JIS C 0508-7:2017 電気・電子・プログラマブル電子安全関連系の機能安全―第７部：技術及び手法の概観 | ページ 4

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C 0508-7 : 2017 (IEC 61508-7 : 2010)
説明 : テスト対象のメモリ範囲を,一つの一様なビットストリームによって初期化する。その後1番目の
      セルを反転し,残りのメモリ領域を,バックグラウンドが正しいことを確実にするために検査する。
      その後,1番目のセルを,元の値に戻すために再反転し,次のセルに対して全手順を繰り返す。バ
      ックグラウンドの最初の割当てを反転して,“さまよえるビットモデル”の2回目の実行を行う。
      相違が生じた場合は,故障メッセージを生成する。
A.5.3 RAMテストの“ガルパット”又は“透過ガルパット”
    注記 この技術及び手法は,JIS C 0508-2の表A.6で引用されている。
目的 : 静的ビット故障及び高い比率の動的結合を検出する。
説明 : RAMテスト“ガルパット”においては,最初に,選択したメモリ範囲を一様に(すなわち,全て0
      又は全て1に)初期化する。その後,テストする最初のメモリセルを反転し,残りの全てのセルを,
      これらの内容が正しいことを確実にするために検査する。残りのセルの一つへの各読取アクセス後
      に,反転したセルもチェックする。この手順を,選択したメモリ範囲内の各セルに対して繰り返す。
      2回目の実行は,初期化の逆によって実施する。相違が生じた場合は,故障メッセージを生成する。
        “透過ガルパット”のテストは,上記の手順を変化させたものである。すなわち,選択したメモ
      リ範囲内の全てのセルを初期化しないで,現在の内容を変化させず,複数の組になったセルの内容
      を比較するために署名を用いる。選択した範囲内のテスト対象の最初のセルを選択し,その範囲内
      の残りの全てのセルの署名S1を計算し,格納する。その後,その被験セルを反転し,残りの全て
      のセルの署名S2を再計算する(残りのセルの一つへの各読取アクセス後に,反転したセルもチェ
      ックする。)。S2とS1とを比較し,相違が生じた場合は,故障メッセージを生成する。被験セルを,
      元の内容を再確立するために再反転し,残りの全てのセルの署名S3を再計算し,S1と比較する。
      相違が生じた場合は,故障メッセージを生成する。選択範囲内の全てのメモリセルを,同様にテス
      トする。
A.5.4 RAMテストの“アブラハム”
    注記 この技術及び手法は,JIS C 0508-2の表A.6で引用されている。
目的 : メモリセル間の縮退故障及び結合故障の全てを検出する。
説明 : 検出できるフォールトの比率は,RAMテストの“ガルパット”のものを超える。全メモリテスト
      を実施するために要求される操作数は,メモリ中のセル数をnとする場合,約30 nである。メモリ
      を分割し,各部分を別々の時間区分においてテストすることによって,実行サイクルからのメモリ
      アクセスからはテストが“透明”になるようにすることができる。

参考文献

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      チェックする。1の個数が違っていることを発見した場合,故障メッセージを生成する。偶数パリ
      ティ又は奇数パリティの選択は,ゼロワード(0しかない)及びワンワード(1しかない)のどち
      らかが故障の発生時に,より好ましくないものである場合は,そのより好ましくない方のワードが
      有効コードとはならないように選択することが望ましい。パリティをデータワードとそのアドレス
      との連結のために計算する場合,パリティは,アドレス指定故障を検出するために用いることもで
      きる。
A.5.6 拡張ハミングコードによるRAM監視,又はエラー検出訂正コード(EDC)によるデータ故障の検
出
    注記1 この技術及び手法は,JIS C 0508-2の表A.6で引用されている。
    注記2 A.4.1及びC.3.2も参照。
目的 : 全ての奇数ビット故障,全ての2ビット故障,幾つかの3ビット故障及び幾つかの複数ビット故障
      を検出する。
説明 : ハミング距離を4以上とする拡張ハミングコードを作成するために,メモリへの各アクセスを数ビ
      ットの冗長ビットだけ拡張する。データを読み取るごとに,冗長ビットをチェックすることで,改
      ざんが起こったかどうかを判定することができる。相違が生じた場合は,故障メッセージを生成す
      る。冗長ビットをデータとそのアドレスとの連結のために計算する場合,この手順をアドレス指定
      故障を検出するために用いることもできる。

参考文献

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C 0508-7 : 2017 (IEC 61508-7 : 2010)
      トパターン受信及びテストパターン評価は,全て,それぞれ独立させる必要がある。EUCが,テス
      トパターンから許容できない影響を受けることは望ましくない。
A.6.2 コードの保護
    注記 この技術及び手法は,JIS C 0508-2の表A.7,表A.15,表A.16及び表A.18で引用されている。
目的 : 入出力データフローのランダムハードウェア故障及び決定論的原因故障を検出する。
説明 : この手順は,決定論的原因故障及びランダムハードウェア故障の両方から入出力情報を保護する。
      コード保護では,情報冗長性及び/又は時間冗長性に基づき,入出力装置のデータフロー従属故障
      の検出を行う。典型的なものとしては,冗長情報を入力及び/又は出力データに重ね合わせる。こ
      れによって,入出力回路の正しい動作を監視する手段を得る。多くの技術が可能であり,例えば,
      搬送波信号をセンサの出力信号に重ね合わせてもよい。その後,ロジック装置によって,搬送波が
      あるかどうかを確認してもよいし,ロジック装置と最終アクチュエータとの間を通過する信号の妥
      当性を監視できるように,出力チャネルに冗長コードビットを追加してもよい。
A.6.3 マルチチャネル パラレルアウトプット
    注記 この技術及び手法は,JIS C 0508-2の表A.7で引用されている。
目的 : ランダムハードウェア故障(縮退故障),外部からの影響によって発生する故障,タイミング故障,
      アドレス指定故障,ドリフト故障及び一時故障を検出する。
説明 : これは,ランダムハードウェア故障を検出するための,独立出力をもつデータフロー依存のマルチ
      チャネル パラレル出力である。故障検出は,外部のコンパレータを介して実施する。故障が起こ
      った場合,EUCはその電源を直接,遮断する。この手法は,診断テスト間隔内でデータフローが変
      化した場合だけに有効である。
A.6.4 監視付きアウトプット
    注記 この技術及び手法は,JIS C 0508-2の表A.7で引用されている。
目的 : 個別故障,外部からの影響によって発生する故障,タイミング故障,アドレス指定故障,ドリフト
      故障(アナログ信号用)及び一時故障を検出する。
説明 : これは,定義された許容範囲(時間及び値)との適合性を確実にするための,独立した入力値に対
      する,出力値のデータフロー依存の比較である。検出した故障は,必ずしも,欠陥を有する出力に
      関わるとは限らない。この手法は,診断テスト間隔内でデータフローが変化した場合だけに有効で
      ある。
A.6.5 インプット比較又は多数決
    注記 この技術及び手法は,JIS C 0508-2の表A.7及び表A.13で引用されている。
目的 : 個別故障,外部からの影響によって発生する故障,タイミング故障,アドレス指定故障,ドリフト
      故障(アナログ信号用)及び一時故障を検出する。
説明 : これは,定義された許容範囲(時間及び値)との適合性を確実にするための,独立した入力値のデ
      ータフロー依存の比較である。“1oo2,2oo3又はこれ以上の冗長化”を用いる。この手法は,診断
      テスト間隔内でデータフローが変化した場合だけに有効である。

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A.7 データパス(内部通信)
全般 : 情報伝送における欠陥によって発生する故障を検出する。
A.7.1 1ビット追加によるハードウェアの冗長化
    注記 この技術及び手法は,JIS C 0508-2の表A.8[データパス(内部通信)]で引用されている。
目的 : 全ての奇数ビット故障,すなわちデータストリームにおいて起こる可能性がある全てのビット故障
      の約50 %を検出する。
説明 : バスを1ライン(ビット)だけ拡張し,この追加のライン(ビット)は,パリティチェックによっ
      て故障を検出するために用いる。
A.7.2 複数ビット追加によるハードウェアの冗長化
    注記 この技術及び手法は,JIS C 0508-2の表A.8で引用されている。
目的 : バス及びシリアル伝送リンクによる通信中の故障を検出する。
説明 : バスを二つ以上のライン(ビット)だけ拡張し,これらの追加のライン(ビット)を,ハミングコ
      ード技術によって故障を検出するために用いる。
A.7.3 二重化によるハードウェアの冗長化
    注記 この技術及び手法は,JIS C 0508-2の表A.8で引用されている。
目的 : 二つのバスの信号を比較することによって,通信中の故障を検出する。
説明 : バスを二重にし,追加のライン(ビット)を故障を検出するために用いる。
A.7.4 テストパターンを用いる検査
    注記 この技術及び手法は,JIS C 0508-2の表A.8で引用されている。
目的 : 静的故障(縮退故障)及びクロストークを検出する。
説明 : これは,データ経路のデータフロー非従属周期的テストである。このテストでは,観測値を対応す
      る期待値と比較するために,テストパターンを定義して用いる。
        テストパターン情報,テストパターン受信及びテストパターン評価は,全て,それぞれ独立させ
      る必要がある。EUCが,テストパターンから許容できない影響を受けることは望ましくない。
A.7.5 伝送の冗長化
    注記 この技術及び手法は,JIS C 0508-2の表A.8で引用されている。
目的 : バス通信における一時故障を検出する。
説明 : 情報を数回,順次伝送する。繰返しは,一時故障に対してだけに有効である。
A.7.6 情報の冗長化
    注記 この技術及び手法は,JIS C 0508-2の表A.8で引用されている。
目的 : バス通信における故障を検出する。
説明 : データをブロック単位で,ブロックごとに計算したチェックサムとともに送信する。その後,受信
      側は,受信したデータのチェックサムを再計算し,その結果を受信したチェックサムと比較する。

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C 0508-7 : 2017 (IEC 61508-7 : 2010)
A.8 電源
全般 : 電源の欠陥によって発生する故障を検出又は許容する。
A.8.1 安全遮断又は二次電源への切換えによる過電圧保護
    注記 この技術及び手法は,JIS C 0508-2の表A.9(電源)で引用されている。
目的 : 安全関連系を過電圧から保護する。
説明 : パワーダウン処理による全ての出力の安全状態への切換え,又は二次電源(予備電源)への切換え
      が十分間に合うように過電圧を検出する。

参考文献

――――― [JIS C 0508-7 pdf 20] ―――――

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