Основные аспекты надежности программного обеспечения систем управления

   Одним из важнейших показателей качества является надежность изделия. Поскольку программное обеспечение – неотъемлемая часть АСУ ТП, то отказ программных компонентов становится причиной серьезного ухудшения надежности изделия и может вызвать потерю требуемой функции. В данной работе представлена характеристика основных источников отказов программно-аппаратных комплексов в атомной промышленности и рассмотрены методы предупреждения неисправностей. Тем не менее, опыт создания ПО позволяет выделить наиболее часто встречающиеся ошибки при его проектировании. К укрупненным причинам отказов программного обеспечения можно отнести такие, как несовершенство технического задания на программирование, ошибки программиста, разрабатывающего программные модули, ошибки эксплуатационного персонала, использующего ПО, изменение условий эксплуатации ПО, возможность появления недопустимых арифметических операций, недостаточно полный анализ свойств системы, в составе которой функционирует ПО. Ошибки, допускаемые при программировании, не всегда быстро могут быть замечены при анализе текста программного модуля (ПМ). Особенно это касается ПМ, в которых имеются сложные логические операции. Поэтому при верификации следует руководствоваться документами, предназначенными для обеспечения качества ПМ, в которых имеются рекомендации по использованию типовых программных конструкций, размеров программных модулей и т. д.

1. ГOCT 34.201-89.

2. Кузнецова Н.И. Оценка надежности систем диагностирования АСУ ТП АЭС и методы ее повышения / Н. И. Кузнецова, Д. В. Баканов // Энергетические установки и технологии. – 2020. – Т. 6. – № 1. – С. 46–52.

3. Бойкова О. Г. Методика оценки надежности программно-технических комплексов АСУ ТП для электростанций малой мощности / О. Г. Бойкова, Т. Б. Чистякова, Д. И. Бокий // Труды Международной научно-практической конференции “Передовые информационные технологии, средства и системы автоматизации и их внедрение на российских предприятиях” aita-2011. – 2011. – С. 380–387.

4. Jung-Hua Lo, Chin-Yu Huang, Ing-Yi Chen, Sy-Yen Kuo, Lyu Michael R. Reliability assessment and sensitivity analysis of software reliability growth modeling based on software module structure // The Journal of Systems and Software. 2005. V. 76. P. 3–13.

5. Zarei E., Khan F., Abbassi R. Importance of human reliability in process operation: A critical analysis // Reliability Engineering & System Safety. 2021. V. 211. P. 107607. doi: 10.1016/j.ress.2021.107607

6. Кузнецов П. А. Надежность АСУ ТП с учетом ее функциональности / П. А. Кузнецов, И. В. Ковалев // Актуальные проблемы авиации и космонавтики. – 2014. – Т. 1. – № 10. – С. 316–317.

7. Аракелян Э. К. Оптимизация характеристик надежности АСУ ТП, основанная на концепции анализа иерархий / Э. К. Аракелян, Р. Е. Саркисян, С. В. Мезин // Теплоэнергетика. – 2001. – № 10. – С. 7–12.

8. Власов В. А. Верификация ПО для замкнутых систем управления / В. А. Власов [и др.] // Ядерные измерительно-информационные технологии. – 2009. – № 2. – С. 101–103.

9. Власов В. А. Анализ вероятности отказа систем отображения / В. А. Власов, А. О. Толоконский, В. Е. Голованев // Промышленные АСУ и контроллеры. – 2005. – № 4. – С. 25–28.

10. Jharko E. Systems Important for NPP Safety: Software Verification and Cybersecurity. In: Radionov A. A., Gasiyarov V. R. (eds.) Advances in Automation II. RusAutoCon 2020 // Lecture Notes in Electrical Engineering. 2021. V. 729. Springer, Cham. doi: 10.1007/978-3-030-71119-1_10