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GB/T 27758.1-2011

基本信息

标准号: GB/T 27758.1-2011

中文名称:工业自动化系统与集成 诊断、能力评估以及维护应用集成 第1部分:综述与通用要求

标准类别:国家标准(GB)

标准状态:现行

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相关标签: 工业 自动化 系统 集成 诊断 能力 评估 维护 应用 综述 通用

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GB/T 27758.1-2011 工业自动化系统与集成 诊断、能力评估以及维护应用集成 第1部分:综述与通用要求 GB/T27758.1-2011 标准压缩包解压密码:www.bzxz.net

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标准内容

ICS 25. 040. 40
中华人民共和国国家标准
GB/T 27758.1—2011/ISO 18435-1:2009工业自动化系统与集成
诊断、能力评估以及维护应用集成第1部分:综述与通用要求
Industrial automation systems and integration-Diagnostics , capability assessment and naintenance applications integration-Part 1.Overview and general requirements(ISO 18435-1:2009,IDT)
2011-12~30发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2012-05-01实施
2规范性引用文件
术语和定义
缩略语
应用的集成与互操作性
应用集成的需求
集成模型的瑞求
互操作性和集成的标准
应用领域
单一应用内部的案成
领域内的案成
6领域间的集成·
6.1不同领域之间应用的互操作性与集成·6.2同层次结构中相同层级不同领域之间的应用6.3同一层次结构不同层级不同领域之间的应用6.4跨应旧场景的成需求·
6.5以互操作性模板描述集成需求7一致性和兼容性(compliance)7,1一致性因素
7,2兼容性因素
附录A(资料性附录)
应用领域矩阵
附录B(资料性附录)
鑫考文献
协调的资产注册服务
TTTKANTKACA
GB/T 27758.1--2011/ISO 18435-1+200910
GB/T 27758.1—-2011/ISO 18435-1:2009GB/T27758工业自动化系统与集成诊断,能力评估和维护应用集成》拟分部分发布,目前计划发布如下部分:
第1部分:综述与通用要求;
-第2部分:应用领域矩阵元案描述与定义,第3部分,应用集成描述方法。
本部分为GB/T27758的第1部分。本部分按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本部分使用翻译法等同采用IS018435-1:2009%工业自动化系统与集成诊断、能力评估和维护应用集成第1部分:综述与通用要求3。与本部分中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下:GB/T20720.1一2006企业控制系统集感第1部分-模型租术语(IEC62261-1:2003.IDTGB/T20720.2—2006企业控制系统集成第2部分:对象模型属性(IEC62264-2:2004.IDT)本部分做了下列编辑性修改:
:-在GB/T27758.1的标准文本中用*GB/T27758的本部分代替*I5O18435的本部分\—词;一按照我国国家标推制定要求重新起草了前言;将本部分中出现的已转化为国家标准的国际标准编号改为国家标准编号,未转化的国际标准保留。
本部分由中国机械工业联合会提出。本部分由全国自动化系统与集成标准化技术委员会(SAC/TC159)归口。本部分负责起草单位:北京机械工业自动化研究所。本部分参加起草单位:清华大学。本部分主要起草人:黎晓东,杨书评,黄双喜、商雪芹。m
TTTKAONYKACA
GB/T 27758.1—2011/ISO 18435-1:20D90.1嫁述
GB/工27758定义了一套集成方法,用于诊断、能力评估和维护垃用与生产、控制以及其他制避业务的应用进行集成。
GB/T2775描述应用集成模型以及通用的应用互操作性需求。这些应用集成模型旨在:)为制造资产,例如设备、自动化设备和软件单元,提供诊断、能力评估和维护应用的集成参考架构,
b)使诊断,能力评估和维护应用与其他应用的集成成为可能:c)为处理资产管理生命周期提供一个系统的视图。应用集成模型管在引领工业规范或者标准进行诊断、能力评估和维护应用与生产和控制应用的集成。这些集成模型定义了一些元素和规则,帮助识别和选择在互操作性模板中描述的接口。这些互操作性模板用于引用基于国际标准的互操作性专规(profile),这些国际标准适用于集成企业中不同层次的功能和资源的应用。
GB/T27758的目标用户是工业自动化应用的开发者,特别是设计,实现、部署、启用和操作案成了诊断、能力评估、控制、生产和维护应用的系统的那些人。0.2资产运行以及雄护周期管理集成框架GB/T27758重点是描述制造资产和资源需要满足的集成需求,以支持制造系统生命周期内的运行和维护价段(如图1所示)。
GE/T1885
(ISO10303)
操作(刻如生产和护)
制造系统生雷周
其他标准(例如EC62264
GB/T22281(ISO13374)
GB/T27755
生命属期结束
其危标准
图1GB/T27758在制造系统生命周期中的概貌在图2中,框架显示了诊断程维护相关的活动。图中用椭圆标示出达些活动的几种组合,这些组合提供了有效的机制,可针对制造操作的各种变化采用相适应的维护策略。这些变化包括产品需求的变化,操作状态和环境的变化以及在生命周期内不断改进的制造资产。例如,图中的第一个活动组合是维护任务执行的运行阶段,包括维髂任务计划,涉及资产检查、监测和诊断,以及根据需娶产生的处理或理,以评价维护结果作为结束,这些活动主要涉及可控制的常规维护任务。
图中的第二个活动组合关注维护策略计划,涉及到选择对于每个资产而言比较合适的维护方法,例如停机故维静(BM),基于时间的维烯(CTM)以及基于状态的维燃(CBM)。可以基于诊断.能力评估和维护历史改进维护策略。
TTTKAONYKACA
GB/T 27758.1--2011/ISO 18435-1:2009第三个活动组合,包括了以维护策略计划输人作为驱动的制造资产设计改进。设计改进推动善维护策略计划。这第三个组合的目的是希望通过资产改静将维护费用最小化,或者是减少维护工作和时间。
设计缴据
快改记录
设计/改
普书类改
雄护策略
施修策略计划
(BM/TBMCBM)
维整年者计划
雄护果评估
监测/诊断和雄情
【如果猫要
资产改警
维护策略
护任务
层經R2
层级RO,R1
图2制造资产维护管理框架
母然可以认为基于状态的维护(CBM)是一种先进的策略,但是CBM也不总是最有效的方法。机器或者组件的故障并不很致命,停机故摩维护(BM)方法比较合适。而机器或者组件的刺余寿命可以推测时,基于时间的维护(TBM)方法更为合适。GB/T27758主要针对的是维护任务执行的第一个组合,以及维护应用和其他制造应用的案成,尤其是基于条件的维护。以下是有关质量、成本和配送(delivery)集成的例子:a)质量方面由维护任务保持的制造资产状态,用于产品质量保证,b)成本方面:由于故障、不安全状态以及资产的低效率导致的维护成本与生产损失之间的取舍;c)
配送(时间)方面:协调维护计划和生产计划。0.3方法
GB/T 27758 采用其他标准(例如 IEC 62264、GB/T 19659(ISO 15745)和 GB/T 22281(ISO13374))中的定义和概念描述一些功能和接口,这些功能和接口采集生产过程,设备、操作人员,物料和其他制造资产信息,并且将信息传逆给不同的诊断和维护子系统,从而执行资产管理。这些信息交换由一套架构(scherna)表示,架构描述了传递的信息,以及那些所需互操作性接口的使用信息。特别指出,本标准主要参考了以下标准的概念和定义:GB/T 19659(ISO 15745)、GB/T 22281(ISO 13374),IEC 61499,GB/T 15969 (IEC 61131). IEC 62264,GB/T 21207 (IEC 61915),IS0/IEC 15459-1,MIMOSA OSA CBM 以及 MIMOSAOSA-EAITKNYKAcA
GB/T27758.1--2011/ISO18435-1:20090.4预期效益
在制造企业中,一个适当的集成化资产管理系统可以提供关键的信息,用于提高已部署制造资产的生产率。有效并及时的资产维护可以理想地使这些资产提供生产系统所需要的服务。过去,众多工业自动化系统和控制设备提供的关于过程,设备、操作者与物料的信息,在制造过程中并没有得到充分利用。而现在,随者设备中数字信号处理应用不断增多,这些可用循息可以得到与制道过程更如适应的有效分析,并且用于诊断、能力评估,控制和维护应用中。另外,在不增加制造系统传感器的情说下,一些信息还可以通过系统中已有的接口提取出来,这种得到提高的信息存取能力,需要用标准的形式表述给其他的分析工具,这些工具通过明确定义的接口诊断生产过程、物科和设备问题。本标准还可以获得如下的效益:a)通过参考预定义的诊断和维护应用互操作性专规,可以支持终端用户规划或采购开放、集成和安全的系统。
b)通过使用基于GB/T27758的通用工其,系统集成人员减少开发诊断和维护解决方案的时间。c>通过使用基于GB/T 27758的通用工具,诊断和维护产品或服务的提供商可以提供和开发新的产品。
d)因为获取关键信息更加方便,系统的安全管理方面可以得到狠大的提高。通过应用的实施和能力目标以及通过业务需求,如成本、安全和环境相容性等,集磁提高了系统实现过程优化的可能性。
在需要格所器的状态检测、维护计划和资产管理系统与其他制造应用集成的时候,应用集成模型和互操作性架构(schema),可以给设备和现场设备提供商、系统集成商与应用程序设计人员一种方式,去评估诊断和维护组件的适用性。0.5与GB/T2775B(ISO18435)其他部分的联系表1简要地描述了GB/T27758(IS018435)的各部分,并见图3的图解说明。在图3中,GB/T27758(ISO18435)各部分的案焦点如虚线区域所示,鹿线区域界定了UML类图的待定部分,这些UML类图表示了单个应用或者应用之间的集成模型。表1GB/T27758(ISO18435)概述
GB/T 27758. 1
ISO 18135-2*
ISO 18435-3*
·越草中·
业成方法、应用集成携型元素,这些元素之间的关系以及在选定的工业应用场景中的通用器求描述的练述
描述了应用领域矩降元紊与应用关系矩降元素,这些元素代表了应用到应用之间的案成需求
用互频作性规范携板力式描述应用集成方法GB/T27758的本部分,提供了描述制造应用集成需求方法的元表与规则的综述。这些元素包括了集成不同制造应用时带用的关键因素,以及这些关键因素之间的关系。这些规则包括了支持一个应用内部以及不同应用之间互操作性的信息安换,TTIKANYKACA
GB/T2775B.1
150 18435-3
生产过程
GB/T 27759.1—2011/ISO 18435-1:2009ADME(ISO18435-2)
情交换
AME ISO 18435-2)
3GB/T27758(ISO18435)内部关系ISO18435-2将会给出一些详细定义,包括应用交互矩阵元素(AIME)和应用领域矩阵元素(ADME)的架构以及它们之间的关系,还特别表述了从一组AIMEs中构造出一个ADME的步骤。IS018435-3将会定义一个推荐的方法,用于描述制造企业内部两个或更多的制造业领域的互操作性以及集成需求。主要集中于生产运行与维护领域。1范围
GB/T 27758.1--2011/ISO 18435-1:2009工业自动化系统与集成
诊断、能力评估以及维护应用集成第1部分:综述与通用要求
GB/T 27758的本部分定义了-个集成建模方法,并给出该方法如何在诊断、能力评估、预测和维护应用与生产和控制应用的集成中使用。与其他应用的集成,例如,安全等不在GB/T27758的范围之内。
注1:GB/T27758的其他部分将在应用领域集成图表里定义活动领域矩阵元案,以及不同应用之间的详细集成方法。
注2:在多应用中,安全被认为是一个很要的因亲,但是GB/T27758不做描述。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注目期的版本适用于本文件。凡是不注日期的用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。IEC62264-1企业控制系统案成第1部分模型和术语(Enterprise-controlsystemintegration—Part 1;Models and terminology)IEC62264-2企业控制系统集成第2部分:对象模型属性(Enterprise-controlsystemintegia-tion-Part 2;Qbject model attributes)IEC62264-3企业控制系统集成第3邪分:制造作业管理的活动模型(Enterprise-controlsystem integration--Part 3:Activity modcls of manufaeturing operations management)3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.1
活动Bctivity
一套由行动者执行的动作。
注:一个活动也可以由行动者的代理执行。3,2
应用application
一组有序的过程,它由一组资源执行,并通过一系列交五进行协调,旨在完成一个定文的自标,3.3
行为behavior
一个组件(component)的可见行为,通过它对环境的影响以及/或者通过它的可测量属性获得。3. 4
capabilityassessment
能力评估
评估制造资产给系统提供资源的生产能力和容量。1
GB/T 27758.1—2011/ISO 18435-1:20093.5
组件component
(资源)系统的部分,扮演特定的角色,在执行任务的时候提供系统的部分或者所有功能。3.6
控制应用controlapplication
制造应用类型,监控制造资产的可用性以及标示它的状态,并给其他的应用提供这些信息以便完成生产其标。
诊断应用diagnosticsapplication制造应用类型,监控和检查制造资产的连续可用性,并且向其他制造应用通知这种可用性的任问状态或者约束。
数据历史deta bistoriar
系统收集操作信息的能力。
$成integration
系统状态或者活动,以实现某个待定的状态,在该状态下,系统的组件被组织起来一起合作,协调和互操作,当需要时,还可交换“项目”,以执行某个系统任务,3.10
相互作用interaction
涉及多种赞源、为完成系统功能的某个特定部分的事务处理。示:例子包括协測,协作、合作,不知情的辅助,知情情况下的不干涉,甚至竞争。3. 11
接口interface
服务或者相关服务机制的果合,通过逻辑或物理接入点,由某个资源提供,以转移或者交换信息、物料、能量以及其他一些制造因素。注:GB/T18714.2一2002.8.4,定义“接口\为\某个包含其互操作子集以及一套约束条件的对象的动作的抽象\-3.12
互操作性interoperability
两个或者更多实体为了执行各自的任务而通过每个实体的接口,按照一组规则和机制交换项目(ite)的能力。
注 1:实体的例子包括设备、器样、机器人员、工艺、应用程序,软性单元,系统以及企业。注2:项目的例子包括信息、物料、能量、控制、资产以及意见。3.13
维护应用maintenance application制造应用类型,管理制造资产的重构、搬迁、更换或者维修,并且将这些活动通知其他的制造应用。3.14
制造应用manutacturingEpplication制造过程、相关资源以及在产品制造中或服务提供中涉及到的信息交换等的集合。3.15
制造资产 manufacturing asset在制造过程中实际的(物理的)、唯一标识的、具有一定角色的系统。3.16此内容来自标准下载网
制造过程mannfacturing processGB/T 27758.1—2011/IS0 18435-1:2009制造业过程的巢合,涉及到物料、信息、能量、控制或者制造领域中其他元素流和/或转换。3.17
制造资源nannfactaringresource物理或逻辑实体,使制造过程得以进行。注:制造资源包措(但不局限于)制造资产,例刻,器材、机械、软件、自动化单元、控制设备、仪表、模具以及其他资源,例如,操作员、物料,燃料以及物理工厂(资源部署于其中)。3.18
路径 path
建立于不同功能单元之间的关联,以实现传递信息。3.19
过程 process
在一组状态下实施或执行的一套活动、事件或者任务的时间或逻辑顺序。3. 20
生产分段 productlon segment
过程分段和产品分段的序列。
注:参见IEC63364-2.
资源resotrce
用于完成某个任务的实体。
角色role
一系列特征的集合,区别某个资源的能力以展示一系列要求的动作。3.23
系统systen
资源的集合,它们共同完成某个工艺过程的一个或者多个功能。3.24
任务task
动作的集合,以完成一系列功能。3.25
交易 trausaction
在某个接口某个实体的交换,使用资源定义好的服务。4缩略语
下列缩略语适用于本文件,
ADID:应用领域集成图表(ApplicationDotnainIntegrationDiagrat)ADME,应用领城矩阵元素(ApplicationDomainMatrixElement)AIME:应用交互矩阵无素(ApplicationInteractionMatrixElement)AIRD:应用集成关系图表(ApplicationIntegrationRelationshipDiagram)ERP企业资源计划(Enterprise Resaurce Planning)UID:唯一标识(用于某个资产的整个生命周期>[UniqueID(ofassetforitsentirelifetime)]3
GB/T27758.1--2011/S018435-1.2009UML:统一建模语言(UnifiedModellingLazguage)XML:可扩展标记语言(eXtensibleMark-upLanguage)5应用的集成与互操作性
5. 1 应用集成的需求
对应用集成的需求可以插述如下:a)通用的互操作性模板,该模板可枚举应用资源的接口以及这些接口的约束;b)用于集成目标应用的特定的互操作性专规。如图4中的用例图所示,GB/T27758描述的集成模型所处理的制造应用,居于单一领域戴者不同领域中。领域间巢成涉及到至少两个应用,每个都居于不同的领域中。领域内集成涉及两个或者更多居于同一个领域内的应用。
不管是领域内还是领域闻的情况,应用的集成需求都应该包括支持这些应用五操作性的规则。GB/T27758定义了一个描述方法,以互操作性专规和模板的形式来获取两种情况下的集成需求。领域内集成
最统集成者
5.2集成模型的需求
成用集成
图 4应用集成需求
用于应用集成的集成模型应该描述以下内容:a)待集成的套应用,包括这些特定目标应用的不同特征;领境间娠
b)一套领域(domains),这些领域由制造企业的应用领域集成图表内的这些应用组成:c)一套互操作性接口,由应用资源提供,并用于应用之间的信息交换。5. 3互摄作性和集成的标准
以下情况下,应该考虑两个或者更多实体的互操作:)当实体交换信息的时候;
b)当交换信息要符合一套规则和机制的时候当实体对信息有共同解读的时候:以下情况下,两个或更多的实体需要考虑渠成:一一当每个实体都有不同的结构、行为或者边界的时候一当某个行为需要由集成的实体而非单个实体来完成的时候,当要实体间协调、协作和互操作来执行任务的时候。注:实体可以是应用、资愿或者过程。4
这些规则将在5.5和5.6进一步间述。5.4应用额域
5.4. 1综述
CB/T 27758.1—2011/IS0 18435-1:2009在一个企业里,每个制造应用都会使用特定角色的资源执行特定的作业以完成企业的任务。应用会通过使用资源提供的接口开始与其他应用交换信息。企业中应用可以按照下面这些来区分:过程,过程中的活动序列,活动中计划和执行的任务,或者执行任务时特定的功能和所需的资源。如在IEC62264中定义的那样,企业中的应用应该按照处于同时运行的应用层次结构(hierarchy)中的某一层来区分。层汰结构中的每个层由所执行的功能类型,执行任务所涉及的资源类型、执行的活动和过程类型、这些功能(functions)产生与使用的信息类型以及与层次结构中其他层交换的信息结构来确定。
在每个层之内,被分类的一个或者多个应用提供相同的通用类型功能,可以形成一个独特的应用系列。在GB/T27758重,每个独待的功能系列应该称为制造应用领域。每个应用领域在建模的时候,应该包含一个或者多个应用,这些应用可以满足特定领域内相关的一系列互操作需求。当在某个领域中的每个集成应用可以满足该领域特定的套互操作性需求时,该领域应该被称为一个集成领域。
5.4.2应用频域的分类
在GB/T27758中,应用领域的分类枚举如下,并且应该使用应用领城集成图表(ADID)表示,如图5所示。
D4. [-企业内部清动;业多计划.订单生产和缩护
D3. 1-操作计划排产
D2. 1-监控4人机界面
DL. 1-控制,物入/输出,数据获
改。致历史。产利用显示
[4.2-企业内部活动:供应链计划。物流景略D3. 2-能力评估,订单实现
LD2. 2-资产诊断和糖康、质量、安全环境督理
D1.2-谨产状态监测&抽样/
测试/诊断计,确量监测
DO. 1-非资产蛋源鉴定和位量
非资产瓷源
(物料/人员/效用)
D3. 3维护计划具择产
D2. 3-细护技行联除
D1. 3-资产注册。校准
维修/置换
DO. 2-资产验定和位置
【设备/器械/序列化阻件)
传感器/转换器/软件/文档)
注1:该只是包括了那些与操作和维护集成密切相关的额城,例如生产控制,维护和能力理R4
企业/站点
层频R3
层级R2
工作中心
工作单元
注2:两层级之间或者横跨层级的前头,表明传递可以泌生在在意两个层级间或者任意两个列之间(例如D1,1可以与D3.2通巩
注3:领域取引用层级有关联。一些实现可以有所有的参考领域,一些可以少一些。整议的假法是,在何的实现都快射回这些应用参考领域。图中的任何应用领就可以与其悔任何一个应用频域交互。一个实现定文好接口,该接口通过引用的应用领基相关的应用基薛出来。图5应用领域集成图(ADID)
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