Відмовостійка система

Винахід відноситься до автоматики і обчислювальної техніки і може знайти застосування в резервованих системах управління, а також при проектуванні відмовостійких систем. Відома адаптивна резервована система [Патент України 51152 А, G06F11/18 / Кулік А.С., Дергачов В.А., Доценко Н.В. - №2002010470; Заявл. 18.01.2002; Опубл. 15.11.2002, Бюл. №. 11], яка має блоки, що резервуються, елементи нерівнозначність, елементи І, пороговий елемент, вихід системи, виходи індикації технічного стану об'єкта, n детекторів фронту, n детекторів спаду, причому вихід і-го блоку, що резервується з'єднаний з першим входом і-го елемента І, ви хід і-го елемента нерівнозначність з'єднаний з другим входом і-го елемента І, вихід якого з'єднаний з і-им входом першої групи входів порогового елемента, вихід порогового елемента з'єднаний з виходом системи і першими входами елементів нерівнозначність, вихід і-го блоку, що резервується з'єднаний з другим входом і-го елемента нерівнозначність, вихід і-го елемента нерівнозначність з'єднаний з і-им виходом індикації технічного стану та входами відповідних детекторів фронту та спаду. Недоліком пристрою є низькі функціональні можливості. Найбільш близьким по технічній суті і результату, що досягається є відмовостійка система [Патент України №69112 A, G06F11/18. Відмовостійка система/ Кулік А.С., Дергачов В.А. - № 20031211072; Заявл. 5.12.04; Опубл. 16.08.04, Бюл. № 8], яка має блоки, що резервуються, елементи нерівнозначність, елементи І, пороговий елемент, вихід системи, виходи індикації технічного стану об'єкта, n детекторів фронту, n детекторів спаду, n тригерів, причому вихід і-го блоку, що резервується з'єднаний з першим входом і-го елемента І, вихід і-го елемента нерівнозначність з'єднаний з другим входом і-го елемента І, вихід якого з'єднаний з і-им входом першої групи входів порогового елемента, вихід порогового елемента з'єднаний з виходом системи і першими входами елементів нерівнозначність, вихід і-го блоку, що резервується з'єднаний з другим входом і-го елемента нерівнозначність, вихід і-го елемента нерівнозначність з'єднаний з і-им виходом індикації технічного стану та входами відповідних детекторів фронту та спаду, ви хід і-го детектора фронту з'єднаний з нульовим входом і-го тригера, вихід і-го детектора спаду з'єднаний з одиничним входом і-ого тригера, виходи тригерів з'єднані з відповідними входами другої групи входів порогового елементу. Недоліком системи є низькі функціональні можливості. В основу винаходу поставлено задачу створення відмовостійкої системи шляхом введення нового складу елементів, та нової організації взаємозв'язків між ними, забезпечити кращі технічні характеристики, а саме розширення функціональних можливостей системи. Поставлене завдання вирішується тим, що відмовостійка система, яка має блоки, що резервуються, елементи нерівнозначність, елементи І, пороговий елемент, вихід системи, виходи індикації технічного стану об'єкта, n детекторів фронту, n детекторів спаду, n тригерів, причому вихід і-го блоку, що резервується з'єднаний з першим входом і-го елемента І, вихід і-го елемента нерівнозначність з'єднаний з другим входом і-го елемента І, вихід якого з'єднаний з і-им входом першої групи входів порогового елемента, вихід порогового елемента з'єднаний з виходом системи і першими входами елементів нерівнозначність, вихід і-го блоку, що резервується з'єднаний з другим входом і-го елемента нерівнозначність, вихід і-го елемента нерівнозначність з'єднаний з і-им виходом індикації технічного стану та входами відповідних детекторів фронту та спаду, ви хід і-го детектора фронту з'єднаний з нульовим входом і-го тригера, вихід і-го детектора спаду з'єднаний з одиничним входом і-ого тригера, виходи тригерів з'єднані з відповідними входами другої групи входів порогового елементу згідно з винаходом має суматор, n двійкових лічильників, n вихідних шин, керуючу шину, інформаційний вихід, схему порівняння, причому вихід і-го тригера з'єднаний з рахунковим входом і-го двійкового лічильника, виходи якого з'єднані з і-ою вихідною шиною та і-ою групою входів суматора, виходи суматора з'єднані з першою групою входів схеми порівняння, керуюча шина з'єднана з другою групою входів схеми порівняння, вихід якої з'єднаний з інформаційним виходом. 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 - розширення функціональних можливостей системи,а саме спроможність аналізувати результати відновлення працездатності каналів, та виявляти нестабільно працюючи канали. На фіг. 1 представлена функціональна схема відмовостійкої системи, яка містить блоки 1, що резервуються, елементи 2 нерівнозначність, елементи 3 І, пороговий елемент 4, виходи індикації технічного стану об'єкта 5, n детекторів фронту 6, n детекторів спаду 7, тригери 8, вихід системи 9, n двійкових лічильників 10, суматор 11, схему порівняння 12, керуючу шину 13, інформаційний вихід 14, n ви хідних шин 15. Вихід і-го блоку 1, що резервується з'єднаний з першим входом і-го елемента 3 І, вихід і-го елемента 2 нерівнозначність з'єднаний з другим входом і-го елемента 3 І, вихід якого з'єднаний з і-им входом першої групи входів порогового елемента 4, вихід порогового елемента 4 з'єднаний з виходом системи 9 і першими входами елементів 2 нерівнозначність, вихід і-го блоку 1, що резервується з'єднаний з другим входом і-го елемента 2 нерівнозначність, вихід і-го елемента 2 нерівнозначність з'єднаний з і-им виходом індикації технічного стану 5, через детектор фронту 6і з нульовим входом і-ого тригера 8і та через детектор спаду 7і з'єднаний з одиничним входом і-ого тригера 8і , вихід і-го тригера 8і з'єднаний з рахунковим входом і-го двійкового лічильника 10і, виходи якого з'єднані з і-ою вихідною шиною 15і та і-ою групою входів суматора 11, виходи суматора 11 з'єднані з першою групою входів схеми порівняння 12, керуюча шина 13 з'єднана з другою гр упою входів схеми порівняння 12, вихід якої з'єднаний з інформаційним виходом 14 (і = 1,..., n). Розглянемо призначення елементів та роботу системи в цілому. Пороговий елемент 4 має n входів з вагою "2", утворюючи х першу гр упу входів, з'єднаних з виходами елементів 3 І і n входів з вагою "І", які утворюють другу гр упу входів порогового елемента 4. Поріг елемента 4 визначається по формулі Т = (n + 1). Для мажоритарних схем n - непарне. Пороговий елемент 4, в залежності від значень сигналів на другій групі входів, реалізує відповідну мажоритарну функцію. Спочатку усі тригери 8 знаходяться у нульовому стані. При правильній роботі і-го блоку сигнал на виході елемента 2-і нерівнозначність має значення "0", а при відмові - "1". При переході блоку з працездатного стану в непрацездатний сигнал на виході елемента 2 ; нерівнозначність змінюється з "0" в "1". Детектор фронту 6 і визначає ці зміни і формує імпульс, який переводить тригер 8і у одиничний стан, при цьому зменшується поріг порогового елементу 4 на одиницю. При відновленні працездатності і-го блоку значення сигналу на виході і-го елемента нерівнозначності 2 і змінюється з "1" на "0". При цьому детектор спаду 7 і формує імпульс, який переводить тригер 8і у нульовий станЗначення порога при цьому збільшується на одиницю. Імпульси з виходів тригерів 8 поступають на рахункові входи відповідних двійкових лічильників 10, які фіксують кількість змін стану відповідного каналу. Суматор 11 підраховує сумарну кількість змін усіх каналів і якщо це значення перевищує задане, що подано на керуючу шин у 13, на інформаційним виході 14 формується сигнал "1". Аналіз стану ви хідних шин 15 дозволяє виявити нестабільно працюючі канали. Таким чином, система гнучко реагує на відмови блоків, або відновлення їх працездатності та має більш широкі функціональні можливості - спроможність аналізувати результати відновлення працездатності каналів, та виявляти нестабільно працюючи канали.