Zusammenfassung
Funktionale Sicherheit nach IEC 61508 umzusetzen und nachzuweisen ist heutzutage eine große Herausforderungen im Design von Automatisierungssystemen. Viele dieser Systeme werden mittels einer Speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) realisiert und nach IEC 61131-3 programmiert. Die PLCopen spezifizierte hierfür eine Bibliothek von Funktionsbausteinen (FB) zur Programmierung sicherheitsgerichteter Anwendungen. Dieser Beitrag präsentiert eine Methodik zur Verifikation und Validierung solcher Anwendungen. Die Programme werden dabei zunächst in ein System zeitbehafteter Automaten überführt und anschließend durch den UPPAAL-Modelchecker formal verifiziert und simulativ validiert. Zur leichteren Anwendung wird zudem ein Ansatz zur automatisierten Übertragung von Simulationsszenarien aus einer Soft-SPS in den Modelchecker UPPAAL vorgeschlagen.
Access this chapter
Tax calculation will be finalised at checkout
Purchases are for personal use only
Similar content being viewed by others
Literaturverzeichnis
PLCopen (2006), Safety Software Technical Specification Part 1: Concepts and Function Blocks. TC5 Safety, Version 1.0, PLCopen, Germany.
PLCopen (2008), Safety Software Technical Specification Part 2: User Examples. TC5 Safety, Version1.0, PLCopen, Germany.
Larsen, K., Pettersson, P., and Yi, W. (1997). UPPAAL in a Nutshell. International Journal of Software Tools for Technology Transfer, Volume 1, pp. 134–153.
Pavlovic, O., and Ehrich, H. (2010). Model Checking PLC Software Written in Function Block Diagram. International Conference on Software Testing, Verification and Validation, Paris, France, pp. 439–448.
Yoo, J., Cha, S., and Jee, E. (2008), A Verification Framework for FBD Based Software in Nuclear Power Plants. 15th Asia-Pacific Software Engineering Conference, pp. 385–392.
Németh, E., and Bartha, T. (2009). Formal Verification of Safety Functions by Reinterpretation of Functional Block based Specifications. Formal Methods for Industrial Critical Systems, LNCS 5596, pp. 199–214.
Silva, L., Barbosa, L., Gorgonio, K., Perkusich, A. and Lima, A. (2008). On the Automatic Generation of Timed Automata Models from Function Block Diagrams for Safety Instrumented Systems. 34th Annual Conf. of IEEE Industrial Electronics Society IECON 2008, pp. 291–29.
Wardana, A., Folmer, J., Vogel-Heuser, B. (2009). Automatic Program Verification of Continuous Function Chart based on Model Checking. 35th Ann. Conference of IEEE Industrial Electronics Society IECON 09, pp. 2422–2427.
PLCopen (2009). XML Formats for IEC 61131–3. TC6 XML Schemes, Version 2.01, PLCopen, Germany.
Biallas, S.; Frey, G.; Kowalewski, S.; Schlich, B.; Soliman, D.: Formale Verifikation von Sicherheits-Funktionsbausteinen der PLCopen auf Modell- und Code-Ebene. Proceedings of the 11th Fachtagung Entwurf komplexer Automatisierungssysteme (EKA 2010), Magdeburg, Germany, pp. 47–54, May 2010.
Soliman, D.; Frey, G.: Verification and Validation of Safety Applications based on PLCopen Safety Function Blocks using Timed Automata in Uppaal. Proceedings of 2nd IFAC Workshop on Dependable Control of Discrete Systems (DCDS’09), Bari, Italy, pp. 39–44, Bari, Italy, Jun. 2009.
Soliman, D.; Thramboulidis, K.; Frey, G.: Transformation of Function Block Diagrams to UPPAAL Timed Automata for the Verification of Safety Applications. Annual Reviews in Control 36 (2012), pp. 338–345.
Soliman, D.; Thramboulidis, K.; Frey, G.: Function Block Diagram to UPPAAL Timed Automata Transformation Based on Formal Models. Proceedings of the 14th IFAC Symposium on Information Control Problems in Manufacturing (INCOM 2012), Bucharest, Romania, Vol. W, pp. 625–631, May 2012.
Soliman, D.; Frey, G.: Verification and Validation of Safety Applications based on PLCopen Safety Function Blocks. Control Engineering Practice, Volume 19, Issue 9. September 2011, Pages 929–946. doi:10.1016/j.conengprac.2011.01.001
Soliman, D.: Verification and Validation of Logic Control Safety Applications. Dissertation, Universität des Saarlandes, Germany, 06. December 2012. (Published by Shaker-Verlag, Aachen, März 2013, ISBN: 978–3-8440–1757–1)
Author information
Authors and Affiliations
Editor information
Editors and Affiliations
Rights and permissions
Copyright information
© 2013 Springer-Verlag Berlin Heidelberg
About this paper
Cite this paper
Soliman, D., Frey, G. (2013). Verifikation und Validierung sicherheitsgerichteter SPS-Programme. In: Halang, W. (eds) Funktionale Sicherheit. Informatik aktuell. Springer Vieweg, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-642-41309-4_12
Download citation
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-642-41309-4_12
Publisher Name: Springer Vieweg, Berlin, Heidelberg
Print ISBN: 978-3-642-41308-7
Online ISBN: 978-3-642-41309-4
eBook Packages: Computer Science and Engineering (German Language)