JP2003513347A - 特に自動化システムにおけるモジュールへの無資格アクセス防止システム及び方法 - Google Patents

特に自動化システムにおけるモジュールへの無資格アクセス防止システム及び方法

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、特に自動化システムにおけるモジュールへの無資格アクセス防止システム及び方法に関する。モジュールと中央ユニットとの間のアクセスを制御するために、中央ユニットＫＭと中央ユニットＫＭに接続可能な少なくとも１つの第１の装置Ｍｍとを備え、少なくとも１つの第１の装置Ｍｍが中央ユニットＫＭ及び／又は第２の装置Ｍ１…Ｍｎに識別子Ｋを送信する手段を有し、中央ユニットＫＭ及び／又は第２の装置Ｍ１…Ｍｎは、第１の装置Ｍｍから送信された識別子Ｋを、それぞれ受信された識別子Ｋが中央ユニットＫＭ及び／又は第２の装置内に記憶されている少なくとも１つの比較識別子と比較され、受信された識別子と比較識別子との不一致の際には中央ユニットＫＭ及び／又は第２の装置Ｍ１…Ｍｎがシステムにおける第１の装置Ｍｍの作動を拒否するように、評価する手段を有するシステムＡＳ及び方法が提案される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、特に自動化システムにおけるモジュールへの無資格アクセス防止シ
ステム及び方法に関する。
【０００２】 本発明の課題は、特に自動化技術の範囲内のモジュールへのアクセスを簡単か
つ確実に制御することである。
【０００３】 この課題は、本発明によれば、中央ユニットと中央ユニットに接続可能な少な
くとも１つの第１の装置とを備え、少なくとも１つの第１の装置が中央ユニット
及び／又は第２の装置に識別子を送信する手段を有し、中央ユニット及び／又は
第２の装置は、第１の装置から送られた識別子を、それぞれ受信された識別子が
中央ユニット及び／又は第２の装置内に記憶されている少なくとも１つの比較識
別子と比較され、受信された識別子と比較識別子との不一致の際には中央ユニッ
ト及び／又は第２の装置がシステムにおける第１の装置の作動を拒否するように
、評価する手段を有することを特徴とするシステム、特に自動化システムにより
解決される。
【０００４】 このようなシステムおよび方法は無資格のコンペティタなどにシステムへの接
続を不可能にする。本発明は、特定の装置のみに自動化システム（特にいわゆる
ＳＩＭＡＴＩＣシリーズの自動化システム及び装置）内での作動を許容するとい
う認識に基づいている。
【０００５】 自動化システムでは、中央ユニットが拡張の度合い（すなわち、接続された装
置の数、形式、機能）を確かめるのが通常である。これは中央ユニットと各々の
接続されている装置との間にそのために設けられているデータ伝送の枠内で行わ
れる。いまこのような設備においていずれにせよ必要なデータ伝送の枠内で、接
続されている装置が中央ユニットに“私はオリジナルなシーメンスモジュールで
す”という意味のテキストを追加的に伝達するならば、中央ユニットはそれぞれ
受信されたデータ中のこのテキストの存在をチェックし、このテキストを送信し
ない装置による作動を拒否することができる。
【０００６】 それぞれのシステムに連結するためにモジュールおよびそれらの機能をコピー
しようとするコンペティタは、それらのモジュールが上記テキストをも伝達する
ときに、コンペティションアドバーシティ（§１−ＵＷＧ）を開始する。他方に
おいて、このテキストを伝達しないコンペティタモジュールは我々のシステムに
は受け入れられないであろう。
【０００７】 要約すると、本発明は自動化システム内に、コンペティタがそのモジュールを
これらのシステム内で作動させるためには同一にコピーしなければならないが、
少なくとも１つの不正コンペティション防止法令（ＵＷＧ）の規則に違反するこ
となしにはコピーできない上記の形式の方法を取り入れるものである（コンペテ
ィタにとっての“逃れ得ない罠”）。
【０００８】 不正コンペティションに対抗する法令は特許法と比べて基本的に同程度の、コ
ンペティタに対抗できる可能性を開く。特に不実行、損害賠償などへの２０個の
権利が存在する。§１−ＵＷＧに従って必要な追加的な不正は容易に自動化シス
テムへの高められた安全性要求の指摘により説明されなければならないであろう
。シーメンス社はもちろん固有のモジュールに対してのみこれらの要求を満足す
るための保証を引き受ける。他のモジュールの作動はこうして潜在的に全システ
ムの機能確実性を問題にする。このことはそれによって一方では識別子自体の導
入及びチェックを正当化し、コンペティタに対抗する措置を講ずる際に追加的な
不正事実に関するアーギュメンテーションのための広範な基礎を形成する。
【０００９】 シーメンス社が例えばパートナーコンセプトの枠内でシステム内でのそれらの
そのつどの作動を許容する提供者とは、他のコンペティタによっては§１−ＵＷ
Ｇに違反してしかコピーできない一義的なキーワードが取り決められる（例えば
“枠…内で許容されるモジュール”）。本発明は、例えば自動化装置と結び付い
たメモリモジュールを作動させる際にも、これらのメモリモジュールも数を増や
してほぼ同一に生産されるかぎり使用できる。
【００１０】 本発明の他の特徴、利点および応用可能性は従属請求項、図面による実施例の
以下の説明および図面自体から明らかになる。
【００１１】 すべての説明及び／又は図示されている特徴はそれ自体でまたは任意の組み合
わせで特許請求の範囲への記載に無関係に本発明の対象を形成する。
【００１２】 図１は、図示されていない外部の技術的プロセスの制御及び／又は監視装置の
概要を示す。
【００１３】 この制御及び／又は監視装置は、通信接続手段ＫＶを介して他のモジュールＭ
１、Ｍ２、…Ｍｎが接続される中央のヘッドモジュールＫＭを有する自動化シス
テムＡＳである。通信接続手段ＫＶはいわゆるバックプレーンバス（すなわち、
例えば個々の装置ＫＭ、Ｍ１、Ｍ２、Ｍｎがプラグイン可能である差込み板を有
する相応に取付けされているまたは取付け可能なプリント板）であってよい。さ
らに通信接続手段ＫＶとして、ケーブル接続による、例えばフラットケーブルを
経ての個々の装置ＫＭ、Ｍ１、Ｍ２、Ｍｎ間の接続も考えられる。理論的に通信
接続手段ＫＶとして、例えば電磁誘導結合または静電容量結合が利用されること
によって、無線のデータ伝送も考慮の対象になる。装置は、図１にモジュールＭ
２により示されているように、外部のバスＢ（例えばフィールドバスＢ、特にい
わゆるプロフィバスＢに対する端子を有する従来のバスシステムＢ）を経て互い
に通信的に接続されていてよく、このバスＢに、外部の技術的プロセスの制御及
び／又は監視を行なう別のモジュールＭｍが接続可能である。モジュールＭｍは
特に、直接に技術的プロセス（例えば、制御及び／又は監視すべき機械）に配置
されているモジュールであってよい。
【００１４】 図１にヘッドモジュールＫＭとして示されている装置ＫＭは通常、蓄積プログ
ラム制御装置のいわゆる中央ユニット（すなわち、蓄積プログラム制御装置の、
少なくとも１つのプロセッサと通常はメモリとを含んでいる部分）である。ヘッ
ドモジュールＫＭのプロセッサはユーザプログラムを処理し、その処理の際に外
部の技術的プロセスの状態が連続的またはサイクリックに読み入れられ、または
命令が外部の技術的プロセスに発せられる。いま説明を分かり易くするために、
装置Ｍｍに技術的プロセスの電動機が接続され、この電動機が装置Ｍｍにより監
視及び制御されると仮定すると、技術的プロセス全体における一部分としての電
動機の状態に関する情報は最初は装置Ｍｍ内に存在する。この情報は通信接続手
段Ｂ、ＫＶを経てヘッドモジュールＫＭに到達し、それによって最後にユーザプ
ログラムでその後の処理のために利用される。例えば装置Ｍｍにより制御される
電動機が遮断されるべきときにも事情は全く同様である。この情報は先ずヘッド
モジュールＫＭにおいて進行するユーザプログラムの結び付きの結果である。電
動機に対する命令は通信接続手段ＫＶ、Ｂを経て電動機制御装置に到達する。
【００１５】 このようなデータを第１の装置（例えばＫＭ）から第２の装置Ｍ１、Ｍ２、Ｍ
ｎ、Ｍｍ（ここでは例えばＭｍ）へ交換するための伝送は、それぞれの通信接続
手段ＫＶ、Ｂに対して定められた伝送プロトコルによって行われる。このような
伝送プロトコルに従って、特定のデータを伝送するために、例として本発明の理
解に必要な範囲で図２に示されている決められたテレグラム構造が定められてい
る。
【００１６】 図２によればテレグラムＴはヘッド（いわゆるヘッダーＨ）と最後に本来の利
用データＤとを含んでいる。テレグラムはさらに別の情報Ｋを含んでいる。図２
に示されているようなテレグラムのセグメントの順序は必ずしも固定されていな
くてよく、特に例えば利用データＤはヘッダーＨのすぐ後に続いていてもよい。
【００１７】 ヘッダーＨは通常、テレグラムＴの送信者及び／又は受信者に関する情報を含
んでいる。装置Ｍｍに接続されている電動機を遮断するために、上記で既に用い
られた例によれば装置ＫＭがテレグラムＴを装置Ｍｍに送信し、それによってヘ
ッダーＨが相応にテレグラムＴの送信者として装置ＫＭを、テレグラムＴの受信
者として装置Ｍｍを証明する。さらにヘッダーＨは通常、テレグラムの長さに関
する情報または、利用データの大きさがテレグラムの予め定められた最大の大き
さを超過する場合には後続のテレグラムが続くことの指摘を含んでいる。
【００１８】 いくつかの伝送プロトコルにおいて予め定められているように、テレグラムヘ
ッダーＨ内でテレグラムＴの受信者が一義的に指定されているならば、テレグラ
ムＴ内で指定されている受信者のみがテレグラムＴに反応し、利用データＤを評
価する。
【００１９】 特殊な用途に対しては、メッセージが特定の受信者に入るだけでなく、追加的
に、テレグラムＴがそのつどの受信者により適切に取扱われること、または受信
者がテレグラムＴを適切に取扱う立場にあることをも保証する追加的な確実性照
会が行われると望ましい。
【００２０】 例えば化学的プロセスを制御するための自動化意図から出発されるならば、特
定の装置Ｍｍに対して、これらが特定の仕様を満足することが必要であり得る。
仕様としては例えば、いわゆる本質安全装置であること、装置が防爆構造である
こと、または装置が特定の保護形式を満足することが考えられる。
【００２１】 装置Ｍｍに、制御及び／又は監視システムへの接続のためにバスシステムＢを
接続するためのバス端子が設けられている場合、バスシステムＢに容易に、これ
らの仕様を満足しない装置も接続可能である。これらの仕様を満足しない装置が
誤って装置Ｍｍとして選ばれ、バスシステムＢに接続されると、自動化システム
ＡＳは必ず作動に入るが、例えば爆発危険のある環境で、装置Ｍｍが爆発に対し
て保護されていないときに、重大な欠陥が作動中に生じ得る。
【００２２】 このような状況が生じ得ないように、また装置を接続するエンジニアが誤った
仮定にとどめおかれないように、本発明によれば、個々の装置の仕様に関する情
報がテレグラム内で、例えば識別子Ｋの枠内で伝達される。
【００２３】 上記で選ばれた例では識別子ＫはＡＳＣＩＩストリングとして“保護形式ＩＰ
６５”、“爆発に対して保護されている”、“本質安全”などの形式の情報を含
んでいてよい。ヘッドモジュールＫＭは装置Ｍｍからテレグラムを受信する際に
テレグラムの識別子Ｋをそれぞれ評価し、また、識別子Ｋが必要な仕様の指摘を
含んでいない場合には、相応に離れた装置Ｍｍによるその後の作動を中止する。
例えば識別子Ｋ内に“爆発に対して保護されている”が欠けているならば、最も
遅くてもヘッドモジュールＫＭと装置Ｍｍとの最初の通信の後にヘッドモジュー
ルＫＭ内に、装置Ｍｍがまさに爆発に対して保護されずまたヘッドモジュールＫ
Ｍにおいて進行するユーザプログラムにより相応の誤報知が発生されるという情
報が存在する。誤って必要な仕様に相応しない装置Ｍｍを接続しているエンジニ
アはそれによって直ちに、現在の状態を除去するためにどの措置をとるべきかを
報知される。
【００２４】 特定の通信接続手段が技術的プロセスの制御及び／又は監視の際に初回に比較
的遅い時点で利用されることも起こり得る。これは（常に再び前記の例の文脈内
で）爆発に対して保護されていない装置Ｍｍの場合に、装置Ｍｍへの通信接続手
段が初回に利用される時点までに爆発に対する危険な状況が存在するときに、例
えば反応器が爆発性混合ガスを満たされることによって危険な状況が生じ得る。
しかし、図１に概要を示されているように分散配置された自動化システムＡＳの
場合、自動化システムの投入時または初回のいわゆる始動時に自動化システムの
拡張の度合いが確認されるのが前提条件であり、拡張の度合いが確認の枠内で中
央ユニット、ヘッドモジュールＫＭ、各々の接続される装置Ｍ１、Ｍ２、Ｍｎ、
Ｍｍが応答し、それぞれの装置から少なくとも１つのその機能要素（例えば入力
モジュール、出力モジュール、３２個の入力端を有するディジタル入力モジュー
ル、８個の出力端およびそれぞれ１６ビットの分解能を有するアナログ出力モジ
ュールなど）に関する情報が得られるので、この時点で、すなわち拡張の度合い
が確認された時点で、上記で説明された識別子Ｋが伝達されかつチェックされる
。識別子Ｋがこの時点で伝達されかつチェックされ、また期待される識別子Ｋを
送信しない装置により作動が拒否されると、すべてのその構成要素が必要な状況
および仕様を有していない自動化システムが最初に全く作動に入らないことが保
証されている。
【００２５】 基本的に類似の状況は、通信接続手段ＫＶに相い異なる能力階級の装置が接続
されるときに存在する。バス端子は通常規格化された接触個所であるから、バス
Ｂ（例えば、メーカーが製造プロセスにおける特殊な措置に基づいて２つの故障
の生起の間の特定の最小の時間間隔（故障間平均時間＝ＭＴＢＦ）を保証するデ
ィジタルの入力モジュールの個所）に、これらの仕様を満足しないが、場合によ
っては市場でより望ましいものとして購入可能である装置を接続することは技術
的に全く可能である。テレグラムの識別子Ｋは既に説明された情報に対して代替
的または追加的に装置のこのような特性に関する情報（例えば“ＭＴＢＦ＝１０
３ｈ”）を含んでいてよい。
【００２６】 本発明の他の使用分野は、図１に概要を示されている形式の自動化システムの
提供者に、自動化システムにおいて、それぞれ自動化すべき技術的プロセスによ
り予め定められる周辺条件に相応する仕様を満足する装置のみが使用されること
を保証することにある。
【００２７】 例えば他メーカーの装置がそのハードウェアインタフェースまたはソフトウェ
アインタフェースに基づいて自動化システムＡＳに基本的に接続可能である場合
、他メーカーの装置がそれぞれの技術的装置の他の性能特徴、他の構成に基づい
て自動化システムＡＳの持続的な機能能力に疑問を投げかけ、それによって場合
によっては、例えば設備または設備部分が適時に遮断されないときに、危険な状
況も惹き起こされる。
【００２８】 取引に基づいて他のメーカーの自動化システムに接続するための追加装置また
は代替装置として装置を提供することになっている他メーカーは、上記で説明さ
れたように識別子Ｋが伝達され、チェックされる場合に、それぞれの装置を、そ
の装置が識別子をそれぞれの条件に相応して伝達しそれによって再び自動化シス
テムＡＳ内での他メーカーの装置の作動が可能にされるように構成する。
【００２９】 特定の必要な仕様を満足しない装置を排除するための、自動化の持続的な機能
能力に関する、本来意図された安全性利得が、それによって再び打ち砕かれよう
。
【００３０】 従って、本発明によれば、識別子は少なくとも、コンペティタが保護法令（ド
イツでは例えば不正コンペティションに対抗する法令ＵＷＧ）を違反することな
しにコピーできないセクションをも含んでいる。
【００３１】 本発明の出願人は種々の能力階級で世界中で知られている自動化システムＳＩ
ＭＡＴＩＣを販売している。ＳＩＭＡＴＩＣ自動化システムにおいてＳＩＭＡＴ
ＩＣコンポーネントもしくはＳＩＭＡＴＩＣ自動化システム内での持続的で支障
のない使用が証明プロセスで実証されているコンポーネントのみが使用されるこ
とを保証するために、識別子Ｋは例えば次の形態“ＳＩＭＡＴＩＣオリジナルコ
ンポーネント：ｘｘｘ‐ｙｙｙｙｙ‐ｚｚｚｚｚｚ”を有し得よう。ここでｘｘ
ｘ、ｙｙｙｙｙおよびｚｚｚｚｚｚはそれぞれの装置を識別し、それによって例
えば第１近似で注文番号または商品名に相当する。“ＳＩＭＡＴＩＣオリジナル
コンポーネント…”の形態の識別子を送信するべく装置を技術的に鍛練している
他メーカーはこれをそれと結び付けられている“主張”に正しく当てることがで
きない。なぜならば、その装置はまさにＳＩＭＡＴＩＣオリジナルコンポーネン
トではなく、まさに他メーカーの派生であるからである。
【００３２】 ＳＩＭＡＴＩＣ自動化システム内での作動のために証明措置をされている他メ
ーカーの装置は、依然として他メーカーの装置であるから、確かに識別子“ＳＩ
ＭＡＴＩＣオリジナルコンポーネント”を送信することができないが、識別子Ｋ
として“証明ｎｎｎｎｎｎｎｎｎにより許されたモジュール”の形態のストリン
グを送信することができよう。ここでｎｎｎｎｎｎｎｎｎは証明措置の書類整理
番号または自動化システムのメーカーが他メーカーに自動化システム内でのその
装置の証明を確認する通知の基準である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 外部の技術的プロセスの制御及び／又は監視装置を示す概略図
【図２】 データを伝送するための定められたテレグラム構造を示す図
【符号の説明】
ＡＳ 自動化システム Ｂ バスシステム Ｄ 利用データ Ｈ ヘッダー Ｋ 識別子 ＫＭ 中央ユニット ＫＶ 通信接続手段 Ｍ１〜Ｍｎ 第２の装置 Ｍｍ 第１の装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H209 BB18 CC07 CC09 CC13 DD01 DD02 DD03 DD04 DD05 DD11 DD13 EE20 HH02 HH30 JJ01 5H220 BB09 CC07 CX05 JJ02 JJ57 KK03 MM04

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 中央ユニット（ＫＭ）と中央ユニット（ＫＭ）に接続可能な
    少なくとも１つの第１の装置（Ｍｍ）とを備え、少なくとも１つの第１の装置（
    Ｍｍ）が中央ユニット（ＫＭ）及び／又は第２の装置（Ｍ１…Ｍｎ）に識別子（
    Ｋ）を送信する手段を有し、 中央ユニット（ＫＭ）及び／又は第２の装置（Ｍ１…Ｍｎ）は、第１の装置（
    Ｍｍ）から送信された識別子（Ｋ）を、 それぞれ受信された識別子（Ｋ）が中央ユニット（ＫＭ）及び／又は第２の装
    置内に記憶されている少なくとも１つの比較識別子と比較され、受信された識別
    子と比較識別子との不一致の際には中央ユニット（ＫＭ）及び／又は第２の装置
    （Ｍ１…Ｍｎ）がシステムにおける第１の装置（Ｍｍ）の作動を拒否するように
    、 評価する手段を有することを特徴とするシステム、特に自動化システム（ＡＳ
    ）。
  2. 【請求項２】 識別子（Ｋ）が法的に保護されたコンセプトを含んでいるこ
    とを特徴とする請求項１記載のシステム。
  3. 【請求項３】 中央ユニット（ＫＭ）が自動化システム（ＡＳ）のヘッドモ
    ジュールであり、第１の装置（Ｍｍ）が自動化システムのモジュールであること
    を特徴とする請求項１又は２記載のシステム。
  4. 【請求項４】 識別子（Ｋ）が、第１の装置（Ｍｍ）の特殊な仕様をマーク
    するために用いられていることを特徴とする請求項１乃至３の１つに記載のシス
    テム。
  5. 【請求項５】 装置（Ｍｍ）が、中央ユニット（ＫＭ）及び／又は第２の装
    置（Ｍ１…Ｍｎ）に識別子（Ｋ）を送信する手段を有し、識別子（Ｋ）は、受信
    された識別子と比較識別子との不一致の際には中央ユニット（ＫＭ）及び／又は
    第２の装置（Ｍ１…Ｍｎ）がシステムにおける第１の装置（Ｍｍ）の作動を拒否
    するように、中央ユニット及び／又は第２の装置（Ｍ１…Ｍｎ）により評価する
    ために用いられることを特徴とする装置（Ｍｍ）、特に自動化システム（ＡＳ）
    のモジュール。
  6. 【請求項６】 識別子（Ｋ）を送信する手段が、識別子（Ｋ）が法的に保護
    されたコンセプトの送信を含んでいるように形成されていることを特徴とする請
    求項５記載の装置。
  7. 【請求項７】 識別子（Ｋ）が、第１の装置（Ｍｍ）の特殊な仕様をマーク
    するために用いられていることを特徴とする請求項５又は６記載の装置。
  8. 【請求項８】 中央ユニット（ＫＭ）が、第１の装置（Ｍｍ）から送信され
    た識別子（Ｋ）を、 それぞれ受信された識別子（Ｋ）が中央ユニッ（ＫＭ）及び／又は第２の装置
    内に記憶されている少なくとも１つの比較識別子と比較され、受信された識別子
    と比較識別子との不一致の際には中央ユニット（ＫＭ）及び／又は第２の装置（
    Ｍ１…Ｍｎ）がシステムにおける第１の装置（Ｍｍ）の作動を拒否するように、 評価する手段を有することを特徴とする中央ユニット（ＫＭ）、特に自動化シ
    ステム（ＡＳ）の中央ユニット。
  9. 【請求項９】 識別子（Ｋ）が法的に保護されたコンセプトを含んでいるこ
    とを特徴とする請求項８記載の中央ユニット。
  10. 【請求項１０】 中央ユニット（ＫＭ）が自動化システム（ＡＳ）のヘッド
    モジュールであることを特徴とする請求項８又は９記載の中央ユニット。
JP2001533481A 1999-10-25 2000-10-25 特に自動化システムにおけるモジュールへの無資格アクセス防止システム及び方法 Pending JP2003513347A (ja)

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