Производство и разработка электроники *

Различие в подходах: нормы или анализ рисков.

Поскольку практически любой производственный процесс или техническое устройство несут потенциальную опасность жизни и здоровью людей, необходимо разработать и использовать определенный набор организационных и технических мероприятий, для снижения этой опасности (риска) до приемлемого уровня.

Для обеспечения безопасности технологического процесса или технического устройства, снижения риска получения травмы или гибели до допустимого значения, возможны два подхода – выполнить технологический процесс в соответствии с «нормативными документами» или провести анализ рисков, выявить все источники и разработать компенсирующие мероприятия.

В бывшем СССР сложилась система норм и правил, которые жестко регламентировали требования, как организационные, так и технические. Эта система была унаследована и РФ. Достаточно посмотреть «Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств» утверждены приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 15 декабря 2020 года № 533. Документ содержит 70 страниц ценных указаний. И таких «нормативных документов» у нас бесконечное количество, при желании можно найти «нормативку» на все случаи жизни. Соответственно проектировщику не надо понимать процесс, детально знать все особенности технологии, иметь опыт эксплуатации, достаточно просто найти нужную «нормативку» и выполнить все требования. Эксперт при проведении экспертизы проектной документации также проверяет технические решения на соответствие «нормативке», и инспектор Ростехнадзора тоже будет проверять объект на соответствие этой же «нормативке». При этом никого не волнует, на сколько обеспечена реальная безопасность технологического процесса (технологической установки), эффективность и достаточность принятых решений, возможность устойчивой работы оборудования и т.д. Соответствие нормам снимает ответственность за конечный результат со всех – проектировщиков, экспертов, инспекторов, и перекладывает всю ответственность на эксплуатацию, людей, которые непосредственно работают на технологической установке и реально рискуют своей жизнью.

Что такое безопасность технологического процесса или технической системы (устройства), что такое риск и вообще зачем все это?

По анализу рисков и функциональной безопасности написано бесконечное количество статей (большая часть в переводе), брошюр, методичек и разнообразных презентаций.

В большинстве случаев этот материал носит научно-популярный характер, с огромным количеством терминов, аббревиатур, сокращений до трех букв, абстрактных рассуждений вперемешку с теорией вероятности, и для нормального инженера выглядит как полный бред. И в большинстве случаев это и есть полный бред. Трудно понять, как этот псевдо-научный поток теоретических рассуждений можно связать с реальным технологическим объектом, техническими устройствами, реакторами, колоннами, компрессорами, насосами, печами и т.д. Многие инженеры приходят к справедливому выводу – никак. И дело не в методах, методиках, ГОСТ-ах по анализу риска и функциональной безопасности, а в специалистах, которые не понимая реального смысла и целей этих методов, решение реальных задач заменяют процессом и процедурами, с формальным соблюдением отдельных пунктов методик, с безумными выводами, и своими безграмотными действиями полностью дискредитировали саму идею функциональной безопасности, основанной на оценке риска.

Данная статья, это попытка техническим инженерным языком объяснить подход к построению систем безопасности технологических объектов (технических устройств) на основе анализа риска и функциональной безопасности. В основу статьи положен собственный опыт участия в процедурах анализа рисков и построения функциональной безопасности, определения уровня SIL для контуров безопасности, формирования требований к техническому обслуживанию и периодичности испытаний систем противоаварийной защиты для сложных технологических установок переработки нефти. Статья полностью написана самостоятельно и не является переводом с англоязычных источников. Поскольку это собственный опыт, не буду утверждать, что все изложенное абсолютно правильно и объективно, возможны ошибки, недопонимание основополагающих положений стандартов, и вообще поверхностный и однобокий подход. Прошу понять и простить.

Открыл для себя программу Test Controller, которая предназначена для управления и регистрации данных с различных устройств (мультиметры, источники питания, электронные нагрузки). У программы довольно внушительный список поддерживаемого оборудования, но расширить его, добавив поддержку устройств из своей радиолюбительской лаборатории, не потребует навыков программирования или заметных усилий.

Для примера описан процесс добавления поддержки настольного мультиметра и измерителя ёмкости аккумуляторов.

В данном тексте я написал про то, как я написал загрузчик для российского микроконтроллера MIK32 (K1948BK018).

Это, пожалуй, первый случай, когда столько функционала мне пришлось утрамбовать всего в 8kByte ROM памяти.

Желание поиграть в проектирование собственного процессора обычно приводит к покупке платы с FPGA. Но мне захотелось сделать шаг дальше и начать не с Verilog-а, а с паяльника.

Это статья о том, как я занялся разработкой электроники, не имея почти никакого опыта в этой сфере. Цель - сделать устройство с FPGA на котором можно загрузить Linux, подключить экран и клавиатуру, а потом прямо там писать и компилировать код.

Зачем это нужно? Это хобби. Практической ценности не имеет. Просто я так развлекаюсь. А сейчас у меня, к моему собственному удивлению, все задуманное получилось, и я хочу показать и похвастаться.

При продолжительной разработке на одном семействе микроконтроллеров получается так, что приложение намертво привязано к конкретному семейству микроконтроллеров и его SDK, так как напрямую использует HAL от вендора.

Это особенно явно проявляется в таких случаях, когда надо срочно переносить прошивку на другой микроконтроллер.

Получается, что приходится заново писать всю прошивку, всё приложение, драйвера всех ASIC-ов. Драйвер светодиодов, драйвер кнопок, драйвер ASICов c I2C SPI управлением. В общем всё переписывать. Поменяли MCU и пришлось переписать все файлы в репозитории. Нормально так да?

В этом тексте я написал, как можно обойти эту проблему.

Почему все современные митапы такие скучные? Потому что там нет пива!
Долгое время у embedded разработчиков почти не было своих мероприятий, но всё изменилось, когда появился Embedded bar. На время мероприятия чей-то офис (или любая другая площадка) превращается уютный бар, где можно зацепить пинту пива, послушать истории и пообщаться с коллегами из Embedded тусовки.

Direct laser writing (DLW) или лазерное письмо – технология получения компонентов полупроводниковых, оптических и других устройств с помощью сфокусированных лазерных лучей. Её также называют multiphoton lithography и иногда direct laser lithography. О ней мы и поговорим в сегодняшнем материале. 

Привет, Хабр! Меня зовут Настя Егина, я партнер-менеджер направления мультимедийных систем КРОК. В марте мы с коллегами посетили Международную выставку аудиовизуальных интегрированных систем ISLE (International Smart Display & Integrated System Exhibition), прошедшую в китайском Шеньчжене. Мы были искренне впечатлены мультимедиа-новинками наших китайских коллег. Хотим поделиться наиболее яркими моментами, которые запомнились нам в этом «мире будущего». Прозрачные, гибкие и иммерсивные дисплеи — под катом!

Вторая половина 1990-х и начало нулевых годов нашего века было временем, когда физики перешли от теории к практике. Были опробованы технологии манипуляции лазером с удерживаемыми ионами (ионами бериллия, удерживаемые в электромагнитной ловушке), которые выполняли роль кубитов, фундаментальных единиц квантовой информации. Также был реализован на практике первый квантовый логический вентиль. Появились сверхпроводящие кубиты, основанные на эффекте Джозефсона, с достаточно длительным временем когерентности и, главное, возможностью контролировать их квантовую когерентность. Были проведены эксперименты с использованием фотонов в качестве кубитов, которые демонстрировали относительно низкую скорость декогеренции, поскольку они слабо взаимодействуют с окружающей средой. Ими легче было манипулировать, передавать их на большие расстояния и использовать даже при комнатной температуре. 

Ericsson SH888 — не просто мобильный телефон, а настоящая икона эпохи, когда сотовая связь только начинала менять мир. Выпущенный в конце 90-х, он сочетал в себе надежность, инновации и строгий скандинавский дизайн. Сегодня разберем, когда вышел аппарат, что он из себя представлял и какие технические характеристики сделали его заметным в свое время. А еще заглянем под крышку, чтобы изучить электронные компоненты. Что ж, поехали!

Выбор телефона часто сводится к спору iOS vs Android, сравнению камер и автономности. Но за пределами экосистем Apple, Samsung и Xiaomi есть странные, экспериментальные устройства, нарушающие все каноны. Это концепты или продукты для энтузиастов: с вынимаемыми экранами и сменными клавиатурами. В этой подборке  как раз такие девайсы — от «анти-смартфона» с монохромным OLED до бронированного телефона с отсоединяемым мини-дисплеем. В массмаркете вы их не встретите. Поехали!

Никак не доходили руки до написания этой статьи, точнее я её планировал написать после полноценного перевода устройства на esp32 c3, который никак не состоится.

Вкратце напомню о чем этот проект, и чем он закончился в прошлой статье. Мы разрабатываем компактное устройство для чтения, хранения, записи и эмуляции электронных ключей (которые чаще всего встречаются у нас в подъездах и на проходных). Изначально это был проект одного из моих учеников. Но в этом году, для участия во ВСОШ по робототехнике ему пришлось поменять тему работы, которая тоже довольно интересная, как-нибудь по неё тоже напишу). А я по наличию времени и энтузиазма продолжил добивать программную часть.

В прошлой статье мы перевели устройство на esp8266, что сделало его более производительным и решило проблему с памятью. У нас получилось прочитать и эмулировать контактные ключи dallas и русские Сyfral и Metacom. После этого мы решили перейти к бесконтактным ключам стандарта EmMarine.

Бесонтактные ключи уже так просто, при помощи одного резистора, не прочитаешь, нужен детектор-генератор на 125 кГц. На этом этапе опять очень помог проект от Alex Malov EasyKeyDublicator. У него я взял схему детектора без изменений. И первые тесты производил на Arduino Nano.

Сегодня Xiaomi - это огромная экосистема умных гаджетов (и не только), у которой чего только нет - от смартфонов, наушников и устройств умного дома до водяных пистолетов, прикроватных тумбочек и даже умных палочек для ушей. Но откуда у одной компании столько разных продуктов? Разбираемся.

Что такое "отрицательное сопротивление"? Под этот термин подходят различные явления и устройства - но нам годятся далеко не все. Данная статья содержит пояснения по теории к статье про Гармонический Осциллятор с Отрицательным Сопротивлением. Её можно читать отдельно или только заглядывать сюда по ходу чтения основной статьи, для справки.

Мы вспомним об отрицательных сопротивлениях на примере батареек, неоновых ламп, туннельных и лябмда-диодов - а также про инвертирующий преобразователь импеданса - этакий пример "идеального" отрицательного сопротивления.

Эти пояснения мы далее используем чтобы подробно разобраться в том как некоторые типы отрицательных сопротивлений помогают работать генераторам сигналов - релаксационным и гармоническим.

Нередко в изобретаемом нами электронном устройстве требуется "генератор синусоиды" - он же гармонический осциллятор. Для радиопередатчика или приёмника, музыкального или измерительного инструмента и т.п. И порой хочется иметь удобную настройку частоты.

Схем генераторов существует немало - сейчас мы их вкратце посмотрим - но одни не очень удобно варьировать по частоте - другие не очень удобно налаживать при разработке.

Поэтому мы обсудим альтернативу - с использованием "отрицательного сопротивления" - подключая к нему LC-контур прямо в том виде в каком он нарисован в учебнике, мы сразу получаем рабочий осциллятор и с широчайшим диапазоном по частоте!

Мы проверим эту идею на практике! Подключим LC-контур к двум типам схем с отрицательным сопротивлением - сперва к "лямбда-диоду" (на транзисторах), а потом к "транзитрону" (на электронной трехсеточной лампе - пентоде).

Теоретические пояснения к данной статье вынесены в отдельную заметку "О типах отрицательных сопротивлений" - а то слишком громоздко получалось. Обе написаны так чтобы их комфортно было читать и по отдельности.

В середине апреля в МИЭТ прошел четвертый SoC Design Challenge. Студенты из разных уголков России и Беларуси штурмовали задачи по четырем трекам: топологическое и RTL-проектирование, UVM-верификация и системная верификация SoC. Некоторые треки мы разделили на уровни Basic и Basic+, а предварительно провели для участников цикл лекций для погружения в специфику работы. В статье мы разберем задачи хакатона YADRO и МИЭТ, а также расскажем о некоторых командах.