Обеспечение надежности микропроцессорных систем управления автоматизированным технологическим оборудованием путем актуализации связей между аппаратными и программными средствами тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.07, кандидат технических наук Беляева, Марина Михайловна

• Беляева, Марина Михайловна
• кандидат технических наук
• 1998

Оглавление диссертации кандидат технических наук Беляева, Марина Михайловна

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. НАДЕЖНОСТЬ - ОСНОВНОЙ ФАКТОР УВЕЛИЧЕНИЯ

ЭФФЕКТИВНОСТИ ГИБКИХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СИСТЕМ

1.1. Возможные пути увеличения эффективности гибких производственных систем

1.2.Актуальность обеспечения надежности систем управления автоматизированным технологическим оборудованием

1.3. Перспективность микропроцессорных систем управления

1.4.Специфика микропроцессорных систем управления

1.5.Характеристики надежности систем управления автоматизированным технологически оборудованием

1.5.1. Показатели надежности аппаратных средств МПСУ

1.5.2. Показатели надежности программного обеспечения МПСУ

1.5.3. Показатели надежности МПСУ

1.5.4. Основные источники отказов аппаратных средств МПСУ

1.5.5. Основные источники отказов программного обеспечения МПСУ

1.6. Меры обеспечения надежности МПСУ на этапах жизненного цикла

1.7. Выводы по главе 1

2.СИСТЕМАТИЗАЦИЯ И ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗВЕСТНЫХ МЕТОДОВ ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

АВТОМАТИЗИРОВАННЫМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ОБОРУДОВАНИЕМ

2.1. Систематизация методов повышения надежности

2.2. Разработка методики оценки эффективности методов повышения надежности

2.3. Оценка эффективности применения методов повышения надежности систем управления

2.3.1. Оценка методов повышения надежности аппаратных средств МПСУ

2.3.1.1. Мажоритарное резервирование

2.3.1.2.Метод использования кодов с повторениями для АС

2.3.1.3. Метод повторного выполнения операций в МПСУ

2.3.1.4.Восстановление с использованием логики с переплетением

2.3.1.5.Метод избыточного кодирования с обнаружением и исправлением ошибок

2.3.1.6.Методы адаптации АС

2.3.2. Оценка методов повышения надежности программного обеспечения МПСУ

2.3.2.1.Метод М-версионного программирования ПО

2.3.2.2.Дуальное программирование

2.3.2.3.Повышение надежности ПО методами восстановления

2.4. Выводы по главе 2

3. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ И МЕТОДИК ОБЕСПЕЧЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ МПСУ НА ОСНОВЕ АКТУАЛИЗАЦИИ СВЯЗЕЙ

МЕЖДУ АППАРАТНЫМИ И ПРОГРАММНЫМИ СРЕДСТВАМИ

3.1. Определение перспективных направлений исследования

3.2. Актуализация связей между аппаратными и программными средствами МПСУ

3.3. Метод использования естественной функциональной

и информационной избыточности МПСУ

3.4. Метод повышения регулярности и однородности структуры МПСУ

3.5. Методики проектирования устройств МПСУ на основе использования малоизбыточных методов повышения надежности

3.5.1. Методика синтеза устройств по критерию минимизации интенсивности отказов элементов

3.5.2. Методика анализа надежности МПСУ

3.5.3. Методика повышения надежности устройств МПСУ путем использования их естественной избыточности

3.6.Выводы по главе 3

4. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ КОМПОНЕНТОВ МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННЫМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ОБОРУДОВАНИЕМ

4.1.Отказоустойчивое запоминающее устройство МПСУ

технологическим оборудованием

4.1.1. Синтез исходного варианта устройства

4.1.2. Анализ надежности оперативного запоминающего устройства

4.1.3. Повышение надежности ОЗУ МПСУ

4.1.4. Оценка эффективности повышения надежности ОЗУ

4.2. Разработка операционного блока микропроцессорной системы управления

4.2.1. Синтез исходной схемы операционного блока

4.2.2. Анализ надежности операционного блока

4.2.3. Повышение надежности операционного блока МПСУ

4.2.4. Оценка эффективности повышения надежности операционного блока

4.3. Обеспечение надежности ввода/вывода контроллера технологического оборудования для автоматизации взрывоопасных технологических процессов

4.3.1. Разработка способа кодирования управляющей информации

4.3.2. Разработка алгоритма и программного обеспечения

4.3.3. Оценка надежности и эффективности предложенного способа ввода/вывода информации

4.4. Разработка ПО МПСУ станка для изготовления экспериментальных печатных плат

4.4.1. Разработка способа кодирования информации

4.4.2.Разработка алгоритма и программного обеспечения 175 4.4.3.Оценка надежности и эффективности предложенного

способа кодирования информации

4.5. Выводы по главе 4

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЯ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Акты о внедрении результатов исследований 194 ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Алгоритмическое и программное обеспечение интерфейса ввода-вывода автоматизированной секции крепи

ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Алгоритмическое и программное обеспечение системы управления станком для изготовления печатных плат

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Обеспечение надежности микропроцессорных систем управления автоматизированным технологическим оборудованием путем актуализации связей между аппаратными и программными средствами»

ВВЕДЕНИЕ

Качественное совершенствование изделий, увеличение объемов выпускаемой продукции, снижение ее себестоимости в современных условиях невозможно без разработки и внедрения средств автоматизации производства /1,2/.

Быстрое моральное старение изделий, многономенклатур-ность современного производства требует высокой мобильности и универсальности средств производства в условиях как массового, так и мелкосерийного производства. Это, а также требование повышения экономической эффективности производства, обусловило применение гибких производственных систем (ГПС) /3,4/.

Увеличения эффективности использования ГПС можно достичь за счет роста производительности гибких производственных систем и надежности технологического процесса при условии ограничения роста затрат на их обеспечение.

Рост производительности ГПС возможен за счет уменьшения времени простоев из-за отказов системы, то есть за счет повышения надежности автоматизированного технологического оборудования /2,5/. Надежность технологического процесса является функцией надежности автоматизированного технологического оборудования.

Автоматизированное технологическое оборудование представляет собой сложную систему из объекта управления и системы управления /5/. Надежность системы управления определяет надежность оборудования ГПС.

Следовательно, увеличения эффективности использования гибких производственных систем можно достичь путем повышения надежности систем управления автоматизированным технологическим оборудованием.

Расширение номенклатуры и увеличение числа функций систем управления достигается за счет использования микропроцессоров и микроконтроллеров в системах числового программного управления (ЧПУ).

Основные принципы построения систем числового программного управления и повышения их надежности рассматриваются в работах В. А.Ратмирова /4,6/, В.М.Валькова /7/, В.Л.Сосонкина /8/, методы повышения надежности микропроцессорных систем рассмотрены в работах Ю.П.Журавлева, Л.А.Конопелько, К.А.Иыуду /9-11/, вопросы надежности аппаратных средств систем ЧПУ и их элементов нашли отражение в монографиях В.Л.Кошкина, В.Н.Горшкова, Е.С.Согомоняна, Ю.Н.Арсеньева /12-15/. Методам повышения надежности программного обеспечения микропроцессорных систем управления (МПСУ) посвящены работы В.В.Липаева, А.А.Штрик /16,17,18/. Среди зарубежных ученых можно отметить работы В.Фритча (W.Fritzsch) - рассмотрено применение и эффективность микропроцессорных систем управления (МПСУ) /19/, Р.Лонгботтома (R.Longbottom) - вопросы обеспечения надежности микропроцессорных систем на этапах жизненного цикла /20/, Вопросам обеспечения и оценки надежности программного обеспечения посвящены работы Г.Майерса (G.Myers) /21/, Р.Гласса (R.Glass) /22/, М.Холстеда (M.Halstead) /23/. Невозможно привести пол-

ный список, поэтому, не умаляя заслуг остальных, следует ограничиться данным перечислением.

Уровень надежности МПСУ закладывается на этапе проектирования. Наибольший рост надежности дает применение методов повышения надежности, основанных на введении избыточности в систему. Введение избыточности увеличивает затраты, снижает эффективность использования гибких производственных систем.

Следовательно, для повышения надежности микропроцессорных систем управления нужно использовать малоизбыточные методы повышения надежности.

Проведенный автором анализ существующих методов повышения надежности и технических решений на их основе позволил сделать вывод о том, что известные методы используют не все резервы повышения надежности, в частности:

1) взаимосвязь аппаратных средств и программного обеспечения;

2) многофункциональность современной элементной базы;

3) возможность динамичного использования ресурсов

МПСУ.

Актуализация связей аппаратных и программных средств - обновление информации о взаимодействии элементов микропроцессорной системы, связанное с развитием науки и необходимостью решать новые задачи, - позволит использовать эти резервы для обеспечения надежности систем управления с меньшими затратами.

Таким образом, важнейшей составной частью проблемы увеличения эффективности гибких производственных систем является решение задачи обеспечения надежности микропроцессорных систем управления.

Решению этой задачи на основе разработки и исследования методов и методик обеспечения надежности путем актуализации связей между аппаратными и программными средствами посвящена данная работа.

Диссертация отражает результаты исследований, полученные автором при выполнении ряда госбюджетных и хоздоговорных научно-исследовательских работ:

1) грант/10 "Исследование возможности совершенствования микропроцессорных устройств для управления сложным технологическим оборудованием путем варьирования фундаментальных принципов их построения";

2) 53/10 "Разработка малоизбыточных методов повышения надежности электронных устройств обработки информации и управления сложными техническими объектами";

3) "Разработка микропроцессорной системы управления автоматизированной секцией крепи" (заказчик ЦНКБ НИХТИ, г.Москва);

4) "Разработка устройства числового программного управления станком для изготовления печатных плат" (заказчик МНПП "АИР", г.Рыбинск).

Предметом исследования диссертационной работы являются методы обеспечения надежности микропроцессорных систем управления автоматизированным технологическим оборудо-

ванием, создающие эффект повышения надежности при минимизации вводимой избыточности.

Цель работы - обеспечение надежности микропроцессорных систем управления автоматизированным технологическим оборудованием путем разработки методов и методик повышения и анализа надежности, учитывающих взаимодействие между аппаратными и программными средствами.

Методы исследования. Решение основной задачи диссертационной работы базируется на использовании методов системного анализа, теории надежности, математического аппарата теории графов, теории марковских цепей, методики синтеза вычислительных устройств по алгоритму функционирования.

Научная новизна. Задача обеспечения надежности МПСУ решена с учетом реальных связей между интегрированными аппаратными и программными элементами; многофункциональности современной элементной базы; возможности динамичного использования ресурсов МПСУ.

1. Предложена классификация методов повышения надежности .

2. Разработаны методы обеспечения надежности: метод использования естественной функциональной и информационной избыточности МПСУ; метод повышения регулярности и однородности структуры МПСУ.

3. Разработаны методики:

- синтеза устройств по критерию минимизации интенсивности отказов элементов;

- анализа надежности микропроцессорных систем управления;

- повышения надежности устройств МПСУ путем использования их естественной избыточности.

4. Разработаны эффективные архитектурные решения элементов аппаратных средств и программного обеспечения микропроцессорных систем управления автоматизированным технологическим оборудованием.

Новизна результатов диссертации подтверждена полученными патентами Российской Федерации.

На основе проведенных исследований сформулированы научные положения, которые выносятся на защиту:

- классификация методов повышения надежности;

- методы обеспечения надежности за счет использования

О V с-' V <-> ^

естественной функциональной и информационной избыточности МПСУ; повышения регулярности и однородности структуры МПСУ;

- методика синтеза устройств по критерию минимизации интенсивности отказов элементов, позволяющая увеличить надежность микропроцессорной системы управления за счет рационального выбора ее элементов, повышения их надежности, а также регулярности структуры системы;

- методика анализа надежности микропроцессорной системы, позволяющая определить надежность с учетом алгоритма функционирования системы, реальных связей между аппаратными и программными элементами и выявить естественную избыточность МПСУ;

-методика повышения надежности устройств МПСУ путем использования их естественной избыточности;

- архитектурные и алгоритмические решения запоминающего устройства, операционного узла, устройства ввода/вывода и программного обеспечения, являющиеся основными компонентами микропроцессорных систем управления автоматизированным технологическим оборудованием.

Практическая ценность. Предложенные в работе методы и методики представляют практическую ценность для разработчиков систем управления и микропроцессорных систем.

Методика синтеза устройств по критерию минимизации интенсивности отказов может быть применена при проектировании новых систем управления.

Методики анализа и повышения надежности путем использования естественной избыточности могут быть использованы как при создании новых, так и для обеспечения надежности существующих систем управления автоматизированным технологическим оборудованием.

Разработанные архитектурные и алгоритмические решения запоминающих устройств, операционных блоков могут быть использованы при создании цифровых вычислительных устройств, использующихся в составе верхних иерархических уровней управляющей части гибких производственных систем. Предложенный способ кодирования чисел в формате с плавающей запятой и алгоритмические решения на его основе представляют практическую ценность для разработчиков программного обеспечения МПСУ автоматизированным оборудованием.

Технические решения, реализованные с применением предложенных методов и методик, нашли практическое применение при выполнении ОКР "Разработка контроллера технологического оборудования для автоматизации взрывоопасных технологических процессов" и "Разработка устройства числового программного управления станком для изготовления экспериментальных печатных плат", на что получены акты о внедрении результатов исследований в ЦНКБ НИХТИ (г. Москва) и МНПП "АИР" (г. Рыбинск).

Результаты исследований используются в учебном процессе при преподавании дисциплин: "Цифровые устройства и микропроцессоры", "Управление качеством электронных средств", "Технология разработки программных средств", а также в дипломном проектировании.

Достоверность результатов диссертационных исследований подтверждаются корректностью исходных данных, использованием адекватного математического аппарата, совпадением ожидаемых результатов с данными практического проектирования.

Материалы диссертации прошли апробацию на российских научно-технических и научно-практических конференциях:

-"Методы и средства оценки повышения надежности приборов, устройств и систем", г.Саратов, 1994г.;

-"Наукоемкие технологии в машиностроении и приборостроении", г.Рыбинск, РГАТА, 1994г.;

- "Статистические методы управления качеством продукции", г.Ярославль, 1997г.

По материалам диссертации опубликовано 6 печатных работ, в том числе: патенты - 2 /24,25/, тезисы докладов - 3 /26,27,28/, статьи - 1 /29/.

Диссертационная работа состоит из четырех глав.

В первой главе анализируется задача увеличения экономической эффективности ГПС, производится определение пути решения этой задачи на основе обеспечения надежности микропроцессорных систем управления автоматизированным технологическим оборудованием. Анализируется специфика микропроцессорных систем управления. Определяются основные характеристики надежности МПСУ, выявляются основные источники отказов и рассматриваются меры обеспечения надежности.

Во второй главе разрабатывается методика оценки эффективности применения методов повышения надежности, производится оценка и исследование известных методов повышения надежности на основе разработанной методики, определяются эффективные методы повышения надежности и перспективные направления исследований.

В третьей главе производится разработка функционально-структурной модели надежности МПСУ, которая предназначена для оценки надежности систем и разработки новых малоизбыточных методов повышения надежности. На основе анализа разработанной функционально-структурной модели надежности предлагается метод повышения надежности путем использования

естественной функциональной и информационной избыточности МПСУ и метод на основе повышения регулярности и однородности структуры МПСУ. Разрабатываются методика синтеза устройств по критерию минимизации интенсивности отказов элементов, позволяющая повысить надежность и регулярность структуры устройства; методика анализа надежности МПСУ, позволяющая определить надежность с учетом алгоритма функционирования системы и выявить естественную избыточность МПСУ; методика повышения надежности устройств путем использования их естественной избыточности.

В четвертой главе производится разработка технических решений основных элементов систем управления автоматизированным технологическим оборудованием, основанная на использовании предложенных методов и методик обеспечения надежности. Производится исследование и оценка предложенных технических решений по критерию эффективности.

1. НАДЕЖНОСТЬ - ОСНОВНОЙ ФАКТОР УВЕЛИЧЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГИБКИХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СИСТЕМ

1.1. Возможные пути увеличения эффективности гибких производственных систем

Рост сложности промышленной продукции, уменьшение жизненного цикла изделий, вызванное их быстрым моральным старением, требует высокой мобильности производства, что достигается применением средств автоматизации.

Экономическую эффективность в условиях как массового, так и мелкосерийного производства обеспечивают гибкие производственные системы.

Гибкая производственная система - совокупность в разных сочетаниях оборудования с ЧПУ, промышленных роботов, отдельных единиц технологического оборудования и систем обеспечения их функционирования в автоматическом режиме в течение заданного интервала времени, обладающая свойством автоматизированной переналадки при производстве изделий произвольной номенклатуры в установленных пределах значений их характеристик /30,5/. Экономическая эффективность применения автоматизированных систем в производстве может быть оценена по соотношению (1) /31/:

п

13в1

Эг пс = -- . (1)

Зиз + Зор+ ^ Зш 1=1

где 2в 1 - высвобождаемые затраты при выполнении 1-ой функции;

Зиз - затраты на изготовление автоматизированной системы ;

Зор - затраты на обслуживание и ремонт системы;

Зт - затраты на выполнение 1-ой функции.

Из соотношения (1) следует, что повышения экономической эффективности использования ГПС можно достичь, увеличивая ее производительность и надежность системы с минимизацией затрат на ее реализацию.

Фактическая производительность ГПС (Пгпс) определяется длительностью рабочего цикла и величиной внецикловых потерь /2,5/ и описывается соотношением

toT + tB + "Ьи + te + top+tnep+t6

где toT -время основных (рабочих) циклов,

tB -время вспомогательных действий,

Ьи -время, необходимое для смены инструмента,

te -время внеочередных ремонтов и регулировки,

top -время на организационное обслуживание, tnep - время переналадки,

t6 -время, необходимое на контроль и устранение

брака.

Так как длительность рабочего цикла определяется применяемой технологией и является расчетной величиной, то при достаточно полной загрузке ГПС фактическая производительность будет зависеть от надежности технологического процесса.

Надежность технологического процесса (ТП) - способность системы обеспечивать выпуск изготовляемых изделий в полном соответствии с технической документацией (т.е. годных изделий) в течение определенного времени. Отказ ТП - событие, заключающееся в том, что в данном рабочем цикле невозможно изготовить расчетную партию изделий, удовлетворяющих заданным требованиям. По функциональным признакам отказы ТП условно можно разделить на три группы /32/:

1) отказы оборудования;

2) отказы по организационным причинам (недостаточный опыт и квалификация обслуживающего персонала, отсутствие необходимых материалов, оснастки, заготовок, запасных частей и др.);

3) параметрические отказы (из-за низкого качества исходных материалов, их неоднородности; неправильно выбранных технологических режимов).

Надежность технологического процесса РтпСЬ) может быть оценена следующим соотношением /32/:

РтпШ = (1 - Qoб(t)) • (1 - доргШ) • (1 - Опар^)) , (3)

где ОобШ -вероятность отказа оборудования;

С^оргШ - вероятность появления отказов по организационным причинам;

(¿парШ -вероятность параметрического отказа.

При использовании гибких производственных систем благодаря автоматизации системы управления, транспортно-складской системы, системы контроля может быть значительно снижена вероятность появления отказов по организационным причинам и вероятность появления параметрических отказов. Однако возрастает сложность ГПС, увеличивается число ее элементов, а значит, возрастает вероятность отказов оборудования.

Согласно данным /2/ простои ГПС к общему фонду времени составляют: из-за отказа оборудования - 8.8 - 27%; из-за отказа инструмента - 2 - 15%; по организационным причинам - 15 -37%; из-за брака - 0.3 - 0.9%. Таким образом, среди простоев, вызванных отказами, характеризующими надежность ГПС, преобладающими являются простои из-за отказа оборудования.

Следовательно, для увеличения экономической эффективности гибких производственных систем следует повышать надежность технологического оборудования.

1.2. Актуальность обеспечения надежности систем управления автоматизированным технологическим

оборудованием

Отказ оборудования в условиях производства приводит к выпуску бракованной продукции, увеличению времени простоев,

аварии, тем самым снижается уровень экономической эффективности, растет травматизм, повышается уровень экологической опасности производства (рис.1). Это делает задачу повышения надежности автоматизированного технологического оборудования актуальной.

В основе ГПС лежит использование технологического оборудования с ЧПУ, промышленных роботов и других механизмов, разрабатываемых и функционирующих как относительно автономные производственные единицы (гибкие производственные модули - ГПМ).

Обобщенная структура ГПМ /32/ представлена на рис.2 и представляет собой взаимодействие устройства управления и объекта управления (технологического оборудования).

Надежность ГПМ определяется надежностью технологического оборудования и надежностью системы управления. В общем случае надежность технологического оборудования зависит от надежности системы управления. Тенденция расширения номенклатуры и усложнения функций, реализуемых системой управления, возможность компенсации системой управления некоторых видов отказов объекта управления обусловили повышенные требования к ее надежности.

Исследования /2/ показали, что внедрение высокоинтенсивных технологий и применение ГПС приводит к резкому росту требований к надежности, живучести и безопасности устройств управления.

Последствия отказов автоматизированного

технологического оборудовония

Заключение диссертации по теме «Автоматизация технологических процессов и производств (в том числе по отраслям)», Беляева, Марина Михайловна

Выводы по главе 4

1. Применение предложенных методов повышения надежности использованием естественной функциональной избыточности, введения избыточности для повышения регулярности структуры системы и разработанных методик синтеза, анализа и повышения надежности устройств позволило разработать архитектурные и алгоритмические решения отказоустойчивого оперативного запоминающего устройства и операционного узла, имеющие повышенную надежность и большее значение критерия эффективности.

2. Увеличена надежность автоматизированной секции крепи за счет повышения надежности интерфейса устройства ввода/вывода информации, разработанного на основе проведенного анализа естественной информационной избыточности.

3. Для автоматизации технологического процесса изготовления печатных плат разработано программное обеспечение системы числового программного управления станком для сверления печатных плат. Повышение надежности программного обеспечения достигнуто за счет естественной избыточности системы команд микропроцессора и естественной избыточности способа представления чисел в формате с плавающей запятой.

4. Эффективность разработанных технических, структурных, алгоритмических решений основных устройств микропроцессорных систем управления технологическим оборудованием подтверждает справедливость теоретических положений диссертационной работы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации решена задача обеспечения надежности микропроцессорных систем управления автоматизированным технологическим оборудованием путем актуализации связей между аппаратными и программными средствами.

В процессе выполнения исследований получены следующие основные результаты.

1. Предложена систематизация методов повышения надежности.

2. Предложены малоизбыточные методы обеспечения надежности:

- метод использования естественной функциональной и информационной избыточности МПСУ;

- метод на основе повышения регулярности и однородности структуры МПСУ.

3. Разработана методика синтеза устройств по критерию минимизации интенсивности отказов элементов, позволяющая увеличить надежность микропроцессорной системы управления за счет рационального выбора ее элементов, повышения их надежности, а также регулярности структуры системы.

4. Разработана методика анализа надежности микропроцессорной системы, учитывающая реальные связи между аппаратными и программными средствами и позволяющая определить надежность с учетом алгоритма функционирования системы и выявить естественную избыточность МПСУ.

5. Разработана методика повышения надежности устройств МПСУ путем использования их естественной избыточности.

6. На основе предложенных методов и методик разработаны эффективные архитектурные и алгоритмические решения основных элементов аппаратных средств и программного обеспечения систем управления автоматизированным технологическим оборудованием.

Применение разработанных методов в сочетании с традиционными позволяет существенно (на 20 ч- 250 %) улучшить показатели надежности устройств МПСУ, что способствует, в конечном итоге, повышению экономической эффективности автоматизированного производства.

Положительные результаты экспериментального проектирования дают основание надеяться, что разработанные методы и методики найдут применение в практике проектирования.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Беляева, Марина Михайловна, 1998 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ источников

1. Войчинский А.М., Диденко Н.И., Лузин В.П. Гибкие автоматизированные производства. Управление технологичностью РЭА. - М.: Радио и связь, 1987.- 272 с.

2. Шаумян Г.А. Комплексная автоматизация производственных процессов.- Ж.: Машиностроение, 1973.-640 с.

3.Ильин О.П., Козловский К.И., Петренко Ю.Н. Системы программного управления производственными установками и робототехническими комплексами. - М.: Высш.шк., 1988,- 285 с.

4.Ратмиров В. А. Управление станками гибких производственных систем.- М.: Машиностроение, 1987.- 272 с.

5. Иванов Ю.В., Лакота H.A. Гибкая автоматизация производства РЭА с применением микропроцессоров и роботов: Учеб. пособие для вузов.- М.: Радио и связь, 1987.- 464 с.

6. Ратмиров В.А. Основы программного управления станками.- М.: Машиностроение, 1978.- 240 с.

7. Вальков В.М. Микроэлектронные управляющие вычислительные комплексы. Системное проектирование и конструирование.- Л.: Машиностроение, 1979.- 199 с.

8. Сосонкин В.Л. Микропроцессорные системы числового программного управления станками.- М.: Машиностроение, 1985.288 с.

9. Журавлев Ю.П., Котелюк Л.А., Циклинский Н.И. Надежность и контроль ЭВМ - М.: Сов.радио, 1978.- 416 с.

Ю.Балашов Е.П., Пузанков Д.В. Проектирование информационно-управляющих систем. - М.: Радио и связь, 1987. - 421 с.

11. Иыуду К.А. Надежность, контроль и диагностика вычислительных машин и систем: Учеб. пособие для вузов - М.: Высш. шк., 1989.- 216 с.

12. Кошкин B.JI. Аппаратные системы числового программного управления.- М.: Машиностроение, 1989. - 248 с.

13. Горшков В.Н. Надежность оперативных запоминающих устройств ЭВМ,- JL: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1987.168 с.

14. Согомонян Е.С., Слабаков Е.В. Самопроверяемые устройства и отказоустойчивые системы. - М.: Радио и связь, 1989. - 207 с.

15. Арсеньев Ю.Н., Журавлев В.М. Проектирование систем логического управления на микропроцессорных средствах: Учеб. пособие для вузов,- М.: Высш. шк., 1991.- 319 с.

16. Липаев В.В. Надежность программного обеспечения АСУ. - М.: Энергоатомиздат, 1981. - 240 с.

17. Липаев В.В. Проектирование программных средств. -М.: Высш. шк., 1990. - 303 с.

18. Штрик A.A. и др. Структурное проектирование надежных программ встроенных ЭВМ/ А.А.Штрик, Л.Г.Осовецкий, И.Г.Мессих.- Л.: Машиностроение, 1989. - 296 с.

19. Фритч В. Применение микропроцессоров в системах управления: Пер. с нем.- М.: Мир, 1984.- 464 с.

20. Лонгботтом Р. Надежность вычислительных систем: Пер. с англ. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 283 с.

21. Майерс Г. Надежность программного обеспечения: Пер. с англ. - М.: Мир, 1980. - 360 с.

22. Гласс Р. Руководство по надежному программированию/ Пер. с англ.- М.: Финансы и статистика, 1982.- 256 с.

23. Холстед М.Х. Начала науки о программах: Пер. с англ.- М.: Финансы и статистика, 1981. - 128 с.

24. Патент РФ N2062512 на изобретение "Запоминающее устройство с обнаружением ошибок и коррекцией одиночной ошибки"/ Гладштейн М.А., Беляева М.М., Беляев Е.И. МКИ 0 11 С 29/00 Бюл. N17 20.06.96

25. Патент РФ N2034330 на изобретение "Операционный блок"/ Гладштейн М.А., Беляев Е.И., Беляева М.М. МКИ & 06 Е 15/00 Бюл. N12 30.04.95

26. Беляева М.М. Об одном методе прогнозирования надежности программ на ранних этапах их разработки //Методы и средства оценки повышения надежности приборов, устройств и систем: тезисы докладов научно-технической конференции ч.2. Под ред. Ю.Н.Куфанова - Пенза, 1994, 108 с. - с. 69 - 70.

27. Гладштейн М.А., Беляева М.М. Оценка влияния программного обеспечения на надежность микропроцессорных средств управления технологическим оборудованием //Наукоемкие технологии в машиностроении и приборостроении: тезисы докладов научно-технической конференции. Под ред. В.Ф.Безъязычного - Рыбинск, 1994, 316 с. - с. 313-314.

28. Беляева М.М. Методика проектирования систем управления технологическими объектами на основе использования малоизбыточных методов повышения надежности //Статистические методы управления качеством продукции:

тезисы докладов всероссийской научно-практической конференции - Ярославль, 1997, 38 с. - с 31 - 32.

29. Беляева М.М. Способ оценки надежности электронных вычислительных устройств на ранних этапах проектирования // Вестник Верхне-Волжского отделения Академии технологических наук Российской Федерации. Сер. Высокие технологии в машиностроении и приборостроении: Сб. науч. тр./ Рыбинская государственная технологическая академия.- Рыбинск, 1995, 136 с. - с. 89 - 91.

30. Надежность и эффективность в технике: Справочник: В 10 т./ Ред. совет: B.C. Авдуевский (пред.) и др.- М.: Машиностроение, 1986. - Т. 1: Методология. Организация. Терминология / Под ред. А.И.Рембезы. - 224 с.

31. Пролейко В.М., Абратов В.А., Брюнин В.Н. Системы управления качеством, изделий микроэлектроники.- М.: Сов.радио, 1976.- 224 с.

32. Технология и автоматизация производства радиоэлектронной аппаратуры: Учеб. для вузов. Под ред. А.П.Достанко, Ш.М.Чабдарова,- М.: Радио и связь, 1989.- 624 с.

33. Уемов А.И. Системный подход и общая теория систем. - М.: Мысль, 1978. - 272 с.

34. Основы теории вычислительных систем/ Под ред. С.А.Майорова: Учеб. пособие для вузов.- М.: Высш. школа, 1978.- 408 с.

35. Майерс Г. Архитектура современных ЭВМ: В 2 кн.: Пер с англ. - М.: Мир, 1985.

36. Хетагуров Я.А. Основы проектирования управляющих вычислительных систем. - М.: Радио и связь, 1991. - 286 с.

37. Преснухин JI.H., Шахнов В.А. Конструирование электронных вычислительных машин и систем. Учебник для вузов.- М.: Высшая школа, 1986.- 512 с.

38. Карповский Е.Я., Чижов С.А. Надежность программной продукции. - Киев: Техника, 1990. - 158 с.

39. Изосимов A.B., Рыжко А.Л. Метрическая оценка качества программ. - М.: Изд-во МАИ, 1989. - 96 с.

40. Липаев В.В. Надежность программного обеспечения АСУ. - М.: Энергоиздат, 1981.- 238 с.

41. Шураков В.В. Надежность программного обеспечения систем обработки данных: Уч. для вузов - М.: Статистика, 1981. - 216 с.

42. Ушаков И.А. Вероятностные модели надежности информационно-вычислительных систем. - М.: Радио и связь, 1991.- 132 с.

43. Иыуду К.А., Кривощеков С.А. Математические модели отказоустойчивых вычислительных систем. - М.: Изд-во МАИ, 1989.- 144 с.

44.Креденцер Б.П. Прогнозирование надежности систем с временной избыточностью. - Киев: Наукова думка, 1978.

240 с.

45. Алиев Т.И., Дальниченко A.B. Модель производительности системы с учетом надежности // Приборостроение. - 1991.- N 12. - с. 34-36.

46. Баранов И.А., Толмачев С.А. Алгебраическая модель архитектуры отказоустойчивости вычислительных систем //Автоматика и телемеханика. - 1991. - N 10. С. 175-180.

47. Матов В.И., Белоусов Ю.А., Федосеев Е.П. Бортовые цифровые вычислительные машины и системы: Учеб. пособие для вузов. - М.: Высш. шк., 1988. - 216 с.

48. Конопелько В.К., Лосев В.В. Надежное хранение информации в полупроводниковых запоминающих устройствах. -М.: Радио и связь, 1986.- 240 с.

49. Каган Б.М., Мкртумян И.Б. Основы эксплуатации ЭВМ: Учеб. пособие для вузов/ Под ред. Б.М. Кагана. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1991. - 590 с.

50. Коган Б.И. Экспериментальные исследования программ./Под ред. В.Л.Каткова - М.: Наука, 1988.- 183 с.

51. Архангельский Б.В., Черняховский В.В. Поиск устойчивых ошибок в программах.- М.: Радио и связь, 1989.-240с.

52. Майоров С.А., Новиков Г.И. Структура электронных вычислительных машин. - Л.: Машиностроение. Ленинградское отд-ние, 1979. - 384 с.

53. Танненбаум Э. Многоуровневая организация ЭВМ: Пер. с англ. - М.: Мир, 1979. - 548 с.

54. Чу Я. Организация ЭВМ и программирование: Пер. с англ. - М.: Мир, 1975. - 592 с.

55. Мячев A.A., Степанов В.Н. Персональные ЭВМ и микроЭВМ. Основы организации: Справочник. - М.: Радио и связь, 1991. - 318 с.

56. Алагич С., Арбиб М. Проектирование корректных структурных программ: Пер. с англ. - М.: Радио и связь, 1984. - 263 с.

57. Блох А.Ш. Граф-схемы и алгоритмы. - Минск: Вышейшая школа, 1987.- 143 с.

58. Ван Тассел Д. Стиль, разработка, эффективность, отладка и испытание программ: Пер. с англ. - М.: Мир, 1981. -320 с.

59. Вирт Н. Алгоритмы+структуры данных=программы: Пер. с англ. - 2-е изд.- М.: Мир, 1985. - 406 с.

60. Дал. У., Дейкстра Э., Хоор К. Структурное программирование: Пер. с англ. - М.: Мир, 1975. - 278 с.

61. Кинг Д. Создание эффективного программного обеспечения: Пер. с англ. - М.: Мир, 1991.- 287 с.

62. Андерсон Р. Доказательство правильности программ: Пер. с англ.- М.: Мир, 1982.- 168 с.

63. Логика и компьютер: моделирование рассуждений и проверка правильности программ/ Н.А.Алешина, А.М.Анисов и др. -М.: Наука, 1990. - 238 с.

64. Непомнящий В.А., Рякин О.М. Прикладные методы верификации программ. - М.: Радио и связь, 1988.- 256 с.

65. Словарь по кибернетике /Под ред. В.С.Михалевича.-2-е изд.- К.:Гл. ред. УСЭ им. М.П.Бажана, 1989.- 751 с.

66. Ильин A.C., Скориков Г.Я. Эффективность структур вычислительных систем //Электронное моделирование. - 1988. -Т.10, N 6. - С. 23-25.

67. Бессонов A.A. Прогнозирование характеристик надежности автоматических систем. - Л.: Энергия, Ленингр. отд-ие, 1971.- 151 с.

68. Вопросы математической теории надежности/ Под ред. Б.В.Гнеденко. - М.: Радио и связь, 1983. 376 с.

69. Коваленко И.Н., Кузнецов И.Ю. Методы расчета высоконадежных систем. - М.: Радио и связь, 1988. - 175 с.

70. Левин В.И. Логическая теория надежности сложных систем. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 129 с.

71. Патент ГДР N272725 МКИ4 G11 С 7/00 Способ управления ЗУ для утроения числа обращений к нему при считывании данных.

72. Блейхут Р. Теория и практика кодов, корректирующих ошибки: Пер. с англ. - М.: Мир, 1986. - 576 с.

73. Бояринов И.М. Помехоустойчивое кодирование числовой информации. - М.: Наука, 1983. - 193 с.

74. Кларк Дж. мл., Кейн Дж. Кодирование с исправлением ошибок в системах цифровой связи: Пер. с англ. Вып. 28. - М. Радио и связь, 1987. - 392 с.

75. Питерсон У., Уэлдон Э. Коды, исправляющие ошибки: Пер. с англ. - М.: Мир, 1976.- 594 с.

76. А.С.1547035 СССР, МКИ4 G 11С29/00, Запоминающее устройство / П.П.Урбанович, С.А.Майоров.

77. А.С.1554030 СССР, МКИ4 G 11С29/00, Оперативное запоминающее устройство /Московский инженерно физический институт

78. Гудман С., Хитедниеми Н. Введение в разработку и анализ алгоритмов: Пер. с англ. - М.: Мир, 1981.- 368 с.

79. Защита программного обеспечения / Под ред. Гроувера: Пер. с англ. - М.: Мир, 1992.- 286 с.

80. Фокс Дж. Программное обеспечение и его разработка: Пер. с англ. - М.: Мир, 1985. - 368 с.

81. Бутаков Е.А. Методы создания качественного программного обеспечения ЭВМ.- М.: Энергоатомиздат, 1984.254 с.

82. Шевкопляс Б.В. Микропроцессорные структуры. Инженерные решения. Дополнение первое: Справочник - М.: Радио и связь, 1993.- 256 с.

83. Шевкопляс Б.В. Микропроцессорные структуры. Инженерные решения: Справочник - 2-е изд. перераб. и доп.. -М.: Радио и связь, 1990.- 512 с.

84. Describing software design methodologies. Sommerville I., Welland R., Beer S. //Coraput. J., 1987, N2, p. 128-133.

85. Defensive programming simplifies program maintanance //EDN, 1986, August, p.157-160.

86. Lehman J.A. Special feature: Program design and rhetoric //IEEE, 1986, May, p.71-73.

87. Software maintenance criteria for small microprocessor-based sistems Paul P.Howley, Jr. and Gordon I.Reimer //IEEE AES Magazine, 1986, November, p. 16-20.

88. Корженевич Ю.В., Кобайло А.А. Синтез вычислительных структур/Под ред. В.А.Птичкина.- Мн.: Наука и техника, 1989.- 216 с.

89. Угрюмов Е.П. Проектирование элементов и узлов ЭВМ: Учеб. пособие.- М.: Высш.шк., 1987.- 318 с.

90. Букреев И.Н. и др. Микроэлектронные схемы цифровых устройств.- 3-е изд., перераб. и доп./ И.Н.Букреев, В.И.Горячев, Б.М.Мансуров.- М.: Радио и связь, 1990.- 416 с.

91. Ope 0. Теория графов /Пер. с англ. под ред. Н.Н.Воробьева. - М.: Наука, 1968.- 352 с.

92. Уилсон Р. Введение в теорию графов /Пер. с англ. под ред. Г.П.Гаврилова.- М.: Мир, 1977.- 208 с.

93. Лазарев В.Г., Пийль Е.И. Синтез управляющих автоматов.- М.: Энергия, 1970.- 400 с.

94. Кейджян Г.А. Прогнозирование надежности микроэлектронной аппаратуры на основе БИС.- М.: Радио и связь, 1987.- 152 с.

95. Справочник по цифровой вычислительной технике . Под ред Б.Н.Малиновского.- Киев: Техн1ка, 1980.- 320 с.

96. Гнеденко Б.В. Курс теории вероятностей.- М.: Наука, 1965.- 400 с.

97. Микропроцессорные средства производственных систем / В.Н.Алексеев, А.М.Коновалов, В.Г.Колосов и др.; Под общ. ред. В.Г.Колосова.- Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1988.- 287 с.

98. Гальперин М.В. Практическая схемотехника в промышленной автоматике.- М.: Энергоатомиздат, 1987.- 320 с.

99. Схемотехника БИС постоянных запоминающих устройств. /О.А.Петросян, И.Я.Козырь, Л.А.Коледов, Ю.И.Щетинин.- М.: Радио и связь, 1987.- 304 с.

100. Однокристальные микроЭВМ / А.В.Боборыкин, Г.П.Липовецкий и др.- М.: МИКАП, 1994.- 400 с.

101. Сташин В.В., Урусов A.B., Мологонцева О.Ф. Проектирование цифровых устройств на однокристальных микроконтроллерах.- М.: Энергоатомиздат, 1990.- 224 с.

102. Микропроцессоры и микропроцессорные комплекты интегральных микросхем. В 2 т. Справочник.- М.: Радио и связь, 1988.-368 с.

103. Using Software Design Tecniques to Maximize Z8 System Noise Immunity //The Z8 Application Note Handbook.

104. Интегральная микросхема KM1801BM2. Техническое описание. ЩИЗ.480.128 ТО

105. Лин В. PDP-11 и VAX-11 архитектура ЭВМ и программирование на языке ассемблера: Пер. с англ.-М.: Радио и связь, 1989.-316 с.

106. Сингер М. Мини-ЭВМ PDP-11: Программирование на языке ассемблера и организация машины: Пер с англ.- Ь.: Мир, 1984.- 272 с.

107. Баазе С. Ассемблер миниЭВМ VAX-11: Пер. с англ.-М.: Финансы и статистика, 1988.-412 с.

108. Сибеста Р. Структурное программирование на языке ассемблера ЭВМ VAX-11.: Пер. с англ.-М.: Мир, 1988.-536 с.

109. Гуртовцев А.Л., Гудыменко C.B. Программы для микропроцессоров.- Мн.: Высш. шк., 1989.- 352 с.