Empfehlungen zur Anwendung von graphischen Programmiersprachen in sicherheitsbezogenen Systementwicklungen

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Der Stand der Technik in der Programmierung basiert derzeit auf textbasierten Programmierum-gebungen, wie C, C++, C#, und Pearl. Gerade im sicherheitskritischen Umfeld sind C und AWL (Anweisungsliste für speicherprogrammierbare Steuerungen) als Entwicklungsumgebungen von Seiten der Standardisierung etabliert und vorausgesetzt [ShbAnwdg]. Dabei spricht man über diese textbasierten Sprachen in einer stark typisierten Umgebung, die auf die Normen aus-gerichtet ist [61508-3]. Streng typisierte Programmiersprachen arbeiten beim Kompilieren eine große Anzahl an Tests ab, welche die Verwendung von Datentypen, Variablen und anderer Syntax, beispielsweise bei Datenzugriffen oder Prozeduraufrufen, definieren, um eine maximale Systemsicherheit gewährleisten zu können [61508-7]. Geht man von textbasierter Programmierung aus, besteht diese letztendlich nur aus einer gro-ßen Menge an Codezeilen, die sich selbst schon in kleineren Projekten mit mehreren Programmierbibliothekszugriffen nur schwer zur Anwendungsbeschreibung nutzen lassen [FAHR]. Große Projekte, mit vornehmlich mehreren Entwicklern, schränken dabei die strukturelle Qualität bezüglich Wartbarkeit, Modularität und Erweiterbarkeit zunehmend ein, sollte keine andere Anwendungsbeschreibung existieren [UML]. UML, die Unified Modeling Language, kann als erster Schritt in grafische Softwaremodellierung angesehen werden. UML beschreibt mittels Blockdiagrammen die Architektur, das Design und die Implementierung einer Software. Durch diese visuelle Modellierung ist es möglich, universell gültige strukturelle und verhaltensbasierte Modelle der Software herzustellen. Es entsteht eine Förderung der Verständlichkeit der implementierten Strukturen allein durch die grafische Darstellung [UMLbasic]. Die Erforschung zukünftiger elektrischer, elektronischer und programmierbarer elektronischer Automatisierungssysteme hängt im Allgemeinen zunächst von der, als Grundnorm bezeichneten, IEC 61508 ab, welche in Abb. 1 mittig, als Basis aller anderen, dargestellt ist [Basic]. Diese stellt Anforderungen an den gesamten Sicherheitslebenszyklus, von der Konzeptphase über Systementwicklung und Produktionsstart bis hin zur Außerbetriebnahme sicherheitsbezogener Produkte [61508-1].