SU920731A1 - Многоканальное устройство дл резервировани замещением - Google Patents

Description

(5) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕЗЕРВИРОВАНИЯ

I

I Изобретение относитс  к области автоматического управлени  и может быть использовано при построении многоканальных резервированных систем повышенной надежности о

Известно-устройство дл  управлени  переключением скольз щего резерва , содержащее элементы контрол  основных блоков, выходы которых подключены через инверторы или непосредственно к входам элементов И-НЕ столбцов матрицы, а выходы элементов контрол  резервных блоков непосредственно или через инвертор подключены к входам элементов И-НЕ строк матриц, выход каждого элемента И-НЕ соединен с коммутатором и с входами всех элементов И-НЕ, сто щих в общих с этим элементом строке и столбце матрицы

Недостатком этого устройства  вл етс  то, что основные и резервные блоки должны посто нно находитьс  под напр жением питани , что приЗАМЕЩЕНИЕМ

водит к большому потреблению мощности и к снижению показателей надежности резервируемой системы ,

Наиболее близким техническим решением к предложенному  вл етс  многоканальное устройство дл  резервировани  земещением, содержащее в каждом канале резервируемый блок, соединенный с элементом конт рол , и ключ, соединенный с резер10 вируемым блоком, и элемент ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с управл ющим входом ключа, инверсный вход каждого элемента ИЛИ-НЕ соединен с выходом элемента контрол  а данном

IS канале, а каждый из пр мых входов с выходами элементов контрол  предШествуюцих каналов 2.

Недостатком устройства  вл етс  то, что все резервируемые блоки на20 ход тс  под напр жением питани  (в нагруженном резреве), что снижает общую надежность и ресурс системы в целом и приводит к дополнительЭ9 ному потреблению мощности. Кроме того, при увеличении количества каналов увеличиваетс  и количество св зей между ними, что понижает об щую надежность системы Прийенение элементов ИЛИ-НЕ с разным количеством входов снижает степень унификации устройства. Цель изобретени  - повышение на дежности, в частности увеличение ресурса (за счет использовани  толь двух блоков многоканального устройства в нагруженном резерве, а остал ных бликов - в ненагруженном резерве ) , снижение потребл емой мощности а также уменьшение количест(за св зей между каналами и унификаци  этих св зей и примененных элементов Поставленна  цель достигаетс  тем, что в многоканальное устройство дл  резервировани  замещением, каждый канал которого содержит резервируемый блок,первый выход которого соединен с элементом контрол , второй - с сигнальным входом ключа, а выходы ключей всех каналогз объеди нены с ВЫХОДОМ устройства, (зведен индикатор наличи  резерва, э в каждый канал введены элементы И и ИЛИ, формирователь сигнала /Ч и второй ключ, сигнальный вход которого сое .динен с общей шиной питаниЯ;, выход с шиной питани  резервируемого бло ка, управл ющий вход - с объединен ными первыми входами элементов Ни ИЛИ и с выходом элемента контрол , выход элемента И соединен с управл ющим входом первого ключа и с входом формировател  сигнала 1, выход которого соединен с первыж входами элементов И и ИЛИ последую™ щего канала, вцход элемента ИЛИ сое динен с объединенными втopы «и входами элементов И и ИЛИ последующего канала, первые и вторые входы элементов И и ИЛИ первого канала соединены с соответствуюш,ими входами первоначальной установки устройства, а выходы элемента ИЛИ и формировател  сигнала 1 и последнего канала соединены с входами индикатора наличи  резерва На чертеже приведена блок-схема устройства Многоканальное устройство дл  резервировани  замещением содержит N идентичных каналов, в каждом из которых содержитс  резервированный блок , элемент 2 контрол , первый 3 и второй 4 ключи, элемент И 5i элемент ИЛИ 6, формирователь 7, входы 8 и 9 сигналов первоначальной установки , общую шину 10 питани  и индикатор 11 наличи  резерва. Устройство работает следующим образом . Пусть испрайной работе резервируемого блока 1 соответствует сигнал 1 на выходе элемента 2 контрол , а отказу соответствует сигнал сигнал 1 на управл ющем входе ключа k  вл етс  открывающим, а сигнал 1 на управл ющем входе клю ча 3 закрывающим. При подаче напр жени  питани  на общую шину 10 все резервируемые блоки 1 оказыва ютс  отю1гаченными, так как ключи 4 закрыты из-за отсутстви  сигналов 1 на выходах элементов контрол  2, Включение устройства производитс  одновременной подачей сигналов первоначальной установки длительностью , на выходы 8 и 9. Дл  обеспечени  надежного включени  устройства сигналы первоначальной установки должны.соответствовать единичному сигналу элемента 2 контрол  и иметь длительность f, большую суммарного времени включени  резервируемого блока 1 и срабатывани  элемента 2 контрол . Сигнал первоначальной установки открывает ключ , который подает напр жение на шину питани  резервируемого блока 1-1. Элемент 2 i контрол  выдает сигнал 1, соответствующий исправной работе блока 1.. На выходе элемента И 5i по вл етс  сигнал 1, так как 1 присутствует на обоих его выходах. На выходах элементов ИЛИ 6.1.... каналов также по вл етс  сигнал 1 По окончании сигналов первоначальной установки ключ k удерживаетс  в открытом состо нии за счет сигнала 1 с выхода элемента 2,контрол , в результате чего резервируемый блок 1 , в первом начале остаетс  включенным, сигналы 1 на выходах элементов РЬПИ 6...К. каналов сохран ютс  за счет того же сигнала с выхода элемента 2-; контрол , а сигнал на выходе э; емента И 5л переходит из 1 в О, так как снимаетс  сигнал 1 первоначальной установки с его второго входа, В результате открываетс 

ключ 3,,, и выходные сигналы резервируемого блока Ц поступают на выход устройства. При переходе сигнала из 1 в О на выходе элемента И 5 срабатывает формирователь 7, который формирует сигнал длительностью 1; ft , соответствук ций единичному сигналу элемента контрол  2л Дл  обеспечени  нормальной работы устройства длительность сигналов С( , формируемых формировател ми 7i... M./( должна быть больше суммарного времени включени  соответствующих резервируемых блоков 1;.-N и срабатывани  элементов контрол  2 f.-. N . КлючЛ|2 во втором канале открываетс , напр жение поступает на резервируемый блсэк IQ, после чего элемент контрол  2 Q вы дает на выход сигнал

С по влением на выходе формировател  7 сигнал 1 на выходе эле мента И 5о также по вл етс  сигнал 1, который закрывает ключ Зп и сигналы включающегос  резервируемого блока U на вход устройства не поступают.

формирователь 7. при переходе сигнала на его входе из О в 1 не срабатывает, и все последующие каналы остаютс  не включенными. Таким образом, после подачисигналов первоначальной установки образуетс  пара работающих резервируемых блоков 1 -1 и 1 (j в первом и втором каналах . На выход устройства поступают сигналы резервируемого блока 1 i первого канала, В .остальных каналах резервируемые блоки отключены, т.е„  вл ютс  ненагруженными резервом. При отказе любого из резервируемых блоков 1 и li происходит отключе ние этого блока и образование новой пары работающих резервируемых блоков . Например, пусть отказал резервируемый блок 1 -1 в первомканале. При этом на выходе элемента 2 контрол  по вл етс  сигнал О, соответствующий неисправности резервируемо го блока 1, ключ t- закрываетс  и отключает напр жение питанм  с этого блока. Сигнал 1 с выхода элемента ИЛИ 6 также снимаетс , вследствие чего на выходе, элемента И 5п по вл етс  сигнал О, который открывает ключ Зо во втором канале, и сигналы резервируемого блока 1 Q поступают на выход устройства Сигналы 1 ча выходах элементов ИЛИ

6(1--- сохран ютс  за счет сигнала V с выхода элемента хонтрол  Zf исправного работающего второго кана ла. При переходе сигнала из 1 в О на входе формировател  7 послеД НИИ срабатывает и выдает сигнал 1 на управл ющий вход клоча ij и на первый вход элемента И результате происходит открывание ключа tg

и подключение напр жени  питани  к резервируемому блоку 1 третьего канала , а на управл ющий вход ключа Зз с выхода элемента И 5э поступает закрывающий сигнал 1, который запрещает прохождение сигналов включающегос  блока 1 на вход устройства.

По окончании сигнала 1 с формировател  7 (сигнал 1 на управл ющем входе ключа +о,и на первых входах

элементов И 5 j 3 поддерживаетс  за счет сигнала с выхода элемента 2 контрол .

Таким образом, работает пара каналов второй и третий, причем, к выходу устройства подключен только резервируемый блок 1 ij, неисправный резервируемый блок 1 1 в первом канале отключен, отключенными остаютс  и все остальные блоки.

Если же включающийс  резервируемый блок Ц в третьем канале окажетс  неисправным, элемент контрол  2 выдает сигнал О, то после окончани  сигнала 1 с формировател  7л на управл ющем входе клоча 42, через который подаетс  питание на резервируемый блок Ij, и на первом входе элемента И 5з по витс  сигнал О, Ключ 4 закрываетс 

и отключает напр жение питани  с неисправного резервируемого блока Ij, На выходе элемента И 5э сигнал из О переходит в 1, при этом срабатывает формирователь 7з выдает сигнал 1 на включение резервируемого блока 1 в четвертом канале .

Таким образом, образуетс  пара работающих каналов второй и четвертый . Аналогично происходит последовательное включение каналов нагруженного резерва при отказе любого из работающих каналов, при этом, если резервируемый блок 1 во включающемс  канале окажетс  неисправным , то этот блок отключаетс , и происходит включение следующего блока до тех пор, пока не образуетс  пара исправных каналов. Устройство обеспечивает выдачу сигналов потребителю до тех пор, п ка остаетс  исправным хот  бы один блок, при этом врем  переключени  устройства на работу от блока,  вл ющегос  нагруженным резервом, определ етс  только быстродействие элементов 2 контрол , логических элементов И 5 и ИЛИ 6 ключей 3 по ключение же ненагруженного резерва в режим нагруженного резерва на ра боте потребител  не отражаетс , так как сигнал запрета на ключ 3 включающегос  канала поступает ран ше, чем включаетс  резервируемый блок 1 в этом канале. Выходные сигналы элемента ИЛИ 6 и формировател  7 последнего кана ла используютс  дл  индикации состо ни  работы устройства, котора  осуществл етс  в индикаторе 11. С выхода элемента ИЛИ бщ на первый вход индикатора 11 сигнал 1 выдаетс  до тех пор, пока в устройст ве имеетс  хот  бы один исправный канал, из которого индикатор формирует сигнал о работоспособности устройства, С вйхода формировател  7 на вт рой вход индикатора 11 выдаетс  одиночный сигнал 1 длительностью В момент отказа одного из блоков последней пары каналов, из которого индикатор формируетс  сигнал , свидетельствующий в том, что в устройстве осталс  только один исправный блок. Применение предложенного изобре тени  позвол ет автоматически опре делить и отключить неисправные блоки после чего без нарушени  работы устройства может быть произведена замена или ремонт отказавших блоков с последующей установкой исходного режима работы, Экономический эффект от применени  изобретени  может быть получен за счет повышени  надежности, увеличени  ресурса работы устройства и снижени  потребл емой можности благодар  использованию в нагруженном резерве только двух каналов из Н, .а остальных каналов - в ненагруженном резерве По быстродействию предлагаемое и известное устройства равноценны, так как при отказе в одном из работающих резервируемых блоков на выход устройства подключаютс  18 выходные сигналы блока, наход щегос  в нагруженном резерве, и врем  этого переключени  определ етс  только быстродействием элемента контрол , логических элементов-И и ИЛИ и ключа . Кроме того, уменьшение количества св зей и унификаци  этих св зей и примененных элементов в каналах многоканального устройства также дают экономический эффект при изготовлении . формула изобретени  Многоканальное устройство дл  резервировани  замещением, каждый канал которого содержит резервируемый блок, первый вход которого соединен с элементом контрол , второйс сигнальным входом ключа, а выходы ключей всех каналов объединены с выходом устройства, отли чающеес  тем, что, с целью,повышени  надежности устройства, в него введены индикатор наличи  резерва, а в каждый канал введены элементы И и ИЛИ, фор.мирователь сигнала 1 и второй ключ, сигнальный вход которого соединен с общей шиной питани , выход - с шиной питани  резервируемого блока, управл ющий вход - с объединенными первыми входами элементов И и ИЛИ и с выходом элемента контрол , выход элемента И соединен с управл ющим входом первого ключа и с входом формировател  сигнала 1, выход которого соединен с первыми входами элементов И и ИЛИ последуюшего канала, выход элемента ИЛИ соединен с объединенными вторыми входами элементов И и ИЛИ последующего канала, первые и вторые входы элементов И и ИЛИ первого канала соединены с соответст вующими входами первоначальной установки устройства, а выходы элемента ИЛИ и формировател  сигнала 1 и последнего канала соединены с входами индикатора наличи  резерва. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР /If , кл G Об F 11/00, 197. 2. Авторское свидетельство СССР , кл.Э Об F 11/00, ( ).

S

Claims (1)

1. Формула изобретения ts

   Многоканальное устройство для резервирования замещением, каждый канал которого содержит резервируемый блок, первый вход которого сое20 динен с элементом контроля, второй с сигнальным входом ключа, а выходы ключей всех каналов объединены с выходом устройства, отли чающееся тем, что, с целью.повы25 шения надежности устройства, в него введены индикатор наличия резерва, а в каждый канал введены элементы И ' и ИЛИ, формирователь сигнала 1 и второй ключ, сигнальный вход-которо30 го соединен с общей шиной питания, выход - с шиной питания резервируемого блока, управляющий вход - с объединенными первыми входами элементов И и ИЛИ и с выходом элемен35 та контроля, выход элемента И соединен с управляющим входом первого ключа и с входом формирователя сигнала Ι¹¹, выход которого соединен с первыми входами элементов И и ИЛИ последующего канала, выход элемента ИЛИ соединен с объединенными вторыми входами элементов И и ИЛИ последующего канала, первые и вторые входы элементов И и ИЛИ пер45 вого канала соединены с соответствующими входами первоначальной установки устройства, а выходы элемента ИЛИ и формирователя сигнала I¹¹ и последнего канала соединены с ₅₀ входами индикатора наличия резерва.