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Vernetzte Sicherheitstechnik

Safety generisch gelöst

19. November 2014, 10:52 Uhr | von Michael Volz

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Fortsetzung des Artikels von Teil 4

Generischer Ansatz und individuelle Safety-Lösung im Vergleich

Tabelle 2 zeigt den generischen Ansatz und eine individuelle Safety-Lösung im Vergleich.

Aufgabe	Einsatz einer generischen Safety-Lösung	Individuelle Safety-Lösung
Functional Safety Management Plan (FSMP)	Vereinfacht, basierend auf den Vorgaben der generischen Lösung	Ausarbeitung der individuellen Vorgehensweise erforderlich
Risiko-Analyse für das Automatisierungsgerät	Erforderlich	Erforderlich
Product Requirement Specification	Vereinfacht, anhand der technischen Merkmale der eingesetzten Safety-Lösung	Individuelle Erstellung erforderlich
Implementierung der sicherheitsrelevanten Hardware	Übernimmt der Hersteller der generischen Lösung; Integration der Safety-HW nach Herstellervorgabe	Iterativer Schaltungsentwurf in Abstimmung mit einer Prüfstelle
Implementierung der sicherheitsrelevanten Software	Übernimmt komplett der Hersteller der generischen Lösung	Individuelle Entwicklung und kontinuierliche Verifikation
Tests: EMV, Temperatur, Vibration, ...	Erforderlich	Erforderlich
Safety Manual für das Automatisierungsgerät	Vereinfachte Erstellung anhand der Richtlinien des Herstellers der generischen Lösung	Individuelle Erstellung erforderlich
TÜV-Zertifizierung	Stark vereinfachte Zertifizierung, da Safety-Lösung des Anbieters bereits vorzertifiziert durch den TÜV	Individuelle Zertifizierung erforderlich
Feldbus / Ethernet-Zertifizierung	Stark vereinfachte Zertifizierung, da Kommunikationslösung bereits vorzertifiziert	Individuelle Zertifizierung erforderlich
Product Lifecycle Management	Vereinfacht, Hersteller übernimmt Lifecycle-Management der Safety-Komponente	Individueller Prozess muss definiert und implementiert werden

Tabelle 2: Vorgehen bei Entwicklung und Zertifizierung im Vergleich

Zwar sind die zu durchlaufenden Schritte dieselben, aber bei der generischen Lösung vereinfachen sich einige Schritte erheblich, weil der Entwickler geführt auf vorgefertigten Basismaterialien aufsetzen kann und nicht von vorne beginnen muss.

Das Konzept besteht aus fertigen Hard- und Softwarekomponenten bis hin zum fertigen Safety-Modul, dazu kommt ein vom TÜV zertifizierter »Implementation Guide«, in dem genau die Schritte aufgeführt sind, die der Entwickler auf dem Weg zu einer erfolgreichen Zertifizierung gehen muss. Damit bekommt ein in Sicherheitsfragen weniger bewanderter Entwickler einen Leitfaden an die Hand, der ihm Schritt für Schritt genau sagt, was konkret zu tun ist – inklusive Dokumentation, Verifikation und Zertifizierungsvorbereitung. Diesen ausgefüllten Leitfaden legt der Entwickler beim TÜV vor und reduziert so die Gefahr eines erfolglosen Zertifizierungsversuchs erheblich.

Eine generische Lösung

reduziert das Risiko für den Gerätehersteller, da der Safety-Lösungsanbieter das Risiko für die Safety-Komponente übernimmt,
erleichtert bei geringem eigenem Safety-Know-how die Realisierung integrierter, vernetzter Sicherheitsfunktionen,
reduziert den Zertifizierungsaufwand für den Gerätehersteller drastisch, da die Safety-Komponente und das Konzept vom TÜV vorzertifiziert sind, und
vereinfacht das Lifecycle-Management, das der Lösungsanbieter für die Sicherheitskomponente komplett übernimmt, inklusive Serienfertigung, Versionsmanagement, Test und Bug-Tracking.

Insgesamt lassen sich so etwa 80% des Entwicklungsaufwands und 50% des Zertifizierungsaufwands einsparen.

Zur Evaluierung des Safety-Moduls steht ein entsprechendes Entwicklungspaket als Referenzimplementierung zur Verfügung. Es besteht neben dem Modul mit herausgeführten Safety-I/O-Anschlüssen aus einer Basisplatine mit einem Profinet-IO-Anybus-CompactCom-Kommunikationsmodul und einer Host-CPU. Die Konfiguration der Safety-I/Os erfolgt über Profinet/PROFIsafe und wird durch ein im Lieferumfang enthaltenes Konfigurationstool unterstützt, das sich nahtlos in die »Step7«-Werkzeugkette von Siemens integrieren lässt.

Sollte der Sicherheits-Funktionsumfang der hier vorgestellten Komplettlösung nicht ausreichen, weil beispielsweise mehr als die vorhandenen E/A-Signale (drei Dual-Channel-Eingänge, ein Dual-Channel-Ausgang) benötigt werden oder neben einem digitalen auch ein analoges Signal gebraucht wird, bietet HMS kundenspezifische Entwicklungen auf Basis dieser Lösung an. Das Unternehmen stellt auf der Messe SPS IPC Drives 2014 aus: Halle 2, Stand 438.

Über den Autor:

Michael Volz ist Geschäftsführer von HMS Industrial Networks.