TY - BOOK
T1 - Työkoneiden ja automaation CAN-väyläsovellusten turvallisuus
AU - Hietikko, Marita
AU - Alanen, Jarmo
AU - Tiusanen, Risto
PY - 1996
Y1 - 1996
N2 - Työkoneiden ohjausjärjestelmät ovat nykyään yhä enemmän
useista älykkäistä yksiköistä koostuvia reaaliaikaisia
hajautettuja järjestelmiä, joiden
tiedonsiirtoliikennöinnissä käytetään CAN-väylää.
CAN-väylän käyttö on lisääntynyt myös muissa automaation
sovelluksissa. Koneiden käyttöturvallisuuden kannalta
hajautettu ohjaus toisaalta mahdollistaa koneen
toimintojen entistä tehokkaamman diagnosoinnin, mutta on
myös uusi ja entistä vaikeammin hallittava riskitekijä.
Ilman riittäviä varmistuksia tietokoneohjattu työkone voi
vikaantuessaan toimia täysin odottamattomasti, kuten
lähteä liikkeelle, kääntyä, käynnistää työlaitteen
ohjauksen tai lukita jarrut.
Tutkimuksen tavoitteena oli tuottaa tietoa siitä, miten
tunnistetaan ja hallitaan CAN-väyläjärjestelmiin
liittyviä turvallisuustekijöitä ja mitä tekniikoita on
käytettävissä turvallisuuden varmistamiseksi tai sen
lisäämiseksi työkoneiden ja automaation
CAN-väyläsovelluksissa. Suomessa jo toteutettuihin
CAN-väylällä varustettuihin työkonesovelluksiin on
turvallisuusongelmiin kehitetty ratkaisuja lähinnä
yleisten koneturvallisuusvaatimusten ja
ohjausjärjestelmiä koskevien vaatimusten pohjalta.
CAN-väyläsovellusten turvallisuutta tutkittiin tässä
hankkeessa kolmen case-järjestelmän avulla. Näille
tehtiin turvallisuusanalyysejä, joiden avulla
selvitettiin mahdolliseen ei-toivottuun tapahtumaan
johtavat syyt eri case-kohteina käytetyissä
CAN-järjestelmissä. Tutkittiin, mitkä näistä syistä
kohdistuvat CAN-väylän laitteiston tai ohjelmiston osalle
ja miten järjestelmät on varmistettu ei-toivottujen
tapahtumien varalta. Analyysien perusteella voitiin tehdä
turvallisuuteen liittyviä ehdotuksia CAN-järjestelmien
tai niiden suunnittelukäytännön kehittämiseksi.
Hankkeen tuloksena saatiin tietoa niistä
turvallisuustekniikoista, menetelmistä ja toimenpiteistä,
joita hajautettujen CAN-väyläjärjestelmien laitteisto- ja
ohjelmistosuunnittelussa voidaan käyttää turvallisuuden
parantamiseksi ja joita ei mainita nykyisessä
turvallisuuteen liittyviä järjestelmiä koskevassa IEC
1508 -standardiluonnoksessa. Tässä julkaisussa kerrotaan
tämän tiedon ja case-kohteiden lisäksi
CAN-väyläjärjestelmien suunnitteluun liittyvistä
turvallisuusvaatimuksista, CAN-järjestelmän vikamuodoista
ja siitä, miten diagnostiikasta saadaan apua
turvallisuuteen.
AB - Työkoneiden ohjausjärjestelmät ovat nykyään yhä enemmän
useista älykkäistä yksiköistä koostuvia reaaliaikaisia
hajautettuja järjestelmiä, joiden
tiedonsiirtoliikennöinnissä käytetään CAN-väylää.
CAN-väylän käyttö on lisääntynyt myös muissa automaation
sovelluksissa. Koneiden käyttöturvallisuuden kannalta
hajautettu ohjaus toisaalta mahdollistaa koneen
toimintojen entistä tehokkaamman diagnosoinnin, mutta on
myös uusi ja entistä vaikeammin hallittava riskitekijä.
Ilman riittäviä varmistuksia tietokoneohjattu työkone voi
vikaantuessaan toimia täysin odottamattomasti, kuten
lähteä liikkeelle, kääntyä, käynnistää työlaitteen
ohjauksen tai lukita jarrut.
Tutkimuksen tavoitteena oli tuottaa tietoa siitä, miten
tunnistetaan ja hallitaan CAN-väyläjärjestelmiin
liittyviä turvallisuustekijöitä ja mitä tekniikoita on
käytettävissä turvallisuuden varmistamiseksi tai sen
lisäämiseksi työkoneiden ja automaation
CAN-väyläsovelluksissa. Suomessa jo toteutettuihin
CAN-väylällä varustettuihin työkonesovelluksiin on
turvallisuusongelmiin kehitetty ratkaisuja lähinnä
yleisten koneturvallisuusvaatimusten ja
ohjausjärjestelmiä koskevien vaatimusten pohjalta.
CAN-väyläsovellusten turvallisuutta tutkittiin tässä
hankkeessa kolmen case-järjestelmän avulla. Näille
tehtiin turvallisuusanalyysejä, joiden avulla
selvitettiin mahdolliseen ei-toivottuun tapahtumaan
johtavat syyt eri case-kohteina käytetyissä
CAN-järjestelmissä. Tutkittiin, mitkä näistä syistä
kohdistuvat CAN-väylän laitteiston tai ohjelmiston osalle
ja miten järjestelmät on varmistettu ei-toivottujen
tapahtumien varalta. Analyysien perusteella voitiin tehdä
turvallisuuteen liittyviä ehdotuksia CAN-järjestelmien
tai niiden suunnittelukäytännön kehittämiseksi.
Hankkeen tuloksena saatiin tietoa niistä
turvallisuustekniikoista, menetelmistä ja toimenpiteistä,
joita hajautettujen CAN-väyläjärjestelmien laitteisto- ja
ohjelmistosuunnittelussa voidaan käyttää turvallisuuden
parantamiseksi ja joita ei mainita nykyisessä
turvallisuuteen liittyviä järjestelmiä koskevassa IEC
1508 -standardiluonnoksessa. Tässä julkaisussa kerrotaan
tämän tiedon ja case-kohteiden lisäksi
CAN-väyläjärjestelmien suunnitteluun liittyvistä
turvallisuusvaatimuksista, CAN-järjestelmän vikamuodoista
ja siitä, miten diagnostiikasta saadaan apua
turvallisuuteen.
KW - safety
KW - safety engineering
KW - work machines
KW - automation
KW - control systems
KW - controller area network
KW - knowledge based systems
KW - computers
KW - safety factors
M3 - Report
SN - 951-38-4900-7
T3 - VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes
BT - Työkoneiden ja automaation CAN-väyläsovellusten turvallisuus
PB - VTT Technical Research Centre of Finland
CY - Espoo
ER -