SDeFS / uFrame, Smart Devices Funktional Sicher
Projekt: SDeFS
Fördergeber: BMWi
Laufzeit: 2018 – 2020
Inhalte und Ziele
- Entwicklung eines zweikanaligen, sicherheitsgerichteten-Systems
- Integration von Not-Halt und Zustimm-/Freigabetaster
- Aufbau einer sicheren, zyklischen, redundanten Bluetooth-Kommunikation (BLE) zwischen uFrame und Maschinensteuerung
- Entwicklung einer Sicherheitssoftware mit deterministischem Prozess-Management-System (PMS) zur getrennten, überwachten Ausführung aller sicherheitsrelevanten Tasks
- App-Entwicklung für Android/Tablet: UI, Steuerung, sicherheitsrelevante Statusanzeige
- Ergonomische Optimierung des gesamten Gehäuses
- Entwicklung zweier Hardwarevarianten
- Bau von Prototypen, EMV-Tests, IP-Tests (IP6X / IPX7), Vibrations- und Mechaniktests
Das Projekt SDeFS / uFrame adressiert ein grundsätzliches Problem moderner Industrieanwendungen: die Bedienung von Maschinen mittels Consumer-Tablets ist weder funktional sicher noch normkonform. Ziel des Projekts war daher die Entwicklung eines sicherheitsgerichteten Geräts, das ein handelsübliches Smart Device in eine vollwertige, sichere Maschinensteuerungseinheit verwandelt.
Hierzu wurde ein robustes uFrame-Gehäuse konstruiert, das Tablet oder Smartphone aufnimmt, mechanisch schützt und gleichzeitig alle sicherheitsrelevanten Bedienelemente integriert. Kern des Systems sind ein beleuchteter Not-Halt-Schalter und ein dreistufiger Zustimmtaster, die beide über zweikanalige Architektur gemäß Kategorie 3, PL e umgesetzt wurden. Die eingehenden Bedienbefehle des Smart Devices werden nicht direkt an die Maschine übermittelt, sondern durchlaufen zunächst das sicherheitsgerichtete Auswerte- und Logiksystem des uFrame. Die Kommunikation zwischen uFrame und der Maschinen-Gegenstelle erfolgt über ein eigens entwickeltes, redundantes, paketbasiertes BLE-Protokoll mit Sequenznummern, CRC-Prüfung.
