GB／Z 40213-2021 标准规范下载简介
GB／Z 40213-2021 自动化系统与集成 基于信息交换需求建模和软件能力建规的应用集成方法.pdfICS 25.040.01 CCS N 10
GB/Z402132021/ISO/TR18161:2013
2016年造价师造价师《造价管理》真题及参考答案.pdf动化系统与集成基于信息交换需求 模和软件能力建规的应用集成方法
自动化系统与集成基于信息交换需求
Automation systems andintegrationApplicationsintegration approachusing information exchange requirements modelling and software capabilityprofiling
（ISO/TR18161:2013,IDT)
引言 范围 规范性引用文件… 术语和定义 缩略语 应用互操作性需求建模 5.1 ISO15745和ISO18435应用集成框架 5.2 ISO18435信息交换元素 5.3 信息交换需求的上下文 5.4 信息交换需求的内容 5.5 信息交换的传递 5.6 智能泵应用ADME 智能泵应用互操作性方法 6.1 智能泵系统信息模型 6.2 使用OTD解决不明确性· 6.3 使用ISO18435的应用集成 为智能泵应用构建AIME和ADME 7.1 概述 7.2 泵控制应用的AIME 7.3 泵诊断应用的AIME 7.4集成智能泵应用的ADME 实现应用集成的一般步骤 附录A（资料性）智能泵应用建模 附录B（资料性） 应用软件单元的能力建规模板 附录C（资料性） 应用软件单元的能力专规 附录D（资料性）在智能泵中应用的AIME和ADME
7.2泵控制应用的AIME 7.3泵诊断应用的AIME 7.4集成智能泵应用的ADME 3实现应用集成的一般步骤 附录A（资料性）智能泵应用建模 11 附录B（资料性） 应用软件单元的能力建规模板 13 附录C（资料性） 应用软件单元的能力专规 39 附录D（资料性）在智能泵中应用的AIME和ADME
本文件接照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起章规则》的规定 起草。 本文件使用翻译法等同采用ISO/TR181612013《自动化系统与集成基于信息交换需求建模和 软件能力建规的应用集成方法》。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国机械工业联合会提出。 本文件由全国自动化系统与集成标准化技术委员会（SAC/TC159）归口。 本文件的起草单位是：北京机械工业自动化研究所有限公司、桐昆集团股份有限公司。 本文件主要起草人：王海丹、聂子临、黎晓东、许燕辉，
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 本文件使用翻译法等同采用ISO/TR181612013《自动化系统与集成基于信息交换需求建模和 软件能力建规的应用集成方法》。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国机械工业联合会提出。 本文件由全国自动化系统与集成标准化技术委员会（SAC/TC159)归口。 本文件的起草单位是：北京机械工业自动化研究所有限公司、桐昆集团股份有限公司。 本文件主要起草人：王海丹、聂子临、黎晓东、许燕辉。
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ISO16100的动机来自工业和经济环境，尤其是： a）供应商专用解决方案的增长基础； b）用户在应用标准方面的困难； C）需要转型为模块化的系统集成工具集； d）认识到应用软件和应用该软件的专业知识是企业的资产。 ISO16100是一项国际标准，用于表示计算机可理解和人类可读的能力专规。其目标是提供一种 独立于特定系统体系结构或实现平台的方法，用于表示制造应用软件对于其在整个制造应用生命周期 中作用的能力。这可以减少制造应用的用户和供应商/供应商的生产和信息管理成本。 ISO18435提供了一个统一使用行业和国际标准的框架，以集成控制、诊断、预测、能力评估和维护 应用。通过使用ISO15745应用集成建模方法，可以识别关键的互操作性接口，并根据配置文件简要地 记录下来。 ISO18435还提供了元素和规则来描述自动化应用的集成需求。这些元素包括将自动化应用与其 他应用集成时的关键方面，以及这些关键方面之间的关系。规则包括信息交换，以支持应用内以及应用 之间的互操作性。 本文件在附录A中介绍了对智能泵应用进行建模的用例。在附录B中详细描述了制造软件单元 建规模板。在附录C中详细描述了制造软件单元专规。附录D中描述了基于ISO18435方法论的智 能泵应用中制造软件单元之间交换的信息。
自动化系统与集成基于信息交换需求
模和软件能力建规的应用集成方
本文件描述了使用ISO16100和ISO18435来规定应用之间的信息交换需求的方法。该方法基于 ISO18435的应用交互矩阵元素（AIME)/应用领域矩阵元素（ADME模板与ISO16100的制造软件单 元（MSU）能力模型。 本文件还给出了一种方法示例，用于描述集成智能泵应用的互操作性要求，包括泵控制应用和泵诊 断应用。
GB/T19902.3—2006、GB/T19902.5—2011和GB/T27758.2—2015界定的以及下列 适用于本文件。 3.1 应用领域矩阵元素 applicationdomainmatrixelement;ADME 应用领域矩阵中的一个条目，用于组织应用之间的信息交换。 ［来源：GB/T27758.2—2015,3.2] 3.2 应用交互矩阵元素 applicationinteractionmatrixelement;AIME 应用交互矩阵中的一个条目，用于指示支持信息交换的资源能力。 ［来源：GB/T27758.2—2015,3.4］ 3.3 应用互操作专规 applicationinteroperabilityprofileAIP 引用了一组专规的单一规范，该组专规引用了一部分自身可以是专规的基础规范。 注：专规组可以包括过程专规、信息交换专规、资源专规，以及其他应用互操作专规（AIP)。 [来源：GB/T27758.2—2015,3.51
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能力类capabilityclass 能力建规方法中的元素，根据软件单元在制造活 如在能力继承结构中表示，以及在能力聚合结构中部 注1：当用于不同制造活动中时，制造软件单元（MSU)的 构中的定位是唯一的，但在一个聚合结构中可占据 注2：本文件中，能力类模板与能力模板相同（见ISO16 [来源：GB/T19902.5—2011,3.1，有修改］ 3.5 能力类结构 capability class structure;CCS 能力类的层次结构。 3.6 能力建规模板 capabilityprofilingtemplate 能力模板 capabilitytemplate 模板template 制造软件能力专规的模式。 注：可被部分填充。 ［[来源：GB/T19902.3—2006,3.1.14，有修改］ 3.7 制造领域数据 manufacturingdomain data;M 统一建模语言（UML类表示的信息，包括有关 间交换的内容。 [来源：GB/T19902.5—2011,3.3］ 3.8 制造领域模型 manufacturing domain model; 制造领域的一种特殊视图，由制造领域数据及其 【来源.GB/T19902.5—2011.3.5]
下列缩略语适用于本文件。 ADID：应用领域集成图（ApplicationDomainIntegrationDiagram） ADME：应用领域矩阵元素（ApplicationDomainMatrixElement） AIF：应用集成框架（ApplicationIntegrationFramework） AIME：应用交互矩阵元素（ApplicationInteractionMatrixElement)） AIP：应用互操作性专规（ApplicationInteroperabilityProfile） CCS：能力类结构（CapabilityClassStructure) IG：识别指南（IdentificationGuide) MDD：制造领域数据（ManufacturingDomainData) MDM：制造领域模型（ManufacturingDomainModel) MSU：制造软件单元（ManufacturingSoftwareUnit） OTD：开放式技术词典（OpenTechnicalDictionary） PID：比例积分微分（ProportionalIntegralDerivative)
PLC：可编程控制器（ProgrammableLogicController） UML：统一建模语言（UnifiedModellingLanguage) VFD：变频驱动（VariableFrequencyDrive) XML：可扩展标记语言（eXtensibleMarkupLanguage）
5应用互操作性需求建模
5.1ISO15745和ISO18435应用集成框架
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5.2ISO18435信息交换元素
关键部分。图2详细说明了符合两种应用之间互操作性关系的ADME。A.1列举了描述智能泵应用的 集成应用示例。通过填充足够的能力模板来获得MSU的能力专规。附录C显示了智能泵应用的能力 专规示例。
图2AIME和ADME
5.3信息交换需求的上下文
5.4信息交换需求的内容
5.4.1应用需求能力专规
图3一个应用的活动树
MSU之间交换的信息为制造领域数据（MIDD)中描述的ADME结构提供了内容。 ISO16100中的应用需求能力专规描述了一个活动模型。如图3所示，还描述了活动所涉及的资 源或MSU之间的信息交换。交换的这些信息项通常包括MSU执行中的输人/输出信息（例如配方、几 何数据、时间表或执行应用所需的其他活动参数）、控制信息（例如命令和服务请求）和状态信息（例如故 障、设备状态报告、警报和质量信息）。 制造领域模型（MDM)是制造领域的特定视图，由MDD和它们之间的关系组成，对应于该领域的 应用，如图4所示。一组MDD的工作方式类似于适用领域中的术语集。MDD代表不同类型的制造信 息，包括在应用内的资源之间以及应用之间交换的信息。 与设备和装置的动作控制有关的信息项，例如图A,1中的泵和变频驱动器（VFD)，通常由MSU处 理，但不包含在此示例中
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5.4.2用于ADME内容中的MDD
图4MDD表示的部分活动模型
在特定制造领域内，制造应用可由一 组MDD来表示。MDD提供了有关特定制造领域内的各方面 信息。表示领域中应用之间的信息交换的MDD用于列举ADME中的内容部分。附录C中的MDD 列举了集成智能泵应用信息交换需求的ADME内容示例
ADME传递部分获取所需的资源类型和特定配置，以支持同一ADME的上下文部分中所列举的 信息交换。上下文部分中的互操作性要求将约束呈现给资源配置以进行处理。D.4给出了传递部分支 持泵控制和泵诊断应用集成的一个可能示例。传递部分中的通道被配置为支持信息交换以满足集成智 能泵应用需求
5.6智能泵应用ADME
5.3、5.4和5.5中提到的上下文、内容和传递部分构成ADME，用来表示支持智能泵集成应用中 和泵诊断应用的互操作性的信息交换需求。
6智能泵应用互操作性方法
6.1智能泵系统信息模型
资产设计环境为运行和管理制造资产提供了： 大量信息，例如，某些制造过程中的泵。ISO1592 产信息整合提供了支持生产设施生命周期活动和过程的便利。ISO15926提供的模型和库类及 于表示有关技术安装及其组件的生命周期信息。图5显示了基于ISO15926的泵信息模型。
图5基于ISO15926的泵模型
基于ISO15926的信息模型可与 结合使用，以实现信息交换。通过使用基于 SO15745的应用集成建模方法，可以根据特定资源的AIME，识别并简洁地记录关键互操作性接口的 信息交换需求。这些AIME列举了一系列特定标准，用于进行面向上下文、内容和传递方面的交换，以 实现与资产信息结构相关的应用的资产互操作性和集成。
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6.2使用OTD解决不明确性
对设计环境和运行环境通用的术语和定义间的关系并没有非常明确的定义方法。许多既在设计环 境又在运行环境中使用的与资产相关的术语和定义通常是模棱两可或不一致的，它们的解释或含义取 决于特定的上下文。基于ISO22745的开放式技术词典（OTD)为这些术语和定义的模糊性或不一致 性提供了解决方案。可使用ISO22745，通过规定组织之间交换的含有主数据的报文数据要求来实现 ISO8000（数据质量）的优势，特别是对于语法、语义编码和可移植性的需求。 ISO22745的主要通信服务主体是OTD，一个用于定义单个数据元素的概念标识符和相关描述的 存储库。一旦使用OTD的概念标识符来描述每个元素，描述性元素就可以被不同的组织进行存储、发 送、接收和展示而不会丢失任何意义。 ISO22745还包含了使用识别指南（IG)的导则。IG是一组描述一个项目特定类以满足数据接收 者需求的规则，IG通过使用XMLschema规定。如果描述中包含了所有元素，该IG就会有助于数据质 量的机器辅助分析，因为不需要人员对数据进行检查就有可能清楚地理解所需要的数据。IG在构建产 品目录主数据中的使用可作为构建应用信息交换专规中（即AIME和ADME)一种概念标识符使用的 模式。 AIME和ADME的上下文、内容和传递部分中使用的概念标识符提供了OTD中的索引。这些索 引指向的是定义信息交换对象的标准。概念标识符还用于填充将被集成的应用所需的能力专规和 模板。 注1：ISO29002提供了一个框架，用于将ISO22745OTD概念标识符映射到其他概念标识符方案。IEC61987定 义（设备属性列表和分类）、ISO13584(零件库）和ISO15926对象标识符可以用ISO22745概念标识符表示。 其他概念标识符的使用以及这些映射的详细信息不在本技术文件的范围之内。 注2：为了更好的可读性，附录的XML示例中未使用概念标识符
6.3使用ISO18435的应用集成
ISO18435规定了应用在一组互操作性专规方面应满足的条件。例如，如果一个诊断应用需要控 制泵的控制应用流信息以评估总体资产状况，这两个应用则需要具有兼容的专规以进行特定的信息交 换。ADME的目的是描述应用的信息交换需求。对于每个应用，使用AIME来描述用于信息交换的接 口。AIME详细说明了满足信息交换需求以支持两个应用互操作性的资源能力。一组AIME代表由 应用和相应资源支持的接口专规，这些AIME包含一个ADME。
7为智能泵应用构建AIME和ADME
集成智能泵应用由两个独立的应用组成：控制应用和诊断应用。通过集成这两个独立的应用，最终 的智能泵应用展现出智能的性能，例如，根据泵诊断结果改变泵的运行模式，以保护设备或过程。附录 D中图D.1的序列图说明了为集成智能泵应用而在泵控制应用和泵诊断应用之间进行的示例信息交 换，以达到集成目的，
7.2泵控制应用的 AIME
录控制应用由两个具有相 于从传感器采集数据。来自PID控制和数据采集的AIME形成一个ADME，但本技术文件中未 述。一旦将这两个应用集成在一起，就可通过复制ADME的上下文部分和传递部分形成一个由」 生的AIME。AIME和ADME内矩阵元素中的符号名称全部由已在OTD索引中注册的概念标
显示了没有概念标识符的传递部 6右侧显示了AIME中的传递部分 更用的概念标识符
D.2显示了用于泵控制应用的AIME!
GB 50025-2018 湿陷性黄土地区建筑标准(完整正版、清晰无水印).pdf7.3泵诊断应用的AIME
图6AIME中的概念标识符
泵诊断应用由单个应用和一个相应MSU组成。如果AIME不存在，则可以构建一个。必要的信 息可从MSU的特定部分获得，该信息包含方法、资源和信息项，以形成AIME的传递和上下文部分。 AIME内矩阵元素中的符号名称将全部由已在OTD索引中注册的概念标识符替换。 D.3显示了用于泵诊断应用的AIME
集成智能泵应用的ADM
集成智能泵应用的ADME中所有部分的元素均来源于泵控制和泵诊断AIME，以及泵控制和泵诊 断MSU能力专规中包含的信息项。ADME中所有剩余的符号名称都被已在OTD索引中注册的概念 标识符替换。矩阵元素中使用的概念标识符需从IG中选择，以限定可允许的集合。可以对可允许的 集合进行分析以确定它们是否满足集成智能泵应用的互操作性要求。 D.4显示了用于集成智能泵应用的ADME
8实现应用集成的一般步票
对应用互操作性建模的过程如下： a）从ISO18435ADID中指定利益相关领域，并识别用于信息交换的相应应用，例如控制和诊
断域。 b）根据ISO15745建规方法，描述应用之间的信息交换需求。 c） 确定ISO15745的应用集成模型的元素，即信息交换和使之交换的MSU资源，例如，泵控制 和泵诊断应用之间的信息交换。 d）ISO16100MSU能力专规需要展示信息交换和应用能力。 检索或构建应用需求的CCS。CCS以基于ISO22745OTD的概念标识符表示。 D 确定可以在包括MSU在内的应用资源之间实现必要的信息交换的AIME。 确定实现应用之间必要的信息交换的ADME。 h) 如果ISO16100所需能力专规提供了应用的能力要求： 使用ISO16100的能力要求，并填充AIME和ADME的相应上下文； 2） 使用ISO16100的能力要求，并填充AIME和ADME的相应传递部分； 使用ISO16100的能力要求，并填充AIME和ADME的相应内容。 如果ISO18435ADME提供了应用的能力要求： 1 在上下文、内容和传递部分中使用ISO18435ADME的能力要求，来构建ISO16100所 需专规，以获得相应MSU； 2） 使用ISO16100专规匹配器的MSU标识符，来填充ADME和对应的AIME的资源 部分； 3）相应地更新ADME和AIME
CJJ 120-2018-T：城镇排水系统电气与自动化工程技术标准（无水印 带书签）L.1智能泵系统的应用