Technical Report

모든 것을 갖춘 Functional Safety 콘셉트

아민 퓌어링거
(Armin Puhringer)

아시아지역 총괄 세일즈 매니저,
Hilscher Gesellschaft fur Systemautomation GmbH

페터  베른하르트
(Peter Bernhardt)
마케팅 및 판매 총괄 이사,
MESCO Engineering GmbH

 기계 및 생산 시스템의 functional safety에 대한 개발 추세는 개방형 safety 프로토콜에 집중되어 있습니다. safety 디자인 패키지는 목표로 하는 제품 개발의 빠른 진행을 지원하기 위해 개발된 새로운 개념(concept)입니다.
MESCO는 산업 자동화분야에서의 오랜 경력을 바탕으로, 독일 인증기관 Tuv Nord와의 전략적 제휴 설립을 통해 IEC61508에 따른 functional safety 분야의 전문가로 세계적인 명성을 얻게 되었습니다. Hilscher는 netX 통신 프로세서 및 ASIC부터 PC 보드에 이르기까지 다양한 제품을 통해 네트워크 통신 기술 분야의 기술 선두 주자로 발전하였습니다.
두 회사는 functional safety 제품의 개발을 보다 더 쉽게 실현시켜주는 모듈화된 콘셉트를 개발하였으며, 이는 독일의 뉘른베르크 SPS Drives 2012에서 처음 소개되었습니다.

모듈화를 통한 빠른 스피드
 safety 디자인 패키지는 운용상의 safety를 보장하기 위해 safety 관련 통신을 요구하는 제품의 보다 쉽고 빠른 개발을 위한 모듈 기반 콘셉트입니다. 그 중심에는 두 개의 다른 특성을 바탕으로 한 하드웨어 및 소프트웨어 컴포넌트 라이브러리가 있습니다. 
예비 인증 진행을 통해, 보다 쉽게 functional safety에 대한 요구 사항을 유지할 수 있습니다. 이와 동시에, 최종 인증 또한 매우 쉽게 진행 됩니다.
표준화된 인터페이스를 통해, 주요 safety 필드 버스 시스템의 서로 다른 요구사항은 기존의 하드웨어 컴포넌트와 함께 실현될 수 있습니다.

 Functional Safety를 위한 하드웨어
 safety 디자인 패키지와 함께, Hilscher의 통신 모듈은 다양한 역할을 수행합니다.
netSAFE 모듈은 필드버스 인터페이스로 사용됩니다. safety 관련 데이터는 블랙 채널 원칙에 따라 표준 프로토콜에 근거하여 전송됩니다.
슬레이브  통신용으로는 netX 52, netX6 그리고netX 10프로세서가 있으며, 필드 버스 마스터를 위한 프로세서로는netX 100과 netX 51이 있습니다.
safety 컨트롤러 모듈은 SIL3 또는 SIL2에 해당 safety 프로토콜을 구현합니다.
safety 관련 내용의 입출력은 응용 프로그램에 따라 매우 다르게 실행됩니다. 그 예로 두 개 이상의 입력과 출력을 하드웨어에서 변환할 수 있는 Safety- I/O 가 있습니다.

소프트웨어 구조
safety 디자인 패키지의 고급 기능은 소프트웨어 구조 부분에서 확연히 드러납니다.
표준 필드 버스 인터페이스 자체는 safety와 관련되어 있지 않습니다. 이는 제품의 비 safety 부분에도 사용될 수 있으며, 일반적인 safety 인터페이스를 통해 양쪽의 safety 컨트롤러에 안전한 블랙 채널을 전송할 수 있습니다.
safety CPU의 2 채널 설계로 인해, 모든 safety 관련 데이터는 safety 응용 프로그램을 제공하기 위해 safety 스택 내에서 이중으로 전송됩니다.  safety 입출력 단위는 필요한 safety 입출력 형식을 실현하는 데 사용할 수 있습니다.

프로토콜로부터  독립적인 인터페이스를 사용한 일반적인 접근 방식은 다양한 safety 프로토콜에 해당하는 모듈의 간단하고 효율적인 배포를 가능하게 합니다.

향후 전망 IEC 61508이나 EN ISO 13849에 따라 functional safety 범위를 포함한 제품 개발은 표준 제품 개발보다 훨씬 높은 요구사항들을 가지고 있습니다.
이 점에서 중요한 측면은, 사용자 정의 개발 과정뿐만 아니라 인증과정 시  통지 기관의 참여 준수입니다.
MESCO Engineering과 Hilscher의 협력은 시간과 비용을 모두 절감할 수 있는 중요한 장점을 제공합니다. 이를 통해, safety 디자인 패키지의 사용은 고객의 개발 목표 달성을 위한 한층 더 높은 safety를 약속합니다.