Upload
kapono
View
47
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Certyfikacja oprogramowania systemów przemysłowych. Andrzej KWIECIEŃ. Certyfikacja. Badanie zgodności z podanym wzorcem Uzgodnienia normatywne prowadzą do wzorca jakim jest norma Po co w ogóle normalizować? Kto jest odpowiedzialny za powstawanie norm?. Normalizować?. - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
Certyfikacja oprogramowania systemów przemysłowych
Andrzej KWIECIEŃ
Certyfikacja
• Badanie zgodności z podanym wzorcem
• Uzgodnienia normatywne prowadzą do wzorca jakim jest norma
• Po co w ogóle normalizować?
• Kto jest odpowiedzialny za powstawanie norm?
Normalizować?
• Po co w ogóle normalizować oprogramowanie?
• Normalizować sposoby tworzenia algorytmów?
• Normalizować stosowalność narzędzi?• Stosować znormalizowane narzędzia?• Czy na fakt normalizacji ma wpłynąć rodzaj
i przeznaczenie oprogramowania?
Czy testowanie nie wystarczy?
• Czy sposoby testowania też powinny być znormalizowane?
• Istnieją instrukcje testowania oprogramowania?
• Są to najczęściej zalecenia i opracowania konkretnych producentów oprogramowania!
• Ale są też dokumenty normatywne testowania oprogramowania!
• To oznacza, że są dokumenty zwane normami!
Daj przykład
• „Urządzenie pomiarowe-walka o dokładność”
• „Identyczny algorytm, dwa kompilatory, dwa różne wyniki”- czy programiście potrzebny jest kalkulator?
Wniosek
• Musimy coraz szybciej produkować oprogramowanie-musimy korzystać z coraz to wydajniejszych narzędzi-ale jaką mamy gwarancję, że są to dobre narzędzia?
• To może jednak korzystać z narzędzi znormalizowanych?– Co to znaczy?
Inny przykład
• Oprogramowanie analizatora gazów toksycznych i wybuchowych do celów badawczych w laboratorium studenckim
• Oprogramowanie analizatora gazów toksycznych i wybuchowych do celów ostrzegania i sterowania systemami zasilania energetycznego
Jeszcze jeden przykład
• System intensywnego nadzoru medycznego– Analiza gazowa chorego,– Gwarantowany czas powiadamiania i
alarmowania
Czy Tobie chodzi o bezpieczeństwo?
TAK!
Chyba jednak należy software normalizować? Czy tak?
A precyzyjniej?
SPRAWSDZIĆ CZY OPROGRAMOWANIE ZOSTAŁO WYKONANE ZGODNIE Z ZALECENIAMI (Normą). Innymi słowy należy porównać etapy jego tworzenia z
zalecanym wzorcem tworzenia.
Co to jest CENELEC
• Europejski Komitet Normalizacyjny Elektrotechniki Bruksela
• European Committee for Electrotechnical Standarization Brussels
• Comite Europeen de Normalisation ELECtrotechnique Brussels
TEMAT:Bezpieczeństwo funkcjonalne systemów E/E/PE -nas interesuje tak naprawdę tylko PE
• Opisuje wszystkie fazy cykli życia bezpieczeństwa
• Umożliwia innym sektorom (np.pneumatyka) tworzenie podobnych norm
• Udostępnia metodę opracowania specyfikacji wymagań bezpieczeństwa
• Stosuje i wyznacza poziomy nienaruszalności bezpieczeństwa
• Wprowadza podejście opierające się na analizie ryzyka
• Ustala docelowe miary liczbowe uszkodzeń systemów związanych z bezpieczeństwem
• Ustala dolną granicę docelowej miary uszkodzeń w przypadku uszkodzeń niebezpiecznych np. średnie prawdopodobieństwo niewykonania zaprojektowanej funkcji systemu równe
10-5/h,
Cykl życia bezpieczeństwa oprogramowania
Specyfikacja wymagań bezpieczeństwa oprogr
Specyfikacja wymagań funkcji bezpieczeństwa
Specyfikacja wymagań
nienaruszalności bezp.
Planowanie walidacji bezpieczeństwa oprogramowania
Projekt i opracowanie oprogramowania
Integracja PE Procedury pracy i modyfikacji oprogramowania
Walidacja bezpieczeństwa
oprogramowaniaDo normy IEC 61508-1
Do normy IEC 61508-1
Nienaruszalność bezpieczeństwa oprogramowania i cykl życia wytwarzania
Specyfikacja wymagań bezp. E/E/PES
Specyfikacja wymagań bezp. oprogramowania
Testowanie walidacyjne
Oprogramowanie po walidacjiWalidacja
Testowanie integracyjne E/P
Architektura E/E/EPS
Architektura oprogramowania
Projekt systemu oprogramowania
Testowanie integracyjne
Projekt modułu Testowanie modułu
KodowanieWyjście
Walidacja
Przykład normy„Urządzenia elektryczne do wykrywania i pomiaru
gazów palnych, gazów toksycznych oraz tlenu-Wymagania i badania dotyczące urządzeń
wykorzystujących oprogramowanie i/lub techniki cyfrowe”.
PN-EN 50271
Treść normy opracowano przez zespół normalizacyjny S.C. 31-9 Komitetu Technicznego CENELEC TC 31 i została
zatwierdzona przez CENELEC jako EN 50271 w dniu 01.05.2001r
01.04.2004-ostateczny termin wycofania sprzecznych norm krajowych
Zakres normy
• Prezentacja wymagań i zakresu badań dotyczących urządzeń do wykrywania i pomiarów gazów palnych, toksycznych i tlenu
• W zastosowaniach przemysłowych zakres dotyczy również urządzeń stosowanych w przestrzeniach zagrożonych wybuchem
• Stanowi uzupełnienie szeregu innych norm dotyczacych wykrywania i pomiarów gazów palnych i par, gazów toksycznych lub tlenu.
Definicje
• Jednostka cyfrowa-część urządzenia do cyfrowego przetwarzania danych- moduły A/D i D/A są elementami JC
• Stan specjalny- inne stany urządzenia niż kontrola koncentracji gazu, tryb kalibracji lub stan awaryjny
• Oprogramowanie- „twór umysłowy obejmujący programy, procedury, reguły i dokumentację towarzyszącą odnoszącą się do pracy jednostki cyfrowej”
• Oprogramowanie związane z bezpieczeństwem-oprogramowanie używane do wprowadzania funkcji bezpieczeństwa
• Parametry-ustawienia producenta lub użytkownika, które mają wpływ na działanie oprogramowania
Zasady projektowania
• Interfejs analogowo-cyfrowy– Pełne pokrycie zakresu wejść– Przekroczenie zakresu przetwarzania jednoznacznie
sygnalizowane– Próbkowanie A/D i D/A odpowiadające żądanej dokładności
odwzorowania danych
• Błędy numeryczne– Błędy cyfrowego przetwarzania mniejsze niż najmniejsza
odchyłka wskazania wymagana przez właściwą normę europejską– JC musi automatycznie kontrolować dozwolony zakres we., wy., i
wewnętrzny danych oraz obsługiwać przekroczenia zakresu– Obowiazuje zasada „najgorszego przypadku”
Zasady projektowania
• Proces pomiarowy– Podczas procesu pomiarowego maksymalny, całkowity czas 4
następujących po sobie aktualizacji wartości wyjściowej nie powinien przekroczyć czasu odpowiedzi lub czasu do alarmu (urządzenia tylko alarmujące)
• Sygnalizacja stanu specjalnego– Konieczność sygnalizacji lokalnej jak i na wyjściach przeznaczonych do
zdalnej transmisji
• Sygnalizacja cyfrowa– Identyfikacja sygnałów
– Priorytety sygnalizacji-wyświetlany stan o najw. priorytecie
– Przegląd sygnałów, które aktualnie nie są pokazane lub aktywowane
Zasady projektowania
• Odczyt cyfrowy– Jednoznaczność wyświetlanych jednostek miary wskazanych
wartości zmierzonych
– Wyraźna sygnalizacja wszystkich pomiarów powyżej i poniżej zakresu pomiarowego
Zasady projektowania
• Oprogramowanie– Możliwe rozpoznanie wersji oprogramowania (wyświetlacz)podczas
załączania urządzenia lub po jego restarcie lub na życzenie użytkownika– Brak możliwości zmiany zaprojektowanych funkcji oprogramowania– Kontrola prawidłowości ustawień parametrów– Bariera dostępu do zmian parametrów przez osoby niepowołane (blokada
mechaniczna lub programowe kody dostępu)– Ustawienia powinny być zabezpieczone nawet w przypadku wyłączenia
urządzenia i podczas trwania stanu specjalnego– Lista parametrów podlegających zmianom przez użytkownika oraz ich
zakresy muszą być wymienione w instrukcji obsługi– Strukturalna i modułowa konstrukcja-łatwiejsze jego sprawdzenie i
konserwację– Jasno zdefiniowany interfejs we wszystkich modułach do innych
modułów
Zasady projektowania
• Oprogramowanie– Dokumentacja (w pliku technicznym) winna zawierać:
• Nazwę urządzenia, do którego należy oprogramowanie• Jednoznaczna identyfikację wersji programu• Typ i wersję oprogramowania użytych narzędzi• Kod źródłowy modułów zabezpieczających oprogramowania• Opis funkcji• Strukturę oprogramowania (schemat działania programu, wykres Nassi-
Schneidermana)• Protokoły atestacyjne oprogramowania• Każdą zmianę oprogramowania wraz z datą zmiany i nowymi danymi
identyfikacyjnymi.
Uwaga! Dokumentacja jest przeznaczona jedynie do użytku laboratorium badawczego. Wszystkie informacje są poufne i należą do producenta.
Zasady projektowania
• Sprzęt– Podzespoły powinny być sprawdzane przez oddzielne badania– Uniemożliwienie wprowadzania zmian do kodu oprogramowania w
każdych warunkach pracy. Modernizacje kodu powinny odbywać się pod kontrolą wytwórcy
– Konieczność stosowania jednostek pamięci, w których zawartość danych pozostaje stała kiedy zaniknie zasilanie. Jeżeli użyto baterii należy w instrukcji podać czas jej życia.
• Transmisja danych– Niezawodność – Opóźnienia (wynik błędów transmisji) muszą być mniejsze od czasu
odpowiedzi lub1/3 czasu włączenia alarmu. Jeżeli nie, to urządzenie powinno przejść w określony stan specjalny (udokumentowany w instrukcji obsługi)
Zasady projektowania
• Badania wyrobu– Zasilanie JC co okres równy 10xczas odpowiedzi– Automatyczne (po załączeniu lub na życzenie użytkownika) testowanie
wszystkich dostępnych widocznych i słyszalnych funkcji wyjściowych– Sprzęt kontrolujący wraz z jego bazą czasową (np. programem
alarmowym) powinien pracować niezależnie i odrębnie od jednostki cyfrowej
– Program i pamięć parametryczna powinny być kontrolowane przez producentów, którzy dopuszczają wykrywanie pojedynczych bitów błędów
– Pamięć nietrwała powinna być kontrolowana przez producentów poprzez badanie zdolności odczytywania i zapisywania komórek pamięci
Po wykryciu awarii urządzenie powinno przejść w określony stan specjalny
Dziękuję