1.2 2Построение диагностических тестов для непрерывной системы
При решении задачи поиска неисправного элемента строят диагностический тест Тд. Для каждой пары неисправностей (с номерами i и j) вычисляют различающую функцию:
φi,j = fi fj (1.2.1)
Различающая функция, полученная по выражению (1.2.1) равна единице только на тех проверках, на которых результаты проверок различны для схемы с i-й неисправностью и для схемы с j-й неисправностью. Иначе говоря, она объединяет те проверки, на которых i-я и j-я неисправности различаются друг от друга.
Обозначим неисправность через Ni. В ТФН каждая графа с индексом
i = (1, 2,... , n) соответствует определенной неисправности Ni.
Возможны два варианта диагностического теста. Первый вариант используют в том случае, когда заведомо известно, что система неисправна, и поэтому ставится одна задача – обнаружение неисправного элемента. В этом случае тест Тд вычисляют как логическое произведение различающих функций:
Тд = φ1,2·φ1,3·…….·φ7,8 (1.2.2)
ТД = φ1,2 • φ1,3 • φ1,4 • φ1,5 • φ1,6 • φ1,7 • φ1,8 • φ2,3 • φ2,4 • φ2,5 • φ2,6 • φ2,7 • φ2,8 • φ3,4 • φ3,5 • φ3,6 • φ3,7 • φ3,8 • φ4,5 • φ4,6 • φ4,7 • φ4,8 • φ5,6 • φ5,7 • φ5,8 • φ6,7 • φ6,8 • φ7,8
Полученное выражение содержит 3 теста:
Получили один минимальный тест Тд1.
Отсюда следует, что для обнаружения неисправного элемента необходимо и достаточно подать на внешние входы допустимые воздействия и измерить реакции на выходах шести элементов – Э1, Э2, Э3, Э4, Э7, Э8. Результаты теста дешифрируются словарем неисправностей, который представляет собой таблицу, являющуюся частью ТФН. В эту таблицу входят строки, соответствующие проверкам, содержащимся в Тд и графы, соответствующие классам эквивалентных неисправностей. Для Тд словарь неисправностей представлен в таблице 1.2.1.
Таблица 1.2.1 - Словарь неисправностей для диагностического теста Тд
Проверка
|
Результат Rji проверки для системы, находящейся в состоянии Si
|
S1
|
S2
|
S3
|
S4
|
S5
|
S6
|
S7
|
S8
|
π1
|
0
|
0
|
1
|
1
|
0
|
1
|
1
|
1
|
π2
|
1
|
0
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
π3
|
1
|
1
|
0
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
π 4
|
1
|
1
|
0
|
0
|
1
|
1
|
1
|
1
|
π7
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
0
|
1
|
π8
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
0
|
Словарь неисправностей позволяет обнаруживать неисправный элемент при помощи формальной процедуры. Для этого на входы системы подают допустимые воздействия и выполняют измерения в контрольных точках, соответствующих проверкам, входящим в словарь неисправностей. Результаты измерения сравнивают с данными, приведенными в словаре неисправностей. По совпадению судят о номере неисправного элемента.
Второй вариант диагностического теста используют тогда, когда задача поиска неисправностей и задача проверки системы совмещаются в едином процессе диагноза. Такой подход часто используют на практике. В этом случае
Тд’= Тп·φ1,2·φ1,3·……·φ7,8 (1.2.3)
Для рассматриваемого примера Тд* определяем так: ТД*= Тп• ТД (1.2.4)
Полученное выражение содержит два минимальных теста:
Таблица 1.2.2 - Словарь неисправностей для диагностического теста Тд2*
Проверка
|
Результат Rji проверки для системы, находящейся в состоянии Si
|
S0
|
S1
|
S2
|
S3
|
S4
|
S5
|
S6
|
S7
|
π2
|
1
|
1
|
0
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
π3
|
1
|
1
|
1
|
0
|
1
|
1
|
1
|
1
|
π4
|
1
|
1
|
1
|
0
|
0
|
1
|
1
|
1
|
π5
|
1
|
0
|
0
|
1
|
1
|
0
|
1
|
1
|
π6
|
1
|
1
|
1
|
0
|
0
|
1
|
0
|
1
|
π7
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
0
|
π8
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
Полученный диагностический тест также как и диагностический тест по первому варианту позволяет обнаружить все неисправности.
2. Построение проверяющего и диагностического тестов для релейно-контактной системы использованием ТФН и методы цепей и сечений
2.1 Построение проверяющего и диагностического тестов для релейно-контактной системы использованием ТФН
Релейно-контактные схемы, широко используемые в устройствах ЖАТС, состоят из контактов и обмоток реле и соединительных проводов. Контакты имеют два вида неисправностей: короткое замыкание – цепь остается замкнутой независимо от состояния реле; разрыв контакта – цепь остается разомкнутой независимо от состояния реле.
Обмотки реле также имеют два вида неисправностей (к ним относятся и неисправности механических элементов реле). При обрыве обмотки реле не включается, когда оно должно включаться. Причинами могут быть обрыв обмотки, межвитковые замыкания в ней, механические повреждения подвижных частей. При этом нормально замкнутые (размыкающие) контакты остаются замкнутыми, а нормально разомкнутые (замыкающие) контакты - разомкнутыми. При ложном включении обмотки реле включается, когда оно не должно включаться. Причиной этого может быть соединение обмотки с источником питания, залипание или заклинивание якоря, сваривание замыкающих контактов. При этом размыкающие контакты размыкаются, а замыкающие контакты замыкаются.
Неисправность “обрыв обмотки” эквивалентна кратной неисправности, в которую входят короткие замыкания всех размыкающих контактов и разрыв всех замыкающих контактов. Соответственно неисправность “ложное включение обмотки” эквивалентна кратной неисправности, включающей в себя короткие замыкания всех замыкающих контактов и разрыв всех размыкающих контактов. Данное обстоятельство позволяет выявлять неисправности обмоток теми же способами, что и неисправности контактов, а в большинстве схем вообще рассматривать только неисправности контактов.
Обозначим реле прописными латинскими буквами (А, В, С, ... ), а их контакты - соответствующими строчными буквами (а, b, с, ...). Каждый контакт может находиться в трех состояниях: исправном а, короткозамкнутом а1 и разорванном а0. В схеме, содержащей n контактов, число возможных состояний М = 3n. Одно из этих состояний соответствует исправной схеме, а 3n - 1 состояний - различным неисправным ее модификациям.
Кроме рассмотренных неисправностей, в релейно-контактных схемах возможны три вида неисправностей соединительных проводов: обрыв, ложное соединение проводов, перепутывание соединений (неправильный монтаж). Обрывы соединительных проводов эквивалентны соответствующим неисправностям типов разрыв контакта и обрыв обмотки.
Два других вида неисправностей не имеют аналогичных эквивалентных неисправностей. В то же время они существенно изменяют структуру схемы и, что самое главное, имеют большое число разновидностей. По этой причине неисправности соединительных проводов контролируются только тривиальными тестами. Поэтому на практике часто используют такой принцип проверки релейно-контактных схем. Сначала проверяют исправность монтажа схемы, а затем в схему включают реле и проверяют контакты и обмотки реле.
Для построения релейной схемы задана функция:
F = {1,2,3,6}a,b,c
Минимизируем заданную ФАЛ с помощью карты Карно и построим релейно-контактную схему для функции F={001,010,011,110}.
Минимизируем функцию с помощью карты Карно:
Рисунок 2.1.1 - Карта Карно
В результате получаем минимизированную функцию . Комбинационная релейно-контактная схема приведена в соответствии с рисунком 2.1.1, соответствующая полученной ФАЛ. Она содержит три входных реле – А,B,C- и пять контактов -
Рисунок 2.1.2 - Комбинационная релейно-контактная схема
Определим функции неисправностей для множества неисправностей контактов схемы:
Для заданной релейно-контактной схемы ТФН представлена в таблице 2.1.2
Таблица 2.1.1 – Таблица функции неисправностей
Входной набор
|
F
|
f1
|
f2
|
f3
|
f4
|
f5
|
f6
|
f7
|
f8
|
f9
|
f10
|
№
|
а
|
b
|
c
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0
|
0
|
0
|
0
|
1
|
0
|
0
|
1
|
0
|
0
|
0
|
1
|
0
|
0
|
0
|
1
|
0
|
0
|
1
|
1
|
1
|
0
|
1
|
1
|
1
|
0
|
1
|
1
|
1
|
1
|
2
|
0
|
1
|
0
|
0
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
3
|
0
|
1
|
1
|
0
|
1
|
0
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
4
|
1
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
1
|
0
|
0
|
0
|
5
|
1
|
0
|
1
|
0
|
1
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
6
|
1
|
1
|
0
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
0
|
1
|
1
|
0
|
1
|
0
|
7
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
1
|
0
|
На основании построенной ТФН находим проверяющие функции:
Проверяющий тест равен:
Это выражение содержит один минимальный тест:
Построение диагностического теста:
Для построения диагностических тестов для каждой пары неисправностей ТФН находим различающую функцию:
Диагностический тест для рассматриваемой схемы имеет вид:
Это выражение содержит один минимальный тест:
Построим словарь неисправностей для
Таблица 2.1.2 - Словарь неисправностей для диагностического теста Тд
Входной набор
|
F
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При внесении неисправности
|
№
|
a
|
b
|
c
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
1
|
0
|
0
|
1
|
0
|
0
|
1
|
0
|
0
|
1
|
1
|
1
|
0
|
1
|
1
|
0
|
1
|
1
|
1
|
3
|
0
|
1
|
1
|
1
|
1
|
0
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
4
|
1
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
1
|
0
|
0
|
5
|
1
|
0
|
1
|
0
|
1
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
6
|
1
|
1
|
0
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
0
|
1
|
7
|
1
|
1
|
1
|
0
|
1
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
1
|
Диагностический тест второго рода определяется в том случае, если заранее известно, что тестируемая схема неисправна. Найдем диагностический тест второго рода:
Это выражение содержит один минимальный тест:
Словарь неисправностей для диагностического теста такой же как и словарь неисправностей для диагностического теста Тд , представленный в таблице 2.1.3
В таблице 2.1.3 мы выделили классы эквивалентных неисправностей. Поиск неисправности осуществляют таким образом. На входы схемы последовательно подаются входные наборы, входящие в диагностический тест.
Для каждого случая фиксируются значения выхода схемы (например, по состоянию реле F). Полученные результаты сравнивают с данными, приведенными в таблице 2.1.1. Если значения совпадают, то схема исправна. В противном случае полученные значения состояния реле F указывают на класс эквивалентных неисправностей, внутри которого находится неисправность, имеющаяся в схеме. Точное указание неисправности внутри класса эквивалентных неисправностей возможно только при измерениях во внутренних точках схемы.
Достарыңызбен бөлісу: |