автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.12, диссертация на тему:Системотехнический анализ и синтез при проектировании и технической диагностике интегрированных распределенных систем

РГ6 од

? 9 МАЙ 1995

ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕГСИТЕТ

На правах рукописи

ЮРОЧКИН Анатолия Геннадьевич

СИСТЕМОТЕХНИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ И СИНТЕЗ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ И ТЕХНИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКЕ ИНТЕГРИРОВАННЫХ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ СИСТЕМ

Специальность: 05.13.12 - Системы автоматизации проектирования

*05.13.07 - Азтом&пшщи технологических процессоз п производств (промышленность)

ДИССЕРТАЦИЯ на соисхакме ученой степени доктора технических наук в форме научного доклада

ВерокЕЯ 1595

Работа выполнена » Воронежском государственной техническом

университете

Офицналышс оппоненты • д.т.н., профессор, зздяувсиный

дгзтевь наука и -гсхшвяг Еатнща Д. И.

Д.Т.Н., профессор, лауреат Госудгрсто* вой премия Доирачет В. Г.

Д.Т.Н., профессор, лауреат Госудгрсгвси-нов прешш Норенхов 13. П.

Ведущая организация - Российский НИН (шфориациошшх систем, г. Москва

Защита состоится " 28 " щош 1595 г. в 14 чйсоз ца заседшши диссертйщюнного Совета Д 053.81.02 при Воронежском государстоишоы технической университете по адресу: 394026 , г. Вороне», Мосхопский проспехт, 14.

С дисерпщией и шц;з научного доклад иохзт озкекештлз р библиотеке университета.

Диосерт&ция с саде научного доелздз ¿¡Щ 1$Э5г,

Ученый секретарь ' диссертационного совета, д-р техн. наук, профессор, академик РАЕН //¿г Я.ОЛьеошзч

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Арушидш» темы. Современный этап научно-технического прогресса в сферах производства и управления характеризуется внедрением компьютерных технологий, определяющих увеличение интеграции всех типов механизированного » автоматизированного оборудования: автоматизированных систем проектирования, систем управления технологическими процессам«, устройств автоматической межоперационной передачи технологических объектов, роботов, автоматизированных испытательных комплексов контроля н диагностики. Растущая функциональная сложность в лой сфере порождает необходимость передачи и обработки больших информационных потоков. Особо необходимо отметить перенесение "центра тяжести" работ по информатизации с федерального на региональный уровень. Создание и развитие информационных, информационно-вычислительных и автоматизированных систем и сетей региона имеет социальное, экономическое, Организационно-правовое и другие значения. Однородность в построении отдельных компонентов больших систем, базирующихся на зтах технологиях, приводит к возможности объединения распределенных объектов. При этом функции объединения и поддержания целосгносга выполняют потоки элементов, связывающие компоненты интегрированной системы. Проектирование и управление интегрированными распределенными системам» требуют принятия рациональных решений как на глобальном, так и локальных уровнях. В настоящее время применение автоматизированных средств в основном «ацелено на локальные уровни а меньше касается урог.ия системы »целом.

Главиаяпроблема автоматизированного проектирования интегрированных распределенных систем на верхнем уровне связана с обеспечением их целостности в двух аспектах; при распределении потоков элементов между компонентами системы п адекватны» отражением жизненного цикла из этапах рз-фаботки И функционирования. Методологической основой решения указанной проблемы ягуепотся системотехнический анализ и сшггез, а средствами - методы САПР и технической диагностики. ■ ' ;

Актуальность «мы определяется необходимостью эффективного взаимодействия связей между объектами различной природы на основе оптимального построения интегрированных распределенных систем, базирующихся на компьютерных технологиях, за счет обеспечения рационального объелшгенмлг «ом|гаие«пш путем целостного представления системы на этапе разработки средствам» автоматизированного проектирования, а на этапе функционирования - с использованием средств технической диагностики.

Работа выполнена п соответствии с планом новой техники научно-производственного объединения "Электроника" (завода "Процессор") ко разделу Ш "Сошанне и внедрение, модернизация специальною технологического. контролыю-пзмерптелыюго оборудопзиия . иеио.1ьз>е-

мого при автоматизации и механизации договорной НИР "Корона" -"Исследование технических средств и выбор методов проведения внутрисхемного контроля устройств" , является частью комплексно- • целевых мероприятий ло информационному обеспечению предпринимательства в рамках Федеральной и областной программ государственной поддержки малого предпринимательства и Российской Федерации на 1994-1995 годы, одобренной постановлением Правительства РФ от 29 апреля 1994 т. № 409 <собракие законодательства РФ 1994, №3, 213 с.); " Программой информатизации органов управления воронежской области " от 10 января 1995 года и соответствует одному нз основных научных направлений Воронежского государственного технического университета "Разработка САПР и автоматизация производства".

Цель Ц.задача всшившии. Целью работы яшыется создание интегрированных распределенных систем как объектов проектирования и технической диагностики и разработка комплекса методов, моделей, алгоритмов и программных средств системотехнического анализа и синтеза, обеспечивающих целостность жизненного цикла при автоматизации их создания и функционирования.

Для достижения цели с работе решаются следующие задачи исследования:

исследование основных признаков интегрированных систем с распределенными материальными и информационными потоками и формирование принципов системотехнического анализа и синтеза их проектирования и эффективного функционирования;

разработка математического обеспечения автоматизированного системотехнического анализа и синтеза в форме V аелей и алгоритмов рационального выбора состава оборудования интегрированных распределенных систем;

построение системы обеспечения целостности жизненного цикла интегрированных распределенных систем на этапе их функционирования с применением средств самодиагностики и автоматического тестового контроля комплекса средств вычислительной техники (СВТ);

формирование базы данных и.элементов прикладного программного обеспечения для автоматизации тестового контроля;

рациональная организация автоматизированного производства СВТ на базе математического обеспечения автоматизированного проектирования интегрированных распределенных систем; о

применение разработанных методов системотехнического анализа и синтеза при создании информационно-телекоммуникационной системы ортнов управления и оценка ее эффективности.

Методы ис^дорадия. В работе используются методы системного анализа, исследования операций, оптимизации, теории марковских цепей, статистических сетей, принципы организации информационного и программного обеспечения локальных вычислительных сисгем.Проводятся экспериментальные исследования на примере автоматизированной системы производства С ВТ и информационно-телекоммуникационных систем органов управления.

Натчпая яовизпа. В диссертации получены следующие основные результаты,' которые выносятся на защиту и характеризуются научной новизной:

принципы системотехнического анализа и синтеза, которые в отличие от традиционных обеспечивают целостность использования средств автоматизированного проектирования и технической диагностики на этапах разработки и функционирования интегрированных распределенных систем;

процедуры системотехнического анализа и синтеза состава оборудования интегрированных распределенных систем, отличающиеся математическими приемами преобразования исходной информации при многоэтапном решении прямой и двойственной задач линейного программирования и рациональном выборе на множестве доминирующих вариантов с учетом вероятностных характеристик;

предложен новый метод обеспечения целостности жизненного цикла интегрированных распределенных с стем на этапе функционирования, заключающийся в комплексировании средств самодиагностики и автоматического тестового контроля с целью повышения управляемости и наблюдаемости внутренних узлов оборудования; у

структура базы данных и элементы прикладного программного обеспечения подсистемы автоматизированного формирования тестовых программ, которые впервые обеспечили сочетание режимов автоматической тест-генерации и диалоговой отладки средств технической диагностики;

комплекс оптимизационных моделей и алгоритмов автоматизированного проектирования интегрированных систем производства СВТ с использованием более эффективного, в сравнении с известным, способа декомпозиции на типовые компоненты при системотехническом анализе и агрегации при решении задач структурного синтеза;

разработана принципиально новая струь.ура интегрированной информационно-телекоммуникационной системы органов управления, эффективность которой обеспечена за счет ее рационального сегментирования и блочного построения локальных БД с использованием методов системотехнического анализа и синтеза

Практическая ценность. Созданное программно-методическое обеспечение системотехнического анализа и синтеза обеспечило проектирование и техническую диагностику как автоматизированного производства' . СВТ, так и интегрированных информационных систем. Реализованные математические приемы и вычислительные процедуры моделирования и оптимизации автоматизированного контроля предназначены для конкретного производства СВТ. Структурно-алгоритмические решения нашли применение при создании программных средств генерации и отладки тестовых программ технической диагностики. Разработаное специализированное оборудование позволило совместно с другими серийно-выпускаемыми СВТ создать оригинальную структуру комплекса технических средств автоматизированного производства. Разработанная методика контроля СВТ реализована в производстве мнкроЭВМ. Созданная глобальная информационно-телекоммуникационная сеть Воронежской области обеспечила обмен речевой, факсимильной и цифровой информацией о состоянии экономической и производственной деятельности в регионе между органами административного управления, включающая 32 района и города Воронежской области. В результате произведено структурирование номенклатуры баз данных, расширение возможностей имеющихся каналов связи за счет оптимизации оборудования, находящегося в сети.

Рмдаапвя и РИСДРСВНЕ РШДттот.РаЕоты Научные результаты нашли отражение в материалах НИР и ОКР, проводимых в рамках плана новой техники НПО "Электроника", где автор участвует в лице главного конструктора или заместителя главного конструктора по технологии: "КЛИМАТ VIII" Разработка стенда электротермотренировки контроллеров Ш1СШНИК устройств ЭВМ;" КОРОНА" Исследова"ие и разработка технических средств и выбор методов проведения внутрисхемного контроля устройств; " КАЮТА I " Разработка 32-х разрядной ЭВМ; "КЛИМАТ X" Разработка стенда электротермотренировки процессорных устройств ЭВМ ; "КЛИМАТ ХГ Разработка стенда проверки динамического функционирования устройств СВТ; "КАНОЭ Г Разработка быстродействующей 16-ти разрядной микроЭВМ с СОЗУ; "КИПАРИС" Исслс ювание возможности создания 32-х разрядной ПЭВМ.

В рамках профаммы информатизации Воронежской области научные результаты нашли отражение в техническом проекте создания информационно-телекоммуникационной сети.

В процессе научно., работы реализованы три авторских свидетель-ста на изобретения, которые использованы при ра¡работке технических средств.

Основные положения диссертационной работы внедрены на мволе "Процессор" при создании ГПС контроля и диагностики СВТ, АООТ-"Вилеофон" при соицшин и внедрении сборочного неха нидеомшнитофо-

нов, АО "Воронежсвязьинформ" и администрации Воронежской облает» при создании и внедрении информационно-телекоммуникационной сети, Воронежском государственном техническом университете в учебном процессе по курсам "Диалоговые системы и машинная графика" и "Автоматизация проектирования робототехнических комплексов" для студентов специальностей 220300 (САПР) н 210400 (Робототехнические системы я комплексы), что подтверджено соответствующими актами внедрения с суммарным экономическим эффектом 47 миллионов 100 тысяч рублей.

Аярсбащая работа. Основные положения работы докладывались и сбсуисдались на всесоюзной конференции "Системное моделирование производства, распределения и потребления" (Москва, 1986 г.), научно-техническом семинаре "Интегрированные производственные комплексы в радиоэлектронике и приборостроении" (Ленинград, 1986г.), VIII научно-технической республиканской конференции молодых ученых Дагестана "Автоматизация производства и непельзезгшиг средств вычислительной техники в народном хозяйстве" (Мгхгчхгзд 1933г.), Всесоюзной школе-семянаре молодых ученых и специалистов "Актуальные проблемы создания интеллектуальных САПР РЭА и СБИС* (Воронеж, 1989г.), отраслевой конференции "Современное состояние и перспективы развития технологического контрольно-измерительного и испытательного оборудования" (Москва, 1986г.), территориальной научно-практической конференции Теория и практика современной организации производства в ГПС и РТК" (Воронеж, 1987г.), на ссвещанг.и-семинаре молодых ученых и специалистов "Интегрированные САПР в ГПС" (Воронеж, 1988г.), научно-техническом семинаре "Системное проектирование ГПС (Владимир), научно-технической конференции "Автоматизация конструкторского проектирования РЭА и ЭбА" (Пенза, 1988г.), Республиканской научно-технической конференции "Автоматизация контроля вычислительных устройств » систем" (Винница, 1988г.), Всесоюзной конференции " Моделирование САПР азгоматазпрованных систем иаучнмх исследований и Г АЛ" (Тамбов, 1989г.), Всесоюзном совещании-семинаре "Разработка и оптимизация САПР и Г АЛ изделий электронной техники на базе высокопроизводительных M1ÍHH О микроЭВМ * (Воронеж, 1989г.), Всесоюзной школе-семинаре "Методы искусственного интеллекта в САПР" (Воронеж, 1990г.), Международной научно-практической конференции "Рыночные механизмы п упргвление о социальных и экономических системах" (Воронеж, 199Qr,), Всероссийском совещании-семинаре "Математическое обеспечение высоких технологий п технике, образовании и медицине ". (Воронеж, 1994г.):й др.

Основные теоретические положения, результаты и выводы по материалам работы нашли свое отражение в 51 опубликованной научной работе, а том числе н 3 книгах. *

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. ПрЕццнны системотехнического акалазз к сцлтсза нрл тшшата-зяроваином проектировании н технической дцашсэткас штгегрЕрог&кцш распределеиных систем [1,2,8,12,21,35,40,43,47}

Создание автоматизированных производств на базе 'объединения современного технологического оснащения и средств вычислительной техники (СВТ), глобальных информационно-телекоммуникационных систем управления требует формирования специальных подходов к повышению эффективности проектирования и функционирования этого класса объектов.

С позиции теории систем предложено рассматривать данный объест как интегрированную распределенную систему, под *ятсрсй поиаи&зтса совокупность локальных подсистем, объединенных в организационное целое посредством потоков элементов различной физической природы, рациональным распределением которых достигается выполнение заданных требований к показателям ее эффективности. В работе исследованы системы с двумя типами потоков: материальными »1 информационными. Первый тип потоков характерен для автоматизированного производства, второй - для больших информационных систем. Источниками и приемниками потоков элементов является оборудование интегрированных систем.

Показано, что использование системного подхода для предметно ориентированной системотехнической деятельности требует учета всего жизненного цикла интегрированной распределенной системы, включающего не только ее проектирование, но и изготовление, настройку, эксплуатацию, ремонт, модернизацию. В связи с этим системотехническое обеспечение применительно к данному классу объектов охватывает как вопросы рациональной интярации его частей, так .и вопросы обеспечения эффективного функционирования с использованием методов и средств технической диагностики.

Целостность объекта в системотехнической деятельности является центральным понятием. На его базе предложены принципы,используемые при решении системотехнических задач автоматизированного проектирования и технической диагностики.

1.1. Обеспечение целостности интегрированной системы путем ра-цяоаальаого распределения потоков элемевтоо

Распределение потоков элементов порождает наиболее характерные0 системотехнические задачи:

согласование последовательного включения единиц оборудования, перераспределение потоков элементов между параллельно работающим оборудованием или между нЬсколькими входами (выходами) одной единицы оборудования, согласование нагрузок в последовательно - параден

дельных и других сложных схемах интегрированной системы. Результаты решения задач должны обеспечить наилучшие технико-экономические показатели функционирования объекта.

Для достижения этой цели следует формализовать взаимодействие всех единиц оборудования в рамках комплекса по входным и выходным потокам; сформировать оптимизационную модель, получить численное решение задачи оптимизации. Предложены два подхода.

При первом подходе решение задачи оптимизации производится для чсей модели комплекса в целом. В условиях интегрированной системы это, как правило, приводит к рассмотрению задач большой размерности, в общем случае нелинейных. Возникают и другие проблемы: для построения и последующей корректировки модели требуется обработка больших объемов информация, имеются трудности при содержательном анализе полученных решений к их реализации для всей системы.

Другой подход основан на разделении исходной модели комплекса на модели отдельных базовых операций преобразования потоков. В этом случае размерность модели операции существенно ниже чем размерность общей модели. На их основе ^устанавливаются существенные свойства структур комплексов, полученных путем различного соединения отдельных базовых операций. Поэтому более приемлемым является второй подход.

1.2. Объсдапспие процедур спстемотехпическзго анализа в синтеза в ргкхах едияого процесса пршитпя решения

. Как показано выше особенностью исследуемого класса объектов является ориентация на оптимизационные модели распределения'потоков, предлагается поэтадная структура системотехнического анализа по есновным показателям эффективности. На каждом этапе строитЬя оптимизационная модель, которая включает альтернативные переменные, позволяющие автоматически генерировать множество перспективных-рариантов системы. В свою очередь базовая модель для каждого варианта даляется моделью оптимального синтеза, т.е. позволяет устанавливать Характеристика элементов потоков, соответствующе заданным требованиям. Последовательные переход от модели одного этапа к модели другого связан с использованием оптимальных значений ряда переменных предыдущего этапа. Таким образом единый процесс принятия решений укладывается из последовательного решения задач многовариантного анализа, обеспечивающего целостность спроектированной системы, и поэтапных задач оптимизационного синтеза, направленного на достижение рационального уровня отдельных подсистем, объединенных потоками элементов.

1.3. Адекватное отражение системотехнической целостности жизненного цикла объекта при интеграции автоматизированного проектирования н технической диагностики

Из этапов жизненного цикла системы выделено два основных проектирование и функционирование. Эффективность проектирован™ определяется использованием методов и средств САПР, функционирования -. методов и средств технической диагностики. Основным носителем информации о реализации заданных требований в проектируемом объекте является база данных САПР, а оценки уровня; выполнения этих требований при функционировании - библиотека тест-программ.

Адекватное отражение системотехнической целостности достигается централизованным обменом информации между средствами автоматизированного проектирования и технической диагностики. База данных САПР в сочетании с интерактивной системой программирования средств диагностики обеспечивает автоматизированную генерацию тест-программ, формирование информации для ремонта оборудование.

1.4. Обеспечение целостности хизаеввого цаяля иатеграроаяпгсыт распределенных систем ап этапе фувкцвойвровгзая за счет кошиексиро-паиня средств самодиагностики и тестовогакаатродя

Использование средств технической диагностики как основы эффективного функционирования интегрированных распределенных систем представляется двумя направлениями. Первое направление связано с применением методов самодиагностики на базе «строенных аппаратных средств, второе - с автоматизированным тестовым контролем на базе специального оборудования, управляемого тест-программами.

Реализация предложенных принципов достигается в рамках интегрированной системы автоматизированного проектирования и технической диагностики, структурная схема которой приведена на рис.1.

Рассмотрим реализацию верхних уровней этой схемы при решении основной задачи системотехнического анализа и синтеза - рационального выбора состава оборудования.

1. Формирование моделей в алгоритма» рацзаиаяышго вд&зра состава оборудования ютмрнрршишых р&ссредгдепоык систем [1,15,24, 25,33,34,37}

Рациональный выбор состава оборудования интегрированных распределенных систем связан с обеспечением сбалансированности между входными и выходными потоками элементов каждой подсистемы и мощностью оборудования. Пусть в состав некоторой подсистемы входит 7 типов оборудования, объединенных распределенными потоками элементов в организационное целое. При проектировании системы вы-*3 бирают определенный тип оборудования из г, -1,Н1 (/ -М) модификаций. Количество элементов входных потоков обозначим *„'"(( =1,/). выходных -х,(1 -I,/).

Рис.1. Структурная схема системотехнического анализа и синтеза

По каждому выходному потоку устанавливается минимально допустимое количество элементов выходного патока, необходимое для функционирования следующей подсистемы х"\1-1,1).

Для системотехнического-анализа связей потоков элементов интегрированной системы и мощности оборудования построена модель линейного программирования следующего вида:

Яг*-+тах, А^хйх", х^х*" , (1)

где х = .....х,.....х,) - вектор, комлогюггом которого является число элементов выходных потоков;

А, - (Ух/) - матрица коэффициентов производительности оборудования;

4 - вектор ограничений на мощность оборудовала;

£ = .....сектор удельных коэффицигнтоз, хергхтеразукказа

степень полезности элементов | - го потока ддя зффегепшного функцио-нированнл системы п целом,

Л,- (/*/)- иатрпца коэффициентов ограничений, селзашизх с пропускной способностью предшествующих подсистем,

х" - вектор характеризующий входные потоки;

- вектор минимально допустимого количества элементов выходных потоков.

Первоначально оценивается согласованность входных потоков элементов, мощности оборудования с минимально допустимым количеством элементов выходных потоков. С этой целью проведем замену переменных задачи (1)

х\ = л-, - х*"" (/ = 1,1) имеем

Я7*'тад, х'7>0, (2)

где^г,-^'" ; Ь-^^-Агх"". (3)

Если значения (3) не отрицательны (¿^¿0, ¿££0), то ресурсы распределенной системы обеспечцвщат минимально допустимый уровень выходных потоков.

Для выявления зависимости оптимального решения задачи (1) от° выбора оборудования и варианта ресурсного обеспечения предыдущих подсистем перейдем к двойственной по отношению к (2) задаче

<#)гГ,+(«ОгГ,-> rain,

g, r.ae, У, го,

И)

где ^ ). У3 =(х,+|,...,) ■ векторы двойственных перемен-

ных.

При оптимальных значениях переменных двойственной задачи (4) У,*, У," минимум целевой функции достигается путем варьирования величинами ЦчЦ в зависимости от варианта оборудования и характеристик входных потоков элементов. С этой целью введены альтернативные переменные:

. О, в противном случпе,Л=1,Я

Задача системотехнического спитеза представлена в виде много альтернативной оптимизационной модели с переменными (5), (6) и с учетом целевой функции (4):

Решением задачи (7) является множество доминирующих вариантов оборудования шггегриропгзпюЛ системы. На этом множестве окончательно задача системотехнического синтеза решается с учетом вероятностных характеристик маршрутоа элементов распределенных потоков.

Для упорядочения перебора сариантоз составляется матрица W = | И« | размериост» i = tj/4t, пах В. В матрице первые М

строк содержат варианты для Л/узлов сети. (Af + 1)-я строка содержит вариант схемы сети Р, Л/ дает помер вариадта, выбираемого на АЙ строке.Элементы матрицы определяются следующим образом:

{

1, если выбирается г,-й тип j - го оборудования; О, п противном случае, rj = t,Rp j"l,J; ( 5 )

1, сслл выбирается Л-й вариант ресурсного Zk =■ обеспечения предыдущих подсистем; (6)

Перебор ведется для всех возможных сочетаний вариантов. Вариант рассматривается, если величина

М-И

QiKltKt.....Kw ) = Ц1УГК,*Ь (9)

¡ч *

где { К() - любое сочетание индексов, К, е[1, шах

Реализация верхних уровней структурной схемы системотехнического анализа и синтеза (рис.1.) позволяет перейти к шшнш этапам, замкнутым на БД технической диагностики.

3. Оргаaaîzzzs фупзцаоггрэдлдга csxtçzssssszux

распределгвпых скстш с сскольгзгг^гга сргдзгз 11,4,5,6,16,17,33]

Для обеспечения первого направления эффективного фушсциониро-вания интегрированных распределенных систем, основными компонентами которых шляются СВТ, используется подход, основанный на разработке и применении специальных методов контролепрпгодпого проектирования встроенных аппаратных средств, повышающих управляемость и наблюдаемость внутренних узлов оборудования.

Встроенными средствами повышения контролепригодности являются сквозные сдвиговые регистры для сканирования состояний, генераторы псевдослучайных тест-кодоп, регистры сигнатурного анализа.

Сочетание этих Средств позволяет решить проблему самодиагностики СВТ.

Для схем произвольной логики при проектировании средств самодиагностики реализованы гри подхода: метод,не требующий специальной структуры схемы; метод сканирования пути; метод, основанный fia реконфигурации регистров схемы.

Реализация первого метода самодиагностики осуществляется с помощью встроенных в схему двух сдвиговых регистров с обратными связями и двух мультиплексоров, один из которых выбирает источник входных сигналов, а другой-обеспечивает коммутацию выходов схемы с сигнатурным анализатором. Полученная в режиме тестирования сигнатура сравнивается с предварительно определенным эталонным значением, в результате чего формируется признак наличия иди отсутствия неисправности.

При втором методе одновременно используется структура сканиро-е вання .пути с блоками генерации тестовых воздействий н сигнатурный анализатор. При этом осуществляется объединение ину.реннего пути сканирования с путем сканирования всех входов и выходов. Тестовые воздействия формируются генератором псевдослучайных воздействии, которые загружаются в сдвиговый регистр, образуемый элементами памптп

и

схемы, а соответствующие отклики регистрируются с помощью сигнатурного анализатора

Третий метод заключается в модификации регистров схемы таким образом, чтобы они в режиме тестирования могли выполнять функции как генератора тестовых воздействий, так я сигнатурного анализатора. Для последовательностных схем, у которых комбинационная логика не имеет независимых входного и выходного регистров, тестовые воздействия формируются не только генератором, тестовых воздействий, но и сигнатурным анализатором, что уже не может гарантировать высокую полноту проверки неисправностей. При реализации самотестирования в таких схемах предложен метод, использующий модифицированный регистр. Особенности этого регистра в теш, <гго он одновременно выполняет функции как генератора тестовых воздействий, так я сигнатурного анализатора, причем последовательность тестовых воздействий является псевдослучайной независимо от текущего ссстоянаЛг сишатурного анализатора.

Для программируемых логических матриц метод введения в исходную схему генератора тестовых воздействий и сигнатурного анализатора требует минимальных аппараты* затрат и обладает хорошими проверяющими способностями как для константных неисправностей, так и для неисправностей в узлах решено». Если последовательность тестовых воздействий имеет длину 2" , то использование этого метода для программируемых лопгееекпхиятриц (ПЛМ) с большим количеством входов может привести х неприештмо длительному времени тестирования.

Структурный метод проектирования, в котором регистрация откликов осуществится с помощью трех сигнатурных анализаторов, реализованных на основе многсвходовых сдзпговых регистров, также обеспечи-вггг исчгрпышощге тестирование. Одни ¡гз анализаторов контролирует выгоды ПЛМ, а два других - соответственно четные и нечетные разрядные шппы, обеспечногя обнаружение псех одиночных и многократных константных пенсправйрета! во входных цепях схемы.

.;- иыеоотгаГ проверяющий» способностями при минимальной длине последовательности ттетовда воздействий обладает другой структурный метод проекпфозатя. сааогге&тпруемых ПЛМ, который реализует раздельное тестпроггипе каждой матрицы « помощью трех встроенных модифицированных репюфо^ предстааляюишй собой в режиме генерации тестовых создействлй шшгозые регистры с ««линейной обратной связью. Это позволяет осуществлять поочередную активизацию каждой шины пролзкдегшя, а также контролировать вхо/. ные и выходные каскады ПЛМ. РкжмотррнныП структурный метод проектирования обеспечивает обнаружение всея одпночтгых и шнягжрагшых константных неисправностей, а теске одиночных п шюго!фатнш неисправностей в узлах решетки.- '

Расширение возможностей для обеспечения целостности жизненного цикла интегрированных распределенных систем на этапе их функционирования достигается за счет автоматического тестирования СВТ. При этом в качестве основной задачи автоматизированного системотехнического синтеза является формирование тестовых программ.

4. Построена« подсястеяш итошшцошмп) формиромши тестовых программ теншчесЕоа дгагеоспвф {1,18,22,23,26-30,32,36,42]

Как показано выше, вторым направлением обеспечения эффективного и надежного функционирования интегрированных распределенных систем является ориентация на автоматизированные средства тестового контроля. Большая часть этих средств требует подготовки специальных управляющих тестовых программ. С этой целью построена подсистема автоматизированного программирования, которая содержит средства, позволяющие, во-первых, формировать рабочие программы для тестирования в автоматическом и интерактивном режимах, во-вторых, обрабатывать статистическую информацию, необходимую для распределения программного и информационного обеспечения вычислительной сета н связи со всеми периферийными устройствами. Первая группа средств образует ряд библиотек, к которым относят: библиотеку аналоговых тестов основных аналоговых устройств, библиотеку цифровых тестов, содержащую процедуры тестирования большого числа интегральных схем, а также описания сложных и специальных компонент. Каждая из этих библиотек состоит из файлов системной, модифнкационной и пользовательской библиотек. Алгоритм функционирования библиотеки представлен на рис.2.

Наличие такого рода библиотечной структуры обусловлено постоянной необходимостью пополнения библиотек вследствие развития элементной базы, а также уменьшения времени поиска необходимых тестов при генерации тест-программы.

Файл системной библиотеки содержит наиболее полный комплект тестов и процедур существующих элементов. Ои является постоянной частью библиотеки , и в него запрещено вносить какие-либо изменения.

При генерации тест-програы.м доступ к базе данных осуществляется автоматически при выборе соответствующего ключа из страницы меню. При этом первоначально просматривается пользовательский файл. В случае его отсутствия или необнаружешш теста компонента просматривается' модифнкационный файл, затем - системный. Перед вводом в тест-программу библиотечны:" тест просматривается в режиме редактирования для исправления синтаксических ошибок и по завершении просмотра ав-с тематически вносится в определенную секцию программы. Таким образом, система управления базой данных (библиотеками) позволяет использовать кйк пакетный, так и интерактивный режим. Наличке служебных программ (утилит) предоставляет пользователю возможность при минимальных усилиях формировать новые тест-процедуры библиотек, под-

держивать их и управлять ими , а также обеспечивает одновременный доступ к библиотекам различных пользователей.

Рис.2. Алгоритм функционирования библиотеки.

Генерация новых автоматических программ (ТП) обеспечивается набором прикладных пакетов программ, составляющих специальное программное обеспечение., В его состав входят, пакеты подготовки программ, автозащиты, цифрового сетевого процессора, генератор базы данных. Их

взаимодействие определяет структуру автоматической тест-генерации ТП (рис.3). Отработка разрабатываемой ТП каждым пакетом является определенным этапом автоматической тест генерации и соответствует общим требованиям. Для современных генераторов ТП характерны два метода их создания. '

Рис.З.Стругоура автоматической тест-генерации с использованием прикладных пакетов

(РОС- файл описания схемы; РФ- рабочий файл; ЦОС- файл о цифровых взаимосвязей; Ф А П - файл аналоговой тест-программы;Б Ц П - файл цифровой тест-программы; Б Н К -. библиотека неизвестных компонентов; Б А Т - библиотека аналоговых тестов; Б Ц Т -'библиотека цифровых тестов; Ф С - файл сообщений.

Первый метод представляет собой непосредственное написание операторов языка программарованкя высокого уровня на базе пакета псдготовки програим, использование которого определяет начальный этап автоматической тест-генерации.

Второй метод создания ТП основан на использовании в качестве исходной информаття файла описания схемы в виде взаимосвязей мехту коипонентамл. Оа является' более универсальным, поскольку не требует от программиста тспного гыания гантаксиса и формата операторов языка пррграммирсзашгз. Крои® того, последовательная обработка генерируемой тест-врт^рааны прикладными "пакетами осуществляется автоматически с псмо'лыо форгпгруеыын на каждом этапе промежуточных файлов. Эт".нп .'гя:?ргцяа предусматривают работу пакетов ге-

иерптора бага Д2Шп.!Х, антозащиты, цифрового сетевого процессзра, прсгрпммп спг.спггсл схгиц. Отдельным этапом является объединение аяло, гойой я цгфрстей гсстей программы, поскольку для уменьшения времени создащм ТП данный метод автоматической тест-генершнш разработан с учгТС'Лгрсбонашгй независимой (параллельной) обработки аналоговой н цифровой ТП.

Программное обеспечение включает средства диалогового режима и отладки прлучениой тест-программы. Режим отладки основан на таких диалоговых элементах, как вывод на экран идентификатора элемента и предполагаемого дефекта: Запрос о-начале работы универсального пробника; вывод на печать параметров теста и ввод новых; загрузка и редак -тпроЕшше секций тест-программыи т.д.

Озвокупностъ библиотек, средств автоматической тест-генерации и диалоговой отладки позволяет решить задачу системотехнического синтеза комплекса тестового контроля на этапе функционировали!! интефиро-ванных распределенных систем.

5. Автоматизация проектерозапяя нитегрировапиых систем производства СВТ пз ослопе оптамявьяог» распределения материальных потоков Ц, 2,7,9,10,13,14,19,20,33,39,41]

Рассмотрим применение разработанных средств автоматизированного проектирования для двух комплексов пронзит четва СВТ, наиболее характерных как интегрированные распределенные системы: контроля 'а сборки. .

Состав интегрированной системы контроля определяется следующим множеством технологических операций

с>

где В - внутрисхемный контроль; <1\ - первый функциональный контроль,

Фк1- функциональный контроль после элекгротермотренировки (ЭТТ); Фк - функциональный контроль после приработки; Ф^ - функциональный контроль на прнемо- сдаточных кспыгашх (ПСИ); <ФЯ - диагностический функциональный контроль; Р- ремонт. Операции функционального контроля Ф^ и Фя могут бытьсоЕысщены на одном оборудовании.

Показано, что в основе возможностей схем организации участка контроля и диагностики лежат три наиболее распространенные структуры распределенных материальных потоков элементов технологических комплексов (ТК): последовательная (рнс.4,а), параллельная (рис.4,б), с шунтированием (с реверсом, рис.4,в). а) ш)

х»,

*вог

*<>' Т I*»

Xpi

lXeai

Xauri

б)

Xgy

*выл

Xpf

*8ad

ЧЗ-& Xp3

Xh»

Хрг

р Хрз В

х»

Xscjrf Хвмг»

Хвш

Рис.4.Схема распределения материальных потоков технологических комплексов с последовательной (а), параллельной структурой (б) и с шунтированием /^

Для решения задачи рационального распределения материальных потоков в соответствии с принципами системотехнического анализа и синтеза проведем декомпозицию этих ТК на ряд базовых технолотческих операций - простую, сходящегося (TOC) и расходящегося (ТОР) типов и сформируем оптимизационные модели для отдельных операций , а затем для ТК в целом. В случае последовательной структуры участок пнутрисхемных тестеров является, с одной стороны, технологической операцией сходящегося типа с входными потоками объектов производства Хвх и ХР1 и выходным - Хвсх , а с другой - расходящегося с входным - Хвх и выходными потоками Х„сх и Хрз ; участок функциональных тестеров-

технологической операцией расходящегося типа с входным X,** и выходными потоками Хщ, и Хр} ; участок автоматизированных ремонтных станций - технологической операцией сходящегося типа с входными 11 Хр] и выходными потоками Хр!.

Технологический комплекс с параллельной структурой (рис.4,6) представляется в виде базовых технологических операций следующим образом: участок функциональных тестеров является, с одной стороны, технологической операцией расходящегося типа с входным Хп и выходными потоками Хр| и Хвоц , я с другой - расходящегося типа с входным Хвсхз н выходными потокам» Х^ й Хрц участок внутрисхемных тестеров - технологической операцией расходящегося типа с входным Хкх| и выходными потоками Хеых) н Хр2 , а также входным Хр4 н выходными потоками Хр1 , Хвоа ; участок еэтомахизированных ремонтных станин^ -простой операцией, преобразующей поток ХР1 в Хр« и Хрг в Хрз . Для ТК^ с шунтированием <рнс.4,в) декомпозиция имеет вид: участок фупкшю-' нальных тестеров (типа "прошел - не прошел*) представляется технологической операцией расходящегося тапз с входным Хах и выходными потокам« Хпсх!, Х^ ; 5"*?сток внутрисхемных тестероз - расходящейся технологической операцией с входным ХИ и выходными потоками ХвиХ2 ХцсХ2 и сходящейся - с входными ХСС][| , Хр2 и выходными потоками Хес.,2 ; участок автоматизированных ремонтных станций - сходящейся операцией с входными Хр2 , Хрз и выходными потоками ХР1 ; участок диагностиче-схпх функциональных тестере - расходящейся операцией с входным ХЕсх2 н выходными потоками Хеш2 . Хрз.

Таким образом, ТК - это совокупность базовых технологических операций, поэтому прежде чем переходить к построению агрегированных оптимизационных моделей следует получить соотгетст ующие экстре-ыаяыше соотношения для отдельных операций. Для технологической операции сходящегося тип." с двумя материальными потоками на входе ХЫ1 и Хгой к одним на выходе Хвых имеем:

Хвх = и! Хдцх; Хг^2 = Хп Я , (И)

где 11[ , Чг - коэффициенты, характеризующие перераспределение входных потоков;

^ + (12) Для верхних п шпишх границ

и!« <111! й и!0 ; и2" 5 и2 5 и2в. (13)

Пределы изменение' коэффициентов зависят от вероятности обнаружения дефекта прп внутрисхемном й функциональном контроле определенного типа объектов производства (ОП) на конкретном тестере. При оптимизации ТОС по переменным Хрих , и! , кроме огршшченим (12), (13),дополнительно учитываются условия, позволяющие согласован, эту сперпшто с другими в рамках ТТС

Х,ы, 2 х",х) ; из Хил ■й Х*«х2 > X вых £ Х*ЕЫХ , . (14) В качестве критерия оптимизации принята прибыль

Р = гид Х»о - С1III Хвд - С2 иг Хвн*. (15 )

Здесь Хта - цена единицы вьшвднойОП; , Сг - себестоимость единицы годных ОП. Задачу оптимизации, включающую критерии (18) и ограничения (12) - (Н), обозначим Фтое .

Для технологических операций расходящегося типа (ТОР) с одним потокам ш входе Хм и двумя на выходе Хйьо,! и Хвыхг имеем: Х^! =■ VI X«,; К^й » У2 Хи , где V] , - коэффициенты, характеризующие распределение входного потока;

(16)

V»» 5 VI Л V,»; - (17)

Условия согласования ТОР сдруппим операциями ТК записываются следующим образом: •

VI Хю £ Х*^» ; У2 Хи £ У^лва I Хвш * Х*вш1. (18)

В качестве критерия оптимизации принят» прибыль

Р-г, \^т + 22\2хт-стхп, (19)

где Ъ\ • цена единицы выходных 011; Си - себестоимость единицы входных ОП. Задачу оптимизация, включающую критерии (19) и мрани-чение (16) и (18), обозначим Фтор.

Задачу системной оптимизации ТК сформулируем на множестве Ф задач Фтсс и Ф^ ■ Сбалансировать технологические операции удается путем поиска компромисса оптимальных решений локальных задан за счет изменения структуры комплекса, типа технических средств, номенклатуры и объемов выпуска ОП. Каждой структуре ТК соответствует определенное множество Ф:

последователь« ой

Ф- (ФГ.;. ФЕ. >; (20)

параллельной

Ф^Ф^.Ф^.Ф";,.^.;, ь (2п .

с шунтированием

ф=| «¿г.. ь (22)

где Ф®" - оптимизационные модели участка внутрисхемных тестеров;

фФ j фФд . оп1'!Мизадярш1не модели участка функциональных coarnei-ствйнно и диагностических функциональных тестеров; Ф'' - оптимизацц-огшие модели участка автоматизированных ремонтных станций.

Изменению типа технических средств и характеристик ОП соответствует изменение ограничений (13) и (14, (17) и (18).

Сравнение структур между собой осуществляется по показателю суммарных затрат. Покажем последовательность решения задач, входящих в множество Ф , для каждой структуры ТК.

На множестве (20) решение реализуется следующим образом. При заданных пределах изменения материального потока на входе

S Хн ¿ X™" решается задача:

•

ОГ.'»: Г 3** ( V«, + OiVp2) + С„ ( Vrcí + Ср2 - i )jX„ -> шах;

Va, + Vp2=l;VV2sVp2sVp2;

S VE~S V-Vc, , XtTSXEl <ХГ. (23 )

где O,, - себестоимость обгектез производства на входе ГПС контроля;

ZjC< - уделыше затраты на внутрисхемный контроль; СГ| - кооффшшет, учитывающий возможность повторного ремонта плат после ипутрнехемн»-

го контроля, Oj > I; Vc.cx\ Ср2 , Vpi - коэффициенты, характеризующие распределение входного потока Хм • В результате имеем:

Vpcx , V*p2, Х*сх . Дмее переходим к зачаче Ф"'

[Сих (1 - ивх - С, Upl ) + Z«* (1 - a, Upi ) - Zpl a,UpI 1Х„х -> max;

UEx + UPI = U 5 Up, S U"p, ;

U"BX < UDX S U»„x ; 1 Jm XBCX S X'1;x . 12 4 )

где Zpi - удельные затраты на ремонт после впутрис.хсшшш кошро.ш, U„ , Up, - коэффициенты, характеризующие перераспределение входных потокоп. Получим-'и*и , U'pi , Х*всх и переходил к задачам Фф,ор , Ф1',,,,.

К свх + aiUV, т^сх + rpl Zpi)(а2ивых + vpj -1) + а2 2ф vj t- .

+ Z,j, Vp3} Xecx -» шад;

Vw„ + Vp3 = 1; V»mx S V,!UX ¿ y»WJ1 ;

V'P3 S Vp3 á V»p3 ; bu. (25)

где гф - удельные затраты на функциональный контроль; СУ2 - коэффициент, учитывающий повторное поступление плат на функциональный контроль после ремонта; У^л , Урз - коэффициенты, характеризующие распределение потока Хкх ; Хщ - плановое задание на выпуск годных плат;

[(Св, + )(1 - С|ир2 - <У2ир} ) + гср(1- а2ир3 ] Хр,->тах;

ир2 + ир3=1; ;

и^и^и™ ; Хр2 5 XV, / . (26)

Здесь Ър : средние затраты на ремонт одного устройства: иР2 , ирз - коэффициенты, характеризующие перераспределение потоков ХР2, Хрз.

Решение задач (25) и (26) позволяет определить У^д , Урз , и*Р2 , 11'рз, Х*Р| . Суммарные затрат ы для ТК с последовательной структурой

*= Тюх Х%* + Тф Х'вс* * Х'Р|. • (27)

На множестве (21) решение реализуется следующим образом: при заданных Ф^тор! пределах изменения материальных потоков решается задача:

[Ц, + 02УР, ) + С,, ( Укх + С2Ур, - 1)1 Хвх -»■ тах ;

V«*. + Ур1 - 1 ; У«к» ^

^ Ур1 5 Ур1 ; ХГ 5 Х„ 5 ХГ ■ (28)

В результате имеем: У^х! , У*р| , Х'с , Х*р4 ~ Х*р! , Х*Р1 « У*р) ХБХ , Далее получаем решение задачи Ф"* :

(¿век (Ущх2 + 0|Ур2) + (Свх + Ц )(ут7 + 0,Ур2 - I)] Хесх -»'«пах; Уных2 + Ур2 = I ; У»еш2 5 Усых2 <; У»сш2 ; У"р2 £ Ур2 5 У»р2 ; Хюх, /

^*вых , У*р2 . Х'рсх! ; Х'рЗ = Х'р2 ХВсх1- (29 )

Затем повторяются решения этих задач для распределения параллельных материальных потоков Хр1, Х^гЛ ■ Из задачи определяется Хю*2 и

из задачи Ф*тор2 - ХВЬИ| при условии, что и*сьа Х'СШ| + Х'вых1 2 Хпл . Суммарные затраты

1 = 2ф(Х,вх+Х,1й:х2)+2тсх(Х*Е£Х,+Х,Р4+Х,рз)+2р(Х*Р1+Х*р2). (30)

Для ТК с шунтированием начнем с решения оптимизационной задачи фФтор:

[2фУвых1 + (Хф + 2вСХ + )УВСХ1 - Си, ] Хга шах;

, V^! + VR Х1 = 1; V>W| £ VBUX, 5 V»BUxl;

VVxl * V«1 S V»KXl; 5 X., S X^. (31)

Оптимизационная задача О"* аналогична (23). Ф"'с - (24 ),

- (25), Ф£,е - (26), но с учетом материальных потоков, представ ленных на рис.4з. Суммарное затраты:

Z~ZtX'Bi+ZeatX'*zt +ZpX*p, + Z^XKi2. (32)

Пыбер наиболее целесообразной структуры ТК при рациональном рзспуегзягнпа кзгерг'зльпых поггоюсз осущесталяется путем сравнения ;:йчгнпЗ сукигрпш ззтрзт (27), (20), (32).

Лзакзттпг«! О-/ЯЯ30М ¡теигекз гагачз системотехнического синту и сборо'ихго ?:ог!П"екса СЗТ с кспа'жмсапгец имитационной модели ТК л

5. csiojaacuoaao-

НгпЗачг? xrpirrtpr.— i сЗъеетоц исследуемого класса с распределенными и:гфсгт™ц::с1г::им:1 "потоками являются интегрированные ин-$ap«r.ui:cniio-Ter:::om.iyi!!!Kaiytc;nitK системы органов управления ре-гпечалыгото ypamvt. Региональная единая информационно-телетшуникаццонняя сеть (ИТС) предназначена для обеспечения речевой, факсимильной-и широтой информацией о состоянии экономической и производственной деятельности в регионе органов администоа-типного управления, обеспечения международной и междугородний связью деловых кругов: вход в компьютерные сети РОСПАК, RELCOM, JASNET, FAXNET; п информационные базы данных администрации области, коммерческой Ч нормативно-правовой информации; обмен данными между банковскими учреждениями, биржами, ведения телефонной, факсимильной сгязи и обмен данными с иностранными партнерами.

Показано что, необходимость интеграции, компьютерных информационных и телекоммуникационных технологий определяется двумя основными факторами:

использованием для передачи управляющей г технологической информации п виде некоторых документов, сообщений по вертикали (федеральный уровень, областной, районный, городской, организации) электронной почты, факсимильной связи, телекса, телеконференции;

созданием компьютерных баз данных, являющихся общими ллч пользователей, находящихся как на ведомственной вертикали, так и ни

межведомственной горизонтали.

J

Сформулированы основные требования к региональным информационным системам:

полная самостоятельность региональных "центров" в сочетании со взаи моу вязан ностью;

возможность обмена информацией не только по схеме "центр-регион" но и "регион-регион" (каждый с каждым);

бозмсжность доступа абонентов к ресурсам центрального и любого регионального "центра" в терминальном режиме;

универсальность по отношению к широкой труппе организационно-коммерческих задач.

С использованием моделей и алгоритмов рационального выбора состава оборудования и с учетом перечисленных требований проведен оптимальный выбор варианта "центра" коммутационных услуг.

Оптимизация выбора Еарианта'центраС проводилась на основе концепции открытых систем и соответствует требованиям международных стандартов По информационным технологиям и стандартов на интерфейсы, услуги и форматы Обеспечение "прозрачности" для • абонентов разнородных сетей структура центра базируется на трех основных блоках, использующих технологии ОС UNIX, FAXNET и ДИОНИС.

Благодаря возможностям автоматического обмена между отдельными региональными "центрами* и наличию разнообразных шлюзов на базе спроектированных вариантов построены глобальные сети коммуникационных услуг. Абоненты таких сетей могут работать как в режиме реального времени с ресурсами "центров" ,где они зарегистрированы, так и в режиме пакетного обмена данными с абонентами других "центров" и сетей.

Высшим уровнем взаимодействия ЭВМ о открытых системах является уровень прикладных вычислительных процессов, реализуемых в зависимости от потребностей пользователя. Путем системотехнического анализа показано, что рациональная организация этого уровня зависит от наличия в системе структурированных баз данных универсального назначения. В настоящее время в РФ большинство пользователей ИТС имеет возможность получать ограниченную информацию из баз данных, которые используются для принятия управленческих и технологических решений. Это в основном биржевая, юридическая, коммерческая, справочная информация. Однако такая деятельность «е является регламентированной и не требует от пользователей формирования и поддержания многоуровневых БД и их интеграции через ИТС.

В случае создания единой автоматизированной системы ведения государственных кадастров определяющим становится создание общих интегрированных компьютерных баз данных. Кадастр представляет собой

3¿M « 0433U S3 я

яустцлииюиипч eauasso ra gwnwajtwAix^o

систематизированный свод регламентированных учетных сведений об определенном объекте, составленным на основе периодических или непрерывных наблюдений над объектом и включающий информацию расположения (пространственная информация) и о характеристиках (описательная информация) этого объекта. В кадастр включается наиболее существенная, регистрируемая соответствующими региональными или государственными органами управления информация о территориальных объектах. В этом смысле кадастр отличается от баз данных, содержащих нерегламентированный, определяемый потребностями пользователей набор признаков отображаемого объекта. *

При системотехническом синтезе кадастровая информация об объекте рассматривается как обязательный блок данных ("ядро") и объединяется с блоками данных технологического назначения и данными для ор1ана управления средствами информационных систем (рис,5).

БД ИТС представляет собой специальным образом 'организованную совокупность баз данных й имеет иерархическую структуру вида "картослоение - слой" . Информационный слой - это база дойных (или совокупность связанных баз данных), содержащая информацию об объектах одной природы,, описываемых одним набором характеристик. Информационные слои объединяются в информационные слоения, а те в свою очередь в информационные карты. Полный набор информационных карт практически покрывает информационное поле Требуемых данных и знания территории.

ИТС включает в себя множество баз данных разного уровня агрегирования информации в зависимости от области их использования, характера решаемых задач. Заполнение, екгуаллзацпя, хранение наиболее детального (нижнего) уровня информации осуществляется юридически ответственными за свои предметные области ергишзщии, а использование этой информации обобщенной до необходимой степени осуществляется в каждом узле ИТС

ОсвавЕые Емулугатрг&гга

1. Введено понятие интегрированных распределенных систем и определены их особенности как объекта? автоматизированного проектирования я функционирования. Показано, Что системотехническая деятельность применительно к данному классу объектов ориентирована на две основные проблемы: рациональная интеграция и эффективное функционирование с использованием методов й средств технической диагностики. ,

2. Предложены и обоснованы принципы системотехнического анализа и синтеза интегрированных систем путем рационального распределения потоков элементов, объединения процедур анализа и синтеза в рамках единого процесса принятия решений и адекватного отражения систе-

мотехшпсской иг л о сш ости копненного цикла при интеграции автомати-зирсглпного проилнровашш и технической диагностик»

3. Сформированы модели н разработаны алгоритмы рационального выбора состава оборудования для верхнего уровня проектирования инте-грироодшых распределенных систем. В основу положен принцип объединения процедур систешпгхннческого анализа и синтеза, который реализован в ранках многоэтапной процедуры построения к решения прямой и двойственной задач линейного программирования.

4. Ргзртбсггг'ты процедуры системотехнического синтеза на множестве доминирующих гариаихов состава оборудования интефирошшных распределенных систем с учетом вероятностных характеристик.

5. Реалдаокш подход к обеспечению целостности жизненною ши^м интегрированных распределенных систем в процессе функционирования,, осноргминй на рггр^стпг и применении специальных методов коп роле -пр:; год" с го т^оггегсроголкя встроенных аппаратных средств.

6. Предложена структура базы данных для автоматизации тесговою контроля компонентов интегрированных распределенных систем в процессе их функционирования, включающая библиотеки тестов и файлы, содержащие статистическую информацию по каждому компоненту. Разработан алгоритм функционирования БД в системной сфере рабочей станции.

7. Разработаны элементы прикладного программного обеспечения для поддержания системотехнической целостности на этапе функцш нировашга, выполненного в виде набора пакетов и диалоговых средств, которые обеспечшшот генерацию и отладку тестовых программ в автоматическом и интерактивном режимах

8. В качестве ннтефированных систем с распределенными материальными потоками спроектированы, с использованием автоматизированных средств системотехнического анализа и синтеза, технологические комплексы контроля и сборки производства СНГ. В основу математического обеспечения автоматизированного проектирования положены оптимизационные и имитационные модели рационального выбора.

9. Предложенные методы рассмотрены на примере наиболее харак^ терного объекта исследуемого класса с распределенными информационными потоками, какими являются интефироваииые информационно-телекоммуникационные системы органов управления. С использованием разработанных методов системотехнического анализа и синтеза выбршы рациональная структура ИТС и блочный состав БД.

10. Разработанный комплекс принципов, моделей, алгоришпв и профаммных средств реализован в процессе автоматизированного проектирования и технической диагностики На заводе "Процессор" , АООТ "Нидеофон" , АО "Воронежсвязьинформ", администрации Воронежской

области и в учебном процессе Воронежского государственного технического университета.

Получен экономический эффект 47 мняяионо» 100 тысяч рублей Осяомое содержаще дишгртзднв шву&ишсшс с «яедушвдш рхбэтах ......Книга

1. JTl jobh4 Я.-Е.,Юрочкмн А.Г.,ЧурюмозВА. Микропроцессорные системы автоматизированного контроля производства GIST// СПБ:- С.Петербург. Политехника, 1992. - 203 с.

2. Львович Я.Е.,Юрочккн А.Г. Автоматизированное проектирование роботогехнических комплексов // Учсбн.пособие. - Воронеж: В ПИ, 1988. -110с.

3. Юрочкин АГ.,Рындин АА.Лопатин B.C., Проценко И.Г. Программное обеспечение машинной график» САПР: базовые графические системы // Учебн. пособие. - Воронеж: ВПИ, 1950 - 131 с.

, Авторские свидетельства > .

4. Юрочкин А.Г.,Лазарчук АФ.,Нестеров АС.,Ткаченко AM. Устройство для останова микропроцессора Ц Авторское свидетельство N1363171 от 1.09.1987. - 4 с.

5. Юрочкин АГ.,Ткаченко АМ.,Ульянов В.М. Устройство для формирования цифровых синхроимпульсов // Авторское свидетельство N134880? от 1.07.1987г. - 6 с.

6. Юрочкин АГ.,Ткаченко AM.,Ульянов В.М.,ВаргоВ.Н.,ГоркерС.И. Дворников А.А Устройство для сопряжения магистрали микроЭВМ с магистралью периферийных устройств // Авторское свидетельство N1367018 от 15.09.87г. -4 с.

_Статьи и тезисы докладов на научных коифереит^

7. Юрочкин АГ.,.Сипко В.В. Алгоритм имитации функционирования ГАП сборки модулей // Модели и алгоритмы оптимизации в етома-тизированных системах: межвузовский сборник научных трудов - Воронеж. 1989. 7 с.

8. Юрочкин АГ.,Рындин АА Использование процедур графической корневой системы для разработки средств проекгарозания и контроля МСВТ Ц Актуальные проблемы создания кетелвсетуальных САПР РЭА н СБИС: Сборник статей Всесоюзной шкачы-семияара молодых ученых и специалистов - Воронеж. 1989. - 4 с.

9. Юрочкин АГ.,Пустыльн11к Е.И.1Сипко В.В.> Сысоев В.В. Модели розание процесса сборки ЭВМ на езтоыагйзирэвгшньгх теяезши в условиях ГПС // Депонирована в ЦНИИ "Элеетроника", N p51S7 [ссрия 7"Электронная техника" техншопш.органазащш иронззодспза и оборудование. Вып! 4(155)} 1985. - 3 с.

10. Юрочкин АГ.,Сипко В.В.,С!гпшкова АЕ.,Чкр:;о М.С. Оршш-зация структуры гибкого автомадизироваикого цролзводства сборки модулей МСВТ: Электронная техника. Сер.9. Экономика я системы управления. Вып. (72)1989. - 4 с.

И. Юрочки л А.Г.,АмелинаО.И.,Ткаченко Е.А.Дасюк Б.Н. Принцип построения языка для тестирования контроллеров на регистровом уровне. //Проектирование, контроль и диагностика микропроцессорных систем; Архитектура, схемотехника и математическое обеспечение: Сб.науч. гр-Ульяновск. 1989. - 25 с.

12. Юрочкин А.Г., Касюк Б.Н.Выдрин В.Н .Амелина О.И. Интеграция базы данных САПР при Организации локальных вычислительных сетей и автоматизированных ремонтных мест // Научно-техн.сборник. Техника средств связи. Сер."Общетехническая". - М., -Вын.Ь, 1989 С. 4244 '■.

13. Юрочкин Л.Г.,Касок Б.Н. Опыт внедрения комплекса внутрисхемного и функционального контроля и диагностики МСВТ // Электронная техника. Сер. "Уп авление качестеом, станда тизання, мет -ология» испытание". - М,-Вып.1(138), 1990. С. 23-24.

14. Юрочкин А.Г.Льаович И.Я. Оптимизация гибкой течнолши-ческой системы сборки микроЭВМ с использованием имитационной модели // Алгоритмы моделирования и оптимизации автоматизированных систем: межвузовский сборник научных трудов. - Воронеж. 1990 - 4 с

15. ЮрочкйН А.Г;,Кущенко В,А.,Касюк Б.Н.,Ткаченко А.М. Автоматизированное рабочее• место.: Моделирование комплексов оборудования ГГ1С производства микропроцессорных средств вычислительной техники. // Вопросы радиоэлектроники. Сер. Технология производства и оборудования": Вып., 1.1989. С. о I -97.

16. Юрочкин А-Г^Лопатин В.С.,Баранов Н.Д. Адаптер магистралей СМ ЧВМ и микроЗВТС! "Электроника-60" Ц Микропроцессорные средства и системЦМ.,-N1, 1985/^

17. К^зочкин А-Г.^опатйн.В С.,Баранов НД.Борисенков Н.Д., Скокленев А Реализация диспетчера памяти микроЭВМ совместимой с СМ ЭВМ Микропроцессорные средства н системы. М., - N3. 1985. - 2 с.

18. ЮрочкмН А.Г.,Зим1.вец АИ,Рыбак К.С .Фоиин С.В.,ЧсрннкЛ.К Многомашинная система тестирования МСВТ Микропроцессорные средства» системы. М., - 144. Ь85. - 2 с.

19. Львойяч Я1Е,,Юрочкин АТ., Проценхо И.Г.,Сгепаццои В. Особенности создания ГАП микроЭВМ // Модели и алгоритмы ощимша-цци сложных систем: Сб:научн.трудов,- Воронеж. ВПИ. 1985. - 5 с.

20. Львсвнч ШЕ.,Юрочкин А.Г. Автоматизированная система внутрисхемного контроля микроЭВМ. Интегрированные производствен» ные комплексы в радиоэлектронике и приборостроенни.Л. 1986 - 6 с.

21. Львович Я.Е.ДОрочкин А.Г. Интеграция САПР МСВТ и их автоматизированного контроля )/ Автоматизация производства и нснолыо паниесредств вычислительной техники в народном хозяйстве: Тез.докл.УШ республ. научно-техн.конф. Махачкала. 1985. - I с.

22. Юрочкнн А.Г.,Проценко И.Г.Сннко В.В. Эффективность непитательных операций в условиях ГАП МСВТ с помощью внутрисхемных систем диагностирования //Автоматизации пионзводства и нсполыованнс

средств вычислительной техники в народном хозяйстве: Тез.докл.УШ рес-публ.научно-техн. конф.- Махачкала. 1985. - i с.

23. Юрочкин А.Г.,Проценко И.Г.,Сипко В.В. Организация автоматизированного технологического процесса испытаний МСВТ в условиях ГАП // Автоматизация производства и использование средств вычислительной техники в народном хозяйстве: Тез.докл.УШ республ.научно-техн.конф. - Махачкала. 1985. - I с.

24. Львович Я.Е.,Юрочкин А.Г. Системная оптимизация автоматизированного контроля в условиях ГПС микроЭВМ // Системное моделирование производства, распределения и потребления: Тез.докл. Всесо-юзн.семинар. - М., 1986. - 2 с.

25. Львович Я.Е.,Юрочкин А.Г. Оптимизация выбора технических устройств системы автоматизированных испытаний устройств МСВТ Моделирование и оптимизация сложных систем: Сб.научн.трудов.-Воронеж. 1986. - 2 с. ,

26.Юрочкин А.Г. Принципы построения программного обеспечения автоматизированных комплексов диагностики и контроля МСВТ на базе микроЭВМ типа "Электроника МС1212" // Микропроцессорные средства и системы - М., - N5. 1985. С. 62-63.

27. Юрочкин А.Г. Система автоматизации диагностики и контроля МСВТ-на базе микроЭВМ типа "Электроника МС1212" // Микропроцессорные средства и системы - М., - N5. 1985. С.63-64.

28. Львович Я.Е.,Юрочкин А-Г-, Проценка И.Г. Стратегия построения автоматизированной системы контроля МСВТ в условиях ГАП// Современное состояние и перспективы развития технологического контрольно-измерительного и испытательного оборудованпя:Тезлокл. отраслевой конф.-М., ЦНИИ "Электроника". Сер.7 ВыпД(233) 1986. - 1 с.

29. Львович Я.Е.,Юрочкин А.Г.,Амелина О.И. К вопросу организации средств функциональной диагностики МСВТ ориентированных на включение в ГПС. // Теория и практика сосреметшй организации производства в ГПС и РТК: Тез.докл.территогиальной научно-пракгическ.

"конф.-Воронеж: ВПИ, 1987. - 2 с.

30. Юрошш А.Г.,Амелина О.И.,Сипко В.В. Оптимизация программного обеспечения микропроцессорной системы функционального контроля МСВТ // Оптимизация и моделирование в автоматизированных системах: Сб.научн.тр.-Воронеж: ВПИ, 1988. ♦ б с.

31. Юрочкин А.Г.,Осис А.И.,Проценко И.Г.,Сшш> В.В. Возможности развития системы управления ГПС сборки ЭВМ // Теория и практика современной организации производства в ГПС u FTK: Тез.докл.территор.научно-практ.конф.- Воронеж: ВПИ, ШТ. - ! с.

32. Юрочкин А.Г.,Касюк Б.Н.,Кущенко ВАДазарчук А.Ф.,Ткаченко А.М. Стенд электротермотренировки контроллеров ПЭВМ // Интегрированные системы автоматизированного проектирования в гибких производственных системах: Тез.докл.совещ.-семинар молодых ученых и специ-ал. - Воронеж. 1988. - 2 с.

33. ГОрэчк.. i А.Г.,Касюк Б.Н.,Кущенко В.А.,Лазарчук А.Ф., Ткачсн-ко А.М. Оптимизация методов функционального контроля // Интегриро-. ванные системы автоматизированного проектирования в гибких производственных системах: Тез.докл.совещ.-семинар молодых ученых и спсци-ал. Воронеж. 1988. - 2 с.

34. Юрочхии А.Г.,Сипко В.В.,Ситникова А.В.,Чирко М.С. Задачи перспективного планирования гибкого автоматизированного производстиц ЭВМ // Системное проектирование гибких автоматизированных проит водстз: Тез.докл.научно-техн.гемянара - Владимир. - 1 с.

35. Юроткии Д.Г.,Сипсо В.В., Скляроз В.В. Опыт автоматизации информационного обеспечения интегрированных схем проектирования проязгодеггз// Аетомзгазация конструкторского проектирования РЭА и ЭПА: пау::;э-тгхн.конф. - Пенза. 19SS. - 2 с.

15. ГОро'Ш!Н АХ.,Лопапт B.C.,Матвеев В.М. 16-ти разрядная ми- , КроЗПМ с КЭШ-ОЗУ // Микропроцессорные средства и системы. - М., 4 N5. ÍS33. - 1 с.

3?. Шро'uœa А.Г.;Касяк !Ш.,Амелина О.И. Выбор оптимальной Еснцегкша нкгляпмгтраческаяоценка автоматизированной диапюстн ки в условиях ГПС // Автоматизация контроля вычислительных устройств: Матер-семвиара ЦНШШ н ТЭИ - Винница. 1988. - 2 с.

38. Юрочкй» А.Г., Ctutxó В О., Ткачеико А.М. Автоматизированное рабочее место койтрска и дкшностики устройств ПЭВМ // Автоматизация контроля вьккслптеяьяых устройств и систем:' Тез.докл. республиканец научно-1гетк«1ферй11!|. - Пягшиц». 1988. - 2 с.

39. Юрочкш! Л.Г.(Сипко D.D.,Ситииком A.D. Задачи выбора ра-шюналыюй «трукчуры участка сборки d условиях частой смены иомен-клатури изделий //Моделирование систем автоматизированного проек-тггрогеггйЯ сгтшапгзпрОЕЗШГьа систем, научных исследований и гибких озтоматизировзиньи производств; Тез.докл. Всесоюзной конференн. -Тамбов. 1939. - te.

40. Юрочюш А:Г.,Сипко B.D.,Ситникова A.B..Мамута Л.М. Проектирование ГАУ'сборки модулей ЭВМ //Опыт ра¡работки и внедрения в Производство роботсггехнических комплексов и ГПС: Тез.докл.ниучно-Tsxi». конференЦ.- Воронеж: ВПИ. 1989. - 2 с.

41. {Орочкия A.F.Львович И Я. Имитационно, моделирование шб-кой Технологической системы сборки микроЭВМ // Разработка и оптимизация САПР я ГА1Т изделий электронной техники на базе высокопроизводительных мини » иикроЭВМ: Тезлокл.Всесоюзного совешания-семннара молодых ученых и специалистов - Воронеж. 1989.

42.10роч«шн A.F.,Скляров В.В. Интеграция требований к проектированию печатных плат и автоматизированной диагностике модулей поверхностного монтажа // Автоматизация конструкторского проектирования РЭА il ЗВА: Матер.научно-техн.конференц. - Пенза. 1989. - 1 с,

43. Львович Я.Е.,Юрочкин А.Г.,Рындин A.A. Интеграция объектов и средств САПР для автоматизации проектирования ИЭТ на целой илас-

Iикс // Методы искусственного интеллекта в САПР: Тезисы докладов Исссоюшой школы-семинара молодых ученых И специалистов - Воронеж: ВПИ. 1990. - 2 с.

44. Юрочкин А.Г.,Львович И.Я. Технология поддержки управленческой деятельности с использованием имитационного моделирования и|ю!пволстпенных систем в среде ОРЗБ/РЭ // Рыночные механизмы к управление в социальных и экономических системах: Тезисы докладов международной научно-практической конференции <20-21 октября 1992 юла) - Воронеж: ВПИ, 1992. - 112 с.

4$. Юрочкин А.Г. Интеграция технологической и управляющей информации на базе региональной информационнотелекоммуиикационной системы // Математическое обеспечение высоких технологий в технике, образовании и медицине: Тезисы докладов Всероссийского совета«ия-ссминара 3-5 ноября 1994 года - Воронеж: ВГТУ, 1994. - 192 с.

46. Юрочкин А.Г.,Яковаев В.В.,Петров В.М. Опыт создания системы региональных информационно-коммуникационных центров // Математическое обеспечение высоких технологий в технике, образовании и медицине: Тезисы докладов Всероссийского совещания-семинара 3-5 ноября 1994 года - Воронеж: ВГТУ, 1994. - 192 с.

47. Юрочкин А.Г.,Касюк Б.Н.Дутовской Н И. Организация управления технологическим процессом технической диагностики // Теория и практика проектирования организации производства, труда и управления на предприятии: Тезисы докладов региональной научно-практической конференции 23 марта - Воронеж. 1990. - Ц5 с.

_У.'кбногмешшчссюк разработки

48. Рындин А.А ,Юрочкин А.Г. Исследование режимов интерактивного графического проектирования на вычислительном персональном комплексе "Электроника МС 0585' // Методическое руководство к лабораторным работам по курсам "Диалоговые системы а машинная трофика" и "Автоматизация проектирования роботозташчеюшх комплексов" -Воронеж: ВПИ, 1988. - 30 с.

49. Рындин А.А.,10рочкии АГ.Допатиа В,С. Исследование режимов формирования графических изображений технических систем на автоматизированном рабочем месте "Электроника МС0302" // Методическое руководство к лабораторным работам по курсам * Диалоговые системы и машинная графика " и " Автоматизация проештрованмя робото-техничсских комплексов" для студентов специальностей 22.03 "САПР" и

21 .Об-'Робототехнические системы и комплексы" - Воронеж: ВПИ, 1988. -

22 с.

50. Юрочкин АТ.Дыбой В.А.,Рынд:;п АА.Рстмирап Н.Л. Исследование структуры » процедур базовой графической системы с ИГС " Ку-лон-4" // Методическое руководство к лабораторным работам по курсам "Диалоговые системы и машинная графика" и "Автоматизация проектирования робототехнических комплексов" - Воронеж: ВПИ. - 32 с.

55. ГОрочзаш А.Г.,Рицвни ААРагапроз ПЛ.,Лопатш| В.С. Г7ро-¡рамыированна графячзских нзобрзашшй с нспользосздпсы процедур 6 а-гогоЭ графической системы в И ГС "Кулок-4" // Методнческоз руководство к лгЛорагоркьш работам со курсам "Диалоговые системы и машинка грйфззса" га 'Азтскзгазгцгя проектпроганпя робототсхническнд ком-шмксоз"- Ооропгл: ВШ!, - 34 с.

ЯР ¡> 0Ш4Х9 о? 12.02,53. Подпасеко в паче?» 12.03.55. Усл.п^ч.д, 2,0. З^.-игд.л. 1,0. Тирез 100 еяа. .

ВоренгзсгшЯ госдаротЕзкпн!} тэхкзческаа укэЕсрбптз? П91023 г.Пороксз, Шскосокай проспгвг, 14 Учаотоа опер?и/гс1ЮЯ полиграфии Воронзасяого' геоудпрогпз.'Я'.ого тех»шческого унаввпзито*!»