Алгоритмы диагностирования

Последовательность действий при проведении диагностирования может задаваться совокупностью предписаний, называемых алгоритмом диагностирования, которыми устанавливается состав и порядок выполнения элементарных проверок изделия и правила анализа их результатов. Элементарная проверка (далее проверка) определяется воздействием, поступающим или подаваемым на изделие, а также составом параметров и признаков, образующих ответ (реакцию) изделия на воздействие. Проверки могут различаться только составом воздействий, только составом реакций или воздействиями и реакциями. Воздействиями и реакциями являются, например, сигналы, подаваемые на входы (стимулирующие сигналы), и контролируемые сигналы изделия соответственно.

Конкретные значения признаков и параметров, получаемые при диагностировании, являются результатами проверок или значениями реакций изделия. Реакции параметров на воздействия определяются на выходах, называемых контрольными точками, которые могут быть частью изделия или находиться на некотором удалении от него. В контрольной точке размещаются датчик, начало вывода к измерительному прибору и т. п.

Результат проверки обычно оценивается как допустимый или недопустимый. Двоичная оценка результата проверки относительно просто реализуется средствами диагностирования.

Множество видов состояния изделия Е = {е.} по результатам проверок из множества U = {и.} разделяется на подмножества неразличимых выполненными проверками видов состояния. Используя двоичную оценку результатов проверок, алгоритм диагностирования можно представлять моделью в форме бинарного дерева.

Пример представления алгоритмов диагностирования бинарными ранжированными деревьями показан на рисунке 3.3.

— Представление алгоритмов диагностирования деревьями

Рисунок 3.3 — Представление алгоритмов диагностирования деревьями

Основу бинарного дерева составляет связный ациклический неориентированный граф. Дугами образуются ориентированные пути из корня дерева ко всем внутренним и висячим вершинам. Ранг вершины равен числу дуг ориентированного пути, начинающегося в корне, и завершающегося в рассматриваемой вершине.

Корню и внутренним вершинам сопоставляются проверки, а исходящим из вершины дугам — возможные результаты проверки. Недопустимый результат проверки обозначается символом и° или 0, а допустимый — и или 1. Кроме того, корню сопоставляется множество возможных видов состояния изделия, а остальным вершинам — подмножества неразличимых выполненными проверками видов состояния.

Диагностирование начинается с проверки uv по результатам которой множество видов состояния Е разделяется на подмножества не различимых этой проверкой видов состояния Ev Ег Подмножество видов состояния сопоставлено висячей вершине и его дальнейшее разделение не предусматривается. Подмножество видов состояния Е2 сопоставлено внутренней вершине и подлежит дальнейшему разделению проверкой и%. Аналогично в любой другой внутренней вершине подмножество видов состояния разбивается очередной проверкой на два подмножества.

Диагностирование прекращается и определяется его результат (диагноз), как только в процессе реализации входящих в алгоритм проверок будет достигнута висячая вершина дерева. Фактический вид состояния изделия принадлежит подмножеству видов состояния, сопоставленному достигнутой висячей вершине.

Алгоритмы диагностирования подразделяются на условные, у которых очередные проверки выбираются в зависимости от результатов предыдущих, и безусловные, у которых порядок выполнения проверок определяется заранее.

В дереве условного алгоритма найдется хотя бы один ранг с несколькими внутренними вершинами, которым сопоставлены разные проверки (рисунок 3.3, а) Для каждого ранга дерева безусловного алгоритма выполняется условие, состоящее в том, что всем внутренним вершинам ранга сопоставляется одна и та же проверка (рисунок 3.3, б).

Безусловным алгоритмом диагностирования может предусматриваться составление диагноза после выполнения всех проверок (алгоритм с безусловной остановкой) или анализ результатов диагностирования после выполнения каждой проверки (алгоритм с условной остановкой).

Дерево алгоритма с условной остановкой имеет не менее двух висячих вершин разных рангов. В дереве алгоритма с безусловной остановкой все висячие вершины имеют одинаковый ранг. Условный алгоритм диагностирования является алгоритмом с условной остановкой.

Алгоритмическое диагностирование осуществляется человеком и средствами автоматизированного диагностирования в режимах диалога и программного управления. В режиме диалога функционирование средств диагностирования определяется человеком в пределах возможностей, предоставляемых общим программным обеспечением.

Например, в режиме диалога обеспечивается подготовка средств диагностирования к применению, прямое управление средствами диагностирования при выборе контролируемых параметров и установление очередности контроля, отладка программ диагностирования.

Программное управление средствами диагностирования и изделием осуществляется с остановом в местах, предусматривающих ручное вмешательство человека (рисунок 3.4).

— Схема алгоритма управления диагностированием

Рисунок 3.4 — Схема алгоритма управления диагностированием

Массив М предназначается для записи двоичных кодов условного алгоритма диагностирования. Коды составляются на основе бинарного дерева алгоритма диагностирования. Каждому коду (вершине бинарного дерева) сопоставляется инструкция человеку или программа управления аппаратными средствами и объектом диагностирования.

Инструкции и программы обозначаются номерами строк массива М и хранятся в массиве L. Таким образом, каждому коду в массиве М сопоставляется определенная инструкция или программа в массиве L. В массиве А формируется двоичный код результатов текущего контроля параметров.

Первоначально во все позиции массивов М и А записывается цифра, например, 2. Затем коды инструкций и программ вводятся в массив М, начиная со второй строки. Первая строка массива М сопоставляется инструкции или программе, с выполнения которой начинается диагностирование.

Поразрядным сравнением кодов в массивах АиМ определяется номер строки массива М, содержащей код, совпадающий с кодом в массиве А. Инструкция или программа, имеющая обозначение найденной строки массива М, вводится в массив L. Программе в массиве L передается управление аппаратными средствами и объектом для контроля параметра. Результат контроля в виде значения 0 или 1 параметра D записывается в позицию К массива А, где К — номер выполняемого цикла. Значения 0 и 1 присваиваются признаку отказа и работоспособности соответственно. Если в массиве L содержится инструкция, то она выводится на дисплей, и компьютер переходит в режим ожидания указаний от человека.

Инструкция по контролю параметра выполняется человеком. Результат ручного контроля записывается в массив А аналогично результату программного контроля. После этого повторяется цикл сравнения кодов в массивах АиМ и исполнения очередной инструкции или контроля параметра.

Работа программы прерывается человеком, когда очередная инструкция содержит указания о месте отказа и способе восстановления объекта.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >