PosterPDF Available

Erweiterung des „Secure PlugAndWork“ für Safety-kritische Systeme

  • June 2017
  • Conference: Automation 2017
Authors:
Philip Kleen
Philip Kleen
Philip Kleen
  • This person is not on ResearchGate, or hasn't claimed this research yet.
Download file PDF
Read file
Download citation

Abstract

Eine Plug & Work-Technologie ermöglicht ein modulares Produktionssystem, welches sich aus beliebigen Produktionsmodulen (Arbeitsschritten) zusammensetzt. Bei der Entwicklung solcher Technologien wird oftmals die funktionale Sicherheit (Safety) nicht betrachtet. Weiter muss vor Inbetriebnahme einer neuen Kombination von Produktionsmodulen die Entstehung von neuen Gefahren geprüft werden. Dies erfolgt heute händisch durch einen Safety-Experten mithilfe der Maschinendokumentation. Die notwendige Adaptivität und autonome Rekonfiguration von Produktionsmodulen, die für eine flexible Produktionsumgebung notwendig sind, werden durch die funktionale Sicherheit eingeschränkt. In diesem Beitrag wird ein Konzept vorgestellt, welches eine Plug & Work-Technologie um die funktionale Sicherheit erweitert.
Content uploaded by Philip Kleen
Author content
All content in this area was uploaded by Philip Kleen on Feb 07, 2018
Content may be subject to copyright.
FRAUNHOFER-ANWENDUNGSZENTRUM
INDUSTRIAL AUTOMATION
Erweiterung des „Secure Plug & Work“
für Safety-kritische Systeme
2. Schematische Darstellung eines möglichen
modularen Produktionssystems:
1. Heute stellt die manuelle Sicherheits-
betrachtung für modulare Produktions-
systeme eine Herausforderung dar:
Safety-Experte:
Analyse der Eigenschaften
Produktions-
modul
SSPS
Produktions-
modul
SSPS
Techniker:
Engineering der Safety-Verbindung
Safety-
Connection
Dokumentation des
Produktionsmoduls
Nebenläufiger nicht
automatisierter
Prozess
Backbone
Modul II
AAB
C
A
B
Modul IV
A
Modul III
Integrierte Maschine Freier Andockplatz
Produkt Andockplatz
Produktfluss
A
A
4. Lösungskonzept mit formalisierten Exper-
tenwissen und Safety-Eigenschaften. Der
mögliche sichere Betrieb wird automatisch
bewertet:
3. Mögliche modellbasierte formalisierte
Beschreibung von Safety-Eigenschaften
zur maschinellen Verarbeitung:
Philip Kleen, B.Sc.
Telefon: +49 5261 94 290-53
E-Mail: philip.kleen@iosb-ina.fraunhofer.de
Safety
Anforderungen
Produktionsmodul
Safety Garantien
Allgemeine
Eigenschaften Emission
probability of
dangerous
failure per hour
Performance Level
Safety Protokol
Safety Integrity Level
Not-Halt-
Eigenschaften Transportband
Material
Objektträgersystem
Körnung
anwendungsbezogene
Eigenschaften
anwendungsübergreifende
Eigenschaften
Safety Management System:
Formalisiertes Expertenwissen
Produktions-
modul
SSPS
Produktions-
modul
SSPS
Techniker:
Safety-Verbindung generisch
Parametrierung vom Safety Management System
Safety-
Connection
Informations-
modell
Informations-
modell
1. Moriz, N., Böttcher, B., Niggemann, O. u. Lackhove, J.: Assisted design for automation systems — From
formal requirements to nal designs. In: 19th IEEE [International Conference on] Emerging Technologies and
Factory Automation (ETFA), 2014. 16 - 19 Sept. 2014, Barcelona, Spain. Piscataway, NJ: IEEE 2014, S. 1–5
2. Wirtschaft und Energie, B. f., Öffentlichkeitsarbeit u. Berlin, 1.: IT-Sicherheit für die Industrie. Produktion,
Produkte, Dienste von morgen im Zeichen globalisierter Wertschöpfungsketten. Kurzfassung, 2016.
3. Trapp, M. u. Schneider, D.: Safety assurance of open adaptive systems - a survey. In: Bencomo, N.,
France, R., Cheng, B. H. C. u. Aßmann, U. (Hrsg.): Modelsrun.time. Foundations, applications, and road
maps; [Dagstuhl Seminar 11481 on ModelsRun.Time that was held from November 27 to December 2,
2011]. State-of-the-art survey, Bd. 8378. Cham: Springer International Publishing; Springer 2014, S. 279–318
Kontakt | Referenzen:

Supplementary resource (1)

Manuskript SecurePlugWorkSafety
Data
February 2018
Philip Kleen
Leistungssteigerung von Safety-Kommunikation durch konvergente Ethernet TSN Netzwerke
Chapter
  • Jul 2018
Als Ethernet TSN (Time Sensitive Networks) werden IEEE 802.1-Standards bezeichnet, welche den Ethernet MAC-Layer und Ethernet-Switching um Zeitsynchronisation, kleine Übertragungslatenz und höchste Verfügbarkeit ergänzen. Welche der einzelnen IEEE-Standards für welche Protokolle (PROFINET, OPC UA, EtherCAT, Modbus, Videostreams usw.) und Anwendungen (Motion Control, Process Automation, Safety, Sensor-to-Cloud) eingesetzt werden, ist z.B. Nutzerorganisationen überlassen. Für die Protokolle PROFINET und OPC UA gibt es inzwischen z.B. Spezifikationen oder Entwürfe für die Umsetzung von Ethernet TSN als Protokoll-integrierte Lösungen inkl. Systemkonfiguration. Verschiedene Ansätze sehen teilweise auch konvergente Netze vor, bei denen Protokoll-/Anwendungskonfiguration und Netzkonfiguration getrennt sind und in denen unterschiedliche Protokolle von den Ethernet TSN-Mechanismen profitieren können. Das Fraunhofer IOSB-INA hat einen Ethernet TSN-Testaufbau mit einer Safety-Anwendung aufgebaut und die Möglichkeiten der Leistungssteigerung der Safety-Kommunikation durch Ethernet TSN evaluiert. Die Messungen zeigten, dass der Jitter durch TSN deutlich reduziert wird und die maximale Latenz geringer ist. Damit lässt sich z.B. der notwendige Sicherheitsabstand zwischen sicherer Sensorik und gefährdender Aktorik reduzieren.
View
Assisted Design for Automation Systems - from Formal Requirements to Final Designs
Conference Paper
Full-text available
  • Sep 2014
In this paper, the authors present an engineering approach for generating automation system solutions based on formalised requirements. This enables assistant systems which guide engineers during the design phase of todays more and more complex automation systems. A software prototype is used for the evaluation of this approach in practice. The main contribution is to directly use a formal requirements model as input for the automated synthesis of automation systems and to formalise the expert knowledge for this synthesis. The result are consistent, maintainable automation systems and with that shorter and reproducible development cycles.
View
Hrsg.): Modelsrun.time. Foundations, applications, and road maps
  • M U Trapp
  • D Schneider
Trapp, M. u. Schneider, D.: Safety assurance of open adaptive systems -a survey. In: Bencomo, N., France, R., Cheng, B. H. C. u. Aßmann, U. (Hrsg.): Modelsrun.time. Foundations, applications, and road maps; [Dagstuhl Seminar 11481 on ModelsRun.Time that was held from November 27 to December 2,
State-of-the-art survey
  • Jan 2014
  • 279-318
State-of-the-art survey, Bd. 8378. Cham: Springer International Publishing; Springer 2014, S. 279-318