Програмовані логічні контролери з вбудованими засобами тестового та функціонального діагностування - Автореферат

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук Програмовані логічні контролери з вбудованими засобами тестового та функціонального діагностуванняРобота виконана на кафедрі автоматики та управління в технічних системах Національного технічного університету “Харківський політехнічний інститут” Міністерства освіти і науки України м. Науковий керівник: доктор технічних наук, професор, Дербунович Леонід Вікторович, Національний технічний університет “Харківський політехнічний інститут”, професор кафедри автоматики та управління в технічних системах. Захист відбудеться 30 жовтня 2007 р. о 1400 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.050.14 в Національному технічному університеті “Харківський політехнічний інститут” за адресою 61002, м. З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного технічного університету “Харківський політехнічний інститут”.Розвиток субмікронних технологій і масове промислове застосування мікропроцесорів, мікроконтролерів, програмованих логічних інтегральних схем (ПЛІС), можливість розміщення на одному кристалі до 109 транзисторів, підвищення тактової частоти роботи електронних елементів до 1ч5 ГГЦ, дозволяють перейти до створення систем на одному кристалі (СОК) або печатній платі, які володіють принципово новими архітектурними і функціональними характеристиками: самоорганізацією, реконфігурацією, штучним інтелектом. Використовування ПЛК для управління складними обєктами, помилки в управлінні якими недопустимі, спричиняє за собою необхідність рішення задач забезпечення необхідного рівня надійності, працездатності, продуктивності і швидкої адаптації до класу вирішуваних задач. Аналіз причин відмов систем управління, побудованих на сучасній мікропроцесорній базі і функціонуючих у виробничих умовах, показує, що інтенсивність відмов системи в значній мірі визначається впливом нестійких перемежаючих несправностей (ПН) і збоїв. Ефективність вбудованих засобів діагностування підвищується, якщо самі засоби контролю самоперевіряються або легко тестується правильність їх функціонування. Розробка основних положень роботи здійснювалася відповідно до планів НДР і програм, що виконуються на кафедрі автоматики і управління в технічних системах НТУ “ХПІ”, а саме: “Розробка методик оптимального управління станом динамічних систем в умовах невизначеності” план НДР МОН України (№ ДР 0101U001691); “Співзвуччя” пошукова тема НАН України “Розробка комплексів мікропроцесорних технічних засобів контролю і регулювання рівня розплаву при вирощуванні ЩГК”, (№ ДР 0101U006612), “Темп” пошукова тема НАН України “Розробка нової системи та алгоритмів автоматизованого управління вирощуванням великогабаритних кристалів”, (№ ДР 0103U003476), де здобувач був виконавцем окремих етапів.У вступі розкрита актуальність теми дисертаційної роботи, формулюється мета і задачі дослідження, приводяться наукова новизна і практична цінність отриманих результатів, стисло характеризується зміст дисертації.Для організації діагностичних експериментів в паралельних ПЛК, що складаються з n процесорних модулів, представлених множиною M = {m1,m2…, mn}і кожний модуль mi I M має тестові інтерфейсні звязки (ТІС) з деякою підмножиною M, запропоновано використовувати графову ПМЧ модель системи. Передбачається, що в системі з n модулів може бути t несправних, з яких tp модулів мають нестійкі несправності, крім того допускається, що в системі присутні S несправних ТІС. Система M з n процесорних модулів є оптимально t/tp - S - діагностуємою, якщо кожний модуль MIIM перевіряється k модулями і аналізується: 1) k = (t s 1 ) синдромів для випадку t/tp - S - діагностуємості; Перший випадок відповідає організації діагностичного експерименту, що дозволяє знайти t несправних модулів, серед яких tp модулів містять перемежаючі несправності і S несправних ТІС; в другому випадку - t несправних модулів з константними несправностями і S несправних ТІС в системі. Показано, що якщо схема реалізуюча функцію ѓ(x1 , x2 ,…, xn) є частково однорідною, то несправності константного типу довільної кратності на вхідних полюсах схеми і одиночні константні несправності на всіх її внутрішніх зєднаннях виявляються шляхом перевірки двох спектральних коефіцієнтів функції ѓ - синдромів r0 і rб, де r0 - число одиничних значень функції, rб - спектральний коефіцієнт Уолша, що характеризує міру кореляції функції ѓ з сумою по mod2 всіх змінних (x1 , x2 ,…, xn).Клітка структури помножувача складається з повного однорозрядного суматора, схеми “AND” і має 4 входи. Для перевірки виконання умов транспортування несправностей на спостережувані виходи помножувача використовувалися їх моделі на мові VHDL. Аналіз результатів моделювання показує, що для розглянутих структур паралельних помножувачів відсутність 100% покриття несправностей обумовлена обмеженням рівня керованості окремих внутрішніх кліток помножувача.

Основний зміст роботи