Schwerpunkte

Sicherheitsgerichtete SPS-Software

Wie sich das V-Modell praktikabel vereinfachen lässt

18. Juli 2014, 09:37 Uhr   |  Prof. Dr. Norbert Becker, Manfred Eggeling und Dr. Michael Huelke

Wie sich das V-Modell praktikabel vereinfachen lässt
© Hochschule Bonn-Rhein-Sieg

Die Norm EN ISO 13849-1 stellt explizite Anforderungen an sicherheitsgerichtete SPS-Software. Wie lassen sich diese im Maschinenbau praxisgerecht umsetzen? Mit dieser Frage hat sich ein von der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (DGUV) gefördertes und an der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg durchgeführtes Projekt beschäftigt.

Logik von Sicherheitsfunktionen wird heute immer öfter auf sogenannten Safety-SPSen programmiert. Die wesentliche Anforderung der EN ISO 13849-1 an die entsprechende Software besteht darin, dass deren Entwicklung nach einem V-Modell erfolgen soll. Die Interpretation der Normen im Detail ist den Software-Entwicklern im Umfeld des Maschinenbaus jedoch oft unklar und bereitet dementsprechend Schwierigkeiten in der Umsetzung. Dies liegt unter anderem daran, dass die Darstellung neuer Anforderungen in einer Norm naturgemäß sehr allgemein gehalten ist und dass es kaum publizierte Beispiele gibt, wodurch sich wiederum die Gefahr von gefährlichen systematischen Fehlern erhöht.

Angesichts dieser Mankos ist die Idee entstanden, das V-Modell praktikabler für die Industrie zu machen beziehungsweise aufzuzeigen, wie sich dieses zulässig vereinfachen lässt. Mit anderen Worten: Ziel des Projektes „Normgerechte Entwicklung und Dokumentation von sicherheitsgerichteter SPS-Software im Maschinenbau“ sollte es sein, einen industrierelevanten roten Faden durch die Anforderungen der EN ISO 13849-1 aufzuzeigen – und zwar unabhängig von der verwendeten zertifizierten Sicherheits-SPS (SSPS) und daher allgemein anwendbar.

Der Lenkungsausschuss des Projekts setzte sich zusammen aus Vertretern des Institutes für Arbeitsschutz (IFA), der Berufsgenossenschaft (BGHM), des VDMA, des TÜV Rheinland sowie der Firmen Siemens, Sick und Pilz. Zusätzlich wurden Maschinenbaufirmen während der Projektdurchführung eng konsultiert, um die Industrierelevanz der Resultate zu prüfen. Entstanden sind im Rahmen des Projektes letztendlich zehn dokumentierte Beispiele und ein ausführlicher Bericht, der eine ausführliche Beschreibung der Projektergebnisse enthält.

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1. Wie sich das V-Modell praktikabel vereinfachen lässt
2. Das reduzierte V-Modell
3. Die Modularchitektur des Safety-Programms
4. Die Spezifizierung der Logik

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