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Nachweis von IEC 61508 mit der LDRA Werkzeugreihe®
Nachweis von IEC 61508 mit der LDRA Werkzeugreihe®
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IEC 61508 Übersicht
Um der zunehmenden Verwendung elektronischer Systeme in der industriellen Automatisierung und insbesondere ihrer Verwendung in sicherheitskritischen Funktionen der Anwendungen Rechnung zu tragen, wurde der IEC 61508 Standard entwickelt. Elektrische / Elektronische / Programmierbare elektronische Systeme, die zur industriellen Automatisierung entwickelt werden, müssen diesen Standard erfüllen, der die speziellen Anforderungen umfasst, die in der industriellen Automatisierung notwendig sind.
Der Standard legt detaillierte industriespezifische Richtlinien für die Produktion von Software für alle elektrischen und elektronischen Systeme fest, gleichgültig, ob sicherheitsrelevant oder nicht. Er definiert verschiedene Sicherheitsintegritätsebenen (Safety Integrity Levels (SILs)), um die Risiken abschätzen zu können, die bei E/E/PE Systemen vorhanden sind.
Es gibt vier SIL Ebenen (SIL 1-4 in IEC 61508) für die Festlegung der notwendigen Sicherheitsmassnahmen zur Vermeidung von im System verbleibenden Risiken, wobei das Niveau SIL – 4 die strikteste Sicherheitsebene darstellt.
IEC 61508 (Teil 3) wurde zum Zwecke der Vertrauensbildung in die Sicherheit industrieller elektrischer / elektronischer / programmierbarer elektronischer (E/E/PE) Systeme definiert. IEC 61508 (Teil 3) deckt den vollständigen Sicherheitssoftwarelebenszyklus einschließlich Phasen wie Planung, Entwicklung und andere integrierenden Prozesse ab, um die Korrektheit, die korrekte Ausführung und das Vertrauen in die entwickelte Software sicherzustellen. Diese integralen Prozesse umfassen auch die Anforderungsverfolgung, den Softwareentwurf, das Codieren, sowie die Softwareverifizierung und –validierung.
IEC 61508:2010 (Teil 3) findet für Softwaresysteme Anwendung, die Teil eines sicherheitsrelevanten Systems sind oder verwendet werden um ein solches sicherheitsrelevantes System zu entwickeln. Es stellt verschiedene spezifische Anforderungen zur Diskussion, die von Werkzeugen zur Entwicklung und zum Entwurf, Sprachübersetzern, Test- und Fehlererkennungswerkzeugen, sowie Konfigurationsverwaltungswerkzeugen erfüllt werden müssen. Vorwärts- und Rückwärtsverfolgbarkeit der Anforderungen auf jeder Ebene der Entwicklung und des Testes wird als zusätzliches Merkmal in der Version IEC 61508:2010 (Teil 3) im Gegensatz zur Version 1 des IEC 61508 Standards gefordert. Die SIL-Ebenen, die größere Ansprüche an die Software stellen, enthält die neueste freigegebene Version des Standards neue Referenzen, die Bezug nehmen auf die höchsten Ebenen der zu erreichenden strukturierten Überdeckung (Anweisung, Verzweigung/Entscheidung, sowie LCSAJ (Linear Code Sequence and Jumps) und MC/DC (Modifizierte Bedingungs-/Entscheidungsüberdeckung).
Sowohl die Softwareanalyse als auch die Anforderungsverfolgung sind wesentlich um die Kosten der Projekte in einem vernünftigen Rahmen zu halten. Die LDRA Werkzeugreihe® stellt die umfassendsten Funktionen bezüglich Anforderungsverfolgung, Quellcodeanalyse, strukturierte Überdeckung und Programmeinheitstest zur Verfügung und hilft Organisationen dabei den IEC 61508 (Teil 3) Ausgabe 1 und IEC 61508:2010 Standard bei den verschiedenen Softwareentwicklungs- und Softwareverifizierungsaktivitäten nachzuweisen. Mit der zunehmenden Verwendung des IEC 61508 Standards ist es wesentlich bei der Auswahl der zum Nachweis verwendeten Werkzeuge darauf zu achten, dass sie auf vorhandene Expertise beruhen.
Wie Sie weitere Informationen erhalten
Zwecks weiterführenden Informationen über TBrun und seiner Verfügbarkeit füllen Sie bitte das LDRA Antwortformular aus oder schreiben unter info@ldra.com an LDRA.
IEC 61508 Compliance
Ensuring software safety and requirements traceability with the LDRA tool suite®
The generic IEC 61508 standard was designed for use as the foundation for other industry specific standards. Previous examples of such adaptations include the CENELEC prEN 50128 standard in the rail industry, IEC 62304 in the medical industry and IEC 61511 standard in the process industry.
It also has much in common with the DO-178B standard seen in aerospace applications, particularly with respect to the requirement for MC/DC (Modified Condition/Decision Coverage) and the structural coverage analysis process. The LDRA tool suite has a long, proven track record of ensuring compliance to such standards, and is therefore the logical choice for working in accordance with IEC 61508.
The use of traceability and analysis tools for a project that must meet the IEC 61508 standard offers significant productivity and cost benefits. Tools make compliance checking easier, less error prone and more cost effective. In addition, they make the creation, management, maintenance and documentation of requirements traceability straightforward and cost effective. When selecting a test tool to assist in achieving compliance to IEC 61508 the following criteria should be considered:
- Does the tool provide a complete forward and backward Requirements Traceability to enable linkage and documentation from all levels to the source code and associated test cases?
- Does the tool have comprehensive fault and coding standards checking capability?
- Does the tool enable analysis for all Structural Coverage Analysis requirements?
- Can the tool perform MC/DC analysis in assignment statements as well as conditional statements?
- Is there tool availability for all the languages required in your project?
- Has the tool been utilised in this manner successfully already?
- Is tool support both flexible and extensive enough to meet changing requirements?
- Is the tool designed to support embedded systems?
- Can the tool support on target testing?
- Is the tool easy to use??
The LDRA tool suite meets all of these criteria.
Obtaining Further Information
For further information on compliance to IEC 61508 and availability please complete the LDRA reply form or email info@ldra.com.
Verfolgbarkeit
Verfolgbarkeit mit der LDRA Werkzeugreihe – Merkmale der LDRA Werkzeugreihe –IEC 61508 (Teil 3)
Der Terminus „Verfolgbarkeit” (oder Anforderungsverfolgung) bezieht sich auf Fähigkeit Systemanforderungen mit Softwaresicherheitsanforderungen und den dazugehörigen Quellcode und den damit assoziierten Testfälle zu verknüpfen. Verfolgbarkeit ist in hohem Maße wünschenswert, da damit die Verifizierbarkeit gemäß dem Standard nachgewiesen werden kann. Dabei ist ein notwendiger Teil des Standards die bidirektionale Verfolgbarkeit. Diese bidirektionale Verfolgbarkeit ist allerdings ohne ein automatisiertes Werkzeug zur Verfolgbarkeit sehr schwer einzuhalten.
Ein Schlüsselelement von IEC 61508 (Teil 3) besteht darin technische Sicherheitsanforderungen im Systementwurf zu berücksichtigen und den Entwurf dahingehend weiter zu entwickeln für jeden Teil einen Integrations- und Testplan abzuleiten und anschließend die Tests selber. Er enthält implizit die Softwareelemente des Systems mit einer expliziten Unterteilung der Hard- und Softwareentwicklungspraktiken wie sie weiter unten im „V-Modell“ beschrieben sind.
Das TBreq Modul assistiert hierbei durch seine Anforderungsverfolgungsmerkmale. Nicht nur, dass dabei die Resultate jedes Durchgangs (zum Beispiel) aufgezeichnet werden, es wird dem Anwender auch explizit gezeigt, welche Aktionen erneut überprüft werden müssen, wenn sich durch irgendeinen Umstand die Anforderungen verändern.
Wie Sie weitere Informationen erhalten
Zwecks weiterführenden Informationen über TBrun und seiner Verfügbarkeit füllen Sie bitte das LDRA Antwortformular aus oder schreiben unter info@ldra.com an LDRA.
Highlights
Markante Eigenschaften der LDRA Werkzeugreihe – IEC 61508 (Teil 3)
Softwareentwurf, -implementierung und -test
IEC 61508 (Teil 3) beschreibt detailliert den Softwareentwicklungsprozess des Produktes während die Arbeit am Entwurf und der Kodierung voranschreitet. Speziell wird beschrieben:
- Der architektonische Entwurf der Software
- Der Entwurf der einzelnen Programmeinheiten und deren Implementierung
- Der Test der einzelnen Programmeinheiten und
- deren vollständige Integration und -test
Da all diese Themen in diesem Teil des Standards entwickelt und beschrieben werden ist es klar, dass unabhängig von der involvierten ASIL Ebene die LDRA Werkzeugreihe bei jedem zu gehenden Schritt hilfreich ist.
Der architektonische Softwarentwurf
Es erschallt beispielsweise oft der Ruf nach der „Verifizierung des architektonischen Entwurfs“. Graphische Artefakte, die von der LDRA Werkzeugreihe erzeugt werden, sind ideal dafür geeignet den implementierten Entwurf anhand der Entwurfsartefakte entweder durch Durchgehen oder durch Inspektionen zu überprüfen.
Entwurf von Softwareprogrammeinheiten und ihrer Implementierung
Sowohl das LDRA Testbed als auch TBvision zeichnen sich durch umfangreiche Standardüberprüfungsmöglichkeiten aus und zwar einschließlich der führenden Industriestandards wie MISRA-C:1998, MISRA-C:2004 oder MISRA C++:2008, CERT C oder den Netrino C Standards,
Während des Softwareprogrammeinheitsentwurfs und seiner Implementierung verlangt IEC 61508 (Teil 3) dass bestimmte Codierstandards eingehalten werden um sicherzugehen, dass eingängige Entwurfsprinzipien für die Programmeinheitsimplementierung eingehalten werden.
Softwareprogrammeinheitstest
Der Standard erfordert, dass „Der Softwareprogrammeinheitstest geplant, spezifiziert und ausgeführt wird…“. TBrun stellt eine graphische Anwenderschnittstelle für die Programmeinheitstestspezifizierung zur Verfügung, so dass Tests gemäß der definierten Spezifikation erzeugt werden können. Ferner ist es möglich eine Liste alle festgelegten Testfälle mit ihr mit dem entsprechenden pass/fail Attribut pass/fail auszugeben.
Die automatische Erzeugung eines Testrahmens, von Stubfunktionen und sogar Testvektoren (wenn gewünscht) bedeutet, dass die Programmeinheitsausführung zu einem schnellen und leichten Testprozess führt, der nur ein Minimum an Spezialkenntnissen erfordert.
Softwareintegration und -test
Das LDRA Testbed und das TBrun verfügen über die Möglichkeit eine strukturierte Überdeckungsanalyse sowohl auf Systemebene als auch Programmeinheitsebene durchführen zu können. Die Überdeckungsdaten, die daraus gewonnen werden können so kombiniert werden, dass sie in effektivster Weise für die Zwecke eines Entwicklungsprojektes zur Verfügung stehen.
Unterstützung alle SIL Ebenen mit der LDRA Werkzeugreihe
Die LDRA Werkzeugreihe wird oft für das Testen auf dem Zielrechner eingebetteter Softwaresystem benutzt, bei der Entwicklung von Software, die DO-178B und bei anderen IEC 61508 basierten Standards wie CENELEC prEN 50128. Diese Beispiele zeigen, dass die LDRA Werkzeugreihe sogar Unterstützung bei den SIL Ebene 4 Anwendungen gibt.
Die nahtlose Integration mit der Zielhardware erlaubt es, dass der Zieltest so effizient und effektiv wie möglich ist, wobei auf dem Hostrechner viele Mechanismen vorhanden sind, so dass das Extrahieren der Testdaten vom Zielsystem auf das Hostsystem optimiert wird.
Die Integration mit Eclipse basierten Betriebssystemen erhöht die Integration einen Schritt weiter, zusätzlich kann durch die Integration mit UML Werkzeugen wie IBM Rational Rhapsody eine integrierte Testumgebung durch den gesamten Softwareentwicklungsprozes hindurch zur Verfügung gestellt werden.
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Events
| 22nd May 2013 The Device Developers Conference Stockport, UK  |
| 6th Jun 2013 - 8th Jun 2013 Automotive Engineering Show 2013 Chennai, India |
| 17th Jul 2013 - 19th Jul 2013 ESC India 2013 Bengaluru, India |
Kontakteinzelheiten
| Email: | info@ldra.com |
| Tel EMEA: | + 44 (0) 151 649 9300 |
| Tel USA: | (650) 583 8880 |
| Tel India: | +91 80 4080 8707 |
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