Типовые структуры систем диагностирования

Система диагностирования (СД) включает в себя три основных элемента: объект диагностирования (ОД), средства технического диагностирования (СТД) и человека-оператора (ЧО). В зависимости от вида диагностирования СД бывают: тестового и рабочего диагностирования. В зависимости от степени участия в диагностировании ЧО различают системы диагностирования: ручные – 90% времени участвует ЧО, автоматические – меньше 10% и автоматизированные.

В зависимости от назначения, специфики использования и расположения объекта система диагностирования может иметь различную структуру. Структура системы – устойчивая упорядоченность в пространстве и во времени ее элементов и связей. Все возможные структуры с использованием технических средств диагностирования (ТСД) можно свести к небольшому числу типовых структур.

Типовые структуры СД. Одна из типовых структур приведена на рис.10.7. Диагностирование в этом случае осуществляется в период выполнения ОД его рабочих функций, т.е. является рабочим. ТСД играют пассивную роль при диагностировании: они только воспринимают от объекта и перерабатывают информацию, характеризующую качество выполнения им рабочих функций. ЧО не имеет непосредственного контакта с ОД.

Он лишь взаимодействует с ТСД, воспринимает информацию, управляя диагностированием, и принимает решения об использовании ОД. Такую структуру СД имеет в тех случаях, когда по характеру использования прерывать работу ОД для выполнения диагностирования невозможно, когда ОД расположен в труднодоступных местах и когда введение в ОД тестовых воздействий с целью диагностирования недопустимо.

Электрооборудование и система автоматики, используемые периодически (электроприводы различного назначения и др.), диагностируются, как правило, в специальном режиме диагностирования. В этом случае диагностирование выполняется обычно перед или после использования ОД по назначению. Кроме того, подобное диагностирование может выполняться в отрезок времени между использованием ОД. Такая структура СД приведена на рис.10.8.

ТСД выполняют те же функции, что и в предыдущем случае: воспринимают с ОД и перерабатывают информацию о его состоянии. ЧО имеет доступ к ОД для его включения и выключения, а также при необходимости соответствующих переключений при диагностировании. Эта особенность и отличает рассматриваемую структуру от предыдущей. ЧО, как и первом случае, имеет двухстороннюю связь с ТСД: воспринимает информацию и управляет диагностированием. Такая структура СД отличается от предыдущей еще и тем, что ОД при диагностировании не участвует в рабочем процессе.

При тестовом диагностировании ОД структура СД существенно изменяется, что объясняется разделением ТСД на две части: ТСД1 и ТСД2. ТСД1 – активные средства, представляющие собой генераторы тестовых воздействий, которые по команде ЧО или по заданной ЧО программе вырабатывают специальные сигналы – тесты, поступающие в ОД и вызывающие его реакцию. Тестовые воздействия могут копировать рабочие сигналы, поступающие обычно в ОД при его использовании, или быть специфическими, предназначенными только для диагностирования ОД. ТСД2 – пассивные средства, которые выполняют функции восприятия и переработки информации о состоянии ОД, заключенной в его реакции на тестовые воздействия.

На рис.10.9. приведена структура СД для этого случая. Как видно из рисунка, ТСД1 и ТСД2 связаны между собой, что позволяет согласовать режимы их работы. Согласованию могут подлежать время включения и выключения, параметры тестовых сигналов, уровни схем сравнения и т.п. При диагностировании ЧО не имеет контакта с ОД, его функции сводятся к управлению ТСД1 и к восприятию с ТСД2 информации о состоянии ОД. Такая структура характерна для СД, предназначенных для ОД, допускающих перевод в специальный режим диагностирования, но расположенных в труднодоступных для ЧО местах.

На рис.10.10 приведена разновидность структуры СД при тестовом диагностировании оборудования.

В этом случае ЧО может непосредственно управлять ОД в процессе диагностирования (сплошная линия). Такая возможность у ЧО открывается только тогда, когда к ОД имеется свободный доступ. Возможность непосредственного доступа к ОД позволяет устранить непосредственную связь между ТСД1 и ТСД2.

На рис.10.11 штриховой стрелкой указана еще одна возможная связь между ОД и ЧО. Подобная связь обеспечивает непосредственный съем информации о состоянии ОД, что может повысить достоверность диагноза и в ряде случаев позволяет упростить ТСД. Описанная структура СД возможна только в том случае, когда ОД размещается в таком месте, в котором ЧО может свободно наблюдать за ним.

Названные выше структуры СД охватывают практически все случаи, когда ОД рассматривается как единое целое. Однако в некоторых структурах объект разделяется на отдельные части, которые диагностируются разными средствами и в разное время. В качестве примера на рис.10.11 приведена схема СД объекта, состоящего из двух частей ОД1 и ОД2. ОД1 (микропроцессорная система регулирования электростанции) представляет собой часть, которая диагностируется тестовым способом с помощью ТСД1 и ТСД2. ТСД1 – активные средства, вырабатывающие тестовые воздействия, ТСД2 – средства обработки выходной реакции. ОД2 – генераторный агрегат и распределительный щит, диагностируемые в рабочем режиме с помощью ТСД3, которые обрабатывают информацию о состоянии ОД2 и выдают информацию ЧО.

Функции ЧО в этой системе достаточно сложны и разнообразны. Он работает с большой нагрузкой. Во-первых, управляет и наблюдает за работой ОД2, а также включает ТСД3 и воспринимает информацию с этих средств о состоянии ОД2. Во-вторых, вводит в специальный контрольный режим ОД1, управляет (включает и выключает) ТСД1 и воспринимает информацию с ТСД2 о состоянии ОД1. Если степень автоматизации повысить, то функции ЧО изменятся и соответственно изменится структура СД.

В общем случае структура СД сложного объекта зависит от его специфики. Однако не всегда возможно разбить ОД на части, соответствующие рассмотренным типовым структурам, или свести к одной из них.