基于功能安全的在线气体分析仪软件结构设计与系统安全确认研究
| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6页 |
| 第一章 绪论 | 第11-15页 |
| 1.1 课题背景研究意义 | 第11-12页 |
| 1.2 国内外发展现状 | 第12-13页 |
| 1.2.1 国外发展现状 | 第12-13页 |
| 1.2.2 国内发展现状 | 第13页 |
| 1.3 课题研究内容 | 第13-14页 |
| 1.3.1 论文研究内容 | 第13-14页 |
| 1.3.2 文章组织结构 | 第14页 |
| 1.4 本章小结 | 第14-15页 |
| 第二章 在线气体分析仪功能安全要求 | 第15-24页 |
| 2.1 在线气体分析仪安全功能 | 第15-17页 |
| 2.1.1 软件设计模型 | 第15页 |
| 2.1.2 在线气体分析仪的安全功能 | 第15-17页 |
| 2.1.2.1 在线气体分析仪及功能需求 | 第15-17页 |
| 2.1.2.2 功能安全的任务 | 第17页 |
| 2.2 目标完整性等级 | 第17-23页 |
| 2.2.1 系统SIL认证与系统等级的确定 | 第18-21页 |
| 2.2.2 SIL2等级的功能安全技术/措施推荐 | 第21-23页 |
| 2.2.2.1 软件结构设计阶段的技术/推荐措施 | 第22页 |
| 2.2.2.2 系统安全确认阶段的技术/推荐措施 | 第22-23页 |
| 2.3 本章小结 | 第23-24页 |
| 第三章 软件结构设计 | 第24-50页 |
| 3.1 在线气体分析仪E/E/PES结构 | 第24-26页 |
| 3.1.1 E/E/PES结构要求介绍 | 第24页 |
| 3.1.2 E/E/PES结构要求介绍 | 第24-26页 |
| 3.1.2.1 1oo1D表决结构 | 第24-25页 |
| 3.1.2.2 1oo2D表决结构 | 第25页 |
| 3.1.2.3 1oo3D表决结构 | 第25-26页 |
| 3.1.2.4 确定采用的表决结构 | 第26页 |
| 3.2 软件结构设计的技术/措施选取 | 第26-27页 |
| 3.2.1 技术/措施的选取 | 第26-27页 |
| 3.2.2 技术/措施选取的有效性 | 第27页 |
| 3.3 软件结构设计 | 第27-48页 |
| 3.3.1 在线气体分析仪的原理和组成 | 第27-28页 |
| 3.3.2 软硬件环境说明 | 第28-30页 |
| 3.3.3 在线气体分析仪的总体结构设计 | 第30-31页 |
| 3.3.4 自检部分 | 第31-33页 |
| 3.3.5 各子模块设计 | 第33-36页 |
| 3.3.5.1 通讯处理模块 | 第33-34页 |
| 3.3.5.2 吸收峰计算模块 | 第34页 |
| 3.3.5.3 透过率计算模块 | 第34页 |
| 3.3.5.4 浓度相关计算 | 第34-35页 |
| 3.3.5.5 温控纠偏处理模块 | 第35页 |
| 3.3.5.6 增益控制模块 | 第35页 |
| 3.3.5.7 量程处理模块 | 第35页 |
| 3.3.5.8 校准参数计算模块 | 第35页 |
| 3.3.5.9 输出处理模块 | 第35-36页 |
| 3.3.5.10 状态图方法 | 第36页 |
| 3.3.6 软件安全保障措施与诊断代码 | 第36-48页 |
| 3.3.6.1 微控制器自诊断实现 | 第36页 |
| 3.3.6.2 RM48L952微控制器介绍 | 第36-37页 |
| 3.3.6.3 可变存储器测试 | 第37-41页 |
| 3.3.6.4 不可变存储器测试 | 第41-43页 |
| 3.3.6.5 CPU测试 | 第43-45页 |
| 3.3.6.6 时钟测试 | 第45-46页 |
| 3.3.6.7 片上片外其他资源诊断代码实现 | 第46-47页 |
| 3.3.6.8 MISRA C编码标准 | 第47-48页 |
| 3.4 本章小结 | 第48-50页 |
| 第四章 系统安全确认 | 第50-57页 |
| 4.1 软件功能的确认 | 第50-53页 |
| 4.1.1 基本功能要求 | 第50-51页 |
| 4.1.2 测试实现 | 第51-53页 |
| 4.1.2.1 吸收峰模块测试 | 第51-52页 |
| 4.1.2.2 透过率计算测试 | 第52页 |
| 4.1.2.3 标定模块测试 | 第52页 |
| 4.1.2.4 调零模块测试 | 第52页 |
| 4.1.2.5 工作指示灯显示模块测试 | 第52页 |
| 4.1.2.6 4-20mA输出模块测试 | 第52页 |
| 4.1.2.7 增益控制模块测试 | 第52页 |
| 4.1.2.8 量程控制模块测试 | 第52-53页 |
| 4.2 技术/措施测试 | 第53-54页 |
| 4.2.1 模块化方法评价 | 第53-54页 |
| 4.2.2 状态图评价 | 第54页 |
| 4.3 诊断测试验证 | 第54-56页 |
| 4.3.1 故障插入验证 | 第55页 |
| 4.3.2 软件故障插入验证 | 第55-56页 |
| 4.3.3 硬件故障插入验证 | 第56页 |
| 4.4 本章小结 | 第56-57页 |
| 第五章 安全评估 | 第57-62页 |
| 5.1 安全评估简介 | 第57页 |
| 5.2 安全失效分数 | 第57-58页 |
| 5.3 SIL验证 | 第58-61页 |
| 5.3.1 SIL验证方法 | 第58-59页 |
| 5.3.1.1 可靠性框图 | 第58-59页 |
| 5.3.1.2 故障分析法 | 第59页 |
| 5.3.1.3 Markov模型 | 第59页 |
| 5.3.2 Markov模型评估 | 第59-61页 |
| 5.4 本章小结 | 第61-62页 |
| 第六章 总结展望 | 第62-64页 |
| 6.1 工作总结 | 第62页 |
| 6.2 工作展望 | 第62-63页 |
| 6.3 本章小结 | 第63-64页 |
| 致谢 | 第64-65页 |
| 参考文献 | 第65-68页 |
| 附录 | 第68页 |
