工业软件的功能安全
过程工业控制系统及其软件的功能安全
安全 相关 （ Biblioteka ｔ— ｌ ａ ｔ ｓ ｅ ｒ ｅ ｎ） ａ ｙｅｖ 系统 ：单 个缺 陷或 失效 与第 二
个缺 陷或 失效 会造 成危 险的故 障 ，如 石化 行业 的安 全仪表 系统 。
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非 安 全相 关（ ｔ ｒｅｅ ｃ — ｅ ） ｉ ｅ ｆｒｎ ｅｆ ｅ系统 ：即使 多个 缺 陷或 失 ｎ ｒ
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最耗 费 时 间 、成本 最高 ，认证 的过程 和 程序 最 复 杂 。对 安全 的 要 求相 对 较低 的安 全 相关 系统 ，以 及 对安 全要 求 更 低 的非 安全 相 关 系统 ，相 应在 时 间、成 本和认 证 所耗 费的 努 力逐级 递减 。
员 会 常 务 委 员 ， 中 国 自动 化 学 会专
家 咨 询委 员 会委 员 ，上 海 市 自动化
功 能安 全 》是 一 个宏 标 准 ，规 范 了满足 安 全相 关 系统功 能 安全 的
基 本要 求 和规 则 。通 过应 用 严格 的 系统 性 的过 程 ，以 可追 溯性 、
关 键性 分析 、验 证（ｅｍｃｔ ｎ和 确认 （ａｉａ ｏ ） ｖｒ ａ ｏ ） ｉ ｖｌ ｔ ｎ的程序 为重 点 ， ｄｉ 来 评 估 是 否满 足功 能 安 全 的标 准 要 求 。Ｉ Ｃ ０ 标 准 的 一个 重 Ｅ ６ ８ ｌ ５
在 不 同应 用领 域更 细化 和 具体 实现 功 能安 全 ，又开 发 了进 一 步 的规范 ，如 ：
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实现 机械 功能 安全 要求 的基 本规 范ＩＣ６０ １ Ｅ ２６ ； 实现 过程 功能 安全 要求 的基 本规 范ＩＣ６５ １ Ｅ １１ ；
工业软件测试验证方法与质量控制体系建设
工业软件测试验证方法与质量控制体系建设工业软件的测试验证方法和质量控制体系建设对于保障软件质量、提高生产效率和降低生产成本具有重要意义。
本文将从软件测试的重要性、测试验证方法以及质量控制体系建设三个方面来探讨工业软件的质量保障措施。
一、软件测试的重要性在工业生产中，软件已经成为各个行业的重要组成部分。
工业软件的质量问题可能导致严重的后果，如生产事故、数据泄露等，因此质量保障成了不可忽视的环节。
软件测试是确保软件功能和性能符合预期的重要手段，通过测试可以发现和纠正软件中的问题，提高软件的可靠性和稳定性。
二、测试验证方法1. 功能测试功能测试是对软件的各个功能点进行测试，确保软件在各种正常和异常情况下都能正常工作。
通过提前设计测试用例，验证软件的各项功能是否符合需求。
对于工业软件来说，功能测试非常重要，因为软件的功能是否满足生产要求直接关系到生产的质量和效率。
在功能测试中，可采用黑盒测试和白盒测试相结合的方式。
2. 性能测试性能测试是测试软件在各种负载条件下的性能表现，如响应时间、并发访问量、吞吐量等。
通过性能测试，可以评估软件的稳定性和可扩展性，发现并解决潜在的性能问题。
对于工业软件来说，性能测试尤为重要，因为工业生产对软件的响应速度和处理能力有较高的要求。
3. 安全测试安全测试是对软件系统进行全面的安全风险评估和测试。
工业软件涉及的数据量庞大且重要性高，一旦出现数据泄露或者被黑客攻击，会对企业和生产带来巨大危害。
因此，在工业软件测试中要注重安全性方面的测试，确保软件的安全性和可靠性。
三、质量控制体系建设除了测试验证方法外，建立完善的质量控制体系也是确保工业软件质量的关键。
质量控制体系包括质量管理制度、质量控制标准和质量控制流程等。
其中，质量管理制度是指建立质量管理责任和权利的制度，明确各个环节的职责和义务。
质量控制标准是指确定合理的软件质量要求和评估指标，对软件进行定期和不定期的检查和评估。
质量控制流程是指规范软件开发和测试各个环节的操作流程，确保流程的规范和连贯性。
工业软件知识点总结
工业软件知识点总结工业软件是工业领域中广泛使用的一类软件，其功能包括生产管理、设备控制、数据分析等多方面。
在现代工业生产中，工业软件的应用已经成为提高生产效率和质量的重要手段。
通过对工业软件的知识点进行总结，可以帮助我们更好地理解和应用工业软件。
一、工业软件的分类工业软件根据不同的功能和应用领域可以分为多个分类。
其中最常见的工业软件包括：1. 生产管理软件：用于生产任务的排程、资源的分配、生产进度的追踪等生产管理工作。
2. 设备控制软件：用于工厂设备的远程控制、监控和维护，包括PLC编程软件、SCADA软件等。
3. 数据分析软件：用于对生产数据进行分析和挖掘，以便实现生产过程的优化和改进。
4. 人机界面软件：用于工业设备的操作界面设计和人机交互，以确保设备的安全可靠运行。
5. 企业资源规划软件（ERP）：用于企业资源的统一管理，包括物流管理、库存管理、财务管理等。
二、工业软件的使用技巧在使用工业软件时，掌握一些基本的使用技巧可以帮助我们更高效地完成工作任务。
以下是一些常见的工业软件使用技巧：1. 掌握软件的基本操作：熟练掌握软件的基本操作方法，包括文件的创建和保存、界面的操作和设置等。
2. 学会使用快捷键：使用工业软件时，熟练使用一些常用的快捷键可以提高工作效率。
3. 熟悉软件的功能模块：了解软件的各种功能模块，可以按照实际需要选择合适的功能进行使用。
4. 学会查找帮助文档：当遇到问题或困难时，可以查阅软件的帮助文档或官方网站，寻求解决方法。
5. 注意软件的更新和升级：定期检查软件的更新和升级情况，保持软件处于最新的版本。
三、工业软件的应用案例工业软件在各个行业和领域都有广泛的应用，以下是一些工业软件的应用案例：1. 生产管理软件在汽车制造行业的应用：汽车制造企业使用生产管理软件对生产任务进行排程和资源分配，以确保生产进度和生产质量。
2. 设备控制软件在水处理行业的应用：水处理厂使用设备控制软件对水处理设备进行远程控制和监控，以确保水质和水量的稳定供应。
基于功能安全的双冗余旋转变压器软件解码研究
基于功能安全的双冗余旋转变压器软件解码研究基于功能安全的双冗余旋转变压器软件解码研究摘要：近年来，随着工业控制系统的快速发展，对于功能安全的要求也愈发提高。
作为工业控制系统中关键设备的旋转变压器，在应用领域发挥着重要的作用。
然而，由于其特殊的工作环境和工作要求，旋转变压器在运行过程中容易受到各种不确定因素的影响，从而带来潜在的安全隐患。
为了提高旋转变压器的功能安全性能，本文基于功能安全的理论，对双冗余旋转变压器软件解码技术进行了研究。
关键词：功能安全；旋转变压器；双冗余；软件解码一、引言近年来，工业控制系统的广泛应用使得设备的可靠性和安全性成为了重要的考虑因素。
工控设备中的旋转变压器作为关键设备之一，在工作过程中承担着信号解码和电气信号转换的重要任务。
然而，由于旋转变压器在工作过程中受到的环境干扰较多，极易发生故障，从而对工控系统的稳定性和安全性造成严重威胁。
为了提高旋转变压器的功能安全性能，采用双冗余软件解码技术应运而生。
二、旋转变压器的工作原理旋转变压器是一种用于信号解码和电气信号转换的设备，通过旋转变压器可以将输入信号转换成电气信号并输出。
在工业控制系统中，旋转变压器通常用于信号转换和传输，广泛应用于自动化控制系统、仪器仪表等领域。
旋转变压器的主要构成部分包括旋转部分和固定部分，旋转部分负责将输入信号转化为旋转信号，固定部分负责对旋转信号进行解码并输出电气信号。
由于旋转变压器的工作环境较为恶劣，容易受到噪声、振动、温度等因素的干扰，因此采用双冗余软件解码技术显得尤为重要。
三、双冗余软件解码技术双冗余软件解码技术是指在解码过程中采用两个相互独立的软件解码程序，并通过比对解码结果来排除错误的解码结果。
在旋转变压器中，通过使用双冗余软件解码技术可以提高解码的正确性和稳定性，进而提高旋转变压器的功能安全性能。
双冗余软件解码技术的实现需要借助于现代计算机技术和算法优化方法。
首先，需要对旋转变压器的输入信号进行采样和预处理，在确保信号准确性的前提下，提取出有用的信息。
【功能安全】功能安全产品的设计流程
【功能安全】功能安全产品的设计流程自动化程度的提高为人们日常生活中的方方面面都带来了更多的舒适性和灵活性，但我们也需要注意到这些好处背后的安全风险。
尤其是工业领域中让人引以为傲的高精密生产线，它们应当是易于使用，并能提供高度舒适和安全的操作性。
本文深切认为技术系统不应当为人们和环境带来超出允许风险范围的安全风险。
完全没有风险是不现实的，所以风险可接受与否在于其严重程度。
每个领域对可接受风险程度都有自己的定义，并使用不同的安全等级对其进行衡量。
对于电气和可编程系统来说，得益于一系列标准建立，由此形成了关于功能安全的共识。
这些标准适用于不同的应用领域，但它们都基于由IEC61508标准派生出的安全理念。
图1：常见的功能安全标准概览IEC61508标准覆盖了系统的整个生命周期，并着重为系统中可能出现危险的部分制订了相关规范。
该标准旨在提供从零开始设计系统的最安全方式。
实现功能安全的普遍措施是添加额外的元器件，用于监控功能的正常运行以及在发生不正常的情况时对系统进行控制。
这个理念常用于工业自动化或过程工业领域中。
IEC61508标准定义了功能安全的操作模式：低要求操作模式、高要求操作模式和连续模式。
操作模式则由每年对于安全功能的使用频率决定。
同时，针对功能安全领域中的标准控制功能的设计方法是可选的。
IEC61508标准中定义的连续模式包含这些信息。
通常做法是从分析所有可能对系统产生影响的关键问题开始。
所有被定位的问题必须使用参数进行衡量，如暴露时间、受伤的严重程度以及脱离伤害的可能性。
这是典型的风险分析措施，必须在没有额外电气保护系统的情况下对受控设备施行。
系统整个生命周期的所有部分均必须使用该措施。
凭借风险图，风险分析将提供要求的安全完整性等级(Safety Integrity Level，SIL)。
在遵循ISO13849标准的情况下，风险图将提供要求的性能等级(Performance Level， PL)。
优秀工业软件 评分标准
优秀工业软件评分标准优秀工业软件的评分标准可以从以下几个方面考虑：1. 功能性和实用性：优秀的工业软件应该具备满足实际应用需求的功能，并且易于使用。
评分时可以考察软件的界面设计、操作流程、用户手册等是否友好，以及软件是否具备所需的所有功能。
2. 性能和稳定性：软件的运行速度、响应时间、稳定性等方面都应考虑在内。
评分时可以测试软件的运行速度、是否有崩溃或死机的情况，以及软件是否能持续稳定地运行。
3. 数据安全和可靠性：工业软件常常处理敏感数据，因此数据安全和可靠性至关重要。
评分时应考虑软件的数据加密、备份和恢复机制、防止数据泄露的措施等。
4. 可维护性和可扩展性：优秀的工业软件应该易于维护和扩展。
评分时可以考察软件的模块化设计、代码质量、文档完备性等方面。
5. 技术支持和售后服务：软件供应商的技术支持能力和售后服务水平也是重要的评价标准。
评分时应考虑供应商的反应速度、解决问题的能力，以及是否有定期的培训和更新服务。
6. 行业认证和合规性：工业软件需要满足特定的行业标准和法规要求。
评分时可以考察软件是否获得了相关的认证和合规性证明。
7. 成本效益：除了软件本身的购买成本，还应考虑其生命周期内的维护成本、培训成本等。
评分时应全面评估软件的总成本效益。
8. 用户评价和口碑：可以通过市场调查、在线评价等方式了解用户对软件的满意度和口碑，作为评分的重要参考。
9. 技术创新和发展前景：考虑软件是否采用了最新的技术或创新，以及其未来发展前景。
评分时应考虑软件的升级计划、技术发展趋势等因素。
综合以上几个方面，可以对工业软件进行全面的评价，为其打出一个合理的分数。
不过，具体的评分标准和权重可能会因应用场景和需求而有所不同，因此在制定评分标准时应结合实际情况进行调整。
IQ-FMEA软件介绍
IQ-FMEA软件介绍APIS IQ-Software是功能安全，风险分析和管理领域最专业的软件，多年来一直满足全球1000多家公司的最高标准, 主要涉及航空航天、国防、能源、汽车医疗工业等领域。
产品比较——整个APIS系列产品的所有功能概述第一手资料——全球技术支持您可以在FMEA实施过程中，在软件培训、调试，咨询过程中享受我们专业的技术服务。
FMEA分析七步法APIS IQ-Software 7.0版本按照新版AIAG-VDA标准的七个步骤进行FMEA分析1、策划和准备我要分析什么？为什么？一个专用的编辑器可以通过范围分析编辑器和FMEA结构之间的双向引用来支持FMEA团队范围分析、人员团队、时间进度、策划准备一应俱全2、结构分析一个结构可以帮助你意识到你的产品真正需要什么以如下控制器分析为例，以结构拆分，反应实际所需分析内容，结构一目了然一个结构可以帮助你意识到你的过程真正需要什么以如下制造过程分析为例，以步骤拆分，反应实际所需流程规划，过程一览而尽3、功能分析对节点定义对象功能，单个节点的功能通过网络相互串联，功能传递一看便知4、失效分析对功能定义对象失效，单个节点的失效通过网络相互串联，失效影响一览无余无论是自上而下分析，还是自下而上分析，关联展示一清二楚5、风险分析针对问题提出解决办法，风险定点消除，失效与措施一一对应6、持续优化针对问题解决情况进行进一步优化，落实到负责人以及完成时间，保证分析结果与需求一毫不差7、文案交互生成表格，表格格式，一键切换根据AIAG第4版根据实际AIAG/VDA手册根据VDA第二版统计分析，报告生成，一触即达功能安全符合IEC 61508 / ISO 26262 / IEC 62304的功能安全APIS IQ-RM PRO现已通过功能安全认证（TÜV认证）APIS IQ软件中可用的功能基于基础文档IEC 61508和ISO26262。
基于故障网方法，APIS IQ-Software可以评估和计算必要的标准。
工业控制软件发展现状
工业控制软件发展现状工业控制软件是指用于自动化控制和监测工业过程的软件系统。
随着信息技术的发展和工业自动化的不断推进，工业控制软件也在不断发展。
目前，工业控制软件的发展现状主要表现在以下几个方面：1. 软件功能不断增强：工业控制软件的功能越来越强大和多样化。
传统的工业控制软件主要提供基本的监控和控制功能，如数据采集、报警处理、过程调节等。
而现在的工业控制软件已经具备了更高级的功能，如远程监控、智能诊断、数据分析和预测等。
这些功能的增强使得工业控制软件更加灵活和智能化。
2. 软件平台的集成化：为了满足工业控制系统的整体化需求，工业控制软件开始向平台化方向发展。
这意味着不同的软件功能将集成到一个统一的软件平台中，以便于系统的运行和管理。
这种集成化的软件平台可以提高系统的稳定性和可靠性，并提供更好的用户体验。
3. 软件与硬件的结合：工业控制软件与硬件设备的结合也是一个发展趋势。
随着物联网技术的快速发展，工业设备和控制系统之间的连接越来越紧密。
工业控制软件不仅需要与传感器、执行器等硬件设备进行通信，还需要能够与云端系统和其他软件进行数据交互和协同工作。
4. 安全性的提升：随着工业控制系统的网络化和智能化程度的提高，系统安全性成为一个重要的关注点。
工业控制软件的开发者和用户都需要加强对系统的安全保护措施，以防止潜在的攻击和破坏。
因此，工业控制软件的发展也要求具备更高的安全性和防护机制。
综上所述，工业控制软件在功能增强、平台集成化、软硬件结合和安全性提升等方面都呈现出不断发展的趋势。
这些发展趋势将进一步推动工业控制软件的创新和应用，为工业自动化带来更大的效益和变革。
组态王软件功能介绍
组态王软件功能介绍组态王是一款用于工业自动化系统中的配置软件，它提供了丰富的功能和工具，可用于创建和配置人机界面（HMI），数据监视和控制系统。
以下是组态王软件的功能介绍。
2.多种通信协议支持：组态王软件支持多种通信协议，可以与各种设备和系统进行通信，如PLC、DCS、数据采集器、变频器等。
这使得用户可以轻松地接入和监控不同设备的数据，并进行控制和操作。
3.实时数据监视和历史数据记录：组态王软件可以实时监视和显示数据，并为用户提供了实时数据图形化显示的功能。
它还具备历史数据记录的能力，可以将数据保存为文件或数据库中，以便用户进行回溯和分析。
4.报警和事件管理：组态王软件提供了报警和事件管理功能，可以监控和记录设备发出的报警和事件信息。
当发生异常情况时，用户可以接收到报警通知，并采取相应的措施。
5.数据分析和报表生成：组态王软件具有数据分析和报表生成功能，可以对历史数据进行统计和分析，生成各种图表和报表，帮助用户了解和评估系统的性能和效果。
6.远程监控和控制：组态王软件支持远程访问和控制，用户可以通过互联网或局域网远程监控和控制系统。
这使得用户能够随时随地对系统进行监视和操作，提高了运行效率和响应速度。
7.多语言支持：组态王软件支持多种语言，可以满足不同地区和用户的语言需求。
用户可以选择他们熟悉和使用的语言进行配置和操作，提高了软件的易用性和适应性。
8.安全性和权限控制：组态王软件具有强大的安全性和权限控制功能，可以保护系统数据的安全性和完整性。
用户可以进行身份验证和授权，限制不同用户对系统的访问和操作权限，防止未经授权的访问和操纵。
9.灵活且可扩展的架构：组态王软件具有灵活的架构，可以根据用户的需求进行定制和扩展。
用户可以通过编写脚本或使用插件来扩展软件的功能，满足特定的应用要求。
总之，组态王软件是一款功能强大、易于使用和定制的工业自动化配置软件。
它可以帮助用户轻松创建和配置人机界面，实时监视和控制数据，分析和报告系统性能，并提供安全性和权限控制等功能，为用户提供了一个高效、可靠和安全的工业自动化解决方案。
多功能组态软件安全操作及保养规程
多功能组态软件安全操作及保养规程前言多功能组态软件是一种广泛应用于工业自动化领域的软件工具，可以实现工业设备的控制、监控、数据采集和分析等多种功能。
在使用组态软件进行设备控制、调试、维护和监控等操作时，需要注意相关的安全操作和保养规程，以确保设备的安全运行和延长设备的使用寿命。
安全操作规程1. 熟悉软件基本知识在使用组态软件前，需要掌握软件的基本功能，熟悉相关的基本操作和技巧。
了解软件的参数设置和运行环境，以确保软件能够正常运行。
2. 建立备份文件在进行任何配置和修改操作之前，建立备份文件，以便在操作失败或建立不正确的情况下可以恢复到原始状态。
建立备份文件时，需要注意备份文件与原文件的版本之间的一致性。
3. 遵守相关安全标准和规范在使用组态软件进行设备控制和调试时，需要遵守相关的安全标准和规范，例如电气安全规范、设备安全规范、防爆标准等。
遵守相关的安全标准和规范可以保障人员的安全，避免事故的发生。
4. 做好设备控制和监控的准备在进行设备控制和监控时，需要做好相应的准备工作，例如校对设备控制系统和IO点的状态、检查传感器和执行器的状态、检查与设备控制有关的电源和信号线路等。
做好设备控制和监控的准备工作可以提高设备的控制效率和运行稳定性，避免设备操作的差错和故障。
5. 确认设备操作和控制的正确性在进行设备操作和控制时，需要确认所进行的操作和控制是正确的，例如设备的启动、停止、调速、控制数据输入等。
如果发现操作和控制有错误，需要及时纠正和修改，避免设备设备故障。
6. 注意设备操作和控制的安全性在进行设备操作和控制时，需要注意设备操作和控制的安全性，例如设定过程设置一定的限制条件，防止未授权访问造成设备故障。
进行设备操作和控制时，需要掌握相关的安全措施，例如控制间隔时间、纪录操作日志和文件等。
7. 经常检查设备控制和监控系统的运行状态在设备组态软件运行期间，经常检查设备控制和监控系统的运行状态，及时发现并处理运行中的异常问题。
化工厂中控安全隐患排查(3篇)
第1篇摘要：随着我国经济的快速发展，化工厂在国民经济中的地位日益重要。
然而，化工厂生产过程中涉及到的化学物质繁多，操作环节复杂，一旦发生安全事故，后果不堪设想。
中控系统作为化工厂生产过程中的重要环节，其安全隐患排查至关重要。
本文通过对化工厂中控系统的安全隐患进行排查，提出相应的整改措施，以保障化工厂生产安全。
一、引言化工厂中控系统是生产过程中的核心控制系统，通过自动化设备对生产过程进行实时监控和调节，确保生产过程稳定、安全。
然而，由于中控系统涉及到的设备、软件、人员等方面较多，安全隐患排查成为保障化工厂生产安全的关键。
本文将从以下几个方面对化工厂中控系统的安全隐患进行排查。
二、化工厂中控系统安全隐患排查1. 设备安全隐患排查（1）设备老化：部分化工厂中控设备使用年限较长，存在老化现象，如电缆、线路、仪表等设备老化严重，可能导致设备故障。
（2）设备维护不当：部分化工厂对中控设备的维护保养不到位，如未定期检查、清洗、润滑等，导致设备磨损、故障。
（3）设备选型不合理：部分化工厂在设备选型过程中，未充分考虑生产需求、环境因素等，导致设备性能不符合要求。
（4）设备安装不规范：部分化工厂在设备安装过程中，未按照相关规范进行操作，如电缆敷设不规范、仪表安装位置不合理等，可能导致设备故障。
2. 软件安全隐患排查（1）软件漏洞：部分化工厂中控系统软件存在漏洞，可能被恶意攻击，导致系统瘫痪。
（2）软件更新不及时：部分化工厂未及时更新中控系统软件，导致软件功能无法满足生产需求，甚至存在安全隐患。
（3）软件兼容性差：部分化工厂中控系统软件与其他系统兼容性差，可能导致系统运行不稳定。
3. 人员安全隐患排查（1）人员素质不高：部分化工厂中控操作人员缺乏专业培训，对设备、软件操作不熟悉，容易引发安全事故。
（2）人员操作不规范：部分化工厂中控操作人员操作不规范，如未按规定佩戴防护用品、违规操作设备等，可能导致安全事故。
（3）人员疲劳操作：部分化工厂中控操作人员长时间工作，疲劳操作，容易引发安全事故。
工业软件用户体验观后感
工业软件用户体验观后感
以下是对工业软件用户体验的一些观后感：
1.学习和使用难度：对于许多非专业的工程师来说，工业软件可能具有相当高
的学习曲线。
界面复杂，功能繁复，对于初学者来说可能会感到困惑。
因此，简化软件的使用流程，提供更直观、更易理解的用户界面是提高用户体验的关键。
2.数据安全性和可靠性：工业软件经常处理敏感的企业数据，因此数据的安全
性是至关重要的。
软件应该有强大的安全措施，包括数据加密和访问控制等，以防止数据泄露和未经授权的访问。
3.用户反馈和协作功能：对于工业软件来说，能够快速接收和响应用户的反馈
是非常重要的。
同时，软件应该能够支持团队协作，方便团队成员之间的信息共享和讨论。
4.界面设计：直观、简洁的界面设计可以提高用户体验。
软件应该根据用户的
需求提供必要的功能，避免用户迷失在复杂的功能中。
5.集成性：集成到其他系统（如ERP、PLM等）的能力是工业软件的重要特性。
这可以减少数据冗余，提高工作效率。
6.可定制性和扩展性：每个企业的需求都是独特的，因此工业软件应该能够提
供足够的可定制性和扩展性，以满足企业的特定需求。
7.用户体验一致性：在多设备上（如桌面、移动设备等）提供一致的用户体验
是非常重要的。
不论用户在哪种设备上使用软件，他们都应该得到一致的体验。
工业软件 质量要求 征求意见
工业软件质量要求征求意见
工业软件的质量要求是一个复杂且重要的议题，涉及到多个方面，包括但不限于以下几点：
1. 功能性要求：工业软件应满足用户所需的功能和性能要求，如计算、控制、监测等。
2. 可靠性要求：工业软件应能在规定的时间内稳定运行，不出现故障或崩溃，确保生产流程的连续性和稳定性。
3. 安全性要求：工业软件应具备足够的安全性，包括物理安全、网络安全、数据安全等方面，防止未经授权的访问和数据泄露。
4. 可维护性要求：工业软件应易于维护和升级，方便用户进行日常的维护和故障排除。
5. 易用性要求：工业软件应具备良好的用户界面和操作流程，方便用户快速上手和使用。
6. 兼容性要求：工业软件应能与其他设备和系统进行有效的集成和交互。
7. 可扩展性要求：工业软件应具备可扩展性，以适应未来可能的业务变化和技术发展。
以上仅为工业软件质量要求的一部分内容，具体的要求可能会根据不同的行业、应用场景和用户需求而有所不同。
因此，制定工业软件的质量要求时，
需要充分考虑各方面因素，进行全面的分析和评估。
同时，也应广泛征求各方意见，以确保质量要求的科学性、合理性和实用性。
工业控制组态软件及应用
工业控制组态软件及应用工业控制组态软件是一种用于控制工业设备和自动化系统的软件，通过它可以实现设备控制、数据采集、过程监控和报警等功能，广泛应用于各个行业的生产过程中。
本文将详细介绍工业控制组态软件的概念、功能和应用。
工业控制组态软件，简称组态软件，是一种集成了控制、监测以及人机界面等功能的软件系统。
它通常由上位机软件和下位机软件组成。
上位机软件负责与操作员进行交互，实现人机界面的设计、参数设置、数据显示和报警等功能；下位机软件则负责实时控制和数据采集等任务。
工业控制组态软件具有以下主要功能：1. 设备控制：组态软件通过与工业设备通信，向设备发送控制命令，实现设备的远程控制。
通过软件界面可以对设备的操作进行监控和调整，如控制温度、湿度、压力等参数。
2. 数据采集：组态软件能够接收和采集来自各个传感器的数据，并将其实时显示在界面上。
通过数据采集功能，可以对生产过程中的各项指标进行实时监测和分析。
3. 过程监控：组态软件可以显示生产过程中各个设备的运行状态，实时监控设备的运行情况。
通过可视化界面，操作员可以清晰地了解设备的运行情况，及时发现和解决问题。
4. 报警功能：组态软件能够对生产过程中的异常情况进行监测，并及时发出报警。
当设备出现故障或生产过程不正常时，软件会弹出报警窗口进行提醒，以便操作员及时采取措施。
工业控制组态软件的应用非常广泛，几乎涵盖了所有工业领域。
下面以几个常见行业为例，说明其应用场景：1. 制造业：工业控制组态软件在制造业中被广泛应用于生产线控制、设备监控和质量管理等方面。
通过软件界面，操作员可以实时监测设备的运行状态，调整工艺参数，并及时发现和解决生产过程中的问题。
2. 能源行业：在能源行业中，组态软件被用于电力系统的监视和控制。
通过软件界面，可以实时显示电力系统的状态、负载情况等，并对其进行调整，保证电力系统的稳定运行。
3. 污水处理：组态软件在污水处理领域的应用主要体现在污水处理厂的监控和自动控制上。
“功能安全产品实现技术”系列讲座第8讲安全相关产品的软件实现(二)
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廖 华 ’
上 海仪 器仪 表 自控检 验测 试所 ， 上海
尹 室锔。
１ ０ ０ ０ ８ ２ ）
（ 上 海工业 自动化 仪表研 究院。 ， 上海 ２ ０ ０ ２ ３ ３ ；
２ ０ ０ ２ ３ ３ ； 环境 保护 部核 与辐射 安全 中心 ， 北京
摘
要 ：首 先介 绍 了功能 安全 相关 产 品软件 实现 过程 中软件设 计 的基本 概 念及 软件 验证 相关 要求 ； 接 着基 于标 准 Ｉ Ｅ Ｃ ６ １ ５ ０ ８ — ３ ： ２ ０ １ ０
中图分 类号 ：Ｔ Ｐ ２ ０ ２ 文 献标 志码 ：Ａ
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔｈ ｅ ｂ ａ ｓ ｉ ｃ ｃ ｏ ｎ ｃ ｅ ｐ ｔ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｌ ｅ ｖ ａ ｎ ｔ ｒ ｅ ｑ ｕ ｉ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ｏ ｆ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗａ ｒ ｅ ｖ ｅ ｒ ｉ ｉ ｆ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｉ ｍｐｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗａ ｒ ｅ ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｆ ｏ ｒ ｆ ｕ ｎｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ
统设计 以及编码实现 的整个过程 。软件设计主要是从
工业数据管理平台软件在质量管理中的应用
工业数据管理平台软件在质量管理中的应用一、引言随着工业生产规模的不断扩大和复杂性的增加，如何高效管理和控制生产过程中的质量成为了企业关注的重要问题。
传统的质量管理方式往往面临数据收集不准确、信息传递不及时等挑战，这时候，工业数据管理平台软件的应用便成为了解决这些问题的有效途径。
本文将探讨工业数据管理平台软件在质量管理中的应用，并从以下几个方面分析其价值和优势。
二、工业数据管理平台软件的基本功能工业数据管理平台软件是一种集数据采集、存储、处理和分析为一体的软件系统。
它能够实时监测生产数据，将数据存储于数据库中，并提供多种分析工具以解读数据。
该软件的基本功能包括：1. 数据采集：通过与生产设备或传感器连接，实时获取生产数据，包括温度、压力、湿度等参数。
2. 数据存储：将采集的数据存储于数据库中，确保数据的安全和完整性。
3. 数据处理：对采集的数据进行清洗、处理和转换，以得到更有价值的信息。
4. 数据分析：利用数据分析工具对数据进行统计、建模和预测，为企业提供决策支持。
三、工业数据管理平台软件在质量管理中的应用场景1. 质量控制工业数据管理平台软件能够实时监测生产过程中的关键参数，并与预设的标准进行比较，以实现质量控制。
通过该软件，企业可以发现质量异常，及时采取纠正措施，避免不合格产品的产生。
此外，该软件还能对生产过程中的数据进行分析，找出质量问题的根源，为质量改进提供指导。
2. 管理信息化工业数据管理平台软件可以整合和归档生产数据，帮助企业实现管理信息化。
通过该软件，企业可以方便地查询和分析历史数据，了解产品质量的变化趋势和影响因素。
同时，该软件还可以生成报表和图表，为管理层提供决策依据。
3. 故障预测与预防通过对生产数据的分析，工业数据管理平台软件能够预测设备故障，并提前采取预防措施。
当某个参数出现异常时，该软件能够自动发出警报，通知相关人员进行维修和保养，以减少设备故障对生产质量的影响。
4. 过程改进与优化工业数据管理平台软件能够通过对生产数据的分析，帮助企业发现生产过程中的瓶颈和问题，并提供改进建议。
安全生产预警软件
安全生产预警软件安全生产预警软件的重要性与作用随着科技的不断发展和进步，各个行业都面临着新的挑战和机遇。
在工业生产领域，安全生产一直是一个重要的课题。
确保员工的安全和生产环境的安全是企业发展的基石。
为了更好地管理和预防潜在的安全风险，一种名为安全生产预警软件的解决方案被广泛采用。
安全生产预警软件是一种能够及时监测、预警和管理安全生产风险的应用程序。
它通过集成传感器、监控设备和数据平台，实现对生产过程中的各种关键参数进行监测和分析。
一旦遇到安全隐患或者风险，软件会及时发出警报，并提供相应的应对措施。
安全生产预警软件有以下几个主要功能：1. 实时监测：安全生产软件能够实时监测生产过程中的各项指标和参数，如温度、湿度、压力、气体浓度等。
通过及时采集和分析这些数据，软件能够提前发现潜在的安全隐患，避免事故的发生。
2. 预警功能：软件会根据设定的安全标准和阈值，自动判断是否存在安全风险，并及时发出预警。
这使得企业能够在事故发生之前采取相应的措施，最大限度地保护员工的安全。
3. 数据分析和统计：软件会将采集到的数据进行分析和统计，生成相应的报告和图表。
这些报告和图表可以帮助企业了解安全生产的整体状况，及时发现问题并提出改进措施。
4. 通信和协作：安全生产软件可以与其他系统进行联动，实现信息的共享和协作。
例如，当软件发出预警时，可以通过短信、邮件或其他方式通知相关人员，并协调各个部门之间的应对工作。
安全生产预警软件对企业发展的重要性不言而喻。
首先，它能够提高生产过程中的安全性。
通过实时监测和预警功能，软件能够及时发现潜在的安全隐患，并为企业提供相应的应对措施，减少了事故的发生。
这有助于提高员工的工作满意度，增加企业的信誉度，从而促进企业的可持续发展。
其次，安全生产预警软件能够提高生产效率和质量。
当生产环境和设备处于安全状态时，员工能够更加专注于工作，提高工作效率。
而且，软件能够通过数据分析和统计功能，发现并解决生产过程中的问题，提高产品质量和生产效率。
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形式证明
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静态分析
动态分析 和测试 软件复杂 性尺度
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实现软件功能安全，完成V&V的关键
• 保障软件可靠方法的通俗说法就是： • 每一步，每项工作，由来自不同考核要求 部门的至少2个人来做 • 任何一件事不能由一个人说了算 • 实施上述两条在企业内部是有难度的，因 此需要外部独立第3方机构来参予保障
工作流程——V模型
软件的开发生命周期（V 模型）
E／E／PES 安全要求规范
确认
软件安全要求 规范
确认测试
确认软件
E／E／PES 结构
软件结构
集成测试（HW/SW）
软件系统 设计
集成测试 （SW）
模块设计
模块测试
输出 验证
编码
工作流程——V模型
软件验证和确认流程(V&V)
设计输入 规格书
工业软件工程中心的研究方向
基于功能安全基础标准IEC 61508-3、IEC 61508-7，并 扩充至机械功能安全IEC 62061、过程工业安全IEC 61511、 核电安全重要系统IEC 60880等，研究安全相关软件的实现 技术，重点在以下几个方面： 保证安全软件实现的管理体系的研究；
基于安全生命周期模型，实现安全相关软件的技术和措施 的研究：
传感器
NP
逻辑解算器
终端元件
NP PE NP
PE
H/W S/W H/W
PE
S/W H/W
PE
S/W
安全相关系统结构示例
安全相关系统的构成
• 根据安全相关系统的安全需求将系统分为 硬件、执行安全功能的软件、其它软件 （包括操作系统、通信系统等可靠性数据 未知的部分） • 执行安全功能的软件通过故障诊断判别硬 件和其它软件的故障，采用类似冗余等技 术措施改善安全性能 • 执行安全功能的软件——按软件功能安全 的规定进行处理和计算，得出SIL等级
V&V
谢谢
a)需求分析方法；
b)软件结构设计技术，软件系统设计、模块设计和编 码设计技术，软件支持工具和编程语言的选择；
工业软件工程中心的研究方向
c) 软件模块测试和集成测试技术、软硬件集成测 试技术，包括动态分析和测试（白盒测试）、 功能和黑盒测试，接口测试、性能测试等； d) 软件验证技术(包含c),e))，包括静态分析技术、 软件复杂性度量等； e) 软件安全确认技术，包括概率测试、仿真/建模 等。 尤其重点在应用软件、嵌入式软件测试技术的研究并搭 建软件测试平台； 功能安全评估技术、仪表和数控系统安全重要软件评审 技术的研究。
软件功能安全的目标
• 软件功能安全半定量估计的是软件的“安 全功能”部分性能 • 其它部分软件的可靠性并未得到定量估的 计 • 但是“软件功能安全”的方法——可以用 于各种类型软件可靠性的实质性改善和提 高
上海市工业软件工程中心（功能安全领域）
• 现有基础（上海工业自动化仪表研究院）
• 五十多年的悠久历史使我院具有软件研发能力、系统 集成能力、工业现场服务能力、产品检测能力。 • 多年从事可靠性研究、行业的可靠性普及和可靠性认 证服务工作，具有可靠性相关服务的资质 • 对于以可靠性为技术基础的功能安全，自上世纪80年 代，功能安全国际标准刚立项起，我院就安排专家做 技术跟踪 • 2005年，我院建立功能安全研究部门研究包括安全软 件在内的技术，已经完成科研院所项目《自动化仪表 系统功能安全技术集成研究 》，并已对外提供多项 功能安全服务
IEC 61511.1 GB/T 21109-1
IEC 61511.2 GB/T 21109-2 IEC 60880 IEEE 1012 …… EJ/T 1058 GJB 5234 ……
软件功能安全的基本措施
• 完全消除软件的不可预测性在相当长时间 内的不现实的 • 提高软件可预测性（可靠性）的基本措施 是：
3
风险无出不在
企业应急预案
减
紧急响应层
封堵堤防
轻
被动保护层
减压阀 紧急关停 ESD
主动保护层
预
安全相关系统 SIS
安全层
脱扣位报警
防
操作员干预
基本过程 控制系统 BPCS
过程关停
过程控制层 过程报警
过程值 正常行为
过程控制层
控制系统的两大职能
• 现代生产过程中控制系统的作用
– 控制生产过程、实现风险降低（SIS、ESD）
功能安全标准体系
IEC 61508 GB/T 20438 电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全
过程工业领域安全仪表系统的功能安全 医用电气设备 第1部分：安全通用要求 核电厂安全系统计算机软件 调速电力驱动系统-安全要求-功能
IEC 61511 GB/T 21109 IEC 60601-1 GB 9706.1 IEC 60880 EJ/T 1058 IEC 618005-2 IEC 61513
安全相关软件之特殊性
安全相关软件强调系统失效的概念，认为软件仅存在系统 失效。系统失效是在需求分析阶段、设计阶段、测试阶段、 验证确认阶段等引入的，只有采取避免和控制系统失效的 措施，才能使系统失效达到要求的SIL等级 安全相关软件的系统失效与时间无关，即随着时间的推移， 不存在硬件的耗损型失效 安全相关软件强调安全生命周期的概念，强调从软件开始 构思到软件永久停用期间的所有活动都是管理受控状态
工业软件工程中心的定位
安全软件实现技术的研究者和实践者
• 安全软件实现技术的研究 • 过程工业、核电等安全软件的开发
企业安全软件研发的技术支持者
• 提供咨询 • 提供培训 • 标准化、信息和技术交流
安全软件的测评和认证
• 应用软件，嵌入式软件测试 • 安全相关软件安全完整性等级评估 • 核电厂仪表和数控系统安全重要软件评审
提交审评报告 确认测试 系统集成
软件需求评审 需求概念阶段审评点 软件需求 规格 测试 集成
集成、安 装和确认 阶段 审评点
软件设计评审 设计阶段审评点
软件研发流程 独立审评点 验证和确认 评审过程
软件设计 测试 描述
实现阶段审评点 单元
代码评审 代码实现
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软件安全需求规范—措施和方法
软件结构设计—措施和方法
• 座落在上海的“国家工业自动化仪表产品 质量监督检验中心”具有实施功能安全第3 方认证的资质和业绩
软件的功能安全
• PE（可编程）设备是有软件的 • 复杂软件运行在概率上具有一定不可预测 性，这是软件可靠性的基本问题之一 • 可预测性包括：存贮空间利用、控制流、 时序、数学或逻辑结果等方面 • 软件功能安全研究的是：
– 提高软件的可预测性（实现功能安全的技术） – 半定量地估计软件的可预测性（功能安全的评 估认证技术）
安全相关系统的构成
安全相关系统通常由传感器单元、逻辑解算单元和终端元 件单元构成。 构成安全相关系统的单元通常由硬件和软件组成。 构成安全相关系统的硬件和软件都必须通过安全完整性等 级（SIL)认证
IEC 62061 ISO 6469 EN 50126 EN 50128 EN 50129
核电厂-安全重要系统的仪表与控制-系统通用要 求 机械安全-电气/电子/可编程电子安全相关控制系 统的功能安全 GB/T 18384 电动汽车-安全要求 轨道交通
功能安全的国内现状
• 功能安全概念指出，控制装置有两大功能：
什么是安全？
危害 - 对人体健康的损害或损伤或者对环境和财产的损害 风险 - 出现危害的概率及该危害严重性的组合 安全 –不可接受的风险被全部排除 可
安全 容 忍 的 风 险 危险
低
风险
高
风险降低系统
外部 措施 对 象 固 有 风 险 可接受风险 残余风险 E/E/PE 安全相 关系统 其它 措施 风 险 降 低 措 施
软件结构设计—措施和方法（续）
软件结构设计—措施和方法（续）
软件设计开发之支持工具和编程语言 —措施和方法
软件设计与开发之详细设计 —措施和方法
软件模型测试和集成方法
可编程电子集成（硬件和软件集成） —措施和方法
软件安全确认—措施和方法
软件修改—措施和方法
软件代码验证—措施和方法
方法 SIL1 SIL2 SIL3 SIL4
– 生产过程的控制和信息化功能 – 生产过程的风险降低功能
• 风险降低的最高境界是：不该发生的什么 也别发生 • 因此风险降低研究的显示度和受关注度远 不及先进控制和信息化
功能安全的国内现状
• 虽然国内已经有部分功能安全标准的对应 版本，但实施情况并不理想 • 主要原因有：
– 国内对功能安全的认识和宣传远远不够 – 缺乏第3方认证机构 – 面对软件可靠性，大家手足无措
E/E/PE——电气/电子/可编程电子设备
功能安全
• 功能安全是指风险降低系统功能的可靠性 • 重点是对E/E/PE安全相关系统功能可靠性的半定 量描述（安全完整性等级） • 功能安全的关键词
– E/E/PE（电气/电子/可编程电子设备） – 安全相关 – 可靠性
• 普通产品的可靠性是由生产企业自己来保障的， 可靠性是企业品牌的基础之一 • 功能安全的可靠性仅依靠生产企业保障是不够的， 必须经权威第3方机构认证
安全完整性等级
安全完整性等级—(Safety Integrity Level)
– 规定了4个安全完整性等级（SIL等级） – 依据对象可能存在的风险和可接受的风险程度，确定风险降低系 统（安全系统）的安全完整性等级
安全完整性等级(SIL)
SIL 风险降低 低要求运行模式下 PFDavg(平均失效概率) 高要求或连续运行模式下 PFH(每小时危险失效概率)