![]() Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву ![]() Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Отказоустойчивость микропроцессорных систем
Основные принципы и мероприятия
Отказоустойчивость и надежность микропроцессорных систем обеспечиваются комплексным применением технических средств и организационных мероприятий. К техническим средствам следует отнести комплектующие изделия с соответствующими техническими характеристиками: температурной и электрической устойчивостью. К организационным мероприятиям следует отнести комплекс мероприятий, осуществляемых на стадии проектирования структурных схемных решений и алгоритмов функционирования. Основными принципами повышения надежности систем являются: разбиение на части, резервирование и их сочетание. Каждый из используемых принципов обладает как достоинствами, так и недостатками, которые постоянно переоцениваются в соответствии с текущим положением в развитии науки и техники. Первым принципом повышения надежности является разбиение системы на отдельные узлы, по возможности, функционирующие самостоятельно (независимо друг от друга). Это позволяет избежать отказа всей системы в целом при частичном отказе одного или нескольких узлов. Особенно наглядно это проявляется в больших и сложных системах, где при правильном проектировании удается ликвидировать негативное влияние отказавшей части системы на остальные и продолжать работу с пониженными ресурсами (снижение производительности или числа каналов контроля параметров, управления и регулирования). Разбиение системы может рассматриваться как на аппаратном, так и на программном уровне. Однако при этом следует особое внимание уделять взаимодействию частей для обеспечения общих функций системы. На аппаратном уровне дополнительно к разбиению на части используют принцип резервирования: дублирование и даже утроение (для наиболее ответственных систем). На программном уровне настоятельно рекомендуется (а для большинства применений регламентируется) использование принципа многозадачности. В наибольшей степени этому отвечают так называемые операционные системы реального времени, ставшие стандартом для промышленного применения.
Пример бортовой вычислительной системы
Рассмотрим в качестве примера бортовую вычислительную систему [9] (рис. 31), разработанную на основе унифицированных устройств промышленной автоматики (процессоров MicroPC) с использованием следующих основных принципов:
- архитектура вычислительной системы является распределенной с резервированием аппаратными средствами; - отказоустойчивый бортовой компьютер реализуется на основе MicroPC; - встраиваемый в систему контроллер выполнен на СБИС микроконтроллера; - объединение систем осуществляется через локальную сеть на базе интерфейса RS-485; - используются индивидуальная конструктивная защита и стойкие комплектующие; - вычисления автоматически возобновляются после сбоев; - модифицированное программное обеспечение синхронизирует работу компьютера и встроенных контроллеров в рамках единого временного цикла.
Отказоустойчивый бортовой компьютер (рис. 32) компонуется из трех одинаковых комплектов, объединенных внутренней кабельной сетью, использующей встроенные каналы LPT. Каждый комплект состоит из процессорной платы, системного узла и узла питания. В системном узле реализованы: - мультиплексор каналов LPT для обеспечения обмена между комплектами; - устройство поддержки отказоустойчивости; - мультиплексор требований прерываний; - устройство приема/выдачи сигналов системной синхронизации. Узел питания включает: - модули и преобразователи питания; - фильтры и устройства защиты от короткого замыкания в нагрузке; - датчики («питание в норме»). Всеми комплектами, как правило, выполняется одинаковая программа, синхронизируемая по внешним синхросигналам, однако выдавать информацию в сеть абонентам может только один из комплектов – ведущий. Остальные блокируются аппаратно. Выбор комплекта ведущим осуществляется системным программным обеспечением в результате: - - взаимного тестирования; - обработки текущей информации; - сохранности информации в ЗУ; - оценки другими комплектами выдаваемой ведущим информации при «подслушивании»; - сравнения информации, принятой разными комплектами; - повторного просчета или просчета по другой программе. Все перечисленные факторы влияют на формирование слова состояния отказоустойчивого компьютера и анализируются устройствами поддержки отказоустойчивости в каждом комплекте.
В случае обнаружения сбоев или отказов «ведущим» назначается другой комплект, а для отказавшего начинает выполняться программа реабилитации: восстановление хода вычислений, восстановление искажений в системных или целевых программах, перезагрузка программ. При обнаружении аварийной ситуации по питанию соответствующая схема защиты отключает его на несколько секунд, после чего автоматически делается попытка восстановления. Целевые системы общаются с отказоустойчивым бортовым компьютером (ОБК) и другими абонентами с помощью встраиваемых контроллеров и дублированных каналов (RS-485) обмена информацией. Каждый комплект может принимать информацию с двух других каналов, обеспечивая режим «подслушивания» для оценки достоверности. Выдавать информацию может только один – ведущий. В процессе работы системы обеспечивается постоянное выполнение фоновых и технологических тестов.
Примеры использования МПС в судовой электроэнергетике
В соответствии с требованиями Регистра Морского судоходства в настоящее время все современные суда должны оснащаться системами автоматизации технических средств. Общая тенденция автоматизации судов заключается в оснащении их бортовыми управляющими вычислительными комплексами на основе МПС с использованием принципов: - интеграции, т. е. объединения или поглощения одних систем другими; - локализации, т. е. выделения ресурсов систем в локальные системы, максимально приближая их к объектам. Использование этих принципов позволяет создавать иерархические распределенные интегрированные системы, применяемые на современных судах [10]. В системах управления судовыми установками и механизмами МПС используются для контроля их работы, оптимизации режимов, в том числе подготовки и подачи топлива, воздуха, воды и смазочных материалов. Эти системы постоянно контролируют процессы в электроэнергетических комплексах, анализируют тенденции в изменении режимов, дают рекомендации по предупреждению аварий и выполняют аварийные переключения.
|
|||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-02-05; просмотров: 339; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.191.195.158 (0.011 с.) |