3.2.3. Системы технической диагностики
Техническая диагностика – автоматический поиск и локализация неисправностей, относятся к автоконтролю, так как при этом устанавливается соответствие между состоянием объекта контроля и заданной нормой. Однако в системах автоконтроля устанавливался только факт работоспособного и неработоспособного состояния, т.е. наличие параметров в границах нормы или за ее границами. В системах технической диагностики ставится более сложная задача – не только установить факт неработоспособности, но и найти местоположение отказа, т.е. локализовать неисправность. Это достигается специальными методами и способами поиска неисправностей, реализующимися алгоритмами диагностики.
Восстановление отказавшей системы или устройства в результате нахождения места повреждений достигается в современной аппаратуре заменой отказавшего модуля. Разделение на типовые модули упрощает поиск неисправностей и эксплуатацию аппаратуры.
Общее число возможных состояний объекта контроля S при разделении его на N функциональных элементов для принятых условий поиска определяется формулой
. (3.1)
Определение такого большого числа состояний уже при N > 7 связано с техническими трудностями, поэтому ограничено предположением, что отказал только один из N функциональных элементов, т.е. ограничено одиночными отказами, число которых SО = N.
Для поиска неисправностей применяются последовательный, комбинационный и различные сочетания последовательно-комбинационного метода, в соответствии с которыми разрабатывается программа поиска.
Последовательный метод. Поиск неисправностей заключается в последовательном вводе информации о состоянии отдельных функциональных элементов и логической обработке.
Реализация метода требует определения очередности контроля выходных параметров функциональных элементов. Поиск может быть организован по жесткому или гибкому алгоритму. При жестком алгоритме программа контролирует выходные параметры функциональных элементов в заранее определенной последовательности. Гибкий алгоритм изменяет содержание и порядок последующих проверок в зависимости от полученных результатов. Реализация гибкого алгоритма требует более сложной логической обработки результатов контроля и применения более производительных ЭВМ.
Комбинационный метод. Поиск неисправностей заключается в предварительном вводе всех результатов контроля параметров, а затем в последующей логической обработке. Данный метод требует более сложной обработки.
Для поиска неисправностей в реальных системах требуются большой объем исходной информации о состоянии объектов контроля и сложная логическая обработка результатов, кроме того, возможно большое разнообразие программ поиска неисправностей. Поэтому разработаны приближенные способы построения оптимальных программ поиска неисправностей. Эти программы в основном представляют собой многошаговый процесс поиска с выбором на каждом шаге лучшего варианта по экстремуму заданной функции предпочтения.
3.2.4. Система телеизмерения
Система телеизмерения – совокупность устройств на приемной и передающей стороне и каналов связи для автоматического измерения одного или ряда параметров на расстоянии.
Вариант структурной схемы системы телеизмерений представлен на рис. 3.8.
Рис. 3.8. Структурная схема телеизмерительной системы
Принятые обозначения на рис. 3.8: ПП – первичные преобразователи; УСД – устройство сбора данных; ПКС – преобразователи кодов и сигналов; КС – канал связи; УОД – устройство обработки данных.
В контролируемом пункте измеряемые параметры поступают из первичных измерительных преобразователей (ПП) на устройства сбора данных (УСД), после чего подвергаются подготовке для передачи по каналу связи (КС) в преобразователях кодов и сигналов (ПКС). Полученные данные в пункте управления преобразуются в ПКС, подаются на устройства обработки данных (УОД) и далее на устройства отображения и записи информации.
Телеизмерительные системы подразделяются по следующим классификационным признакам
по виду модуляции: интенсивные (тока, напряжения), времяимпульсные (ВИМ и ШИМ), частотные (ЧИМ и ЧМ), кодоимпульсные (двоичные и недвоичные), цифровые и адаптивные;
по виду телеизмеряемого параметра: аналоговые и цифровые;
по числу каналов связи: одноканальные и многоканальные;
по характеристике каналов связи: проводные и радиоканальные;
по виду телеизмерения: непрерывные, по вызову, по выбору.
Могут производиться телеизмерения текущих, статистических и интегральных значений параметров. Каналы бывают совмещенные, симплексные, полудуплексные и дуплексные. Установлены следующие классы точности устройств телеизмерений: 0,25; 0,4; 0,6; 1,0; 1,6; 2,5; 4,0.
Сравнительная оценка систем телеизмерений ведется по следующим параметрам:
реально достижимая минимальная погрешность;
помехоустойчивость;
надежность системы;
возможность работы с различными каналами связи;
стоимость;
возможность унификации и массового производства унифицированных устройств.
Лучшими системами считаются системы кодоимпульсных телеизмерений.