Arduino e SICUREZZA INDUSTRIALE

[silvio]

Buongiorno,

E' ormai da diverso tempo che si vendono in ambito industriale e civile sistemi basati su arduino.

Nasce una domanda; prendendo in esame un PLC basato su arduino ( ormai sono presentipiù versioni ), se io dovessi installarlo in ambito industriale, dovrei garantire la possibilità per il cliente di poter aggiornare le librerie utilizzate ( licenza LGPL ).

Ma come faccio a garantire che la macchina in cui il plc è installato rimanga in sicurezza secondo la direttiva macchine ?

qui non si tratta di una manomissione di una sicurezza; bisogna garantire nel momento che si utilizza un software in LGPL che l'utente posso accedervi ( anche mantenendo il mio operato in close source )

 

grazie

[walterword]

secondo me , qui bisogna vedere bene le norme che sono articolate e abbastanza complicate . cioe un arduino plc vuol dire che il programma , lo sketch , viene scritto dal programmatore ed e' a tutti gli effetti un firmware , oltre al bootloader che gia è installato di default.

Se invece si usa una scheda arduino come hw e si sviluppa un editor per esempio ladder allora il fatto arduino e' relativo , pero' chi scrive il firmware per poterlo programmare in ladder dovra' assumersi tutte le responsabilità ...

[Livio Orsini]

E' ormai da diverso tempo che si vendono in ambito industriale e civile sistemi basati su arduino.

 

Io mi chiederei, per prima cosa, se questi oggetti hanno superato i test di compatibilità magnetica.

Poi vorrei vedere meglio cosa si intende per "basati su arduino".

Se questa dicitura intende che possono essere usati con un programamtore per Arduino e con il medesimo tipo di software, potrebbe essere accettabile, altrimenti sono da non considerare.

Arduino ha come scopo quello di permettere di avere una piattaforma a basso costo per sviluppare software per una famiglai di micro e, soprattutto, di costituire un eccellente ed economico strumento scolastico ed amatoriale.

Poi ci sono sempre i più furbi che pensano che con una scheda che oramai si trova a meno di 10 €, sia possibile effettuare un controllo per un veicolo spaziale.

[walterword]

sarebbe da ridere andare nello spazio con arduino ....rele' che saltellano , led che si spengono ed accendono a caso   

 

[silvio]

Io mi chiederei, per prima cosa, se questi oggetti hanno superato i test di compatibilità magnetica.

Poi vorrei vedere meglio cosa si intende per "basati su arduino".

SI !!!..... l'hanno passato ed allegano il certificato.

Arduino core, e li programmi con arduino IDE.

Ritengo Arduino un' ottima piattaforma, e ritengo che i micro supportati siano ottimi per molte applicazioni anche industriali ( il probleme è come lo inserisco in una applicazione industriale )

Credo anche che il PLC-Arduino possa svolgere bene la sua funzione, o meglio credo che oggi si esageri nell utilizzo dei PLC, cioè si utilizzano strumenti ( e spesso usati male ) molto più grandi del necessario.

Detto questo....il punto della questione è che questo plc usa un sw open source, quindi devo garantire l' accesso al cliente finale.

Ma se questo cliente sbaglia ( o chi fa la nuova libreria di turno cambia delle variabili ) e la macchina si ritrova in una situazione pericolosa e non prevista di chi è la responsabilità ?

Voi che conoscete bene i PLC....esiste qualche PLC che utilizzi del software open source ?

 

Grazie

[walterword]

l'open source riguarda il prodotto ,tu non sei obbligato a rilasciare sorgenti .Se il cliente te li paga allora li rilasci come si fa con i plc altrimenti li tieni tu. Io per esempio sto sviluppando il WSystem con arduino due e Android ....allora cosa dovrei fare regalare e documentare il tutto cosi ? Gratis ? 

Ho gia pubblicato la libreria WTimer gratutitamente e la stanno scaricando dal sito ufficiale , finora 38+16 download

Se vuoi creare un sistema automazione devi crearti le tue librerie , io ho creato WTimer per usare timer TOn e TOff con si usa fare con i plc ,e molte altre cose .Poi non basta solo il plc , i problemi nascono con le schede a rele' , poi ci sono gli input optoisolati ect che vanno come filtrati con il debounce . La cosa utile sarebbe fornire oltre al hw industriale anche un framework di librerie runtime per lavorarci non credi ? 

Io le sto creando da me , se guardi tutti i video del WSystem capirai molte cose 

ciao 

[Livio Orsini]

Detto questo....il punto della questione è che questo plc usa un sw open source, quindi devo garantire l' accesso al cliente finale.

Un programma di questo tipo non garantisce la robustezza che garantiscono i sitemi operativi dei PLC, dove l'untente non ha accesso diretto alla periferia Hw, non ha accesso diretto alle rsiorse di sitema, ma il programma applicativo è solo uno dei Job del sistema operativo RTOS del dispositivo.

Questa è la vera garanzia di affidabilità oltre a quelle dell'Hw.

Io, se fossi un cliente, mi rifiuterei di avere macchine automatizzate da simili dispositivi.

Senza contare poi le problematiche relative all'affidabilità, disponibilità e reperibilità dei ricambi a lungo termine.

Voi che conoscete bene i PLC....esiste qualche PLC che utilizzi del software open source ?

Nessuna macchina seria, anche tra i piccoli prodotti nazionali, prevede un simile approccio, proprio per i motivi di affidabilità che ho descritto sopra.

Ripeto gli open source vanno benissimo per il personal computing e per applicazioni amatoriali.

Anche Linux che è stato il primo caso di open source a larga diffusione, quando viene usato da aziende o da settori di pubblica amministrazione viene impiegato in una delle distribuzioni proprpietarie, non gratuite e non open source. Questo per evidenti motivi di sicurezza e di affidabilità.

[accacca]

Silvio parli forse di questo

Se è questo guarda il certificato CE si rifiersice solo alle norme sulle emissioni..

Innanzitutto in ambito industriale un prodotto è sottoposto a prove più rigide sull'immunità cioè su quanto può sopportare i disturbi mentre si è più tolleranti verso le emissioni. Viceversa su un prodotto residenziale ci sono limiti più severi per le emissioni e si è più tolleranti sull'immunità.

Acquistane uno poi fagli fare i test 61000-4 soprattuto i disturbi condotti e i surge e magari anche i test che simulano connessioni lunghe visto che non collegherai la sensoristica direttamente ai morsetti. Poi fai sapere l'esito al produttore.

Sul sw io non ci dormirei la notte sapendo che il sw si regge su librerie prese a caso da internet.

le piattaforme simil arudino sono bellissime ma consentono a sprovveduti di proporsi in certi ambiti senza le competenze necessarie. Si piglia pezzi già pronti sia hw che sw una bella "frullata" e il prodotto è pronto. Poi vengono sul forum a chiedere cose elementari perchè non sanno nemmeno come mettere una sonda dell'oscilloscopio per verificare il funzionamento di un componente. Anzi non sanno nemmeno che esiste il datasheet dle componente tanto hanno la libreria bella e pronta che basta collegare alla scheda cinese da due euro..

L'avevo già postato questi sono i test che ho fatto per uan scheda che finisce nei quadri di controllo laminatoi

 

  - EN 61000-6-4: 2001  
 - EN 55011: 1998 +A1: 1999 +A2: 2002  
 - EN 61000-6-2: 2005  
 - EN 61000-4-2: 1995 +A1: 1999 +A2: 2001  
 - EN 61000-4-4: 2004  e
 - EN 61000-4-5: 1995 +A1: 2001  
 - EN 61000-4-6: 1996 +A1: 2001 
 - EN 61000-4-8: 1993 + A1 2001  
 - EN 61000-4-11: 1994 +A1: 2001 
 - EN 61000-4-3: 2002 +A1: 2002  

 

 

Modificato: 24 ottobre 2015 da accacca

[silvio]

Ho gia pubblicato la libreria WTimer gratutitamente e la stanno scaricando dal sito ufficiale , finora 38+16 download

Se vuoi creare un sistema automazione devi crearti le tue librerie , io ho creato WTimer per usare timer TOn e TOff con si usa fare con i plc ,e molte altre cose .Poi non basta solo il plc , i problemi nascono con le schede a rele' , poi ci sono gli input optoisolati ect che vanno come filtrati con il debounce . La cosa utile sarebbe fornire oltre al hw industriale anche un framework di librerie runtime per lavorarci non credi ? 

Io le sto creando da me , se guardi tutti i video del WSystem capirai molte cose 

Non voglio dire nulla sul discorso librerie free o meno, o di fornire un framework custom.

Scusami, ma non so bene quello che stai facendo, prometto che darò un' occhiata.

Il punto è che arduino è in licenza LGPL, questa licenza prevede che un utente, che riceve una qualsiasi cosa sviluppata con quel software, possa accedervi per fare un qualsiasi aggiornamento di Arduino.

Ovviamente le tue librerie, il tuo software lo puoi tenere in closed source....ma l'utente deve poter accedere ad arduino. la domanda è....come fai tu con il tuo sw a garantire che tutto funzionerà bene ?  

 

Un programma di questo tipo non garantisce la robustezza che garantiscono i sitemi operativi dei PLC, dove l'untente non ha accesso diretto alla periferia Hw, non ha accesso diretto alle rsiorse di sitema, ma il programma applicativo è solo uno dei Job del sistema operativo RTOS del dispositivo.

Questa è la vera garanzia di affidabilità oltre a quelle dell'Hw.

Io, se fossi un cliente, mi rifiuterei di avere macchine automatizzate da simili dispositivi.

Senza contare poi le problematiche relative all'affidabilità, disponibilità e reperibilità dei ricambi a lungo termine.

Pienamente in accordo.

Se il cliente chiede il programma del PLC in fase contrattuale....come si gestisce la garanzia?

Il cliente varia un parametro....questo crea una rottura/pericolo....come fai a sapere se lui l'ha variato o meno ? ( visto che potrebbe ricaricare i parametri iniziali )

C'è un registro accessi ? un counter che registra quante volte viene caricato un programma ?

 

 

L'avevo già postato questi sono i test che ho fatto per uan scheda che finisce nei quadri di controllo laminatoi

 

  - EN 61000-6-4: 2001  
 - EN 55011: 1998 +A1: 1999 +A2: 2002  
 - EN 61000-6-2: 2005  
 - EN 61000-4-2: 1995 +A1: 1999 +A2: 2001  
 - EN 61000-4-4: 2004  e
 - EN 61000-4-5: 1995 +A1: 2001  
 - EN 61000-4-6: 1996 +A1: 2001 
 - EN 61000-4-8: 1993 + A1 2001  
 - EN 61000-4-11: 1994 +A1: 2001 
 - EN 61000-4-3: 2002 +A1: 2002  

Scusa la mia ignoranza, questi riportati sono i requisiti/controlli minimi necessari per mettere una scheda dentro un QE secondo la normativa CE ? 

[walterword]

allo stato attuale delle cose non garantisco niente .Sto progettando e sviluppando un sistema che se sarà il caso si definirà stabile e commerciabile solo quando avrà superato N test e prove che ti ha gia menzionato HH .

Per quanto riguarda il plc M-Duino mi sembra un po una cosa da ridere ....196 euro per avere una scatoletta che conetiene arduino , programmabile come se fosse nudo e crudo sul tavolo ...mah....

A me itneressa sviluppare il progetto nelle sue funzionalità , oggetti , comunicazione , protocolli , sezioni android con database, bluetooth ect .Se poi arduino due non sarà in grado di fornire o garantire i test allora non sarà un problema fa re il porting su un'altra piattaforma . Adesso sto progettando con arduino uno la sola parte relativa al cronotermostato settimanale. Se anche con un solo rele' e la batteria non sarà in grado di accendermi la caldaia allora significa che e' proprio un prodotto per protipazione e didattica.Per l'open source no ncapisco bene a cosa ti riferisci . Il kernel di linux e molte sue distro sono open source ma le applicazioni pososno essere chiuse .Se tu vendi o proponi un plc , anche se basato su arduino , deve essere un plc .Non interessa quello che sta dentro , tu fornisci il servizio finale . Al limite il cliente curiosone puo' sempre cancellare il programma dalla flash e caricarne uno lui , se c'e' la usb e se dispone di arduino ide. 

[accacca]

la scheda nel quadro la puoi mettere senza fare nessuna prova basta una tua dichiarazione in cui dici che il prodotto è conforme alle normative xyz

Se invece vuoi fare le prove in un laboratorio, quali prove fare dipende dal prodotto e dalla sua applicaione.

Se massacri un camipone in laboratorio con più prove possibili sei relativamente sicuro che nel normale funzionamento non ci saranno sorprese. Quando hai N copie installate sono guai a recuperare tutto per aggiustare l'hw. Meglio spendere i soldini delle prove e seviziare il più possibile la scheda.

Altro aspetto da non trascurare in caso di guai tiri fuori il test report del laboratorio e cerchi di salvarti in corner. Almeno metti il dubbio al cliente che il problema può essere da un'altra parte, che forse c'è qualcosa nell'impianto che non è a norma (il PLC arduino....)

 

[walterword]

sugli impianti ci sono parecchi problemi , vedi inverter ed azionamenti vari ...riescono a mandare in tilt bus di campo e plc ormai consolidati ed è sempre una diatriba per stabilire di chi e' la colpa , comunque fai come dice HH che non sbagli

[silvio]

la scheda nel quadro la puoi mettere senza fare nessuna prova basta una tua dichiarazione in cui dici che il prodotto è conforme alle normative xyz

Se invece vuoi fare le prove in un laboratorio, quali prove fare dipende dal prodotto e dalla sua applicaione.

Se massacri un camipone in laboratorio con più prove possibili sei relativamente sicuro che nel normale funzionamento non ci saranno sorprese. Quando hai N copie installate sono guai a recuperare tutto per aggiustare l'hw. Meglio spendere i soldini delle prove e seviziare il più possibile la scheda.

Altro aspetto da non trascurare in caso di guai tiri fuori il test report del laboratorio e cerchi di salvarti in corner. Almeno metti il dubbio al cliente che il problema può essere da un'altra parte, che forse c'è qualcosa nell'impianto che non è a norma (il PLC arduino....)

 

 

Sono d' accordo su questo modo di procedere.

Quello che non ho capito ( ma è solo curiosità ) se le norme menzionate sono quelle minime per immettere una scheda embedded sul mercato...che poi posso avvalermi di un laboratorio o autocertificarmi quello è altro discorso.

cioè se vedo una scheda, plc, dispositivo .... e volessi inserirlo in un quadro; quali sono le normative, autocertificazioni, prove che deve avere?

[walterword]

dipende dalla macchina e/o dall'ambiente che devi automatizzare , ci sono le norme SILx ...se devi automatizzare una macchine per caffe o cappuccino e' una cosa, se devi automatizzare un'isola robotica e' un'altra ect 

Modificato: 25 ottobre 2015 da walterword

[Livio Orsini]

cioè se vedo una scheda, plc, dispositivo .... e volessi inserirlo in un quadro; quali sono le normative, autocertificazioni, prove che deve avere?

Ci sono norme per garantire che la scheda non sia pericolosa e per garantire che non emetta/conduca disturbi oltre un certo limite. E questi sono i test che ha superato il prodotto a cui ti riferisci.

Poi ci sono test che cercano di dare un minimo di garanzia che il prodotto funzioni in determinati ambienti.

TI faccio un esempio.

In genere un dispositivo che deve lavorare in ambienti industriali è sottoposto anche ad un test che preve il passaggio di tutti i collegamenti che entrano ed escono dal dispositivo, entro 2armature di condensatore che generano una serie di disturbi di ampiezza e spettro di frequenza determinati. Nel caso di ambiente industriale l'apparato dovrà funzionare initerrottamente per 20' con disturbi aventi ampiezza di 2000Vpp.

Questo è uno dei test. non tigarantisce che l'apaprato sarà immune da inconvenienti, però ti da la sicurezza che se non supera il test sicuramente non funzionerà nemmeno in campo.

Poi c'è tutta la problematica SW a cui ho accennato in precedenza.

Se chi produce PLC li vende a certi prezzi non è solo in ragione di un determinato guadagno, ma anche dei costi di progettazioen e produzione.

Non è che al mondo son tutti stupidi ed impiegano determinati dispositivi quando ne potrebbero in oiegare altri disponibili ad un  decimo del costo.

[silvio]

Ci sono norme per garantire che la scheda non sia pericolosa e per garantire che non emetta/conduca disturbi oltre un certo limite. E questi sono i test che ha superato il prodotto a cui ti riferisci.

Poi ci sono test che cercano di dare un minimo di garanzia che il prodotto funzioni in determinati ambienti.

TI faccio un esempio.

 

Quindi quel certificatodel M-duino che ripoorta queste norme:

89/336/EEC

EN 61131-2:2003

EN 61000-3-2: 2000

EN 61000-3-3:1995+A1:2001

EN 61131-2:2003 

 

Identifica solo che è un prodotto con marchio CE e che presenta le caratteristiche minime di sicurezza per essere installato in ambiente industriale?

Cioè, è un prodotto conforme ma dove non si conoscono le qualità.

La domanda mi sorge perchè spesso ( non in ambito PLC ) installano in QE delle schede accessprie di varia natura ( relè, raddrizzatori, moduli lcd...etc) e non ho ben chiaro cosa bisogna pretendere come minimo nelle certificazioni, e cosa invece identifica la qualità.

Grazie

Modificato: 25 ottobre 2015 da silvio

[Livio Orsini]

Come ti ha scritto accacca non è necessario, ma nemmeno sufficiente, che le schede impiegate siano certificate. la certificazione, assumendosi tutte le responsabilità del caso, la fornisce l'integratore di sistema.

In altri termini tu puoi usare componenti certificati o meno, ma sarei sempre tu che dichiarerari che il tuo sistema è conforme alle normative e leggi applicabili.

[silvio]

Come ti ha scritto accacca non è necessario, ma nemmeno sufficiente, che le schede impiegate siano certificate. la certificazione, assumendosi tutte le responsabilità del caso, la fornisce l'integratore di sistema.

In altri termini tu puoi usare componenti certificati o meno, ma sarei sempre tu che dichiarerari che il tuo sistema è conforme alle normative e leggi applicabili.

Ho capito cosa vuoi dire; la mia necessità è sapere cosa chiedere per sapere se stanno inserendo un prodotto con un minimo di "decenza"

Non sempre le persone hanno la tua competenza e minimo di coscienza tecnica...in più i tempi che corrono portano le scelte in certe direzioni.

Per avere un minimo di "decenza tecnica" voi che certificati volete/controllate come minimo ?

Chiaramente possono essere autocertificazioni, ma se fatte bene devono essere sostenute e rispecchiare delle norme.

 

 

Grazie

[Livio Orsini]

Puoi provare a chiedere che tipo di prove hanno fatto, che norma hanno seguito per le prove poi verifichi cosa prevedono quelle norme.

E' qualche anno che non mi occupo più di certe problematiche per cui non ho sottomano le varie normative sui test.

Io comunque ho sempre seguito un altra filosofia ho sempre evitato l'impiego di certa componentistica "miracolosa". Se nell'industria certi prodotti non vengono impiegati una ragione ci deve pur essere.

[Claudio3484]

Per me Arduino è stata  una delusione, con i costi che hanno i miniplc di adesso e la facilità di programmazione che hanno proprio non ne vedo il senso. Arduino è costruito per far  divertire chi vuole giocare ma tribulare chi vuol lavorare

Modificato: 21 gennaio 2016 da Nanoride.it

[walterword]

Arduino è una piattaforma solida e conosciuta in ambito didattico , studio , ricerca e sviluppo. 

Detto questo se dopo aver constatato che un progetto sviluppato con arduino è sicuro e funzionale si procede alla progettazione di un sistema con caratteristiche industriali etc.

Si puo' creare una scheda plc con Atmel cosi come esistono plc con a bordo ST o altri micro. 

il concetto di plc contempla una serie di altre cose che sono gia elencate di sopra.A livello di sviluppo plc vedo piu interessante l'utilizzo di kernel linux per sistemi embedded piuttosto che arduino nudo e crudo .In ambito domotico comunque i rischi e le problematiche sono assai ridotte che in campo industriale .Ora sto progettando una scheda per arduino due che contiene 16 in , 16 out digitali , ingressi ed uscite analogiche 0-10V , pwm a 5V ed espansioni di bus varie .Arduino due si aggancia come se fosse una mega shield .Questo sarà un sistema di sviluppo embedded con possibili applicazioni domotiche.Un esempio di rischio .....il cancello elettrico.Mai piu lo farei integrato in arduino due come software.Il cancello deve avere la sua scheda certificata e venduta per fare quel lavoro .Poi siccome la scheda mette a disposizione un comune e due morsetti per apri e chiudi il cancello da remoto , allora posso intervenire con due contatti puliti della super shield e dare all'utente un ulteriore grado di gestione a piacimento , solo limite della fantasia.Sta di fatto che comunque i finecorsa del cancello e le sicurezze del cancello devono assolutamente rimanere tali , intatte e funzionanti .Questo e' un esempio di come si possono interpretare  alcune cose e stare fuori dai pasticci .

Lo slogan della scheda è " TU PUOI ..." e non  " tu devi ...." ....il mio sistema ha il compito di dare automazione entro certi limiti , risparmio energetico , interfaccia utente e scelte .Soprattutto deve essere low low cost. Lo scopo e' quello di togliere definitivamente l'ingombro e il COSTO di molteplici telecomandi . i telecomandi del cancello elettrico che lo fan pagare come oro saranno sostituiti dal proprio android device , cosi come la tastiera , la chiave dell'allarme e molte altre cose.

L'unica cosa che mi preoccupa in termini di sicurezza e' la gestione delle tapparelle ....li senza finecorsa meccanici , usando solo quelli virtuali a tempo mi fa un po specie ...ma comunque lo sto gia facendo cosi .... 

Modificato: 21 gennaio 2016 da walterword

[Luigi Marchi]

Discussione molto interessante, da leggere con attenzione, da parte di quanti utilizzano Arduino per i loro progetti, amatoriali e non.

Personalmente sono entusiasta delle caratteristiche di Arduino, e ci vedo molto valore aggiunto, non solo per i costi (uso la versione UNO da 3 €uro).

Poter aggiornare facilmente il software utilizzato in un prodotto basato su Arduino è valore aggiunto.

Poter visualizzare le informazioni in sede di sviluppo del progetto e in sede di utilizzo è valore aggiunto.

[Adelino Rossi]

luigi, comprendo il tuo entusiasmo per aver scoperto arduino a basso costo, ma (mi unisco ad altri) ti assicuro che in ambiente industriale o altri ambienti dove devi garantire i risultati nel tempo, dove il mancato funzionamento significa una montagna di soldi persi dove una mancata sicurezza significa incidenti costosi, disastrosi e rischio di infortuni o peggio, dove le certificazioni internazionali sono legge, dove in caso di incidente grave o mortale il magistrato sequestra impianto e documentazione, compresi quindi i vari aggeggi più o meno autocostruiti che vengono infilati nelle macchine. spendi una vita di lavoro per crescere mentre basta un solo incidente di percorso per rovinarti.

Non chi sta in pensione ma chi è integrato negli ambienti di lavoro. C'è da stare attenti anche nell'autocostruire e poi installare in casa o presso amici.

Basta solo che qualcuno prenda la scossa in una scatoletta di vario tipo e finisca al pronto soccorso per iniziare i guai. Il personale del 118 fa il verbale del soccorso, il medico del pronto soccorso fa la sua diagnosi e passa al posto fisso di polizia ecc. ecc. Questo non significa che non si debba fare niente, ma le cautele del caso e bene considerarle:

[Luigi Marchi]

Tutte le costruzioni elettroniche hanno questi problemi ed è giusto preoccuparsi quando si fanno installazioni. Arduino è solo un componente di un progetto. Ho iniziato a "lavorare" con i transistor e riuscivo a "dominare" ogni circuito, poi sono venuti gli integrati e mi sono un pò perso. Adesso è arrivato Arduino ed è null'altro che un integrato più integrato, cioè un componente elettronico evoluto, con tanti terminali utili. Perchè dare colpe ad Arduino ?

[Luigi Marchi]

Circa i rischi elettrici ci sono normative che prevedono il corretto utilizzo dei prodotti. Arduino funziona a 5 volt e di suo non ha di questi problemi. Io "impongo" sempre di usare un alimentatorino a norma, tipo Nokia.