Раскрыты методические и инструментальные аспекты проектирования систем на восьмиразрядных микроконтроллерах STMicroelectronics (STM). Охарактеризованы семейства микроконтроллеров STM. Рассмотрены архитектура, система команд микроконтроллера ST7, особенности работы с периферийными устройствами и области его применения. Уделено внимание разработке программного обеспечения и работе в инструментальной среде. Даны примеры проектирования реальных цифровых систем контроля и управления с использованием микроконтроллера ST7.

Проанализированы существующие варианты построения отказоустойчивых систем с применением промышленных контроллеров различных производителей. Предложены критерии сравнения таких систем.

Показана возможность повышения функциональной безопасности информационно-управляющих систем с помощью применения систем защиты, учитывающих отказы управляющих контроллеров. Представлены возможные способы построения систем, приведен пример реализации в инструментальной среде Step7 для программируемых логических контроллеров Siemens Simatic.

Рассмотрены современные системы диспетчерского управления и сбора информации (SCADA-системы). Проанализированы их уязвимости и существующие методы борьбы с ними.

Проанализированы существующие методы анализа отказов, применяющиеся при разработке систем, важных для безопасности. Показаны их достоинства и недостатки, предложены критерии, по которым можно произвести сравнение методов, выполнена классификация. Исследованы взаимосвязи между различными методами анализа отказов и варианты их совместного использования, а также сформулированы рекомендации по выбору методов. При проведении анализа надежности сложных или многофункциональных систем связи для достижения наилучшего результата необходимо применение нескольких методов анализа.

Информационно-управляющие системы играют ключевую роль в обеспечении стабильной работы различных критических объектов и должны соответствовать требованиям национальных и международных нормативных документов. Для оценки и проверки указанных соответствий используется множество методов оценки надежности и безопасности. Преимущества и ограничения отдельных методов подробно описаны в литературе и закреплены в стандартах, однако далеко не всегда применение только одного метода является достаточным. В случае же совместного использования различных методов возникают вопросы совместимости данных между ними, наиболее рациональных этапов жизненного цикла для применения того или иного метода и т.д. Данная работа посвящена обсуждению согласованного применения методов анализа надежности и безопасности на различных этапах жизненного цикла информационно-управляющих систем.