Ohjelmoitavan automaation hyväksymiskäytännöt

Translated title of the contribution: Licensing practices for programmable automation systems

Pentti Haapanen, Lars-Erik Häll, Altti Lucander, Teemu Manninen

Research output: Book/ReportReport

Abstract

Suomeen tarjotun uuden ydinvoimalaitoksen käyttö- ja turvallisuusautomaatiojärjestelmiä ehdotetaan toteutettavaksi ohjelmoitavalla digitaalitekniikalla. Tämä näyttää olevan merkittävin teknologinen uudistus ehdolla olevissa muuten varsin tavanomaisissa laitoskonsepteissa. Myös nykyisillä laitoksilla vanhojen ohjausjärjestelmien täydentäminen tai korvaaminen ohjelmoitavalla tekniikalla saattaa tulevaisuudessa olla tarpeen. Ohjelmoitavan digitaalisen järjestelmän turvallisuusarvio ei voi perustua tavanomaisiin todennäköisyyspohjaisiin menetelmiin sekä ohjelmiston että laitteiston luotettavuuden kvantifiointiin liittyvien epävarmuuksien takia. Ohjelmiston kvantifioinnin vaikeus on yleisesti tunnustettu, mutta sama koskee myös laitteistoa, koska sen vikaantumisen vaikutus riippuu vikaantumishetkellä suorittavana olevasta ohjelmakäskystä. Vaikeuksien syynä ovat ohjelmoitavan järjestelmän monimutkaisuus, epäjatkuva käyttäytyminen ja taipumus rinnakkaisten järjestelmien yhteisvikaantumiseen. Järjestelmän luotettavuusarvio on laadittava asiantuntija-arviona kvalitatiivisin ja deterministisin (ei todennäköisyyspohjaisin) kriteerein ja rajoitettava näiden perusteella hyväksyttävissä olevalle tasolle. Kvantitatiivisen luotettavuusarvion epävarmuuden takia joudutaan muilla keinoilla hankkimaan lisävarmistusta järjestelmän turvallisuudesta. Näitä keinoja ovat järjestelmän suunnittelun ja valmistuksen korkean laadun toteaminen deterministisin kriteerein sekä valmiiseen tuotteeseen kohdistettavat varmuuden lisäämistoimenpiteet. Deterministisiin kriteereihin sisältyy redundanssi- ja diversiteettiperiaatteiden sopiva käyttö. Varmuuden lisäämistoimenpiteet muodostuvat puolueettoman tahon suorittamista analyyseistä ja testeistä. Ei ole olemassa mitään yksittäistä keinoa osoittaa, että ohjelmallisesti toteutettu järjestelmä on riittävän turvallinen, vaan luottamuksen järjestelmän turvallisuuteen tulee perustua käytettyjen menettelyjen monipuolisuuteen ja keskinäiseen riippumattomuuteen. Koskaan ei voida saavuttaa varmuutta siitä, että ohjelmoitu järjestelmä on turvallinen, sen sijaan voidaan systemaattisesti määritellä tekniikkoja, jotka oikein sovellettuna vähentävät epävarmuutta järjestelmän turvallisuudesta. Lisensiointikäytännöt ovat useimmissa ydinvoimaa hyödyntävissä maissa vasta kehittymässä, ja ohjelmoitavia järjestelmiä on lisensioitu ja otettu käyttöön tapauskohtaisin erityismenettelyin. Suomen tilanteen kannalta selväpiirteisin ja mielenkiintoisin näyttää olevan englantilaisen Sizewell B laitoksen käynnissä oleva lisensiointiprosessi sekä Darlingtonin laitoksen suojausjärjestelmän lisensiointi Kanadassa. Toisaalta voidaan todeta, että sovellettavat käytännöt ja menettelyt voidaan lopullisesti kiinnittää vasta käytännön lisensiointiprosessin kuluessa. Yleinen trendi näyttää myös kulkevan kohti suorituskykyvaatimuksia teknisten vaatimusten sijasta painottavaa käytäntöä, koska suorituskykyvaatimukset ovat riippumattomampia tekniikan kehityksestä kuin niiden saavuttamiseen käytettävät tekniset keinot.
Original languageFinnish
Place of PublicationEspoo
PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
Number of pages46
ISBN (Print)951-38-4341-6
Publication statusPublished - 1993
MoE publication typeNot Eligible

Publication series

SeriesVTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes
Number1447
ISSN1235-0605

    Fingerprint

Keywords

  • nuclear energy
  • nuclear power plants
  • safety
  • control equipment
  • automation
  • computer programming
  • verification inspection
  • nuclear engineering
  • nuclear reactor control
  • nuclear reactor safety
  • automatic control
  • proving
  • risk analysis
  • process control
  • evaluation
  • assessments
  • appraisals
  • digital systems
  • accident prevention
  • licenses

Cite this

Haapanen, P., Häll, L-E., Lucander, A., & Manninen, T. (1993). Ohjelmoitavan automaation hyväksymiskäytännöt. VTT Technical Research Centre of Finland. VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes, No. 1447