SU746526A1 - Device for control of switching-over sliding reserve - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области автоматики , может быть использовано при построении рациоэлектроннык систем с автоматическим скольз щим резервированием отдельных узлов Известно устройство дл  управлени  переключением скольз щего резерва l}, содержащее кольцевые регистры сдвига, .соединенные с элементами контрол  основных и резервных блоков, блоки запрета и элементы совпадени , к первым вхо дам которых присоединены выходы кольце вых регистров сдвига, и вторым- выходы элементов контрол  основных и резервны блоков а к третьим - выходы соответствующих блоков запрета, входы которых соединены с выходами одноименных; разр дов кольцевых регистров сдвига. Недостатки известного устройства состо т в следующем. Так как скольз щее резервирование отказавших блоков производитс  путем последовательного опроса соответствующих элементов контрол  всех блоков, независимо от их исп- ревности или неисправности, врем  вы-борки скольз щего резерва увеличивает- с  и снижаетс  быстродействие устрюйст- ва. Кроме того, наличие в известных устройствах динамических элементов (генераторов импульсов, счетчиков, кольцевых сдвигающих регистров) усложн ет эксплуатацию устройств, снижает их помехоустойчивость и надежность. Известно также устройство дл  управлени  переключением скольз щего резер- ва, содержащее коммутатор, элементы контрол  основных и резервных блоков, соединенные через инверторы с матрицей элементов И-НЕ. В известном устройстве выборка {резервного блока определ етс  срабатыванием одного из элементов И-НЕ матрицы при наличии соответствующих управл ющих сигналов 2 Недостаток известного устройства заключаетс  в том, что необходимые дл  срабатывани  элементов матрицы управл ющие сигналы подаютс  одновременно на все эпемеиты определенного столбца,The invention relates to the field of automation, can be used in the construction of rational electronic systems with automatic sliding redundancy of individual components. A device for controlling switching of a sliding reserve l} is known, containing ring shift registers connected with control elements of main and backup blocks, prohibition blocks and elements matches, to the first inputs of which are connected the outputs of the ring shift registers, and the second - the outputs of the control elements of the main and reserve blocks and the third - the outputs Compliant prohibition blocks whose inputs are connected to outputs of the same name; bits of ring shift registers. The disadvantages of the known device are as follows. Since sliding backups of failed blocks are made by sequentially polling the corresponding control elements of all blocks, regardless of their fault or failure, the sampling time of the slip reserve increases and the speed of the drive decreases. In addition, the presence of dynamic elements in known devices (pulse generators, counters, ring shift registers) complicates the operation of devices, reduces their noise immunity and reliability. It is also known a device for controlling the switching of a sliding reserve, comprising a switchboard, control elements of main and backup units connected via inverters to the matrix of AND-NOT elements. In the known device, the sampling {of the backup unit is determined by the operation of one of the matrix IS-NE elements with the appropriate control signals 2. The disadvantage of the known device is that the control signals necessary for triggering the matrix elements are simultaneously sent to all epeeites of a certain column,

746526746526

соединенные по схеме взаимного запрета при этом срабатывание одного какоголибо элемента обуслбвлено случайными параметрами: чувствительностью элементрв , помехами в цеп к, амплитудами си г налов и т. д. Такое соединение элементов в известном устройстве делает его критичным к выбору системы элементов, так как в определенных ситуаци х возможны одновременное включение не одного , а нескольких элементов матрицы, или работа этих элементов в режиме генерации, что может привести к сбою автоматического включени  резёрМ.at the same time, one kind of element is triggered by random parameters: sensitivity of the elements, interference in the circuit, amplitude of the signals, etc. Such combination of elements in the known device makes it critical to the choice of the system of elements, since in certain Situations may involve the simultaneous activation of not one, but several elements of the matrix, or the operation of these elements in the generation mode, which may lead to a failure of the automatic switching on of the reserve.

Целью изобретени   вл етс  повышение надезкности и быстродействи  устройства .The aim of the invention is to increase the reliability and speed of the device.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дЛ  упрайпени  переключением скольз щего резерва, содержащее инверторы и элементы контрол  основных и резервных блоков, введены блоки приоритета первой и второй группы , первые элементы ИЛИ, группы вторых элементов ИЛИ и коммутаторы, при этом элементы контрол  основных бло ков подключены к первьгм входам блоков приоритета первой группы, одноименные выходы которых подключены к -входам соответствующих блоков приоритета второй группы, выходы котбрых сЬедйнены с входами первого элемента ИЛИ и первми входами вторых элементов ИЛИ соответствующей группы, выходы первых элементов ИЛИ подключены к выходам устройства и .через инверторы соединены с вторыми входами вторых элементов ИЛИ соответствующих групп, выходы групп вторых элементов ИЛИ Подключены к входам соответствующих коммутаторов; , управл ющие входы которых соединены с элементами контрол  резервных блоков, а выходы - с одноименными входйми блоков приоритета первой группы.The goal is achieved by the fact that a sliding reserve switching device containing inverters and control elements of the main and reserve blocks, priority blocks of the first and second groups, first OR elements, groups of the second OR elements and switches, is added to the device. The coils are connected to the first inputs of priority blocks of the first group, the same outputs of which are connected to the inputs of the corresponding priority blocks of the second group, the outputs of which are connected to the inputs of the first element This OR and the first inputs of the second elements OR of the corresponding group, the outputs of the first elements OR are connected to the outputs of the device and through the inverters are connected to the second inputs of the second elements OR of the corresponding groups, the outputs of the groups of the second elements OR Connected to the inputs of the corresponding switches; The control inputs of which are connected to the control elements of the backup units and the outputs are connected to the same input priority blocks of the first group.

На чертеже приведена блок-схема устройства дл  управлени  переключением скольз щего резерва.The drawing shows a block diagram of an apparatus for controlling the switching of a rolling reserve.

Элементы контрол  основных блоков 1-3 подключены к первым высшим по приоритету входам 4 соответствующих блоков 5«-7 приоритета первой группы. JBneMeHTM контрол  резервных блоков &-10 соедийейы с управл вэщнми вхо дамв соответствующих коммутаторов 11- / 13. Выходы каждого коммутатора сое Двнены соответстйенно с одноимёнйймй равными по приоритету входами блоков приоритета первой группы. Выходы ком м татора 11 соединены с входами 14, выходы KOMMj-TBTopa 12 - с входами 15, выходы коммутатора 13 - с входами 16 блоков 5-7 приор ;тета. Равные поThe control elements of the main blocks 1-3 are connected to the first higher-priority inputs of the 4 corresponding blocks 5 “-7 priorities of the first group. JBneMeHTM control of redundant blocks & -10 connect with control inputs of the corresponding switches 11- / 13. The outputs of each switch are duplicated according to the same name with equal priority inputs of priority blocks of the first group. The outputs of the switch 11 are connected to the inputs 14, the outputs of KOMMj-TBTopa 12 to the inputs 15, the outputs of the switch 13 to the inputs 16 of the 5-7 priority blocks; theta. Equal by

приоритету выходы блоков S-7 приоритета первой группы, соответствующие равным по приоритету входам 14.16, подключены соответственйо к входам блоков 17-19 приоритета второй группы.priority outputs of the priority S-7 blocks of the first group, corresponding to the priority inputs 14.16, are connected respectively to the inputs of the priority groups of the second group 17-19.

Выходы блоков 5-7, соответствующие высшим по приоритетам входам 4 этих блоков, не задействуютс . Выходы каждого из блоков 17-19 приоритета второй группы соединены с соответствующимThe outputs of blocks 5-7, corresponding to the higher-priority inputs of these 4 blocks, are not activated. The outputs of each of the blocks 17-19 priority of the second group are connected with the corresponding

элементом ИЛИ 20 и первыми входами соответствующей группы элементов ИЛИ 21. Выходы эл;емент0в ИЛИ 20  вл ютс  выходами устройства и подключаютс  к цеп м включени  соответствующихthe element OR 20 and the first inputs of the corresponding group of elements OR 21. The outputs of the e-elements 0V OR 20 are the outputs of the device and are connected to the switching circuits of the corresponding

резервных блоков. Кроме того, выходы элементов ИЛИ 20 через инверторы 22 соединены с вторыми входами элементов ИЛИ 21 соответствующих групп. Выходы , элементов ИЛИ 21 каждой группы подключены к входам соответствующих коммутаторов 11-13.. Блоки приоритета 5-7 и 17-19 представл ют собой логические статиче9кие устройства, содержащие элементы ИЛИ и Запрета, и обеспечивают на своих выходах приоритетное распределение входных сигналов (каждьШ входной сигнал на пре-. дыдущем входе имеет приоритет прохождени  на выход по отнощению к сигналам на всех последующих входах).Таким образом , блок приоритета формирует выходной сигнал только на одном выходе, соответствующем входу с больщим приоритетом . ,backup units. In addition, the outputs of the elements OR 20 through inverters 22 are connected to the second inputs of the elements OR 21 of the respective groups. The outputs, elements OR 21 of each group are connected to the inputs of the corresponding switches 11-13 .. Priority blocks 5-7 and 17-19 are logical static devices containing the elements OR and Ban, and provide at their outputs a priority distribution of input signals (each the input signal at the previous input has the output priority of the output relative to the signals on all subsequent inputs). Thus, the priority block generates the output signal only at one output corresponding to the input with a higher priority vol. ,

Коммутаторы 11-13 содержат дл  каждого входного сигнала ключ, который управл етс  по информационному и управ- Л5пощему входу.The switches 11-13 contain a key for each input, which is controlled by the information and control input.

Устройство работает следующим образом . . . ;The device works as follows. . . ;

При испр1авности всех основных и ре- зербйых блоков от всех элементов контрол  поступают единичные сигналы. Сигналы от элементов контрол  основных блоков 1-3 подаютс  на первые высшие по приоритету входы 4 соответствующих блоков 5-7 приоритета и блокируют сигналы на выходах этих блоков, соответствующие низшим по приоритету входам. Сигналы от элементов контрол  резервных блоков 8-10 подаютс  на коммутаторы 11-13 и подготавливают их к приему и выдаче информации. При отсутствии |сигналов на входак и выходах блоков :17-19 приоритета срабатывают инверторы 22, которые выдают сигналы через все элементы ИЛИ. 21 на все входы все коммутаторов 11-13. При этом со всех выходов указанных коммутаторов выдают с  сигналы на все низшие по приоритету входы 14-16 блоков приоритета , ко торые на выходы этих блоков не поступают , так как блокируютс  сигналами на высших по приоритету входах -4. При отказе какого-либо основного бло ка соответствующий элемент контрол , например 1, снимает сигнал с входа 4 блока 5 приоритета и больший приоритет получает сигнал на вкоде 14, Сигнал с этого входа проходит на соответствующи выход блока 5 приоритета и подаетс  на вход блока 17 приоритета, на других входах которого сигналы отсутствуют. Указанный сигнал проходит через блок 17 приоритета на вход соответствующего элемента ИЛИ 20 и на вход одного из элементов ИЛИ 21 соответствующей группы, соединенного через коммута тор 11 с входом 14 блока 5 приоритета . С выхода элемента ИЛИ 21 сигнал подаетс  на вход 14 блока 5 приоритета Одновременно сигнал с выхода блока 17 , приоритета вгшючает элемент ИЛИ 20, который выдает сигнал на включение первого резервного блока и закрывает инвертор 22. Вследствие этого снимаютс  сигналы с вторых входов элементов. ИЛИ 21 данной группы и входные сигналы с входов 14 блоков 6-7 приоритета . Таким образом, наличие сигнала на входе 14 блока 5 прио{)итата и отсутст .вие аналогичных сигналов на входах 14 блоков 6-7 приоритета обеспечивает авто матическое замещение отказавшего основ ного блока резервным блоком и исключае Возможность использовани этого Первого резервного блока дл  замещени  другого основного блока. При последующем отказе, например, второго основного блока 2, элемент конт рол  снимает входной сигнал с входа 4 блока 6 приоритета. При этом на входах 4, 14 блока 6 сигналы отсутствуют и приоритет на выход получает сигнал на входе 15. Этот сигнал, аналогично описанному выше, с выхода блока 6 приоритета поступает на бпОк 18 приоритета и при отсутствии сигналов на его других входах подаетс  с выхода блока 18 на ,соответствующие элементы ИЛИ 2О и ;ИЛИ 21. Сигнал с выхода данного эле- 266 мента ИЛИ 20 включает второй резервный блок и закрывает соответствующий инвертор 22, Сигнал с выхода элемента .ИЛИ 21 подаетс  через коммутатор 12 на вход 15 блока 6 приоритета. При этом закрытый инвертор 22 снимает сигналы с остальных элементов ИЛИ 21 данной группы, благодар  чему снимаютс  сигналы с входов 15 блоков5-7 приоритета. Это исключает возможность использовани  второго резервного блока дл  замещени  следующих основных блоков . При отказе какого-либо резервного блока соответствующий элемент контрол , например 2, снимает сигнал разрешени  с управл ю1це го входа коммутатора 11. При этом блокируетс  прохождение входных сигналов на выход коммутатора 11 и снимаютс  сигналы с входов 14 блоков 5-7 приоритета первой группы. Это исключает возможность выборки данного отказавшего, резервного блока дл  замещени  основного блока. Аналогично работает устройство при ртказе другихосновных и резервных блоков. При одновременном, отказе, например, двух основных блоков, соответствующие им элементы контрол  (1,2) снимают сигналы с входов 4 соответствующих блоков 5-6 приоритета. При этом на входах обоих блоков равный приоритет получают сигналы йа входах 14. Оба сигнала с выходов равного приоритета блоков 5, 6 подаютс  на входы блока 17 приоритета . Однако здесь приоритет имеет только один сигнал, например, с выхода блока 5. Этот сигнал проходит на выход блока 17 приоритета и обеспечивает вклю- чение первого резервного блока. При этом с входа 14 блока 6 конкурирующий сигнал снимаетс  и приоритет получает сигнал на его входе 15, Указанный сигнал обеспечивает включение второго резервного блока аналогично описанному выше. При восстановлении основных и резервных блоков устройство возвращаетс  в исходное состо ние, освобождает соответствующие резервные блоки и обеспечивает в дальнейшем аналогичное автоматическое управление скольз щим резервом.. Таким образом, в устройстве дл  управлени  переключением скольз щего резерва осуществл етс  приоритетное управление выборкой скольз щего резерва: это исключает услови  сост зани  между логическими элементами устройстваWith the correctness of all the main and reversed blocks, single signals are received from all control elements. The signals from the control elements of the main blocks 1-3 are fed to the first higher priority inputs 4 of the corresponding priority blocks 5-7 and block the signals at the outputs of these blocks, corresponding to the lower priority inputs. The signals from the control elements of the backup units 8-10 are provided to the switches 11-13 and prepare them for receiving and issuing information. In the absence of signals at the input and output of the blocks: inverters 22–19 trigger, which give signals through all the elements OR. 21 to all inputs of all switches 11-13. At the same time, from all outputs of the specified switches they give signals to all lower priority inputs of 14-16 priority blocks, which are not received at the outputs of these blocks, since they are blocked by signals at higher priority inputs -4. If any main unit fails, the corresponding control element, for example 1, removes the signal from input 4 of priority block 5 and the higher priority is received by the signal in code 14, the signal from this input passes to the corresponding output of priority block 5 and is fed to the input of priority block 17 , on other inputs of which there are no signals. This signal passes through the priority block 17 to the input of the corresponding element OR 20 and to the input of one of the OR elements 21 of the corresponding group connected through the switch 11 to the input 14 of the priority block 5. From the output of the element OR 21, the signal is fed to the input 14 of the priority block 5 At the same time, the signal from the output of the block 17, the priority is turned on by the element OR 20, which gives a signal to turn on the first backup unit and close the inverter 22. As a result, the signals from the second inputs of the elements are removed. OR 21 of this group and input signals from inputs 14 of priority blocks 6-7. Thus, the presence of a signal at the input 14 of the 5 unit 5 {) itat and the absence of similar signals at the inputs 14 of the 6-7 priority blocks ensures the automatic replacement of the failed main unit with the backup unit and eliminates the possibility of using this first backup unit to replace another main unit. block. In case of a subsequent failure, for example, of the second main unit 2, the control element removes the input signal from input 4 of priority unit 6. At the same time, at inputs 4, 14 of block 6, there are no signals and the output priority receives a signal at input 15. This signal, similarly to that described above, is output from priority block 6 to priority 18, and if there are no signals at its other inputs, it is output 18 to the corresponding elements OR 2O and; OR 21. The signal from the output of this element 266 OR 20 turns on the second backup unit and closes the corresponding inverter 22, the signal from the output of the element. OR 21 is fed through the switch 12 to the input 15 of the priority block 6. In this case, the closed inverter 22 removes the signals from the remaining elements OR 21 of this group, thereby removing the signals from the inputs of the 15 priority blocks 5-7. This eliminates the possibility of using the second backup unit to replace the following main units. If any backup unit fails, the corresponding control element, for example 2, removes the enable signal from the control input of switch 11. At the same time, the input signals to the output of switch 11 are blocked and the signals from inputs 14 of priority blocks 5-7 of the first group are removed. This eliminates the possibility of sampling this failed, backup unit to replace the main unit. The device works in a similar way when the other main and backup units are running. In case of simultaneous failure of, for example, two main blocks, the corresponding control elements (1.2) remove signals from the inputs 4 of the corresponding priority blocks 5-6. In this case, at the inputs of both blocks, equal priority is given to signals at inputs 14. Both signals from the outputs of equal priority of blocks 5, 6 are fed to the inputs of priority block 17. However, here only one signal has priority, for example, from the output of block 5. This signal passes to the output of priority block 17 and ensures that the first backup block is turned on. In this case, from the input 14 of block 6, the competing signal is removed and the priority is given to the signal at its input 15. When restoring the main and backup blocks, the device returns to its original state, releases the corresponding backup blocks, and further provides similar automatic control of the rolling reserve. Thus, in the device for controlling the switching of the reserve reserve, the priority reserve sampling is performed: eliminates the condition of a span between logical elements of a device

Claims (1)

Ф op мула изобретенияF op mula invention Устройство для управления переключением скользящего резерва, содержащее инверторы и элементы контроля основных и резервных блоков, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и быстродействия устройства, в него введены блоки приоритета первой и второй группы, первые эле-20 менты ИЛИ, группы вторых элементов ИЛИ и коммутаторы, при этом элементы Контроля основных блоков подключены к первым входам блоков приоритета пер— вой группы, одноименные выходы которых подключены к входам соответствующих . блоков приоритета второй группы, выходы которых соединены, с входами первого элемента ИЛИ и первыми входами вторых элементов ИЛИ соответствующей группы, выходы первых элементов ИЛИ подключе— . ны к выходам устройства и через инверторы соединены со вторыми входами вторых элементов ИЛИ соответствующих групп, выходы групп вторых элементов ИЛИ подключены к входам соответствующих коммутаторов, управляющие входы которых соединены с элементами контроля резервных блоков, а выходы — с одноименными входами блоков приоритета первой группы.A device for controlling the switching of a sliding reserve, containing inverters and control elements of the main and backup blocks, characterized in that, in order to increase the reliability and speed of the device, priority blocks of the first and second groups, first ele-20 ORs, groups of second elements are introduced into it OR and switches, while the Control elements of the main blocks are connected to the first inputs of the priority blocks of the first group, the outputs of the same name are connected to the inputs of the corresponding ones. priority blocks of the second group, the outputs of which are connected, with the inputs of the first OR element and the first inputs of the second OR elements of the corresponding group, the outputs of the first elements OR connected—. They are connected to the device outputs and through inverters with the second inputs of the second OR elements of the corresponding groups, the outputs of the groups of the second OR elements are connected to the inputs of the corresponding switches, the control inputs of which are connected to the control elements of the backup units, and the outputs are connected to the inputs of the same priority blocks of the first group.