Certyfikacja oprogramowania systemów przemysłowych

Prezentacja na temat: "Certyfikacja oprogramowania systemów przemysłowych"— Zapis prezentacji:

1 Certyfikacja oprogramowania systemów przemysłowych
Andrzej KWIECIEŃ

2 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?

3 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?

4 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!

5 Daj przykład „Urządzenie pomiarowe-walka o dokładność”
„Identyczny algorytm, dwa kompilatory, dwa różne wyniki”- czy programiście potrzebny jest kalkulator?

6 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?

7 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

8 Jeszcze jeden przykład
System intensywnego nadzoru medycznego Analiza gazowa chorego, Gwarantowany czas powiadamiania i alarmowania Czy Tobie chodzi o bezpieczeństwo? TAK!

9 Chyba jednak należy software normalizować. Czy tak. A precyzyjniej
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.

10 Co to jest CENELEC Europejski Komitet Normalizacyjny Elektrotechniki Bruksela European Committee for Electrotechnical Standarization Brussels Comite Europeen de Normalisation ELECtrotechnique Brussels

11 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,

12 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 oprogramowania Do normy IEC Do normy IEC

13 Nienaruszalność bezpieczeństwa oprogramowania i cykl życia wytwarzania
Oprogramowanie po walidacji Walidacja Specyfikacja wymagań bezp. oprogramowania Specyfikacja wymagań bezp. E/E/PES Testowanie walidacyjne Testowanie integracyjne E/P Architektura E/E/EPS Architektura oprogramowania Projekt systemu oprogramowania Testowanie integracyjne Testowanie modułu Projekt modułu Wyjście Kodowanie Walidacja

14 01.04.2004-ostateczny termin wycofania sprzecznych norm krajowych
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 Komitetu Technicznego CENELEC TC 31 i została zatwierdzona przez CENELEC jako EN w dniu r ostateczny termin wycofania sprzecznych norm krajowych

15 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.

16 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

17 Zasady projektowania Interfejs analogowo-cyfrowy Błędy numeryczne
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”

18 Zasady projektowania Proces pomiarowy Sygnalizacja stanu specjalnego
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

19 Zasady projektowania Odczyt cyfrowy
Jednoznaczność wyświetlanych jednostek miary wskazanych wartości zmierzonych Wyraźna sygnalizacja wszystkich pomiarów powyżej i poniżej zakresu pomiarowego

20 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

21 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.

22 Zasady projektowania Sprzęt Transmisja danych
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)

23 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

24 Dziękuję