Poprawa bezpieczeństwa funkcjonalnego oprogramowania PLC za pomocą analizy sygnatur

pol Article in Polish DOI: 10.14313/PAR_245/29

send Marcin Szuster *, Bartłomiej Kozioł ** * Politechnika Rzeszowska im. Ignacego Łukasiewicza, Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa, Katedra Mechaniki Stosowanej i Robotyki, al. Powstańców Warszawy 12, 35-959 Rzeszów ** Szkoła Doktorska Nauk Inżynieryjno-Technicznych na Politechnice Rzeszowskiej

Download Article

Streszczenie

W artykule zaprezentowano ideę techniki kompresji odpowiedzi zwaną analizą sygnatur zastosowaną do walidacji oprogramowania PLC pod kątem bezpieczeństwa funkcjonalnego sterowania. Na przykładach symulacyjnych przedstawiono sposób implementacji opracowanej idei walidacji, mającej praktyczne zastosowanie. Przedstawiono wyniki badań na wybranym przykładzie.

Słowa kluczowe

analiza sygnatur, bezpieczeństwo funkcjonalne sterowania maszyn, ukryte naruszenia bezpieczeństwa, walidacja programu PLC

Improving the Functional PLC Software Safety Through the Signature Analysis

Abstract

The article presents the idea of the response compression technique called signature analysis used to validate PLC software in terms of functional control safety. The method of implementation of the developed validation idea, having practical application, was presented on the simulation examples. The research results based on a selected example are presented.

Keywords

functional control safety of machines, hidden security breaches, safety software PLC validation, signature analysis

Bibliography

  1. Bonaldi E.L., de Lacerda de Oliveira L.E., Borges da Silva J.G., Lambert-Torresm G., Borges da Silva L.E., Predictive Maintenance by Electrical Signature Analysis to Induction Motors, [In:] Induction Motors – Modelling and Control; DOI: 10.5772/48045.
  2. Broel-Plater B., Układy wykorzystujące sterowniki PLC, Projektowanie algorytmów sterowania, Warszawa 2021.
  3. Huber Ch., A generic approach for static code analysis of programs, Master Thesis, Johannes Kepler University Linz, Austria, 2016.
  4. Ierace S., Gaiardelli P., Fumagalli L., Dovere E., Macchi M., Industrial applicability of Electric Signature Analysis as a diagnostic tool for Condition Based Maintenance: a case study, 2011.
  5. Jadczak K., Białek R., Stanowisko laboratoryjne do badania niezawodności układów cyfrowych z wykorzystaniem analizy sygnatur, „Journal of Konbin”, Vol. 45, Nr 1, 2018, DOI: 10.2478/jok-2018-0009.
  6. Laube J., Analizator sygnatur – uniwersalny przyrząd diagnostyczny do urządzeń cyfrowych, Warszawa 1982.
  7. Pratesh J., Wadhwani A.K., Mulchandani K.B., Machine Fault Signature Analysis, “International Journal of Rotating Machinery”, 2008, DOI: 10.1155/2008/583982.
  8. Schweitzer A., Improving the Safety Level of Programmable Electronic Systems (Pes) by Applying the Concept of Signature Analysis, 1986, [In: Safety and Reliability of Programmable Electronic Systems], 199–209, DOI: 10.1007/978-94-009-4317-9_21.
  9. Zhang M., Chen Ch.-Y., Kao B.-Ch., Qamsane Y., Shao Y., Lin Y., Shi E., Mohan S., Barton K., Moyne J., Mao Z.M., Towards Automated Safety Vetting of PLC Code in Real-World Plants, Proceedings of 2019 IEEE Symposium on Security and Privacy (SP), DOI: 10.1109/SP.2019.00034.
  10. DVP-ES2/EX2/SS2/SA2/SX2/SE&TP Operation Manual – Programming, 2014
  11. STM32 Nucleo-64 development board with STM32G491RE MCU, supports Arduino and ST morpho connectivity, https://www.st.com/en/evaluation-tools/nucleo-g491re.html
  12. https://m.media-amazon.com/images/I/713XTXtWrML._SL1001_.jpg
  13. https://induprogress.pl/produkty/sterowanie-i-wizualizacja-procesow/sterowniki-plc-serii-dvp-slim/