12-4. СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ И ТЕХНИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ

Общие понятия.

Системы автоматического контроля (САК) и системы технической диагностики (СТД) являются разновидностями ИИС, с помощью которых осуществляется контроль за состоянием различных объектов.

Отличием СТД от САК является то, что СТД не только выдает информацию о исправности или неисправности контролируемого объекта, но и указывает место неисправности. Практически любая СТД имеет в своем составе устройство воздействия на объект в виде генераторов стимулирующих воздействий, в то время как САК может не иметь таких устройств.

Системы автоматического контроля.

Современные САК делят на системы, в которых осуществляется непрерывный контроль параметров объекта, и системы с дискретным последовательным контролем этих параметров. Система с непрерывным контролем параметров объекта, структурная схема канала которой представлена на рис. 12-13, содержит в каждом канале контроля сравнивающее устройство СУ и устройство индикации отклонений причем число этих устройств в каждом канале зависит от числа установленных границ изменения параметра. Практически таких границ (норм) может быть от одной до четырех: предупредительная «меньше», предупредительная «больше», аварийная «меньше» и аварийная «больше». Устройство выработки и хранения норм Н может быть общим для многих каналов или индивидуальным для отдельных каналов. Системы с непрерывным контролем требуют большого количества оборудования и потому применяются только для контроля наиболее ответственных параметров, для которых необходимо обеспечить высокую надежность контроля и своевременность выдачи результата контроля.

Системы автоматического контроля с дискретным последовательным контролем являются наиболее распространенными. Они требуют меньшего количества оборудования и потому более дешевы. Структурная схема такой системы представлена на рис. 12-14. Контролируемые величины, преобразованные в унифицированные сигналы, например напряжения через измерительный коммутатор ИК поочередно поступают на сравнивающее устройство СУ, где сравниваются с нормами. При наличии нескольких норм у одного контролируемого параметра норма может меняться во время контроля данного параметра. Изменение норм и переключение ИК осуществляется с помощью устройства управления Средство представления информации СПИ может содержать устройства индикации отклонений (общие,

Рис. 12-13. Структурная схема одного канала САК с непрерывным контролем

Рис. 12-14. Структурная схема САК с дискретным контролем

групповые или индивидуальные) и устройства цифровой регистрации. Кроме суждений о состоянии контролируемого параметра, СПИ также выдает и регистрирует номер контролируемого канала (от УУ) и время наступления события (от устройства формирования сигналов времени УФВ).

Недостаток этих систем — большая избыточность операций контроля, так как частота проведения контроля выбирается с учетом экстремальных динамических свойств контролируемых параметров. В то же время из-за недостаточности предварительных сведений о динамических свойствах объекта или невозможности построения САК в соответствии с этими экстремальными свойствами может возникнуть ситуация, когда один или несколько параметров выйдут за пределы норм вследствие ожидания обслуживания и может быть пропущен предаварийный или даже аварийный режим работы объекта.

Выпускаемые промышленностью САК обычно являются комбинированными, т. е. наиболее важные параметры контролируются непрерывно, а по всем остальным параметрам осуществляется дискретный последовательный контроль.

Системы технической диагностики.

По целевому назначению системы технической диагностики (СТД) делят на собственно диагностические и прогнозирующие. Собственно диагностические системы предназначены для установления диагноза, т. е. для обнаружения неисправности или подтверждения исправности проверяемого объекта. Прогнозирование является более трудной задачей и заключается в том, что по результатам проверки в предыдущие моменты времени предсказывается поведение объекта в будущем.

По характеру процедуры выработки оценки состояния объекта диагностики СТД делят на статистические и детерминированные

Рис. 12-15. Структурная схема системы технической диагностики

При статистической оценке состояния объекта решение выносится на основании измерений или проверок сигналов, характеризующих объект, а при детерминированной — параметры проверяемого объекта сравнивают с параметрами объекта, принятого за образцовый. Обычно вместо образцового объекта используют сигналы, имитирующие его поведение. Эти сигналы хранятся в соответствующих устройствах СТД.

Существуют следующие виды проверок: функциональная, алгоритмическая и логически-комбинационная. При функциональной проверке выявляют наличие сигнала на выходе объекта при поступлении сигнала на его вход; отсутствие выходного сигнала является отказом. При алгоритмической проверке в соответствии с алгоритмом работы объекта проверяется последовательность выполнения функций. Логически-комбинационная проверка, называемая также тестовой, позволяет обнаруживать неисправности на любом уровне. На вход проверяемого объекта в этом случае подают специальный диагностический тест, специальные стимулирующие сигналы.

Наиболее сложной задачей, возникающей при диагностике, является задача отыскания узла, вызвавшего неисправность. При этом каждая очередная проверка должна выполняться с учетом функциональной значимости каждого узла, относительных вероятностей возможных причин неисправности, относительных затрат времени, необходимого для осуществления проверки, а также полученной ранее информации. Существуют различные методы оптимизации программ диагностики, разработанные на основе указанных принципов.

Одна из возможных структурных схем системы технической диагностики представлена на рис. 12-15. Информация от объекта

диагностики ОД через датчики с унифицированными выходными сигналами и измерительный коммутатор поступает на устройство контроля параметров содержащее устройства измерения и сравнения параметров с нормами. Результаты контроля поступают в устройство обработки где могут сравниваться с образцовыми результатами, получаемыми из оперативного запоминающего устройства ОЗУ. Кроме того, в ОЗУ может быть записана программа проверки, поступающая от устройства ввода программы УВП через устройство распределения информации которое управляет также работой генератора стимулирующих сигналов ГСС и измерительного коммутатора на вход которого подаются напряжения от Эти напряжения с выходов преобразуются преобразователями Пп в соответствующие сигналы, воздействующие на ОД. Такими сигналами могут быть как электрические сигналы, так и неэлектрические. Представление информации оператору О осуществляется средством представления информации СПИ. В зависимости от полученной информации оператор через устройство управления УУ может воздействовать на УВП, изменяя программу проверки.