Turva-automaation suunnittelu

Transkriptio

1 Tero Lehtimäki / (15) Tiivistelmä: Luennon tarkoituksena on käsitellä TLJ-järjestelmissä käytettävien turvaautomaatio ratkaisujen suunnittelussa huomioitavia asioita yleisellä tasolla siten, että kuulija saa perustiedot siitä. Mitä tulisi selvittää ja ottaa huomioon ohjelmoitavan järjestelmän suunnittelussa. Kun järjestelmän- ja ohjelmanrakennetta suunnitellaan. Järjestelmien koon kasvaessa teknisten ratkaisujen merkitys kokonaisuuden toteutuksessa korostuu. Tero Lehtimäki / (15) 1

2 Ohjelmoitavan järjestelmän valinta: - Mikä turvallisuuden eheyden taso vaaditaan, vaaditaanko kahdennusta (vikasietoinen järjestelmä) - I/O-laajuus, paljonko I/O-signaaleja pystytään käsittelemään/cpu - Ohjelman määrä - Onko kaikki I/O-määritelty turva I/O:ksi vai onko osa mahdollista liittää standardi I/O:n Tero Lehtimäki / (15) Ohjelmoitavan järjestelmän valinta: - Vaaditaanko tiettyjä alueita/ kokonaisuuksia oman prosessiaseman alaisuuteen HMI CPU HMI I/O I/O I/O CPU I/O CPU I/O CPU I/O Alue 1 Alue 2 Alue 3 Alue 1 Alue 2 Alue 3 - Onko järjestelmän suoritusnopeudelle vaatimuksia (turvatoimintojen nopeus) - Järjestelmän liityntä valvomotasolle - Liitynnät muihin järjestelmiin Tero Lehtimäki / (15) 2

3 Järjestelmään perehtyminen: - Onko erityisvaatimuksia tietyn SIL-tason saavuttamiseksi, esim. järjestelmän kokoonpanossa tai laitevalinnoissa. - Järjestelmän ohjelmarakenteeseen perehtyminen - Käytössä olevat manuaalit vastaavat laitteitta ja niiden versioita - Onko Esim. TÜV testiraporttia, joka määrittelee tiettyjä vaatimuksia Tero Lehtimäki / (15) Järjestelmän testaus: - Laitteiston käyttäytyminen vikatilanteissa, esim. I/O-vika, väylävika, ym - Laitediagnostiikan merkityksien selvittäminen - CPU:n käyttäytyminen käynnistystilanteessa - Valmiiden ohjelmalohkojen testaus/perehtyminen - Ohjelmamuutos tilanne, ohjelman vertaustoiminnot ja revisiokoodien muuttuminen Tero Lehtimäki / (15) 3

4 Järjestelmän yleisrakenteen suunnittelu: - Prosessialuejako - Onko yhteisiä asioita, jotka vaikuttavat koko prosessiin - Vaaditaanko tiettyjä alueita/kokonaisuuksia oman prosessiaseman alaisuuteen - Minkälaisia indikointeja/hälytyksiä järjestelmän toiminnasta halutaan valvomotasolle - Onko ohjelmakierron ajalle vaatimuksia, tarvitaanko eri pituisia ohjelmakiertoaikoja - Onko kaikki I/O-määritelty turva I/O:ksi vai onko osa mahdollista liittää standardi I/O:n Tero Lehtimäki / (15) I/O-Laajuuden jako hajautus yksiköihin: - Prosessiasema (jos monta) - Prosessialue / Prosessin toiminnallinen osa - Standardi- vai Turva-signaali - Turva I/O-signaalien turvallisuuden eheyden taso - Signaalien kytkentä ja toimisuunta - Missä ohjelmasyklissä signaalin tila luetaan Tero Lehtimäki / (15) 4

5 I/O-Väylä suunnittelu: - Käytettävät väylälaitteet - Väylärakenteen suunnittelu - Väylän toiminnallisuuden arviointi, onko tekninen toteutus mahdollinen Tero Lehtimäki / (15) Ohjelman suunnittelu: - Prosessihierarkia - CPU:n käynnistystilanne - I/O-vika tilanne, huomioitava signaalien toimisuunnat - Miten ohjelman saa otettua käyttöön luontevasti ja testattua järjestelmän käyttöönotossa - Väylähäiriö tilanne hajautusyksikköissä - Liikennöintihäiriö muuhun järjestelmään Tero Lehtimäki / (15) 5

6 Ohjelman suunnittelu: -Hälytysteksien ja tapahtumien määrittely Laukaisu 1 Kuittaus Laukaisu 2 Laukaisu 3 OR S R Pysäytys 1 Pysähtynyt VIIVE AND S R Pysäytys 2 ALARM Tero Lehtimäki / (15) Väyläliitännät muihin järjestelmiin: - Vaikutus vaadittuun turvallisuuden eheyden tasoon - Lähetys- ja vastaanottoajat CPU 1 Send 200ms CPU 1 Receive 100ms CPU 2 Receive 100ms CPU 2 Send 200ms - Käytettävissä oleva diagnostiikka - Liityntöjen valvonta - Signaalien toimintasuunnat Tero Lehtimäki / (15) 6

7 Turvajärjestelmän ylläpito: Standardi SFS-IEC ( ) - On saatava aikaan ja ylläpidettävä aikajärjestyksen mukainen dokumentaatio muutoksista - Pyyntö muutoksesta tai uudelleen varustamisesta - Vaikutus analyysi - Tietojen uudelleentodennus ja kelpoistus sekä tulokset - Kaikki muutos- ja uudelleen varustamistoiminnan vaikuttamat dokumentit. Tero Lehtimäki / (15) Turvajärjestelmän ylläpito: - Määräaikaistarkastukset määritellyin väliajoin - Ohjelmoitavan laitteiston määräaikaistarkastukset valmistajan suositteleman määräajan välein Tero Lehtimäki / (15) 7

8 Ohjelmamuutokset: - CPU:sta Online tilasta turvaohjelman revisio koodi ennen muutosta - Offline ohjelman ja Online ohjelman revisio koodien vertaus - Offline- ja Online ohjelmien vertaus siihen tarkoitetuilla toiminnoilla - Aikajärjestyksen mukainen dokumentaatio, josta ilmenee revisiokoodit Tero Lehtimäki / (15) 8