Представление информации на ЛП контроллера Р-130

 

Номер входа	Цифровой индикатор	Шифр входа	Шкала	Наименование
	ВЦИ	ЗДН	0-100	Последнее запомненное значение сигнала.
	НЦИ	ВХ	0-100	Значение сигнала до проверки (до блока защиты).
	Первый прямоугольный индикатор ЛП	Nок		Произошел сбой или отказ канала

 

Примечание. Корректнее будет за отказ принимать ситуацию обрыва, а выброс или провал сигнала относить к сбою измерительного канала.

 

8.3. Конфигурационная таблица программы 2

 

Имя программы: ZASHITA.REM [19].rem

Дата создания отчета: 26/11/2009 (САБ).

СИСТЕМНЫЕ ПАРАМЕТРЫ:

Системный номер контроллера: 2.

Модель контроллера: Регулирующая.

Комплектность УСО группы А: 8 ан. вх. и 2 ан. вых. (1).

Комплектность УСО группы Б: 8 д. вх. и 8 д. вых. (5).

Временной диапазон контроллера: Младший (Сек/Мин).

Время цикла: 0,2 сек.

 

АЛГОРИТМЫ И КОНФИГУРАЦИЯ:

Таблица 12

 

Ал. б.	Алгоритм	Мод	Вход	Значение	Источник
			N Имя		Ал. б. / Выход
	ОКО (01)		1 Xздн		20 2 (Y1)
			2 Xвх		5 1 (Y1)
			3 W0
			4 W100
			5 Xerr
			6 Xруч
			7 Xвр
			8 Z
			9 Nz
			10 Nок		19 1 (D1)
	ВАА (07)
			1 Xc1
			2 Km1
	МУВ (84)	–
			1 Сп
			2 Ссбр
			3 T1	0.2
			4 T0	0.2
	ЗПМ (65)
			1 Cзап		6 1 (D)
			2 X1		5 1 (Y1)
	ЗПМ (65)
			1 Cзап		6 1 (D)
			2 X1		5 1 (Y1)
	СУМ (42)
			1 Xo		7 2 (Y1)
			2 X1	инверсия	8 2 (Y1)

Окончание таблицы 12

	МОД (46)
			1 X1		9 1 (Y)
	МУВ (84)	–
			1 Сп
			2 Ссбр		19 1 (D1)
			3 T1
			4 T0
	ПОР (59)
			1 X11		5 1 (Y1)
			2 X21
			3 Xс1
			4 Xd1
	ПОР (59)
			1 X11		10 1 (Y1)
			2 X21
			3 Xс1
			4 Xd1
	ОГС (38)	–
			1 X		5 1 (Y1)
			2 Vогр
	ТМР (81)
			1 Сст		15 2 (D1)
			2 Ссбр		13 1 (D1)
			3 T1
	ЛОИ (70)
			1 C11	инверсия	12 1 (D1)
			2 C21		14 3 (Dм)
	ЛОИ (70)
			1 C11		12 1 (D1)
			2 C21		15 2 (D1)
	ИЛИ (72)
			1 C11		16 1 (D1)
			2 С21		13 1 (D1)
	ТРИ (76)
			1 Cs1		18 1 (D1)
			2 Cr1		17 1 (D1)
	ЗПМ (65)
			1 Cзап		11 1 (D)

 

8.4. Алгоритм простого блока мажоритарного выбора

 

Для повышения надёжности иногда один и тот же параметр контролируют несколькими датчиками, то есть включают резерв. Автоматический выбор исправного канала или каналов осуществляют, например, применяя алгоритм мажоритарного выбора, то есть выбирают по большинству. Рассмотрим простой[20] алгоритм мажоритарного выбора аналоговых значений «два из трёх», который изложен в различных источниках.

На рис. 28 представлена структурная схема блока мажоритарного выбора из трёх каналов двух исправных.

 

 

Рис. 28

 

Х1, Х2, Х3 – входные аналоговые сигналы; Y – основной выход; Dalarm – признак отказа одного из каналов; N – номер, отказавшего канала. Канал, значение которого отличается от двух других значений, считают отказавшим. Такое мажорирование (такой выбор) называют «2 из 3-х». Dalarm равен логической сумме отказов по каналам Dalarm = D1vD2vD3.

Если все три значения равны, то всё в норме, все три канала исправны. Если значения по двум каналам равны, то берётся их среднее за основной выход. Вообще теория подходит к выбору достоверной информации весьма формально.

Если три датчика измеряют одну и ту же физическую величину, то все равно чистого равенства (Х1 = Х2, Х2 = Х3) между показаниями сигналов не будет. Обозначим погрешность по каждому каналу следующими символами: s₁ – случайная погрешность первого канала; s₂ – случайная погрешность второго канала; s₃ – случайная погрешность третьего канала.

Перечислим состояния по каналам в виде таблицы состояний (табл. 13).

 

Таблица 13

 

Номер состояния	ïх1 – х2ï£ 2(s1+s2)	ïх1 – х3ï£ 2(s1+s3)	ïх2 – х3ï£ 2(s2+s3)	Y	N	Комментарии
	+	+	+	(х1 + х2)/2		Все три канала исправны
	–	–	+	(х2 + х3)/2		Первый отказал
	–	+	–	(х1 + х3)/2		Второй отказал
	+	–	–	(х1 + х2)/2		Третий отказал

Примечание. Знак «плюс» – условие близости значений выполняется. Значения e близки. Если в ячейке (клетке) стоит знак «минус» ‑ условие близости значений не выполняется. Значения каналов отличаются значимо, то есть разность превышает погрешность измерительного канала.

 

Если все три канала исправны, то на основном выходе может формироваться значение следующим образом:

.

Рассмотрим возможные ситуации классического блока мажоритарного выбора по трём измерительным каналам.

1. Исправны все три канала:

 

|Х1 – Х2| < e1, |Х1 – Х3| < e2, |Х2 – Х3| < e3, (1)

 

тогда У1 = (Х₁ + Х₂)/2, Dalarm = D1vD2vD3 = 0, N = 0.

2. Отказал первый канал[21]:

 

|Х₁ – Х₂| > e1, |Х₁ – Х₃| > e2, |Х₂ – Х₃| < e3, (2)

 

тогда У2 = (Х₂ + Х₃)/2, Dalarm = 1, N = 1.

3. Отказал второй канал:

 

|Х₁ – Х₂| > e1, |Х₁ – Х₃| < e2, |Х₂ – Х₃| > e3, (3)

 

тогда У3 = (Х₁ + Х₃)/2, Dalarm = 1, N = 2.

4. Отказал третий канал:

 

|Х₁ – Х₂| < e1, |Х₁ – Х₃| > e2, |Х₂ – Х₃| > e3, (4)

тогда У4 = У1 = (Х₁ + Х₂)/2, Dalarm = 1, N = 3.

Рассмотрим логику работы блока при отказе первого канала подробнее.

Если |Х₁ – Х₂| > e1, то D₁ = «1»; если |Х₁ – Х₃| > e2, то D₂ = «1» и если |Х₂ – Х₃| < e3, то D₃ = «0». В этом случае Dalarm = 1, N = 1.

Формулы (1)-(4) реализуют алгоритм мажоритарного выбора «два из трёх». На рис. 29 представлена программа, реализующая приведённый алгоритм мажоритарного выбора.

Недостатки классического (простого) алгоритма мажоритарного выбора:

– не учитывает динамику изменения параметра;

– не учитывает ситуацию, когда откажет большинство. Мало того, в этой ситуации как раз выйдет на значения отказавших каналов.

Поэтому простой алгоритм мажоритарного выбора на реальных объектах применять не следует.