обе печивает достоверность вьщаваемой информации с доверительной веро тностью не более 0,5 при поочередном отказе двух измерительных каналов не зависимо от характера их отказа. Кро ме того, эта система выдает недостоверную информацию при одновременггом отказе двух измерительных каналов. Известна также трехканальна  резервированна  измерительна  система, содержаща  устройство суммировани  и масштабировани , выход которого соединен с первыми входами усилителей разност 1ого сигнала, а входы - с выходами переключательных элементов, управл юшие входы которых подключены к выходам компараторов, а первые информационные входы соединены с выходами измерительных каналов и вторыми входами соответствующих усилителей разностного сигнала,, первый выход каждого усилител  разностного сигнала соединен с первым входом своего компаратора непосредственно, а второй выход с вторым входом своего ком паратора соединен через ключ, управл ющий вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, соединенного с выходами компараторов сосэдних канаЛОВ , при этом второй информационный вход переключательного элемента соединен с выходом переключательного элемента следующего канала 2. Недостатком такой системы  вл етс  недостаточно высока  достоёерность, не более 0,9, и низка  точность выдаваемой информации при отказе двух измерительных каналов. Это обусловлено тем, что система при отказе двух каналов вьщает информацию , формируемую измерительным каналом , имеющим наибольши11 выходной сигнал, независимот от того, исправный это канал или нет, а при неисправности качала независимо первым или вторым он отказал. Особенно существенное отличие выходной информации системы от действительной по вл етс  в этом случае, если неисправность канала с большим выходным сигналом вызвана внезапным отказом, так как внезапные отказы характеризуютс  большими бросками выходных сигналов отказавших каналов. Целью изобретени   вл етс  повышение точности и достоверности информации , выдаваемой трехканальной резервированной измерительной системой при отказе двух измерительных каналов . Поставленна  цель достигаетс  Тем, что в трехканальную резервированную из.мерительную систему, содержащую устройство суммировани  и масштабировать , входы которого соединены с выходами переключающих элементов, управл ющие входы которых подключены к выходам первых компараторов каждого канала, первые информационные входы - к выходам измерительных каналов и к первым входам усилителей разностного сигнала, первые выходы которых соединены с первыми входами первых компараторов, а вторые выходь) через первые ключи - с вторыми входами первых компараторов, соед шеннь х выходом с первыми входами элемента ИЛИ соседнего канала, выход элемента ИЛИ каждого канала подютючен к управл ющему входу первого ключа данного канала , второй информационный вход каждого переключающего элемента соеди1 ен с выходом перек/ ючающего элемента следующсго канала, устройстба суммировани  и масштабировани   вл етс  выходом системы, введены инерционное звено, а в каждьц канал 3-11 вторые компараторы, вторые и третьи ключи, выход устройства суммировани  и масштабировани  через инерционное звено подключен к вторьи входам усилителей разностного сигнала в каждом канале, второй выход которых соединен с первым входом второго и третьего ключей и с входом второго компаратора , выход которого подключен к управл ющему входу третьего ключа, выход первого компаратора соединен с управл ющим входом второго ключа в канале, выходы второго и третьего ключей соединены с вторым входом пер вого компаратора, выходы первых компараторов  вл ютс  выходами системы. Посто нна  времени инерционного звена должна быть равна посто нной времени измерительных каналов. Величина опорного сигнала вторых компараторов должна быть в несколько раз больше величины опорного сигнала первых компараторов. Повышение точности и достоверности информации, выдаваемой предлагаемой системой при отказе двух каналов обеспечиваетс  тем, что с помощью ине ционного звена и вторых компараторов обеспечиваетс  вы вление внезапных отказов, характеризуемых большой величиной изменени  выходного сигнала и малой посто нной времени нарастани  отказа, а с помощью вторых ключе и первых компараторов исключаетс  вли ние внезапных отказов на информа ,, вьиаваемую системой..Третьи клю чи, управл ющие входы которых соединены с выходами первых компараторов, обеспечивают исключение вли ни  на выходную информацию системы первого отказа при по влении второго отказа каналов. На чертеже представь ..па схема сие темы. Система содержит измерительные каналы 1-3, переключательные элементы 4-6, усилители 7-9 разностного си нала, вторые компараторы 10-12, юпючи 13-21, устройство 22 суммировани  и масштабировани , инерционное звено 23, первые компараторы 24-26 и элементы ИЛ1-1 27-29. В качестве усилителей 7-9 используютс  дифференциальные усилители, выходные сигналы которых пропорциональны разности входных сигналов, на выходах этих усилителей дл  разде лени  по различным направлени м сигналов различной пол рности включены 11 4 два диода. Один диод подключен к выходу усилител  анодом, а другой катодом . Это позвол ет при отказах, характеризуемых уменьшением выходного сигнала отказавшего канала, форм5-фовать на втором выходе соответствующего из усилителей 7-9 сигнал, например , отрицательной пол рности, при этом величина выходного сигнала этого усилител  больше величины опорного сигнала соответствующего из компараторов 24-26, При этом при отказах , характеризуемых увеличением выходного сигнала отказавшего канала, на первом, выходе соответствующего из усилителей 7-9 формируетс  сигнал положительной пол рности. Устройство суммировани  и масштабировани  22 служит в системе дл  усреднени  выходных сигналов каналов (реализует функцию U -i f.vpПри отсутствии отказов система работает следующим образом. Выходные сигналы каналов 1-3 поступают через нормально замкнутые ключи элементов 4-6 на входы устройства 22, с выхода которого сигнал поступает на информационный выход системы 30 и на вход звена 23, с выхода которого сигнал поступает на первые входы усилителей 7-9, на втоРые входы которых поступают сигналы каналов 1-3. Ключи 13, 16 и 19 замкнуты , и на входы компараторов 10-12 и 24-26 поступают сигналы с усилителей 7-9, на первых выходах которых с помощью диодов, анодами подключенных к выходу усилителей, формируютс  гчгналы положительной пол рности , а на вторых с помощью диодов, катодами подключенных к выходу усилителей , формируютс  сигналы отрицательной пол рности. При этом пол рность . выходных сигналов усилителей 79 зависит от того, больше или меньше выходной сигнал канала выходного сигнала звена 23, равного усредненному значению выходных сигналов каналов. При сигнале канапа, большем усредненного значени , пол рность на выходе соответствующего усилител  положительна  и при меньшем значении отрицательна . Так как при отсутствии отказов сигнал на выходе усилителей 7-9 меньше опорных сигналов компарато5110 ров 10-12 и 24-26, то на выходах компараторов 24-26 формируютс  сигналы, поступающие на выходы 31-33, сигнализирующие об отсутствии отказа каналов , на управл ющие входы элементов 4-6, замыкающие нормально замкнутые ключи, на управл кщие входы ключей 14, 17, 20, размыкак1дие их, и на входы элементов 27-29, на выходе которых формируютс  сигналы, замыкающие ключи 13, 16, 19. На входах компараторов 10-12 формируютс  при этом сигналы, размыкающие ключи 15, 18,21. При по влении отказа, например канала 1, на выходе усилител  7 формируетс  сигнал, который, если посто нна  времени изменени  выходного сигнала больще посто нной времени измерительного канала (постепенный отказ), не изменит состо ние компара- 20 тора 10 и, поступив либо непосредственно на первьй вход компаратора 24, либо через замкнутый ключ 13 на второй его вход, изменит его состо ние, так как величина выходного сигнала усилител  7 при этом будет больше опорного сигнала компаратора 24. На выходе компаратора 24 формируетс  при этом сигнал, сигнализирующий об отказе канала 1, размыкающий нормаль но замкнутый и замыкающий нормально разомкнутый ключи элемента 4, замыкающий ключ 14 и измен ющий состо ние элементов 28 и 29, на выходе которых формируютс  сигналы размыкающие ключи 16 и 19. При этом на выходе 30 выдаетс  достоверна  информаци  у так как на вход устройства 22 не поступает информаци  с выхода отказавшего канала 1. На входы устро ства 22 в этом случае поступают сигналы канала 2 через нормально разомк нутый ключ элемента 4 и нормапьно замкнутый ключ элемента 5 и канала 3 через нормапьно замкнутый ключ элемента 6, так как выходные сигналы ус лителей 8 и 9 не превышают опорных сигналов компараторов 25 н 26 и компараторы наход тс  в исходном состо  При по влении второго отказа,, например канала 2, на выходах усилителей 8 и 9 в зависимости от характера отказа (постепенный или внезапный ) будут формироватьс  различные сигналы. При постепенном отказе, характеризуемым , например, медленным увеличением выходного сигнала отказа 8 шего канала, на выходе усилител  8 формируетс  сигнал положительной пол рности , а на выходе усилител  9 сигнал отрицательной пол рности. При этом сигнал с выхода усилител  8 через разомкнутые ключи 16-18 не поступает на вход компаратора 26 и измен ет нал усилител  9 больше опорного сигнала компаратора 26. Величина опорного сигнала компараторов 24-26, определ ема  разностью выходного сигнала канала и усредненного значени  выходных сигналов каналов, устанавливаетс  таким образом, чтобы отказ канала фиксировалс  при превьшении этой разности величины удвоенного или утроенного значени  погрешности канала. В этом случае на выходе 33 системы сигнализируетс  отказ канала 3, размыкаетс  нормально замкнутый и зам-ыкаетс  нормально разомкнутый ключ элемента 6, замыкаетс  ключ 20 и измен етс  состо ние элемента 27, на выходе которого формируетс  сигнал , размыкающий ключ 13. При этом на входы устройства 22 через нормально разомкнутые ключи элементов 4 и 6 и нормально замкнутьш ключ элемента 5 поступает сигнал канала 2, и на выходе 30 системы формируетс  сигнал, равный выходному сигналу канала 2. Выходна  информаци  в этом случае отличаетс  от действительной на незначительную величину, не более удвоенного или утроенного значегги  погрешности канала. При внезапном отказе канала 2, характеризуемом большим и быстрым изменением выходного сигнала , посто нна  времени нарастани  отказа не более посто нной времени канала. При этом на выходе усилител  8 в первый момент времени сформируетс  сигнал положительной пол рности , величина которого превышает выходной сигнал компаратора 11, а на выходе усилител  9 в это же врем  вькодной сигнал не изменитс j так как на выходе звена 23 сигнал еще не успел изменитьс . На выходе компаратора 11 сформируетс  при этом сигнал , замыкающий ключ 18, и на вход компаратора 25 через замкнутый ключ 18 поступит сигнал, превышающий опорный сигнал. На выходе компаратора 25 сформируетс  сигнал, сигнализирующий об отказе канала 2, замыкающий ключ 17, размыкающий нормально замкнутый и замыкающий нормально разомкнутый ключи элемента 5 .На; входы устройства 22 при этом Поступает через норма но разомкнутые ключи элементов 4 и 5 и нормально замкнутый ключ элемента сигнал исправного канала 3. Так как выходной сигнал звена 23 при этом становитс  равным сигналу канала 3, то на выходе усилител  9 формируетс  сигнал, меньший опорных сигналов компаратора 12, 26 и компараторы 12, 26 сохран ют свое состо ние. На выхо де системы 3, в этом случае присутст вует действительна  информаци  о измер емом параметре, а на выходах 3 и 32 - действительна  информаци  об отказе каналов 1 и 2. Аналогичным.образом система работает при отказе любых других двух каналов. Инерционное звено 23 необходимо дл  вы влени  внезапного отказа изме рительного канала при наличии отказа другого канала, когда разомкнуты нор мально замкнутые ключи 13, 16 и 19, св занные через усилители 7-9 с выхо дами исправных каналов, и отсутствует возможность по влени  на входе соответствующих компараторов 24-26 „ сигналов положительной пол рности, по вл ющихс  при отказах, вызывающих увеличение выходных.сигналов отказав ших каналов. Она обеспечивает уменьшение скорости изменени  сигнала, поступающего на первые входы усилите лей 7-9, что позвол ет при быстром увеличении выходного сигнала измерительного канала, происход щем при его внезапном отказе, сформировать на выходе соответствующего из усилителей 7-9 в момент по вленн  отказа сигнал, достаточный дл  изменени  состо ни  соответствующего из компараторов 10-12, который формирует сигнал, обеспечивающий замыкание соответств.ющего из ключей 15, 18, 21 и который в свою очередь обеспечивает прохождение выходного сигнала соответствующего из усилителей 79 положительной пол рности на вход соответствующего из компараторов 2426 . Так как выходной сигнал усилител  7, 8 или 9, св занного с выходом внезапно отказавшего канала. превышает опорный сигнал соответству-55 The invention relates to the field of measurement technology and automation equipment and can be used in the construction of measurement systems and control of high reliability. A three-channel redundant measuring system is known, containing a recovery; an organ through switching elements connected to the system inputs, a circuit diagram, one inputs of which are connected to the outputs of the measuring channels, others to the output of the restoring element, and the outputs of the comparison circuit are connected to control inputs of switching elements of the GP. o- -1 The disadvantage of this system is reduced accuracy and reliability. The accuracy is not sufficiently high due to the fact that in this system a major restoration body is used, the output of which, if a single channel fails, passes the output signal of only one healthy channel, i.e. the system error in case of failure of one channel is not less than the error of the measuring channel. The reliability is insufficiently high due to the fact that this system both relies on the reliability of the information being provided with a confidence probability of no more than 0.5 if the two measuring channels fail in turn, regardless of the nature of their failure. In addition, this system gives false information when two measuring channels fail. Also known is a three-channel redundant measuring system containing a summation and scaling device, the output of which is connected to the first inputs of difference amplifiers of the 1st signal, and the inputs are connected to the outputs of switching elements, the control inputs of which are connected to the outputs of the comparators, and the first information inputs are connected to the outputs of measuring channels and the second inputs of the respective difference amplifiers ,, the first output of each differential amplifier is connected to the first input of its com directly, and the second output is connected to the second input of its comparator via a key, the control input of which is connected to the output of the OR element connected to the outputs of the comparators of the neighboring channels, while the second information input of the switching element is connected to the output of the switching element of the next channel 2. Disadvantage such a system is not sufficiently high value, not more than 0.9, and the accuracy of the output information is low in case of failure of two measuring channels. This is due to the fact that in case of failure of two channels, the system generates information formed by the measuring channel, which has the largest output signal, regardless of whether it is intact channel or not, and it failed regardless of the failure first or second. A particularly significant difference between the output information of the system and the real one appears in this case, if the failure of the channel with a large output signal is caused by a sudden failure, since sudden failures are characterized by large surges of the output signals of the failed channels. The aim of the invention is to improve the accuracy and reliability of the information provided by the three-channel redundant measuring system in case of failure of two measuring channels. The goal is achieved by the fact that in a three-channel redundant measuring system, containing a summation and scaling device, the inputs of which are connected to the outputs of switching elements, the control inputs of which are connected to the outputs of the first comparators of each channel, the first information inputs to the outputs of the measuring channels and the first inputs of the differential amplifiers, the first outputs of which are connected to the first inputs of the first comparators, and the second output through the first keys to the second inputs of the first comparators, connecting the output to the first inputs of the element OR of the adjacent channel, the output of the element OR of each channel is connected to the control input of the first key of this channel, the second information input of each switching element is connected to the output of the next channel switch / yuch, the summation and the scaling is the output of the system, the inertial link is entered, and in each channel 3-11 the second comparators, the second and third keys, the output of the summation and scaling device through the inertial link n Connected to the second inputs of differential amplifiers in each channel, the second output of which is connected to the first input of the second and third keys and the input of the second comparator, the output of which is connected to the control input of the third key, the output of the first comparator connected to the control input of the second key in the channel The outputs of the second and third keys are connected to the second input of the first comparator, the outputs of the first comparators are the system outputs. The constant time of the inertial link must be equal to the time constant of the measuring channels. The magnitude of the reference signal of the second comparators must be several times greater than the magnitude of the reference signal of the first comparators. Improving the accuracy and reliability of information produced by the proposed system in case of failure of two channels is ensured by the fact that with the help of an injection link and second comparators, sudden failures characterized by a large amount of change in the output signal and a small constant rise time of the failure are detected, and by using the second key and the first comparators exclude the influence of sudden failures on the information that the system has .. The third keys, the control inputs of which are connected to the outputs of the first comparators, Provides an exception of influence on the output information of the system of the first failure in case of the second failure of channels. On the drawing, imagine ..pa scheme of this topic. The system contains measuring channels 1-3, switching elements 4-6, amplifiers 7-9 of the differential signal, second comparators 10-12, yupyuchi 13-21, device 22 summation and scaling, inertial link 23, first comparators 24-26 and elements IL1-1 27-29. Differential amplifiers, the output signals of which are proportional to the difference of the input signals, are used as amplifiers 7-9. Two separate diodes are connected at the outputs of these amplifiers to separate the signals of different polarity in different directions. One diode is connected to the output of the amplifier by the anode, and the other by the cathode. In the case of failures characterized by a decrease in the output of the failed channel, a form of a signal, for example, negative polarity, is formed at the second output of the corresponding amplifier 7–9, while the output signal of this amplifier is larger than the reference signal of the corresponding comparator 24-26 In this case, in case of failures, characterized by an increase in the output signal of the failed channel, on the first, the output of the corresponding amplifier 7-9, a positive polarity signal is generated. The summation and scaling device 22 serves in the system for averaging the output signals of the channels (implements the function U -i f.vp. If there are no failures, the system works as follows. The output signals of channels 1-3 flow through normally closed keys of elements 4-6 to the inputs of the device 22, s the output of which the signal arrives at the information output of the system 30 and at the input of the link 23, from the output of which the signal goes to the first inputs of amplifiers 7-9, to the second inputs of which signals of channels 1-3 are received.The keys 13, 16 and 19 are closed, and to the inputs compar The tori 10-12 and 24-26 receive signals from amplifiers 7-9, on the first outputs of which using diodes connected with the anodes of the amplifiers to the output of the positive polarity, and on the second, using diodes, cathodes of the amplifiers connected to the output, signals of negative polarity. In this case, the polarity of the output signals of the amplifiers 79 depends on whether the output signal of the channel of the output signal of the link 23 is greater than or equal to the average value of the output signals of the channels. With a canap signal larger than the averaged value, the polarity at the output of the corresponding amplifier is positive and with a smaller value negative. Since, in the absence of failures, the signal at the output of amplifiers 7–9 is smaller than the reference signals of comparators 5110 ditch 10–12 and 24–26, the signals at outputs 31–33, which indicate the absence of channel failure, are generated at the outputs of comparators 24–26 elements 4–6, closing normally closed keys, to the control inputs of keys 14, 17, 20, disconnecting them, and to inputs of elements 27–29, at the output of which signals are formed closing the keys 13, 16, 19. At the inputs the comparators 10-12 form the signals opening the keys 15, 18,21. When a failure occurs, for example, channel 1, a signal is generated at the output of amplifier 7, which, if the time constant of the output signal is longer than the time constant of the measuring channel (gradual failure), will not change the state of the comparator 20 and, either directly the first input of the comparator 24, or through the closed key 13 to its second input, changes its state, since the output signal of the amplifier 7 will be greater than the reference signal of the comparator 24. At the output of the comparator 24, a signal is generated, the signal channel 1 malfunctioning, normally open normally closed and closing normally open keys of element 4, closing key 14, and changing the state of elements 28 and 29, at the output of which the key disconnectors 16 and 19 are generated. At the output 30, reliable information is output since there is no information from the output of the failed channel 1 to the input of the device 22. In this case, the inputs of the device 22 receive the signals of channel 2 through the normally open key of element 4 and the normal closed key of element 5 and channel 3 through normal A closed key of element 6, since the output signals of the amplifiers 8 and 9 do not exceed the reference signals of the comparators 25 n 26 and the comparators are in the initial state When a second failure appears, for example channel 2, at the outputs of the amplifiers 8 and 9, depending on the nature of the failure (gradual or sudden) various signals will be generated. With a gradual failure, characterized, for example, by a slow increase in the output signal of the failure of the 8 channel, a positive polarity signal is generated at the output of the amplifier 8, and a negative polarity signal is output at the output of the amplifier 9. In this case, the signal from the output of amplifier 8 through open-ended keys 16-18 does not enter the input of comparator 26 and changes the power of amplifier 9 to greater than the reference signal of comparator 26. The value of the reference signal of comparators 24-26, determined by the difference of the output signal of the channel and the average value of the output signals channels, is set so that the channel failure is fixed when this difference is exceeded twice or three times the channel error value. In this case, at the output 33 of the system, the failure of channel 3 is signaled, the normally closed key is closed and the normally open key of element 6 is closed, the key 20 is closed, and the state of the element 27 is changed, the output of which generates a signal disconnecting key 13. In this case, the inputs the device 22 through the normally open keys of elements 4 and 6 and the normally closed key of element 5 receives a signal from channel 2, and the output 30 of the system generates a signal equal to the output signal of channel 2. The output information in this case differs from the actual minutes by a small amount, not more than doubled or tripled znacheggi channel errors. In the event of a sudden failure of channel 2, characterized by a large and rapid change in the output signal, the time of the rise of the failure is constant no more than the constant time of the channel. A positive polarity signal is generated at the output of the amplifier 8, the magnitude of which exceeds the output signal of the comparator 11, and the output signal of the amplifier 9 does not change j at the same time as the signal at the output of the link 23 has not yet changed. At the output of the comparator 11, a signal is generated that closes the switch 18, and a signal exceeding the reference signal is received at the input of the comparator 25 via the closed switch 18. At the output of the comparator 25, a signal is generated, signaling the failure of channel 2, the closing key 17, opening the normally closed switch and closing the normally open keys of element 5. the inputs of the device 22 at the same time enters through the normal but open keys of elements 4 and 5 and the normally closed key of the element the signal of the healthy channel 3. Since the output signal of the link 23 becomes equal to the signal of channel 3, then the output of the amplifier 9 produces a signal smaller than the reference signals the comparators 12, 26 and the comparators 12, 26 retain their state. At the output of system 3, in this case, there is actual information about the parameter being measured, and at outputs 3 and 32, information about the failure of channels 1 and 2 is valid. Similarly, the system works if any other two channels fail. The inertial link 23 is necessary for detecting a sudden failure of the measuring channel in the presence of another channel when normal-closed switches 13, 16 and 19 are open, connected through amplifiers 7-9 to the outputs of healthy channels, and there is no possibility of input corresponding comparators 24-26 positive-polarity signals appearing in case of failures causing an increase in the output signals of the failed channels. It provides a reduction in the rate of change of the signal arriving at the first inputs of amplifiers 7-9, which allows, with a rapid increase in the output signal of the measuring channel occurring in case of a sudden failure, to generate at the output a corresponding signal from amplifiers 7-9 sufficient to change the state of the corresponding of the comparators 10-12, which generates a signal that ensures the closure of the corresponding of the keys 15, 18, 21 and which in turn ensures the passage of the output signal the corresponding of the positive polarity amplifiers 79 to the input of the corresponding of the 2426 comparators. Since the output signal of the amplifier is 7, 8, or 9, associated with the output of a suddenly failed channel. exceeds the reference signal corresponding to 55

ющего из компараторов 24-26, то на выходе этого компаратора формируетс  сигнал, сигнализирук ций на соотна вход компаратора 25 и изменит его состо ние, так как выходной сигнал усилител  8 больше опорного сигнала ветствующем из выходов 31-33 отказ .неисправного канала и обеспечивающий переключение соответствующего из элементов 4-6. При этом на выходе устройства 22 формируетс  сигнал, равный сигналу исправного канала, так как выходной сигнал исправного канала поступает через элементы 4-6 на все его входы, а функци  преобразовани  устройства 22 определ етс  зависимостью. Выходной сигнал звена 23 при этом через врем , определ емое инерционностью звена 23, будет также равеН выходному сигналу исправного качала. Это обеспечит то, что выходной сигнал усилител  7-9. на вход которого поступает выходной сигнал внезапно отказавшего канала, будет иметь положительную пол рность и величину, большую величины опорного сигнала соответствующих из компараторов 10-12 и 24-26, и через замкнутые соответствующие ключи 14, 15, 17, 18 и 20, 21 поступит на вход соответствующего из компараторов 24-26. При этом выходной сигнал усилител  7-9, св занного с исправным каналом , практически не изменитс . Величина инерционности звена 23 равна инерционности измерительного канала потому, что минимальна  скорость изменени  выходного сигнала отказавшего канала определ етс  инерционностью канала и что дл  исключени  вли ни  на точность измерени  динамической погрешности каналов, каналы выбирают с инерционностью существенно меньшей времени изменени  измер емого параметра. При этом использование инерционного звена с инерционностью , равной инерционности измерительного канала, обеспечивает устойчивую работу системы независимо от скорости изменени  измер емого параметра. При отказах, характеризуемых уменьшением выходного сигнала отказавшего канала, например 2, при наличии отказа-канала , например 1, система работает следующим образом. На выходе усилител  8 формируетс  сигнал отрицательной пол рности, а на выходе усилител  9 - сигнал положительной пол рности . При этом выходной сигнал усилител  8 поступит непосредственно 91 компаратора. В этом случае на выход© компаратора 25 формируетс  сигнал, переключающий элемент 5 и сигнализи рующий на выходе системы 32 отказ канала 2. Выходной сигнал усилител  9 в этом случае не сможет поступить на вход компаратора 26 через разомкнутые ключи 19-21. При этом н выходе системы 30 формируетс  сигнал , равный выходному сигналу неправ ного канала 3, При по влении одновр манного отказа каналов 1 и 2 система работает также как при поочередном отказе двух каналов и принимает такое же состо ние. Таким образом, предлагаема  сист ма обеспечивает вы вление внезапных отказов и исключает их вли ние на выходную .информацию системы при от ка.зе двух каналов, кроме того, в системе исключаетс  вли ние постепен ных отказов, вызывающих увеличение выходного сигнала отказавших первыми каналов при по влении второго отказа измерительных каналов. В сравнении с лучшей из трехканал ных резервированных измерительных систем, сохран ющих работоспособност при отказе двух каналов 2, предлагае ма  система выдает в соответствии с -расчетами достоверную информацию при отказе двух каналов с веро тностью 0,96 вместо 0,9 у известной,, причем погрешность вьщаваемой информации не превышает удвоенного (утрое 1ного ) значени  погрешности канала 8 В то врем  как недостоверность информации , выдаваемой известной системой , может быть сколь угодно велика. Отсутствие погрешности, превышающей удвоенное (утроенное) значение погрешности канала на выходе системы при отказе двух каналов, позвол ет использовать выходную информацию предлагаемой системы по пр мому назначению даже при отказе двух каналов. Наиболее эс1к|)ективно использование предлагаемого решени  в системах управлени  и защиты  дерных рвактороНэ так как в такой системе даже при отказе двух из трех каналов измерени  можно не включать аварийную защиту, как это делаетс  в насто щее врем . Это позволит уменьшить число срабатываний аварийной запреты, которое ограничено, и тем самым увеличить срок службы системы управлени  и защиты. В результате испытаний макета предлагаемой системы установлено, что система имеет погрешность, не превышающую удвоенного значени  погрешности измерительного канала при величине опорного сигнала первых компараторов, соответствующей погрешности канала, и величине опорного сигнала вторых компараторов, соответствующей , утроенному значению погрешности , при любых видах отказа двух измерительных каналов.signal from the comparators 24-26, then a signal is generated at the output of this comparator, signaling the ratio of the comparator input 25 and changing its state, since the output signal of the amplifier 8 is greater than the reference signal from the outputs 31-33 failure of the faulty channel and providing switching corresponding from elements 4-6. At the same time, a signal equal to the signal of the healthy channel is generated at the output of the device 22, since the output signal of the healthy channel goes through the elements 4-6 to all its inputs, and the transformation function of the device 22 is determined by the dependence. The output signal of the link 23 at the same time in time, determined by the inertia of the link 23, will also be equal to the output signal of the working swing. This will ensure that the output of the amplifier is 7-9. the input of which receives the output signal of a suddenly failed channel will have a positive polarity and a value greater than the value of the reference signal corresponding to the comparators 10-12 and 24-26, and through closed corresponding keys 14, 15, 17, 18 and 20, 21 will go to the input corresponding to the comparators 24-26. In this case, the output signal of the amplifier 7-9, associated with a healthy channel, remains virtually unchanged. The inertia of link 23 is equal to the inertia of the measuring channel because the minimum rate of change of the output signal of the failed channel is determined by the inertia of the channel and, to eliminate the influence on the measurement accuracy of the dynamic error of the channels, the inertia of the measured parameter is chosen to be significantly shorter. At the same time, the use of an inertial link with an inertia equal to that of the measuring channel ensures stable operation of the system, regardless of the rate of change of the measured parameter. When failures are characterized by a decrease in the output signal of the failed channel, for example, 2, if there is a failure-channel, for example, 1, the system works as follows. A negative polarity signal is generated at the output of the amplifier 8, and a positive polarity signal is output at the output of the amplifier 9. In this case, the output signal of the amplifier 8 will go directly to 91 comparators. In this case, the output © of the comparator 25 generates a signal switching element 5 and signaling the failure of channel 2 at the output of the system 32. The output signal of the amplifier 9 in this case cannot enter the input of the comparator 26 via open-circuit switches 19-21. In this case, the output of the system 30 generates a signal equal to the output signal of the wrong channel 3. When a simultaneous failure of channels 1 and 2 occurs, the system works in the same way as in the case of two failure of two channels and takes the same state. Thus, the proposed system provides detection of sudden failures and eliminates their influence on the output information of the system when from two channels, in addition, the system eliminates the influence of gradual failures causing an increase in the output signal of the failed first channels when appearance of the second failure of the measuring channels. In comparison with the best of the three-channel redundant measuring systems that maintain operability in the event of a failure of two channels 2, the proposed system provides, in accordance with the рас calculations, reliable information when two channels fail with a probability of 0.96 instead of 0.9 in the known, and The error of the provided information does not exceed twice the (1 morning) value of the error of channel 8. While the unreliability of information produced by a known system can be arbitrarily large. The absence of an error that exceeds twice the (tripled) value of the channel error at the system output when two channels fail, allows the output information of the proposed system to be used for its intended purpose, even if two channels fail. It is most efficient to use the proposed solution in nuclear control and protection systems, because in such a system, even if two of the three measurement channels fail, it is possible not to include emergency protection, as is currently being done. This will reduce the number of alarms that are limited, and thereby increase the service life of the control and protection system. As a result of testing the proposed system, it was found that the system has an error not exceeding twice the measurement channel error when the reference signal of the first comparators corresponds to the channel error and the reference signal of the second comparators corresponding to the three times the error channels.

Claims (1)

ТРЕХКАНАЛЬНАЯ РЕЗЕРВИРОВАННАЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА, содержащая устройство суммирования и масштабирования, входы которого соединены с выходами переключающих элементов, управляющие входы которых подключены к выходам первых компараторов каждого канала, первые информационные входы - к выходам измерительных каналов и к первым входам усилителей разностного сигнала, первые выходы которых соединены с первыми входами первых компараторов, а вторые выходы через первые ключи - с вторыми входами первых компараторов, соединенных выходом с первьми входами элемента ИЛИ соседнего канала, выход элемента ИЛИ каждого канала подклю- чен к управляющему входу первого ключа данного канала, второй информационный вход каждого переключающего элемента соединен с выходом переключающего элемента следующего кана-. ла, выход устройства суммирования и масштабирования является выходом системы, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности и достоверности вьщаваемой системой информации при отказе двух каналов, в систему введены инерционное звено, а в каждый канал - вторые компараторы, вторые и третьи ключи, выход устройства суммирования и масштабирования через инерционное звено подключен к вторым входам усилителей разностного сигнала в каждом канале, второй выход которых соединен с пер- вым входом второго и третьего ключей и с входом второго компаратора, выход которого подключен к управляющему входу третьего ключа, выход первого компаратора соединен с управляющим в '.одом второго ключа в канале, выходы второго и третьего ключей соединены с вторым входом первого компаратора, выходы первых компараторов являются выходами системы.A THREE-CHANNEL RESERVED MEASURING SYSTEM, comprising a summing and scaling device, the inputs of which are connected to the outputs of the switching elements, the control inputs of which are connected to the outputs of the first comparators of each channel, the first information inputs are to the outputs of the measuring channels and to the first inputs of the difference signal amplifiers, the first outputs of which are connected with the first inputs of the first comparators, and the second outputs through the first keys with the second inputs of the first comparators connected by the output to the first by the inputs of the OR element of a neighboring channel, the output of the OR element of each channel is connected to the control input of the first key of this channel, the second information input of each switching element is connected to the output of the switching element of the next channel. la, the output of the summing and scaling device is the output of the system, characterized in that, in order to improve the accuracy and reliability of the information that the system reads when two channels fail, an inertial link is introduced into the system, and second comparators, second and third keys, output into each channel summation and scaling devices through an inertial link are connected to the second inputs of the difference signal amplifiers in each channel, the second output of which is connected to the first input of the second and third keys and to the input of the second computer the output of which is connected to the control input of the third key, the output of the first comparator is connected to the control in the 'output of the second key in the channel, the outputs of the second and third keys are connected to the second input of the first comparator, the outputs of the first comparators are the outputs of the system. 1101828'1101828 '
SU833535925A 1983-01-07 1983-01-07 Three-channel redundant metering system SU1101828A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833535925A SU1101828A1 (en) 1983-01-07 1983-01-07 Three-channel redundant metering system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833535925A SU1101828A1 (en) 1983-01-07 1983-01-07 Three-channel redundant metering system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1101828A1 true SU1101828A1 (en) 1984-07-07

Family

ID=21044017

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833535925A SU1101828A1 (en) 1983-01-07 1983-01-07 Three-channel redundant metering system

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1101828A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свтадетепьство СССР № 335668, кл. G 06 F 11/18, 1970. 2. Авторское свидетельство СССР - по за вке № 3297008/24, кл. G 06 F 11/20, 1981 (прототип), *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6167547A (en) Automatic self-test system utilizing multi-sensor, multi-channel redundant monitoring and control circuits
JPH0549190B2 (en)
CN110007663A (en) The output switch parameter dynamic diagnostics system and method for nuclear safe level DCS
US3748540A (en) Testing and monitoring system for redundant trip devices
US5696788A (en) Circuit for searching fault location in a device having a plurality of application specific integrated circuits
US4199799A (en) Supervisory circuit for redundant channel control systems
US6505310B1 (en) Connection integrity monitor for digital selection circuits
SU1101828A1 (en) Three-channel redundant metering system
JPH04156140A (en) Fault detection system for atm switch
US6842868B1 (en) Connection integrity monitor for digital selection circuits
JPH0117087B2 (en)
AU750454B2 (en) Bus-operational sensor device and corresponding test method
US4185277A (en) Trip alarm circuit
KR830004613A (en) Logic circuit monitor
RU2024946C1 (en) Alarm signalling device
SU1472849A1 (en) Device for checking serviceability of relay protection
SU826356A1 (en) Redundancy three-channel majority device
Amjady On-line fault diagnosis of power systems by a new expert system
SU661551A2 (en) Device for switching over channels of computing system
SU1120382A1 (en) Multicell signalling system
SU788253A1 (en) Device for testing serviceability of protection circuits of three-phase type
JP2596347B2 (en) AIS insertion and release method for drop path in self-repair ring network and each node
RU1797092C (en) Comparator for relay protection
JP2508349B2 (en) Redundant transmission line switching switch
SU944140A2 (en) Device for automatic switching of communication telegraphy channels