UA47903A - Appliance for interrelated elements of an object and sensors diagnosing - Google Patents

Abstract

Appliance for interrelated elements of an object and sensors diagnosing has a group of sensors, decoder, with four sections, ten elements OR, switch for the working mode of the appliance, three indicator blocks. Outputs of the sensor are connected to the inputs of the decoder, inputs of the first block of indicators are connected to the outputs of the first section of the decoder, inputs of the second block of indicators ar4e connected to the outputs of the second section of the decoder, the i-th outputs of the third and fourth sections of the decoder are connected to the inputs of the i-th element OR, the output of which is connected to the i-th input of the third block of indicators (I = 1, … , 10). Additionally it has a second group of sensors, the fourth indication block, eleventh element OR, element NOT, at that the outputs of the second group of sensors are connected to the respective inputs of the decoder, inputs of the eleventh element OR are connected to the first output of the first section of the decoder and outputs of the elements OR, output of the eleventh element OR is connected to the switch of the appliance working mode, the first input of the fourth block of indicators and, through an element NOT, to the second input of the fourth block of indicators.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід відноситься до технічної діагностики, зокрема до систем контролю і пошуку відмов, і може бути 2 використаний як для контролю працездатності, так і для прогнозування відмов елементів об'єкта.The invention relates to technical diagnostics, in particular to control and fault finding systems, and can be used both to control the performance and to predict failures of the object's elements.

Відомий пристрій для діагностування радіоелектроного об'єкта, який містить групу датчиків, підключених до входів дешифратора, блоки індикаторів, перемикач режиму роботи, елементи АБО (ас. СРСР Мо 930275, кл.A well-known device for diagnosing a radio-electronic object, which contains a group of sensors connected to the decoder inputs, indicator blocks, an operating mode switch, OR elements (Association of the USSR Mo 930275, cl.

О58 23/02, оп. 1980, бюл. 19).О58 02/23, op. 1980, Bull. 19).

Недоліками цього пристрою є низька достовірність результатів і неможливість прогнозування відмов 70 елементів об'єкта.The disadvantages of this device are the low reliability of the results and the impossibility of predicting failures of 70 elements of the object.

Найбільш близький по технічній суті та результату, що досягається є пристрій для діагностування взаємопов'язаних елементів об'єкта, який містить групу датчиків, дешифратор, який має чотири секції, десять елементів АБО, перемикач режимів роботи пристрою, три блока індикаторів, причому виходи датчиків підключені до входів дешифратора, входи першого блока індикаторів з'єднані з виходами першої секції дешифратора, 12 входи другого блока індикаторів з'єднані з виходами другої секції дешифратора, і--ті виходи третьої та четвертої секцій дешифратора з'єднані з входами і-о елемента АБО, вихід якого з'єднаний з і-им входом третього блока індикаторів (і - 1, ...,10) (а.с. СРСР Мо 1500998, кл. 5058 23/02, оп. 1989, бюл. ЗО).The closest in terms of technical essence and the result achieved is a device for diagnosing interconnected elements of an object, which contains a group of sensors, a decoder that has four sections, ten OR elements, a device operating mode switch, three indicator blocks, and sensor outputs connected to the inputs of the decoder, the inputs of the first block of indicators are connected to the outputs of the first section of the decoder, the 12 inputs of the second block of indicators are connected to the outputs of the second section of the decoder, and the outputs of the third and fourth sections of the decoder are connected to the inputs and of the OR element, the output of which is connected to the ith input of the third block of indicators (i - 1, ...,10) (a.s. USSR Mo 1500998, class 5058 23/02, op. 1989, bull. ZO ).

Недоліком цього пристрою є неможливість визначення передвідмовного стану функціональних елементів об'єкта, тобто прогнозування його відмов.The disadvantage of this device is the impossibility of determining the pre-failure state of the object's functional elements, that is, predicting its failures.

В основу винаходу поставлено задачу вдосконалення пристрою для діагностування взаємопов'язаних елементів об'єкта і датчиків шляхом введення нового складу елементів та нової організації взаємозв'язків між ними забезпечити ширші функціональні можливості при використанні винаходу, а саме забезпечити можливість прогнозування відмов елементів об'єкта і підвищення достовірності результатів контролю.The invention is based on the task of improving the device for diagnosing interconnected elements of the object and sensors by introducing a new composition of elements and a new organization of relationships between them to provide wider functionality when using the invention, namely to ensure the possibility of predicting failures of the object's elements and increasing the reliability of control results.

Поставлене завдання досягається тим, що пристрій для діагностування взаємопов'язаних елементів об'єкта і датчиків, що містить групу датчиків, дешифратор, який має чотири секції, десять елементів АБО, перемикач « режимів роботи пристрою, три блоки індикаторів, причому виходи датчиків підключені до входів дешифратора, входи першого блока індикаторів з'єднані з виходами першої секції дешифратора, входи другого блока індикаторів з'єднані з виходами другої секції дешифратора, і-ті виходи третьої та Четвертої секцій дешифратора з'єднані з входами і--7 елемента АБО, вихід якого з'єднаний з і-им входом третього блока Ше індикаторів (і - 1, ...,10), згідно з винаходом має у своєму складі другу групу датчиків, четвертий блок («з індикації, одинадцятий елемент АБО, елемент НІ, причому виходи другої групи датчиків з'єднані з відповідними входами дешифратора, входи одинадцятого елемента АБО з'єднані з першим виходом першої секції Ме. дешифратора та виходами елементів АБО, вихід одинадцятого елемента АБО з'єднаний з перемикачем режимів ча роботи пристрою, першим входом четвертого блока індикаторів та через елемент НІ з другим входом четвертого 32 блока індикаторів. вThe task is achieved by the fact that the device for diagnosing interconnected elements of the object and sensors, which contains a group of sensors, a decoder that has four sections, ten OR elements, a switch for "modes of operation of the device, three blocks of indicators, and the outputs of the sensors are connected to inputs of the decoder, the inputs of the first block of indicators are connected to the outputs of the first section of the decoder, the inputs of the second block of indicators are connected to the outputs of the second section of the decoder, and those outputs of the third and fourth sections of the decoder are connected to the inputs of the i--7 element OR, the output of which is connected to the i-th input of the third block of She indicators (i - 1, ...,10), according to the invention has a second group of sensors, the fourth block (from the indication, the eleventh element OR, element NO , and the outputs of the second group of sensors are connected to the corresponding inputs of the decoder, the inputs of the eleventh OR element are connected to the first output of the first section of the ME decoder and the outputs of the OR elements, the output of the eleventh element and the OR is connected to the switch of the operating modes of the device, the first input of the fourth block of indicators and through the NO element to the second input of the fourth 32 block of indicators. in

Заявлений пристрій має новий склад елементів, та нову організацію взаємозв'язків між ними, тобто містить нову сукупність ознак, які забезпечують нові технічні властивості винаходу. Технічний результат, як наслідок цих властивостей - розширені функціональні можливості пристрою, а саме забезпечення можливості « прогнозування відмов елементів об'єкта і підвищення достовірності результатів контролю. З 50 Суть і принцип дії пристрою пояснюються кресленнями. На фіг. 1 представлена схема типового об'єкта і с схема пристрою для його діагностування; на фіг. 2 третьої секції дешифратора.The claimed device has a new composition of elements and a new organization of relationships between them, that is, it contains a new set of features that provide new technical properties of the invention. The technical result, as a consequence of these properties, is the expanded functionality of the device, namely the provision of the ability to "predict failures of the object's elements and increase the reliability of control results." With 50 The essence and principle of operation of the device are explained by drawings. In fig. 1 shows a diagram of a typical object and c a diagram of a device for diagnosing it; in fig. 2 of the third section of the decoder.

Із» На фіг. 1 позначені об'єкт 1 діагностування, група 2 датчиків 2.1...2.4, група З датчиків 3.1...3.6, блок 4 індикаторів 4.1...4.4, блок 5 індикаторів 5.1...5.4, блок б індикаторів 6.1...5.10, дешифратор 7, що містить секції 7.1...7.4, блок 8 індикаторів 8.1...8.2, логічні елементи 9.1...-3.11 АБО, елемент 10 НІ, перемикач 11 режимів роботи з секціями 11.1 і 11.2 з двома положеннями: 11а - нормальної роботи і 11 6 - е контроля. -І Об'єкт 1 діагностування складається з функціональних елементів 1.1...1.3, довільно сполучених між собою функціональними зв'язками. Об'єкт має інформаційний вхід 12 і виходи 13 і 14. Пристрій за допомогою шини 15 іш сполучається із зовнішнім джерелом живлення. ав! 20 Датчики першого і другої груп своїми входами підключені до відповідних функціональних елементів об'єкта, а своїми виходами 16...25 до відповідних інформаційних входів дешифратора 7. Датчики 2.1...2.4 спрацьовують с» при відмові функціональних елементів 1.1...1.3 об'єкта, а датчики 3.1...3.6 при погіршенні параметрів останніх.From" Fig. 1 marked object 1 diagnostics, group 2 of sensors 2.1...2.4, group C of sensors 3.1...3.6, block 4 of indicators 4.1...4.4, block 5 of indicators 5.1...5.4, block b of indicators 6.1.. .5.10, decoder 7 containing sections 7.1...7.4, block 8 of indicators 8.1...8.2, logic elements 9.1...-3.11 OR, element 10 NO, switch 11 of operating modes with sections 11.1 and 11.2 with two positions : 11a - normal operation and 11 6 - control. -I Object 1 of diagnosis consists of functional elements 1.1...1.3, arbitrarily connected to each other by functional links. The object has an information input 12 and outputs 13 and 14. The device is connected to an external power source by means of bus 15. aw! 20 Sensors of the first and second groups are connected with their inputs to the corresponding functional elements of the object, and with their outputs 16...25 to the corresponding information inputs of the decoder 7. Sensors 2.1...2.4 are activated with" when functional elements 1.1...1.3 fail object, and sensors 3.1...3.6 when the parameters of the latter deteriorate.

Дешифратор 7 призначений для перетворення сигналів двійкового позиційного паралельного коду в одиничні вихідні сигнали згідно з алгоритмом, приведеним в таблиці станів об'єкта і датчиків. Дешифратор складається з 29 чотирьох секцій 7.1...7.4, відповідні інформаційні входи 16...25 яких сполучені між собою паралельно і в. підключені до виходів відповідних датчиків. Секції дешифратора отримують живлення через перемикач 11.Decoder 7 is designed to convert binary positional parallel code signals into single output signals according to the algorithm given in the table of object and sensor states. The decoder consists of 29 four sections 7.1...7.4, the corresponding information inputs 16...25 of which are connected in parallel and in connected to the outputs of the corresponding sensors. The decoder sections receive power through switch 11.

Дешифратор має виходи 25...54, призначення яких вказані в таблиці.The decoder has outputs 25...54, the purpose of which is indicated in the table.

Перша і друга секції (7.1...7.2) дешифратора виконані на основі прямокутних резистивно-діодних матриць згідно з таблицею станів об'єкта і датчиків. У них кожна вихідна (горизонтальна) шина сполучена з основною бо вхідною (вертикальної) шиною за допомогою діода безпосередньо, якщо в таблиці стоїть знак "1", і сполучена за допомогою діода з додатковою (допоміжної) вхідною шиною, сполученою з основною через елемент НІ, якщо в таблиці стоїть знак "ОС". Третя і четверта секція (7.3 і 7.4) виконані на основі мінімізованих по числу діодів резистивно-діодньїх матриць. Схема з'єднань шин третьої секції показана на фіг. 2. У неї кожний її вхід 16...225 сполучений за допомогою діодів 56 з виходом 35...44 тільки в тому випадку, якщо в таблиці на місці бо перетину рядка і стовпця стоїть знак "1" або "ОО". При цьому нулі розташовані тільки по головній діагоналі матриці, а одиниці тільки по сусідніх діагоналях, розташованих по обидві сторони від головної нульової діагоналі матриці. Секції дешифратора містять резистори 55 і елементи 57 НІ. Шини живлення датчиків і логічних елементів на схемах не показані.The first and second sections (7.1...7.2) of the decoder are made on the basis of rectangular resistive-diode matrices according to the table of states of the object and sensors. In them, each output (horizontal) bus is connected to the main or input (vertical) bus using a diode directly, if there is a "1" sign in the table, and is connected using a diode to an additional (auxiliary) input bus connected to the main through the NO element , if there is an "OS" sign in the table. The third and fourth sections (7.3 and 7.4) are made on the basis of resistor-diode matrices minimized in terms of the number of diodes. The connection diagram of the tires of the third section is shown in fig. 2. It has each of its inputs 16...225 connected by means of diodes 56 to the output 35...44 only if in the table there is a sign "1" or "ОО" at the intersection of a row and a column. At the same time, zeros are located only along the main diagonal of the matrix, and ones only along the neighboring diagonals located on both sides of the main zero diagonal of the matrix. The decoder sections contain resistors 55 and elements 57 NO. The power supply buses of the sensors and logic elements are not shown in the diagrams.

Пристрій працює таким чином. Датчики 2.1...2.4 і 3.1...3.6 перетворюють параметри, що контролюються в уніфікований сигнал вигляду "1", якщо параметр в межах нормальних значень. Датчики 2.1...2.4 видають сигнал вигляду "ОО" у випадку, якщо параметр, що контролюється вийшов за межі нормальних значень, а датчики 3.1...3.6, якщо параметр, що контролюється значно відхилився від номінального значення, але не вийшов за межі допустимих значень. Сигнали від датчиків у вигляді двійкового позиційного коду паралельно поступають на 7/0 дешифратор 7. Дешифратор виділяє з всього різноманіття комбінацій сигналів необхідні комбінації, які у вигляді одиничних сигналів утворяться на відповідних його виходах 26...54.The device works like this. Sensors 2.1...2.4 and 3.1...3.6 convert the monitored parameters into a unified signal of the form "1", if the parameter is within normal values. Sensors 2.1...2.4 give a signal of the form "OO" if the monitored parameter has exceeded the normal values, and sensors 3.1...3.6, if the monitored parameter has significantly deviated from the nominal value, but has not exceeded the limits permissible values. Signals from the sensors in the form of a binary positional code are sent in parallel to the 7/0 decoder 7. The decoder selects the necessary combinations from the entire variety of signal combinations, which will be formed as single signals on its corresponding outputs 26...54.

Принцип прогнозування відмов функціонального елемента об'єкта заснований на отриманні і обробки інформації про параметри, що контролюються у вигляді комбінації: 11 параметр в межах нормальних значень; 01 параметр наближається до граничного значення; 00 параметр вийшов за межі нормальних значень.The principle of predicting failures of a functional element of the object is based on receiving and processing information about the parameters that are controlled in the form of a combination: 11 parameters within normal values; 01 parameter approaches the limit value; 00 the parameter has exceeded the normal values.

Для контролю працездатності датчиків з метою виявлення в них відмов, зумовлених помилками 1-го роду, при яких функціональний елемент, що відмовили сприймаються датчиками як працездатний, перемикач встановлюється в положення 116. У цьому положенні вхідні сигнали (впливи) на об'єкт не поступають, живлення подається лише на секцію 7.4 дешифратора. Індикатори 8.1 і 8.2 вимкнені.To control the performance of the sensors in order to detect failures caused by errors of the 1st type, in which the failed functional element is perceived by the sensors as operational, the switch is set to position 116. In this position, input signals (influences) do not reach the object , power is supplied only to section 7.4 of the decoder. Indicators 8.1 and 8.2 are off.

Якщо в датчиках немає відмов, зумовлених помилками 1-го роду, то на їх виходах, а значить, і на входах 18...25 дешифратора, утвориться кодова комбінація у вигляді 0000000000 (логічні нулі). При цьому всі діоди 56 матриці 7.4 виявляються відкритими, від шини 15 живлення через резистори 55 і діоди матриці до вхідних шин 16...225 потечуть струми. Внаслідок падіння напруги на резисторах 56 на всіх виходах 45...54 секції 7.4 утворяться нульові потенціали і індикатори 6.1...5.10 відмов датчиків будуть вимкнені. При цьому всі індикатори блоків 4, 5 і 8 також вимкнені.If there are no failures in the sensors caused by errors of the 1st kind, then a code combination in the form of 0000000000 (logical zeros) will be formed at their outputs, and therefore at inputs 18...25 of the decoder. At the same time, all diodes 56 of matrix 7.4 are open, currents will flow from power bus 15 through resistors 55 and matrix diodes to input buses 16...225. As a result of the voltage drop on resistors 56, zero potentials will be formed on all outputs 45...54 of section 7.4 and indicators 6.1...5.10 of sensor failures will be turned off. At the same time, all indicators of blocks 4, 5 and 8 are also turned off.

Якщо в одному з датчиків виникає відмова, зумовлена помилками 1-го роду, то, незалежно від значення вхідного сигналу, на виході цього датчика утвориться логічна одиниця. У цьому випадку, згідно з таблицею « станів об'єкта і датчиків, високий "одиничний" потенціал датчика закриє відповідний діод матриці, струм через відповідний резистор 55 припиниться і на відповідному виході 45...54 дешифратора утвориться високий потенціал, який і обумовить включення відповідного індикатора блоку 6. с зо Для технічного діагностування об'єкта і датчиків з метою виявлення в датчиках відмов, зумовлених помилками 2-го роду, при яких працездатний функціональний елемент сприймається як такий, що відмовив, о перемикач переводиться в положення 114. У цьому положенні об'єкт приводиться в стан нормального б функціонування, живлення подається на секції 7.1, 7.2 і 7.3 дешифратора і на елементи 10.1 і 10.21.If a failure occurs in one of the sensors caused by errors of the 1st kind, then, regardless of the value of the input signal, a logical unit will be formed at the output of this sensor. In this case, according to the table "states of the object and sensors, a high "unit" potential of the sensor will close the corresponding diode of the matrix, the current through the corresponding resistor 55 will stop and a high potential will be formed at the corresponding output 45...54 of the decoder, which will cause the switch on of the corresponding indicator of block 6. s zo For technical diagnostics of the object and sensors in order to detect failures in the sensors caused by errors of the 2nd kind, in which the operable functional element is perceived as having failed, the switch is moved to position 114. In this position, the object is brought to a state of normal functioning, power is supplied to sections 7.1, 7.2 and 7.3 of the decoder and to elements 10.1 and 10.21.

Якщо об'єкт працездатний і вхідні сигнали в межах нормальних значень, то на виходах всіх датчиків в. зв утворяться сигнали вигляду "1", та включиться індикатор 8.1 працездатності об'єкта. На всіх інших виходах «Е 27... 54 дешифратора утворяться нульові потенціали, зумовлені протіканням струму через один або декілька відкритих діодів в кожній вихідній шині. У результаті всі індикатори блоків 4, 5 і б будуть вимкнені.If the object is operational and the input signals are within normal values, then at the outputs of all sensors in signals of the form "1" will be generated, and the indicator 8.1 of the object's operability will turn on. At all other outputs "E 27... 54 of the decoder, zero potentials will be formed due to the flow of current through one or more open diodes in each output bus. As a result, all indicators of blocks 4, 5 and b will be turned off.

Якщо в об'єкті 1 виникає одиночна відмова якого--ебудь функціональний елемент , відмова якого-небудь датчика, зумовлена помилками 2-го роду, або вхідні сигнали об'єкта вийдуть за межі нормальних значень, то на « інформаційні входи 16...25 дешифратора поступить комбінація сигналів, відмінна від комбінації 1111111111. з с Тоді які-небудь діоди шини 26 відкриються, через резистор 55 шини 26 потече струм, на виході сформується низький потенціал (логічний нуль), індикатор 8.1 вимкнеться, індикатор 8.2 непрацездатності об'єкта ;» включиться. При цьому дешифратор 7 розшифрує вхідну кодову комбінацію і забезпечить включення відповідної відмови (див. таблицю) в блоках 4 і 6.If there is a single failure of any functional element in object 1, the failure of any sensor caused by errors of the 2nd kind, or the input signals of the object go beyond normal values, then on "information inputs 16... 25 the decoder will receive a combination of signals different from the combination 1111111111. with c Then any diodes of bus 26 will open, a current will flow through resistor 55 of bus 26, a low potential (logical zero) will be formed at the output, indicator 8.1 will turn off, indicator 8.2 of object inoperability ;" turn on At the same time, the decoder 7 will decode the input code combination and ensure the inclusion of the corresponding failure (see the table) in blocks 4 and 6.

Якщо технічний стан якого-небудь об'єкта 1 наближається до граничного і його вихідні параметри значно їх гіршають або гіршають параметри вхідних сигналів (тобто наближаються до граничних значень), то внаслідок спрацювання датчиків 3.1...3.6 другого рівня на входи дешифратора поступить одна з комбінацій, вказаних вIf the technical condition of any object 1 approaches the limit and its output parameters significantly worsen them or the parameters of the input signals worsen (that is, they approach the limit values), then as a result of the operation of sensors 3.1...3.6 of the second level, one of the decoder inputs will be combinations specified in

Ш- рядках 6...9 таблиці станів. Ці комбінації, як і комбінації 1...5, заздалегідь розраховані для конкретногоLines 6...9 of the status table. These combinations, as well as combinations 1...5, are pre-calculated for a specific

Ге) об'єкта і у вигляді відповідного розташування діодів реалізовані в секціях 7.1 і 7.2 дешифратора. Внаслідок 5р порівняння комбінації , що поступає від датчиків, із запрограмованою комбінацією відбувається її дешифрация, о на відповідному виході дешифратора утвориться одиничний потенціал, який і обслуговує включення 4) відповідного індикатора. Значення вихідних сигналів дешифратора приведені в таблиці.Ge) of the object and in the form of the corresponding arrangement of diodes are implemented in sections 7.1 and 7.2 of the decoder. As a result of the 5th comparison of the combination coming from the sensors with the programmed combination, it is deciphered, and a single potential is formed at the corresponding output of the decoder, which serves to turn on 4) the corresponding indicator. The values of the output signals of the decoder are given in the table.

Техніко-економічна ефективність винаходу, полягає в збільшенні кількості і достовірності діагностичної інформації, що отримується від пристрою. вThe technical and economic efficiency of the invention consists in increasing the amount and reliability of diagnostic information received from the device. in

Claims (1)

Формула винаходу Пристрій для діагностування взаємозв'язаних елементів об'єкта і датчиків, що містить групу датчиків,Formula of the invention Device for diagnosing interconnected elements of the object and sensors, containing a group of sensors, во дешифратор, який має чотири секції, десять елементів АБО, перемикач режимів роботи пристрою, три блоки індикаторів, причому виходи датчиків підключені до входів дешифратора, входи першого блока індикаторів з'єднані з виходами першої секції дешифратора, входи другого блока індикаторів з'єднані з виходами другої секції дешифратора, і-ті виходи третьої та четвертої секцій дешифратора з'єднані з входами і-го елемента АБО, вихід якого з'єднаний з і-им входом третього блока індикаторів (і - 1, .... 10), який відрізняється тим, що має б5 ДРУГУ групу датчиків, четвертий блок індикації, одинадцятий елемент АБО, елемент НІ, причому виходи другої групи датчиків з'єднані з відповідними входами дешифратора, входи одинадцятого елемента АБО з'єднані з першим виходом першої секції дешифратора та виходами елементів АБО, вихід одинадцятого елемента АБО з'єднаний з перемикачем режимів роботи пристрою, першим входом четвертого блока індикаторів та через елемент НІ з другим входом четвертого блока індикаторів. « Ге) (ав) Ге) ча «І -into a decoder that has four sections, ten OR elements, a device operating mode switch, three indicator blocks, and the outputs of the sensors are connected to the decoder inputs, the inputs of the first indicator block are connected to the outputs of the first section of the decoder, the inputs of the second indicator block are connected to outputs of the second section of the decoder, the i-th outputs of the third and fourth sections of the decoder are connected to the inputs of the i-th OR element, the output of which is connected to the ith input of the third block of indicators (i - 1, .... 10), which differs in that it has b5 a SECOND group of sensors, a fourth display unit, an eleventh element OR, an element NOT, and the outputs of the second group of sensors are connected to the corresponding inputs of the decoder, the inputs of the eleventh element OR are connected to the first output of the first section of the decoder and the outputs of OR elements, the output of the eleventh OR element is connected to the device operating mode switch, the first input of the fourth block of indicators and through the NOT element to the second input of the fourth block of indicators ators « Ge) (av) Ge) cha «I - с . а т» -І (се) Ге ШІ Фе бо б5with . a t" -I (se) Ge SHI Fe bo b5