GB/T 39401-2020
基本信息
标准号： GB/T 39401-2020
中文名称：工业机器人云服务平台数据交换
标准类别：国家标准(GB)
标准状态：现行
出版语种：简体中文
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下载大小：1474830
标准分类号
关联标准
出版信息
相关单位信息
标准简介
GB/T 39401-2020.The data exchange of cloud service platform for industrial robot.
1范園
GB/T 39401规定了工业机器人与工业机器人云服务平台数据交换过程中数据集成模型、数据分类、数据描述规范及模型。
GB/T 39401适用于在运行生命周期内工业机器人与云服务平台之间信息资源交换体系的规划、设计、建设和实施。
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,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 12643-2013 机器人 与机器人装备词汇
GB/T 33863.1-2017 OPC统一架构第 1部分:概述和概念
GB/T 33863.2-2017 OPC统一架构第2 部分:安全模型
GB/T 33863.3-2017 OPC统一架构第 3部分:地址空间模型
GB/T 33863.4-2017 OPC统一架构第4部分:服务
GB/T 33863.5-2017 OPC统一架构第5 部分:信息模型
3术语和定义
GB/T 12643-2013 和GB/T 33863.1-2017 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。为了便于使用,以下重复列出了GB/T 12643-2013和GB/T 33863.1-2017中的某些术语和定义。
3.1
工业机器人 industrial robot
自动控制的、可重复编程、多用途的操作机,可对三个或三个以上轴进行编程。
注1:工业机器人包括:
一操作机， 含致动器;
一控制器.含示教盒和某些通信接口(硬件和软件)。
注2:这包括某些集成的附加轴。
注3:它可以是固定式或移动式.在工业自动化中使用。
[GB/T 12643-2013.定 义2.9,有修改]
1范園
GB/T 39401规定了工业机器人与工业机器人云服务平台数据交换过程中数据集成模型、数据分类、数据描述规范及模型。
GB/T 39401适用于在运行生命周期内工业机器人与云服务平台之间信息资源交换体系的规划、设计、建设和实施。
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,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 12643-2013 机器人 与机器人装备词汇
GB/T 33863.1-2017 OPC统一架构第 1部分:概述和概念
GB/T 33863.2-2017 OPC统一架构第2 部分:安全模型
GB/T 33863.3-2017 OPC统一架构第 3部分:地址空间模型
GB/T 33863.4-2017 OPC统一架构第4部分:服务
GB/T 33863.5-2017 OPC统一架构第5 部分:信息模型
3术语和定义
GB/T 12643-2013 和GB/T 33863.1-2017 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。为了便于使用,以下重复列出了GB/T 12643-2013和GB/T 33863.1-2017中的某些术语和定义。
3.1
工业机器人 industrial robot
自动控制的、可重复编程、多用途的操作机,可对三个或三个以上轴进行编程。
注1:工业机器人包括:
一操作机， 含致动器;
一控制器.含示教盒和某些通信接口(硬件和软件)。
注2:这包括某些集成的附加轴。
注3:它可以是固定式或移动式.在工业自动化中使用。
[GB/T 12643-2013.定 义2.9,有修改]
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标准内容
ICS25.040.30
中华人民共和国国家标准
GB/T39401—2020
工业机器人云服务平台数据交换The data exchange of cloud service platform for industrial robot2020-11-19发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2021-06-01实施
GB/T 39401—2020
规范性引用文件
术语和定义
缩略语
数据集成模型
数据分类
数据描述规范
周期性数据
非周期性数据
数据描述模型
信息模型概述
通用属性
对象、变量和方法
统一数据描述模型
附录A（资料性附录）OPCUA简介目
附录B（资料性附录）统一数据描述模型实例次
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草本标准由中国机械工业联合会提出。本标准由全国自动化系统与集成标准化技术委员会（SAC/TC159)归口。GB/T39401—2020
本标准起草单位：北京机械工业自动化研究所有限公司、沈阳新松机器人自动化股份有限公司、博众精工科技股份有限公司、深圳吉阳智能科技有限公司、安徽省配天机器人技术有限公司、中国水利水申科学研究院、北京航空航天大学、佛山华数机器人有限公司、上海沃迪自动化装备股份有限公司、杭州申子科技大学、杭州海康机器人技术有限公司、北京理工大学、苏州东控自动化科技有限公司、北京易能立方科技有限公司、江苏汇博机器人技术有限公司、华南智能机器人创新研究院、工业和信息化部计算机与微申子发展研究中心（中国软件评测中心）。本标准主要起草人：尹作重、邹风山、黄金成、黄永衡、庞泰、陈煜、刘继红、黎晓东、陈彬、赵超、任建勋、秦修功、唐忠华、周星、童上高、邬惠峰、陈佰平、许路、马宏宾、王伟栋、王健、阳如坤、孟健、孙立宁、干振华、陈国栋、刘奕华、万彬彬。
GB/T39401—2020
工业机器人云服务平台是机器人技术与互.联网技术相融合而产生，为用户提供基于互联网的机器人接入、监控、管理、数据分析、控制优化等专业化服务的软件服务平台。机器人与云服务平台之间的数据交换是实现机器人云管理的基础。目前工业机器人种类繁多，数
据交换不统一。统一的数据交换有利于实现云服务平台与机器人快速对接，保证数据实时动态匹配，减少不兼容带来的资源浪费等
1范围
工业机器人云服务平台数据交换GB/T39401—2020
本标准规定了工业机器人与工业机器人云服务平台数据交换过程中数据集成模型、数据分类、数据描述规范及模型。
本标准适用干在运行生命周期内工业机器人与云服务平台之间信息资源交换体系的规划、设计、建设和实施。
规范性引用文件
下列文件对干本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用干本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T12643—2013机器人与机器人装备词汇GB/T33863.1—2017
OPC统一架构第1部分：概述和概念GB/T33863.2—2017
GB/T33863.3—2017
GB/T33863.4—2017
GB/T33863.5—2017
3术语和定义
OPC统一架构
OPC统一架构
OPC统一架构
OPC统一架构
第2部分：安全模型
第3部分：地址空间模型
第4部分：服务
第5部分：信息模型
GB/T12643一2013和GB/T33863.1一2017界定的以及下列术语和定义适用于本文件。为了便干使用，以下重复列出了GB/T12643—2013和GB/T33863.1—2017中的某些术语和定义。3.1
工业机器人industrial robot
自动控制的、可重复编程、多用途的操作机，可对三个或三个以上轴进行编程。注1：工业机器人包括：
操作机，含致动器；
——控制器，含示教盒和某些通信接口（硬件和软件）。注2：这包括某些集成的附加轴。注3：它可以是固定式或移动式，在工业自动化中使用。［GB/T12643—2013，定义2.9，有修改3.2
云服务平台cloudserviceplatform通过云计算已定义的接口提供一种或多种能力的软硬件集合。3.3
工业机器人云服务平台
台cloudserviceplatformforindustrialrobot机器人技术与互联网技术相融合而产生，为用户提供基于互联网的机器人接入、监控、管理、数据分析、控制优化等专业化服务的软件服务平台。1
GB/T39401—2020
information model
信息模型
交一组系统的信息资源的组织框架。定义、特征化、关联给定系统或注：核心地址空间支持地址空间内信息模型的表示。[GB/T33863.1—2017,定义3.2.12]3.5
节点node
地址空间的基础组件。
[GB/T33863.1—2017，定义3.2.16］3.6
节点类
NodeClass
地址空间中节点的类别。
注：节点类定义了OPCUA对象模型中组件的元数据。它们也定义了用于组成地址空间的结构，例如视图。[GB/T33863.1—2017，定义3.2.17]3.7
reference
另一个节点的明确关系（一个命名指针）。从一个节点到另
注：包含引用的节点是源节点，被引用的节点是目标节点。所有引用都由引用类型（ReferenceType)定义。[GB/T33863.1—2017,定义3.2.25]3.8
引用类型
ReferenceType
表示引用类型定义的节点。
注：引用类型规定一个引用的语义。引用类型的名称标识源节点如何关联到目标节点，它通常反映了两者间的一个操作，如“A包含B”。
[GB/T33863.1—2017,定义3.2.26]3.9
service
OPCUA服务器中客户可随时调用的操作。注：在GB/T33863.4一2017中定义的服务。服务类似于编程语言中的方法调用，或网页（Web)服务WSDL（网页服务定义语言)契约中的操作。
【GB/T33863.1—2017，定义3.2.294缩略语
下列缩略语适用于本文件。
DCS：分布式控制系统(DistributedControlSystem）I/O：输入/输出（Input/Output）ID：身份标识号码（Identification）OPC：OPC基金会（非赢利工业.协会）[OPCFoundation（anon-profitindustryassociation）]PLC：可编程逻辑控制器（ProgrammableLogicController）SCADA：数据采集与监视控制系统（SupervisoryControlAndDataAcquisition）UA：统一体系架构（UnifiedArchitecture）XML：可扩展标记语言（ExtensibleMarkupLanguage）2
5数据集成模型
工业机器人与工业机器人
测试与调试
服务平台
远程数据监测
状态数据
国国国園
远程控告
山艺参数设
健参数版
之间的数据集成模型如图1所示。售后管理
远程控制与
参数配置
GB/T39401—2020
工业机器人云服务平台
预测性维护
工业机器人群组
图1数据集成模型
云服务平台针对工业机器人具体应用环境提供远程数据监测、远程控制与参数配置等通用服务，以及测试与调试、售后管理、预测性维护等专用服务。每类服务传输的数据如下：a）远程数据监测：运行模式、运行参数、运行状态、作业信息、外部设备周期性交互数据、运行数据、外部设备非周期性交互数据、总线数据、参数查询、运行时间查询、作业记录查询、作业参数查询、权限分配、电子标签；
b）远程控制与参数配置：运行模式、基础参数设置、工艺参数设置、作业编辑、权限分配；测试与调试：运行模式、运行参数、运行状态、版本查询、故障查询、基础参数设置、工艺参数设c）
置、作业编辑；
售后管理：运行数据、版本查询、故障查询、作业记录查询、运行时间查询、申子标签；e)
预测性维护：运行模式、运行参数、运行状态、作业信息、运行数据、版本查询、故障查询、作业记录查询、运行时间查询、电子标签。6数据分类
如图2所示，工业机器人与云服务平台之间交换的数据主要分为周期性数据和非周期性数据，其中：
周期性数据是指工业机器人向云服务平台定期传输的数据，包括：1）状态数据，包括：
GB/T39401—2020
一运行模式；
运行参数；
运行状态：
作业信息：
外部设备周期性交互数据。
2）其他。
b）非周期性数据是指工业机器人和云服务平台非定期双向传输的数据，包括：1）远程控制，包括：
基础参数设置；
工艺参数设置；
作业编辑。
数据采集，包括：
运行数据：
外部设备非周期性交互数据；
一总线数据。
3）日志查询，包括：
版本查询；
故障查询：
运行时间查询；
参数查询；
作业记录查询；
作业参数查询。
4）配置管理，包括：bzxZ.net
权限分配；
电子标签。
周期性数据
状态数据
远程控制
数据采集
工业机器人群组
日志查询
图2工业机器人云服务平台数据分类数
非周期性数据
配置管理
电子标
7数据描述规范
7.1周期性数据
7.1.1状态数据
GB/T39401—2020
状杰数据包括运行模式、运行参数、运行状态、作业信息和外部设备周期性交互数据等周期性数据其中：
a）运行模式，包括：
数据项名：运行模式；
数据项含义：机器人处于某种运行模式的数据，例如示教、执行和远程3种。b）运行参数，包括：
数据项名：运行参数；
数据项含义：工业机器人运行时的模型和控制参数数据，例如速度、加速度、各轴码盘圈数、软限位状态、工艺相关的周期性参数数据等。c）运行状态，包括：
数据项名：运行状态；
—一数据项含义：工业机器人运行时的周期性状态数据，例如警报数据、码盘值、关节值、全局坐标值、工具坐标值、用户坐标值、机器人与工业机器人云服务平台间的心跳等。d）作业信息，包括：
数据项名：作业信息；
数据项含义：工业机器人作业执行信息数据，例如作业名、执行方式、当前执行指令、作业执行累计时间、计件等。
e）外部设备周期性交互数据，包括：数据项名：外部设备周期性交互数据；数据项含义：接人到工业机器人控制器的外接传感器和执行器的周期性控制数据，例如末端执行器控制数据、视觉传感器控制数据、力传感器控制数据等。7.1.2其他
工业机器人向工业机器人云服务平台定期传输的非状态数据。7.2非周期性数据
7.2.1远程控制
远程控制包括基础参数设置、工艺参数设置和作业编辑等非周期性数据，其中：a）基础参数设置，包括
数据项名：基础参数设置；
数据项含义：设置工业机器人执行时的参数，例如工具坐标系号、用户坐标系号、各轴关节软限位、清除控制器命令缓存、暂停工业机器人运动等。b）工艺参数设置，包括：
-数据项名：工艺参数设置；
数据项含义：工艺机器人作业时工艺参数设置，例如点焊、弧焊、打磨、抛光、码垛等c）作业编辑，包括：
数据项名：作业编辑；
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中华人民共和国国家标准
GB/T39401—2020
工业机器人云服务平台数据交换The data exchange of cloud service platform for industrial robot2020-11-19发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2021-06-01实施
GB/T 39401—2020
规范性引用文件
术语和定义
缩略语
数据集成模型
数据分类
数据描述规范
周期性数据
非周期性数据
数据描述模型
信息模型概述
通用属性
对象、变量和方法
统一数据描述模型
附录A（资料性附录）OPCUA简介目
附录B（资料性附录）统一数据描述模型实例次
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草本标准由中国机械工业联合会提出。本标准由全国自动化系统与集成标准化技术委员会（SAC/TC159)归口。GB/T39401—2020
本标准起草单位：北京机械工业自动化研究所有限公司、沈阳新松机器人自动化股份有限公司、博众精工科技股份有限公司、深圳吉阳智能科技有限公司、安徽省配天机器人技术有限公司、中国水利水申科学研究院、北京航空航天大学、佛山华数机器人有限公司、上海沃迪自动化装备股份有限公司、杭州申子科技大学、杭州海康机器人技术有限公司、北京理工大学、苏州东控自动化科技有限公司、北京易能立方科技有限公司、江苏汇博机器人技术有限公司、华南智能机器人创新研究院、工业和信息化部计算机与微申子发展研究中心（中国软件评测中心）。本标准主要起草人：尹作重、邹风山、黄金成、黄永衡、庞泰、陈煜、刘继红、黎晓东、陈彬、赵超、任建勋、秦修功、唐忠华、周星、童上高、邬惠峰、陈佰平、许路、马宏宾、王伟栋、王健、阳如坤、孟健、孙立宁、干振华、陈国栋、刘奕华、万彬彬。
GB/T39401—2020
工业机器人云服务平台是机器人技术与互.联网技术相融合而产生，为用户提供基于互联网的机器人接入、监控、管理、数据分析、控制优化等专业化服务的软件服务平台。机器人与云服务平台之间的数据交换是实现机器人云管理的基础。目前工业机器人种类繁多，数
据交换不统一。统一的数据交换有利于实现云服务平台与机器人快速对接，保证数据实时动态匹配，减少不兼容带来的资源浪费等
1范围
工业机器人云服务平台数据交换GB/T39401—2020
本标准规定了工业机器人与工业机器人云服务平台数据交换过程中数据集成模型、数据分类、数据描述规范及模型。
本标准适用干在运行生命周期内工业机器人与云服务平台之间信息资源交换体系的规划、设计、建设和实施。
规范性引用文件
下列文件对干本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用干本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T12643—2013机器人与机器人装备词汇GB/T33863.1—2017
OPC统一架构第1部分：概述和概念GB/T33863.2—2017
GB/T33863.3—2017
GB/T33863.4—2017
GB/T33863.5—2017
3术语和定义
OPC统一架构
OPC统一架构
OPC统一架构
OPC统一架构
第2部分：安全模型
第3部分：地址空间模型
第4部分：服务
第5部分：信息模型
GB/T12643一2013和GB/T33863.1一2017界定的以及下列术语和定义适用于本文件。为了便干使用，以下重复列出了GB/T12643—2013和GB/T33863.1—2017中的某些术语和定义。3.1
工业机器人industrial robot
自动控制的、可重复编程、多用途的操作机，可对三个或三个以上轴进行编程。注1：工业机器人包括：
操作机，含致动器；
——控制器，含示教盒和某些通信接口（硬件和软件）。注2：这包括某些集成的附加轴。注3：它可以是固定式或移动式，在工业自动化中使用。［GB/T12643—2013，定义2.9，有修改3.2
云服务平台cloudserviceplatform通过云计算已定义的接口提供一种或多种能力的软硬件集合。3.3
工业机器人云服务平台
台cloudserviceplatformforindustrialrobot机器人技术与互联网技术相融合而产生，为用户提供基于互联网的机器人接入、监控、管理、数据分析、控制优化等专业化服务的软件服务平台。1
GB/T39401—2020
information model
信息模型
交一组系统的信息资源的组织框架。定义、特征化、关联给定系统或注：核心地址空间支持地址空间内信息模型的表示。[GB/T33863.1—2017,定义3.2.12]3.5
节点node
地址空间的基础组件。
[GB/T33863.1—2017，定义3.2.16］3.6
节点类
NodeClass
地址空间中节点的类别。
注：节点类定义了OPCUA对象模型中组件的元数据。它们也定义了用于组成地址空间的结构，例如视图。[GB/T33863.1—2017，定义3.2.17]3.7
reference
另一个节点的明确关系（一个命名指针）。从一个节点到另
注：包含引用的节点是源节点，被引用的节点是目标节点。所有引用都由引用类型（ReferenceType)定义。[GB/T33863.1—2017,定义3.2.25]3.8
引用类型
ReferenceType
表示引用类型定义的节点。
注：引用类型规定一个引用的语义。引用类型的名称标识源节点如何关联到目标节点，它通常反映了两者间的一个操作，如“A包含B”。
[GB/T33863.1—2017,定义3.2.26]3.9
service
OPCUA服务器中客户可随时调用的操作。注：在GB/T33863.4一2017中定义的服务。服务类似于编程语言中的方法调用，或网页（Web)服务WSDL（网页服务定义语言)契约中的操作。
【GB/T33863.1—2017，定义3.2.294缩略语
下列缩略语适用于本文件。
DCS：分布式控制系统(DistributedControlSystem）I/O：输入/输出（Input/Output）ID：身份标识号码（Identification）OPC：OPC基金会（非赢利工业.协会）[OPCFoundation（anon-profitindustryassociation）]PLC：可编程逻辑控制器（ProgrammableLogicController）SCADA：数据采集与监视控制系统（SupervisoryControlAndDataAcquisition）UA：统一体系架构（UnifiedArchitecture）XML：可扩展标记语言（ExtensibleMarkupLanguage）2
5数据集成模型
工业机器人与工业机器人
测试与调试
服务平台
远程数据监测
状态数据
国国国園
远程控告
山艺参数设
健参数版
之间的数据集成模型如图1所示。售后管理
远程控制与
参数配置
GB/T39401—2020
工业机器人云服务平台
预测性维护
工业机器人群组
图1数据集成模型
云服务平台针对工业机器人具体应用环境提供远程数据监测、远程控制与参数配置等通用服务，以及测试与调试、售后管理、预测性维护等专用服务。每类服务传输的数据如下：a）远程数据监测：运行模式、运行参数、运行状态、作业信息、外部设备周期性交互数据、运行数据、外部设备非周期性交互数据、总线数据、参数查询、运行时间查询、作业记录查询、作业参数查询、权限分配、电子标签；
b）远程控制与参数配置：运行模式、基础参数设置、工艺参数设置、作业编辑、权限分配；测试与调试：运行模式、运行参数、运行状态、版本查询、故障查询、基础参数设置、工艺参数设c）
置、作业编辑；
售后管理：运行数据、版本查询、故障查询、作业记录查询、运行时间查询、申子标签；e)
预测性维护：运行模式、运行参数、运行状态、作业信息、运行数据、版本查询、故障查询、作业记录查询、运行时间查询、电子标签。6数据分类
如图2所示，工业机器人与云服务平台之间交换的数据主要分为周期性数据和非周期性数据，其中：
周期性数据是指工业机器人向云服务平台定期传输的数据，包括：1）状态数据，包括：
GB/T39401—2020
一运行模式；
运行参数；
运行状态：
作业信息：
外部设备周期性交互数据。
2）其他。
b）非周期性数据是指工业机器人和云服务平台非定期双向传输的数据，包括：1）远程控制，包括：
基础参数设置；
工艺参数设置；
作业编辑。
数据采集，包括：
运行数据：
外部设备非周期性交互数据；
一总线数据。
3）日志查询，包括：
版本查询；
故障查询：
运行时间查询；
参数查询；
作业记录查询；
作业参数查询。
4）配置管理，包括：bzxZ.net
权限分配；
电子标签。
周期性数据
状态数据
远程控制
数据采集
工业机器人群组
日志查询
图2工业机器人云服务平台数据分类数
非周期性数据
配置管理
电子标
7数据描述规范
7.1周期性数据
7.1.1状态数据
GB/T39401—2020
状杰数据包括运行模式、运行参数、运行状态、作业信息和外部设备周期性交互数据等周期性数据其中：
a）运行模式，包括：
数据项名：运行模式；
数据项含义：机器人处于某种运行模式的数据，例如示教、执行和远程3种。b）运行参数，包括：
数据项名：运行参数；
数据项含义：工业机器人运行时的模型和控制参数数据，例如速度、加速度、各轴码盘圈数、软限位状态、工艺相关的周期性参数数据等。c）运行状态，包括：
数据项名：运行状态；
—一数据项含义：工业机器人运行时的周期性状态数据，例如警报数据、码盘值、关节值、全局坐标值、工具坐标值、用户坐标值、机器人与工业机器人云服务平台间的心跳等。d）作业信息，包括：
数据项名：作业信息；
数据项含义：工业机器人作业执行信息数据，例如作业名、执行方式、当前执行指令、作业执行累计时间、计件等。
e）外部设备周期性交互数据，包括：数据项名：外部设备周期性交互数据；数据项含义：接人到工业机器人控制器的外接传感器和执行器的周期性控制数据，例如末端执行器控制数据、视觉传感器控制数据、力传感器控制数据等。7.1.2其他
工业机器人向工业机器人云服务平台定期传输的非状态数据。7.2非周期性数据
7.2.1远程控制
远程控制包括基础参数设置、工艺参数设置和作业编辑等非周期性数据，其中：a）基础参数设置，包括
数据项名：基础参数设置；
数据项含义：设置工业机器人执行时的参数，例如工具坐标系号、用户坐标系号、各轴关节软限位、清除控制器命令缓存、暂停工业机器人运动等。b）工艺参数设置，包括：
-数据项名：工艺参数设置；
数据项含义：工艺机器人作业时工艺参数设置，例如点焊、弧焊、打磨、抛光、码垛等c）作业编辑，包括：
数据项名：作业编辑；
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