中华人民共和国国家标准
GB/T 35117-2017
Function architecture for internet of things in manufacturing processes
中国国家标准化管理委员会 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布
前言
本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草.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这些专利的责任.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. 本标准由中国机械工业联合会提出.本标准起草单位:北京机械工业自动化研究所、清华大学、西北工业大学、中国水利水电科学研究院.本标准主要起草人:尹作重、黄双喜、黎晓东、张映峰、杜峻、李江华、孙洁香、王海丹、杨秋影、郭栋.
引言
随着物联网(Internet ofThings,IoT)在制造领域的渗透,制造企业的研制过程已由传统的“黑箱”模式向“多维度、透明化泛在感知"模式发展.通过传感器、射频识别、全球定位系统等物联网技术,可以实时采集需要监控、连接、互动的制造对象和过程,实现物与物、物与人的泛在链接,达到对制造对象和过程的智能化感知、识别与管理.
制造过程物联系统是以物联网技术为驱动力的制造系统,有力地推动着制造系统向全球化、信息化、智能化、绿色化方向发展.
制造物联系统是一个复杂大系统,涉及多学科领域的技术,由不同子系统和功能模块组成,需要采用工程化、标准化方法进行系统体系结构的设计与实施.
作为体系结构的标准,本标准不涉及制造物联系统实现的具体细节.
制造过程物联功能体系结构
1范围
本标准给出了制造过程物联系统的体系结构、制造过程物联系统在功能和实现方面的参考模型.本标准适用于制造过程物联系统的选型、开发及实施.
2规范性引用文件
件.凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括的修改单)适用于本文件. 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
IEC 62264-1:2013企业控制系统集成第1部分:术语和模型(Enterprise-control system inte-grationPart 1 : Models and terminology)
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件.
3.1制造过程物联系统internet of things inmanufacturingprocesses
通过物联网技术实现制造企业生产过程信息感知、传递和处理的系统.
体系结构architechture
系统结构、行为和属性的高级抽象.注:体系结构不仅指定了系统的组织结构和拓扑结构,并且显示了系统需求和构成系统的元累之间的对应关系,提 供了一些设计决策的基本原理.
多层体系结构N-tiers architecture
注:多层体系结构通过将表示层、逻辑层和数据层的处理相分离,为软件开发提供更好的灵活性、扩展性和伸缩性, 用于定义(系统)的结构及系统成员间相互关系的一套规则.支持组件化设计.
软构件software ponent
语义完整、语法正确和有可重用价值的单元软件.注:软构件是软件重用过程中可以明确瓣识的系统.结构上它是语义捕述、通讯接口和实现代码的复合体.
3.5
功能构件function ponent
注:功能构件具有面向对象软件设计特性,支持这种中间件的任何其他语言都可以在运行代码的级别上使用它,副 系统中从用户视角可明确区分的、业务功能独立的构成成分.不是使用其源码.
9'
子系统subsystem
系统的组成部分,对应于相对独立的一组业务的集合,可以独立于其他子系统单独使用.
示例:物物互联子系统,它处理的业务主要是通过配置不同的传感器设备于不同的制造资源,实现不同制造资源的互联和互感.
3.7
功能function
系统基本集成单元,对应于一个具体的业务.
示例:物物互联子系统中的实时信息感知操作.
8
模块module
功能的具体实现步骤.
务器编处理模块等. 示例:在物物互联子系统中的实时信息感知操作功能,可以分为制造资源端传感器读取模块(传感器感知事件)服
4缩略语
下列缩略语适用于本文件.
AP:接人点(Access Point)ERP:企业资额规划(Enterprise Resource Planning)MES:制造执行系统(Manufacturing Execution System)RFID:无线射频识别Radio Frequeney Identification) PLM:产品生命周期管理(Product LifecycleManagement)
5制造过程物联的体系结构
5.1制造过程物联系统的设计原则
照递阶分解的原则划分为子系统-功能-模块. 制造过程物联系统是一个复杂的软、硬件系统,为了清晰地确定系统,应该将制造过程物联系统按
系统单元是可复用的,可以为其他多个子系统、功能和模块服务.
可复用的系统单元应采用构件方式进行软件实现,子系统、功能、模块都可以对应着相应的软件构件.这主要取决于制造过程物联系统在封装构件时,是在哪一级上以标准的方式开放其应用接口.
应着相应的具体业务功能.功能构件可以由一个或多个软构件来实现,此时一个功能构件可以对应着 制造过程物联系统的功能构件从系统的业务逻辑的角度定义了可复用的功能单元,它一般直接对粒度为功能或模块的一个或多个软件构件.多个功能构件也可以对应着一个软件构件,例如多个功能构件可以对应着一个粒度为子系统的软件构件.
在递阶分解原则基础上,制造过程物联的体系结构应体现如下特征:
a)技术成熟性:基于目前成熟的、最新的软件开发技术及信息化技术. b)架构开放性:制造过程物联系统不仅可以运行在基于标准的Web开放模式下,同时应以符合业界标准的形式向其他相关软件(如:MES、ERP、PLM等)开放其接口,作为公开的形式任何接受开放接口的软件都可以在执行代码级上调用或使用制造过程物联系统开放的功能,实现和制造过程物联系统的功能及数据的交换.2 c)平台性兼容性:跨平台性使得制造过程物联软件有很强的可扩展性,使其可以适用于从中小型