JP2018151866A - 評価システム、安全コントローラ、評価プログラム、および、評価方法 - Google Patents
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Abstract
Description
まず、本実施の形態に従う評価システムの概要について説明する。評価システムは、任意の安全プログラムの機能安全を評価する機能を有する。
次に、本実施の形態に従う評価システム1のシステム構成について説明する。図2は、評価システム1のシステム構成の一例を示す図である。
次に、本実施の形態に従う評価システム1を構成する各装置の装置構成について説明する。
図3は、本実施の形態に従う安全コントローラ100の装置構成の一例を示す模式図である。図3を参照して、安全コントローラ100は、プロセッサ102と、主メモリ104と、フラッシュメモリ106とを含む演算処理部108、および、各種インターフェイスからなる。
次に、情報処理装置200のハードウェア構成について例示する。図4は、本実施の形態に従う情報処理装置200のハードウェア構成の一例を示す模式図である。
本実施の形態に従う制御装置300は、図3に示す安全コントローラ100と同様の装置構成を有しているので、詳細な説明は繰り返さない。なお、安全コントローラ100は、プロセッサなどの二重化やセーフティ用のモジュールが採用されているが、一般的には、制御装置300にはそのような構成は採用されていない。また、制御装置300では、上述の安全プログラムではなく、ユーザプログラムが実行される。
次に、評価システム1のソフトウェア構成について例示する。図5は、本実施の形態に従う評価システム1のソフトウェア構成の一例を示す模式図である。図5を参照して、評価システム1は、そのソフトウェアコンポーネントとして、実行モジュール生成部152と、実行部154と、提示部156と、比較部158と、結果出力部160とを含む。
図6は、機能構成の実装例を示す図である。図6(A)には、安全コントローラ100および情報処理装置200で評価システムを実現する例が示され、図6(B)には、安全コントローラ100のみで評価システムを実現する例が示されている。
次に、本実施の形態に従う評価システム1が対象とする安全プログラムの一例について説明する。本実施の形態においては、一例として、国際基準IEC 61131−3(JIS B 3503)に従うファンクションブロックダイアグラム(FBD:Function Block Diagram)を用いて記述する例を示す。
次に、図7に示す安全プログラム10に含まれる非常停止FBに設定されるリセット種別について説明する。上述したように、非常停止FBに、一例として、「オートリセット」および「マニュアルリセット」を選択的に設定できるようになっている。
次に、本実施の形態に従う評価システム1が提供する機能安全評価の全体手順について説明する。
本実施の形態に従う評価システム1は、図10に示すような機能安全評価を評価者による安全機器400の操作に従って実行する。以下、機能安全評価の実行に必要な評価条件20の設定方法などについて説明する。
上述のように、情報処理装置200は、安全プログラム10の機能安全の評価時において安全機器400に対して行うべき操作内容を順次提示する。評価者が提示された操作内容に従って安全機器400を順次操作することで、情報処理装置200は、安全プログラム10の機能安全の評価を順次実行する。
次に、図14〜図18に示す機能安全評価の評価結果について説明する。
図20に示される評価結果画面651におけるエクスポートボタン690が押下された場合には、評価結果がファイル出力される。図20に示される評価結果画面651における印刷ボタン691が押下された場合には、評価結果が印刷される。図21は、評価結果の印刷例を示す図である。
次に、本実施の形態に従う機能安全評価の処理手順について説明する。図11に示すような設定画面600において、評価対象の入力変数と対応する出力期待値との組が設定されると、以下のような手順に従って、対象の安全プログラムの機能安全が評価される。
本実施の形態によれば、安全プログラムに含まれる入力信号と、当該入力信号に対応付けられた1または複数の出力信号との組み合わせを規定するとともに、各組み合わせにおける各出力信号値の期待値(出力期待値)が設定される。また、各入力信号に対応付けられたリセット種別も設定される。その上で、評価者の安全機器400に対する操作に応答して入力信号の値(入力値)を3つのフェーズ(初期化フェーズ、遮断フェーズ、復帰フェーズ)に変化させるとともに、各フェーズにおいて算出される出力値が、予め設定された出力期待値およびリセット種別に応じた値であるか否かが判断されることで、安全プログラムの総合的な機能安全が実機で評価される。そのため、安全プログラムの機能安全をより正確に評価できる。
の例では、非常停止ボタンを「復帰」することで、入力変数「ZoneA_EmergencyStop」を
「TRUE」にするように指示されている。このように、安全コントローラ100は、評価対象の入力信号の値を「FALSE」(第2の入力値)から「TRUE」(第1の入力値)に変化させるべきときに、当該入力信号の値を「FALSE」から「TRUE」に変化させるための操作内容681を情報処理装置200に表示させる。
Claims (9)
- 予め定められた条件が成立すると出力機器を安全が保たれるように動作させるための安全プログラムの機能安全を評価する評価システムであって、
1つ以上の入力機器のいずれかからの入力信号に基づいて、前記安全プログラムに従う演算を実行することで、対応する1つ以上の出力機器に出力するための出力信号の値を決定する処理実行手段と、
評価対象の入力信号と、当該入力信号の値の変化に対応して出力機器に出力されるべき出力信号の値である出力期待値とを含む、評価条件を受付ける設定手段と、
前記評価対象の入力信号の値が初期値である第1の入力値から第2の入力値に変化したことを評価対象の入力機器から受付けたことに基づいて、前記処理実行手段により決定される出力信号の第1の出力値が前記出力期待値と一致しているか否かを判断する第1の判断手段と、
前記評価対象の入力信号の値が前記第2の入力値から前記第1の入力値に戻ったことを評価対象の入力機器から受付けたことに基づいて、前記処理実行手段により決定される出力信号の第2の出力値が前記第1の出力値と一致しているか否かを判断する第2の判断手段と、
前記評価対象の入力信号に関連付けて、前記第1の判断手段および前記第2の判断手段での判断結果を出力する出力手段とを備える、評価システム。 - 前記評価システムは、前記評価対象の入力機器に対する操作内容を情報処理装置に提示させるための提示手段をさらに備える、請求項1に記載の評価システム。
- 前記提示手段は、
前記評価対象の入力信号の値を前記第1の入力値から前記第2の入力値に変化させるべきときに、当該入力信号の値を前記第1の入力値から前記第2の入力値に変化させるための操作内容を前記情報処理装置に提示させ、
前記評価対象の入力機器の値を前記第2の入力値から前記第1の入力値に変化させるべきときに、当該入力信号の値を前記第2の入力値から前記第1の入力値に変化させるための操作内容を前記情報処理装置に提示させる、請求項2に記載の評価システム。 - 前記操作内容は、
前記評価対象の入力機器の識別情報と、
前記評価対象の入力機器に対する操作手順とを含む、請求項2または3に記載の評価システム。 - 前記評価条件は、前記評価対象の入力信号と、前記出力期待値とからなる組を複数含み、
前記提示手段は、予め設定されている評価順序に従って、操作すべき評価対象の入力機器の操作内容を前記情報処理装置に順次提示させる、請求項2〜4のいずれか1項に記載の評価システム。 - 前記評価条件は、前記入力信号の値が前記第2の入力値から前記第1の入力値に戻ったときに、対応する出力信号の出力値を連動して元の値に戻すことを示す第1の種別と、予め定められたリセット条件が成立するまでは出力信号の出力値を元の値に戻さないことを示す第2の種別とのうち、いずれかの設定を含み、
前記第2の判断手段は、
前記第1の種別が設定されている場合には、前記第2の出力値が前記第1の出力値とは異なっているときに正常と判断し、
前記第2の種別が設定されている場合には、前記第2の出力値が前記第1の出力値と一致しているときに正常と判断する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の評価システム。 - 予め定められた条件が成立すると出力機器を安全が保たれるように動作させるための安全プログラムの機能安全を評価する安全コントローラであって、
1つ以上の入力機器のいずれかからの入力信号に基づいて、前記安全プログラムに従う演算を実行することで、対応する1つ以上の出力機器に出力するための出力信号の値を決定する処理実行手段と、
評価対象の入力信号と、当該入力信号の値の変化に対応して出力機器に出力されるべき出力信号の値である出力期待値とを含む、評価条件を受付ける設定手段と、
前記評価対象の入力信号の値が初期値である第1の入力値から第2の入力値に変化したことを評価対象の入力機器から受付けたことに基づいて、前記処理実行手段により決定される出力信号の第1の出力値が前記出力期待値と一致しているか否かを判断する第1の判断手段と、
前記評価対象の入力信号の値が前記第2の入力値から前記第1の入力値に戻ったことを評価対象の入力機器から受付けたことに基づいて、前記処理実行手段により決定される出力信号の第2の出力値が前記第1の出力値と一致しているか否かを判断する第2の判断手段と、
前記評価対象の入力信号に関連付けて、前記第1の判断手段および前記第2の判断手段での判断結果を出力する出力手段とを備える、安全コントローラ。 - 予め定められた条件が成立すると出力機器を安全が保たれるように動作させるための安全プログラムの機能安全を評価する評価プログラムであって、
前記評価プログラムは、コンピュータに、
1つ以上の入力機器のいずれかからの入力信号に基づいて、前記安全プログラムに従う演算を実行することで、対応する1つ以上の出力機器に出力するための出力信号の値を決定するステップと、
評価対象の入力信号と、当該入力信号の値の変化に対応して出力機器に出力されるべき出力信号の値である出力期待値とを含む、評価条件を受付けるステップと、
前記評価対象の入力信号の値が初期値である第1の入力値から第2の入力値に変化したことを評価対象の入力機器から受付けたことに基づいて、前記安全プログラムに従う演算により決定される出力信号の第1の出力値が前記出力期待値と一致しているか否かを判断するステップと、
前記評価対象の入力信号の値が前記第2の入力値から前記第1の入力値に戻ったことを評価対象の入力機器から受付けたことに基づいて、前記安全プログラムに従う演算により決定される出力信号の第2の出力値が前記第1の出力値と一致しているか否かを判断するステップと、
前記評価対象の入力信号に関連付けて、前記判断するステップでの判断結果を出力するステップとを実行させる、評価プログラム。 - 予め定められた条件が成立すると出力機器を安全が保たれるように動作させるための安全プログラムの機能安全を評価する評価方法であって、
1つ以上の入力機器のいずれかからの入力信号に基づいて、前記安全プログラムに従う演算を実行することで、対応する1つ以上の出力機器に出力するための出力信号の値を決定するステップと、
評価対象の入力信号と、当該入力信号の値の変化に対応して出力機器に出力されるべき出力信号の値である出力期待値とを含む、評価条件を受付けるステップと、
前記評価対象の入力信号の値が初期値である第1の入力値から第2の入力値に変化したことを評価対象の入力機器から受付けたことに基づいて、前記安全プログラムに従う演算により決定される出力信号の第1の出力値が前記出力期待値と一致しているか否かを判断するステップと、
前記評価対象の入力信号の値が前記第2の入力値から前記第1の入力値に戻ったことを評価対象の入力機器から受付けたことに基づいて、前記安全プログラムに従う演算により決定される出力信号の第2の出力値が前記第1の出力値と一致しているか否かを判断するステップと、
前記評価対象の入力信号に関連付けて、前記判断するステップでの判断結果を出力するステップとを備える、評価方法。
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