__IEC 61508__에는 “블랙 채널”이라는 용어가 정의되어 있습니다. 통신 기술에서 블랙 채널은 보안되지 않은 속성 또는 애플리케이션과 관련되지 않은 속성을 가진 통신 채널을 나타냅니다. 블랙 채널은 위에 언급된 통신 채널의 출력 특성에도 불구하고 안전한 통신이 보장되어야 하는 소위 블랙 채널 원리의 특징적 요소입니다.
블랙 채널을 통한 보안 통신은 어떻게 작동합니까?
기능적 세이프티 기술 환경에서 블랙 채널은 주로 표준화된 통신 매체(예: Ethernet 또는 WLAN)를 통한 세이프티 관련 신호의 전송을 포함합니다. 기본적으로 세이프티 관련 신호는 A에서 B로 전송됩니다. 예를 들어, 비상 정지 장치의 신호를 안전 컨트롤러로 전송해야 할 수 있습니다. 공유 네트워크를 통해 세이프티 관련 신호를 표준 신호와 함께 전송하는 것이 가장 이상적입니다.
즉, 기능적 세이프티 기술이 기존 네트워크에 통합됩니다. 결과적인 이점 중 하나는 추가 배선 작업을 방지할 수 있고 비용을 최소화할 수 있다는 것입니다. 그러나 일반적으로 기존 네트워크는 기능적 세이프티의 요구 사항과 일치하도록 개발이 진행되지 않았습니다. 이로 인해 다양한 오류 사례가 발생할 수 있습니다.
가능한 통신 오류:
- 텔레그램의 반복
- 텔레그램의 손실
- 텔레그램의 추가
- 잘못된 텔레그램 시퀀스
- 텔레그램의 손상
- 텔레그램의 지연
- 텔레그램의 잘못된 주소 지정
IEC 61508에 따라 세이프티 시스템은 어떻게 구축됩니까?
기존 네트워크에는 충분한 보호가 없으므로 이 시점에서 보안 프로토콜을 오버레이해야 합니다. 세이프티 프로토콜은 표준 프로토콜보다 상위 레벨에서 실행됩니다. 가능한 오류 또는 여러 오류의 조합을 식별하고 제거하려면 메커니즘을 통합해야 합니다.
상위 레벨 PROFIsafe 프로토콜은 데이터의 무결성을 보장합니다.
오류 감지 방법의 예:
- 올바른 순서를 보장하는 연속 텔레그램 카운터
- 데이터 손상을 방지하기 위해 체크섬(CRC)을 사용하여 모니터링을 구현할 수 있습니다.
- 각각의 새 텔레그램으로 인해 트리거되는 감시 기능을 통해 지연을 감지할 수 있습니다.
이러한 오류 감지 수단을 사용하면 전송 네트워크에 대한 요구 사항이 없기 때문에 네트워크를 통한 데이터 전송의 무결성을 모니터링할 수 있습니다.
오류가 감지되면 어떻게 됩니까?
__허용할 수 없는 오류__가 감지되자마자 시스템은 대체 값만 계산에 사용합니다. 통신 오작동이 발생하는 경우 안전 컨트롤러에서 __대체 값 "0"__이 계산에 사용됩니다. 예를 들어, 안전 입력을 위해 비상 정지가 작동하지 않는 경우가 여기에 해당합니다. 이는 “0” 안전 상태에서 비상 정지가 작동했다고 가정한다는 것을 의미합니다. 출력 방향에서 출력 모듈은 데이터의 무결성을 모니터링합니다. 여기에서 오류가 감지되면 대체 값이 출력됩니다. 이 경우 기능적 세이프티를 보장하기 위해 모듈의 모든 안전 출력이 꺼집니다.
이 기능은 무선 연결을 통한 데이터 전송에도 사용할 수 있습니다. 네트워크에서 WLAN 또는 Bluetooth 등을 통한 전송이 허용되자마자 세이프티 관련 데이터도 전송됩니다. 대역폭 감소와 전송 시간 증가를 여기에서 고려해야 할 수 있습니다. 클라우드 서비스를 사용하여 여러 위치에 걸쳐 세이프티 신호를 전송할 수도 있습니다.
고도로 분기된 시스템의 경우: 클라우드 서비스를 통해 세이프티 관련 신호 전송
블랙 채널은 기계 및 장비의 가용성에 어떤 영향을 끼칩니까?
올바르게 설치된 최신 네트워크는 가용성과 관련하여 어떠한 문제도 일으키지 않습니다. 그러나 터미네이션 저항기가 없거나 반사 작용이 있고 등전위 본딩이 부족하도록 잘못 설치된 PROFIBUS DP 시스템 등을 개선하는 것은 불가능합니다. 이 경우 결과적으로 가용성이 저하될 것입니다.
블랙 채널 원리의 기본 개념은 거의 모든 전송 미디어에서 세이프티 및 표준 신호의 결합 전송을 가능하게 합니다. 이 원리는 현대적인 기능적 세이프티 기술의 기초입니다.
