GB/T40209-2021
制造装备集成信息模型通用建模规则
Generalmodellingprincipleforintegrationbasedoninformationmodelaboutmanufacturingequipment
- 中国标准分类号（CCS）N10
- 国际标准分类号（ICS）25.040.40
- 实施日期2021-12-01
- 文件格式PDF
- 文本页数39页
- 文件大小2.16M
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制造装备集成信息模型通用建模规则
国家标准 GB/T40209一2021 制造装备集成信息模型通用建模规则 Generalnmodelingprtneipletrintegrationbasedoninfomationmodelabout mamufaeturingequpmemt 2021-05-21发布 2021-12-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标涯花管理委员会国家标准
GB/T40209一2021 目 次 前言 范围 规范性引用文件 术语、定义和缩略语 3.1术语和定义 3.2缩略语 总则 4.I制造装备与信息模型元素 .2信息模型元素基本概念与关系 4.3建模规则 4.4引用的表示 4.5字节序 5 信息模型定义 5.1基本属性类型 5.2 基本集合信息类型 5.3引用类型 5. 属性集类型 5.5 方法类型 5.6方法集类型 5.7 l0 组件类型 5.8 12 组件集类型 12 5.9设备类型 13 数据类型 13 6.1基本类型 14 6.2字节串数据类型 .*
中
6.3日期类型 14 业 15 6.4时间类型 6.5时间戳类型 15 15 6.6数组 15 制造装备信息模型统 7.1制造装备描述文件 15 7.2数据的表示 19 7.3属性类型描述 21 7.4集合信息类型描述 21 7.5引用类型描述 21 21 7.6属性集类型描述
GB/T40209一202 23 7.7方法类型描述 7.8方法集类型描述 228 7.9组件类型描述 228 7.10组件集类型描述 24 25 附录A规范性附录数据类型索引号 26 附录B资料性附录)基于OPCUA的制造装备集成信息模型的使用方法 35 参考文献
GB/T40209一2021 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009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
本标准由机械工业联合会提出 本标准由全国工业过程测量控制和自动化标准化技术委员会(SAC/TC124)归口 本标准起草单位;机械工业仪器仪表综合技术经济研究所、科学院沈阳自动化研究所,浙江中 控技术股份有限公司,北京和利时系统工程有限公司,重庆川仪股份自动化有限公司、上海工业自动化 仪表研究院有限公司、西安西电开关电气有限公司、电子信息产业集团有限公司第六研究所、清华 大学、西北工业大学、中机中联工程有限公司,东北大学、浙江理工大学,沈阳高精数控智能技术股份有 限公司西门子()有限公司、三萎电机自动化()有限公司
本标准主要起草人赵艳领、闫晓风、韩丹涛,公彦杰,王振,岳磊、牛鹏飞、蒋宗敏、魏剑堪、王辉甫 袁清松,王洲、,王麟职、刘丹,王雪,郑秋平,徐大千,史宝库,谢素芬、,那珠峰、张晓玲,向忠、朱毅明,张华良、 田英明,裘雉,徐背,朱国良,胡毅,高山青,刘红.韩莉、韩庆红.徐泉,吴志伟
GB/T40209一2021 制造装备集成信息模型通用建模规则 范围 本标准规定了制造装备集成信息模型的信息模型概述、信息模型定义、数据类型以及制造装备信息 模型的统一描述
本标准适用于制造商,集成商等用户对制造装备集成信息模型的建模
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/T33863.3一2017oPC统一架构第3部分;地址空间模型 术语、定义和缩略语 3.1术语和定义 下列术语和定义适用于本文件
3.1.1 信息模型informationmodel 对给定的制造装备信息资源进行定义、描述和关联的组织框架
注改写IEc/TR6254l-1:2020,定义3.2.15
3.1.2 属性元素attributeelement 组成属性的基本信息,如属性标识、属性名称等
3.1.3 属性attribute 组成组件、属性集、设备的基本元素
注:改写IEC/TR62541-l:2020,定义3.1.4
3.1.4 属性集attributeset -个或多个属性以及子属性集的集合，可作为节点单独存在,只构成制造装备属性描述的结构 元素
注:结构元素只提供结构信息,类似于文件夹的功能
3.1.5 静态属性集statieattributeset 属性集的一种,包含的属性自确定之后不变化或者变化不颗紫
注哪些属性是静态属性,有些是明确的如生产商信息,有些是不明确的,由制造装备特性和用户决定
GB/T40209一2021 3.1.6 过程属性集processattributeset 属性集的一种,包含的属性只有在装备运行起来之后才显现的特性
注哪些属性是过程属性,有些是明确的如设备状态,有些是不明确的,由制造装备特性和用户决定
3.1.7 配置属性集configruationattributeset 属性集的一种,包含的属性是为了完成某一特定任务而需要进行配置的属性
注:哪些属性是配置属性,有些是明确的如批参数,有些是不明确的,由制造装备特性和用户决定
3.1.8 组件模型componentmodel 设备模型的物理或者逻辑上的一部分,由属性集、方法集以及子组件组成
注1，组件可用来描述实际的制造装备的部件,也可描述一个制造装备,如当制造装备代表一个由3台数控机床组 成的生产单元时,组件也可用来描述数控机床
注2;组件也可作为结构化元素使用即类似于文件夹功能的作用,只用来组织模型的框架和层次
3.1.9 设备模型devicemodel 制造装备的描述,由属性集,方法集和组件组成
注:对于一个制造装备只能采用一个设备模型来表示,是一个特殊的组件
3.1.10 引用 reference 事物之间关系的表示
注改写IEc/TR62541-l,2020,定义3.l.32. 3.2缩略语 下列缩略语适用于本文件
AGV;自动导引运输车AutomatedGuidedVehicle OPCUA:开放平台通信统一架构(OpenPlatformCommunicationUnifiedArchitecture) PLC;可编程逻辑控制器(Programmablel.ogicController) XML:可扩展标记语言(ExtensibleMarkupL.anguage) 总则 4.1制造装备与信息模型元素 制造装备如数控机床、机器人等是由若干部件、物理属性以及各类操作组成的,每个部件又可包含 其他子部件和物理属性,因此需要定义相关的信息模型元素对制造装备进行抽象和描述
本标准定义 了属性元素、属性、属性集、组件、组件集,设备、方法、方法集、引用信息模型元素,信息模型元素与制造 装备的抽象关系如图1所示
GB/T40209一2021 制造荻备 设备模型 属性 物理属性 属性集 物理属性 方法、 方法集 操作 部件 组件 属性、 物理属性 属性集 子部件 组件 制造装备部件 引用 物理属性之间的关系 图1制造装备与信息模型元素的映射 4.2信息模型元素基本概念与关系 信息模型基本概念由属性元素,属性、属性集、组件模型设备模型、方法、方法集和引用组成,信息 模型元素的基本概念如下 属性元素是信息模型元素的基本单元,本标准定义的属性元素如属性标识、属性名称等
aa b 属性是对制造装备物理属性的抽象和描述,由一系列属性元素组成
属性集是为了对制造装备物理属性进行组织和分类,现实中的制造装备并不存在属性集,属性 集由属性和子属性集组成,属性集分为静态属性集、过程属性集和配置属性集,其含义如下 静态属性集包含的属性信息自制造装备出厂后不会变化或者变化不频繁,如生产商信息、 装备序列号等信息; 过程属性集包含的信息一般与制造装备使用有关,如制造装备运行状态,能耗、加工进度 等信息 配置属性集包含的信息一般包括设备参数、工艺参数批参数、AGV的路径、加工速度限 制、掉电保持的配置等信息
d 方法是用来表示对制造装备或者部件进行操作的抽象和描述,包括输人、输出信息
方法集信息模型元素是多个方法的集合,只有组件和设备才能包含方法集
e f 组件信息模型元素是对制造装备部件的抽象和描述,组件模型由静态属性集、过程属性集、配 置属性集、方法集和子组件组成
设备模型是对制造装备进行的抽象和描述,对于一个制造装备的描述,有且只能存在一个设备 g 模型的实例
引用是对制造装备关系的描述 h 信息模型元素之间的关系如图2所示,设备可包括组件、属性集、方法集,组件可包含属性集、子组 件以及方法集属性集由属性和子属性集组成,属性由属性元素组成
GB/T40209一2021 属性元素 属性 子属性集 1.
属性集 1..N 组件 1.
N 1..N 子组件 设备 方法集 方法 图2信息模型元素之间的关系 4.3建模规则 建模规则包括基本建模规则属性个数原则.嵌套规则,详细说明如下 基本建模规则如表1所示,表示信息模型元素被包含的选择,如组件不一定包含属性集、,而设 a 备则应包含属性集,以字母M表示强制,必选,以字母o表示可选(不一定存在); 表1基本建模规则 序号 基本建模规则 含 义 M Mandatory强制,必选 Optional可选 属性个数原则,如果某一属性是可选的,则根据可能出现的次数分为01和0N,前者表明 b 最多出现一次也可不出现,后者表示出现的次数不受限制,也可不出现;如果某一属性是必选 的,则根据可能出现的次数分为1和1N,前者表明只能出现一次,后者表示至少出现一次 出现的次数不受限制 嵌套规则,属性集可包含子属性集.子属性集可继续包含子属性集,可任意进行嵌套;组件可 包含子组件,子组件可继续包含子组件,可任意进行嵌套
GB/T40209一2021 4.4引用的表示 4.4.1有组件引用 有组件引用(HasComponent)用来构建组件、设备模型时使用,表明设备包含了组件或者组件包含 了子组件
本标准的目标是把信息模型建成一个树状的层次结构
本标准定义的引用不会形成引用 环,如图3所示:A引用B,B引用C,C引用A
图3引用环 HaeCcomponent表示方法如图4所示
图4有组件引用表示方法 4.4.2有复杂数据类型引用 有复杂数据类型引用(HasComplexDataType)用来表明属性指向一个定义好的复杂数据类型,表 示方法如图5所示
图5有复杂数据类型表示方法 4.4.3有属性引用 有属性引用(HasAttribute)用来表明引用了一个属性,表示方法如图6所示
图6有属性表示方法 4.4.4有属性集引用 有属性集引用(HasAttributeSet)用来表明引用了一个属性集,表示方法如图7所示 图7由属性集表示方法 4.4.5有方法引用 有方法引用(HasMethod)表明引用了方法,表示方法如图8所示
图8有方法表示方法 4.4.6有方法集引用 有方法集引用(HasMethodSet)表明引用了方法集,表示方法如图9所示
GB/T40209一2021 图g有方法集表示方法 4.5字节序 本标准采用大端字节序表示多于一个字节的数据
5 信息模型定义 5.1基本属性类型 基本属性类型(BaseAttributeType)如表2所示,每一个属性都有多个属性元素组成,属性元素是 描述物理设备、部件的最小单元,并不是每一个属性都包含所有的属性元素,说明如下: AttributeD,该属性元素代表属性标识,是属性的唯一标识,对于每一个属性其属性标识是确 a 定且唯一的 b AttributeL.ocalName,该属性元素代表属性本地名称
AttributeEnglishName,该属性元素代表属性英文名称
c d AttributeDes,对属性的描述信息
,属性访问权限.0代表只读、I可读可写
e AttributeAccess， AttributeDatatype,属性数据类型见第6章
AttributeValue,该属性元素代表属性的值
属性的值形式不同,由属性数据类型决定,可能是 g 标量也可能是非标量,具体表示见第6章
hEngineeringUnits,工程单位是对数值的单位描述
LValue,工程下限值,可用来作为下限报警条件
HValue,工程上限值,可用来作为上限报警条件
Samplinglnterval,采样间隔,单位是微秒
k 表2基本属性类型定义 基本建 序号 属性元素 引用 数据类型 个数 模规则 AttributeID M NULL UINT32 属性标识 Attributel.ocalName O 属性本地名称 NULL STRING AttributeEnglishName M 属性英文名称 NULI STRING O 0.1 AttributeDes 属性描述 NU1I. STRING 访问权限 AttributeAccess M NUI UINT8 数据类型 NUL 见第6章 AttributeDatatype 数据值 NULL AttributeValuue 见第6章 01 o EngineeringUnits 工程单位 NULL STRING 01 LValue 工程下限值 NULL FLOAT32 0l 1G 工程上限值 HVaue NULI FL0AT32 01 Samplinglnterval 采样间隔 NUIl UINT32 0l 注:数据类型见第6章
GB/T40209一2021 5.2基本集合信息类型 基本集合信息类型(BaseSetlnfoType)定义如表3所示,基本集合信息类型是一个描述结构化元素 的模型,基本集合信息结构是对一个集合的标识和描述信息,如定义的静态属性集、过程属性集、配置属 性集,每一个集合都需要一个基本集合信息结构进行描述,属性名称说明如下: SetlnfoName,集合名称,可不具有唯一性; a 5 SetlnfoID,集合标识,是集合的唯一标识: SetlnfoDe escription,集合的描述信息
c 表3基本集合信息类型定义 基本建 序号 属性名称 含义 引用 数据类型操作权限个数 模规则 M 集合名称 SetlnfoName HasAttribute STRING 只读 UINT32 SetlnfolD M 集合标识 只读 HasAttribute SetlnfoDes STRING 集合描述 IasAttribute 只读 eeseription 注:数据类型见第6章
5.3引用类型 引用类型ReferencedType)的定义如表4所示,说明如下 ReferenrcedName.引用名称,可不具有唯一性; aa b ReerencedID,引用标识,是引用的唯一标识; XMLPath,引用的XML文件绝对路径
当值为NULL时,引用的信息在同一个文件,当值不 为NULL时,代表引用的信息所在的XML文件绝对路径
表4引用类型定义 基本建 数据 序号 属性名称 含义 引用 操作权限 个数 模规则 类型 M ReferencedName 引用的名称 HasAttribute STRING 只读 UINT32 引用标识 只读 ReferencedD M HasAttribute 引用的XML文 XMlPath M HasAttribute STRING 只读 件绝对路径 注:数据类型见第6章
5.4属性集类型 属性集类型AttributeSetType)定义如表5和图10所示,属性集是由一系列的属性/子属性集组成 的,通过使用引用可把多个属性集关联起来,形成树状层次结构,如图10所示,属性集由自身属性集描 述,包含的属性以及引用的属性集组成
当属性集只包含子属性集时,可实现结构化组织的功能,说明 如下 AttributeSeDeseription,属性集的描述信息,BaseSetlnfoType类型见5.2; a
GB/T40209一202 b Attributelnfo,包含的属性信息,可不包含也可包含多个,ListofBaseAtributeType类型是指 由多个BaseAttributeType类型的实例组成,BaseAttributeType类型见5.1; AttributeSetReferencedlnfo,包含的子属性集引用列表信息,ListofReferencedType类型是指 由多个ReferencedType类型的实例组成,Ref cedType类型见5.3
Herence 表5属性集类型定义 基本建 序号 属性名称 含义 引用 数据类型 操作权限个数 模规则 HasComplex BaseSetnfo M AttributeSetDeseription 属性集的描述 只读 DataType Type ListofBaseAt 包含的属性 用户决定 Attributelnfo HasAttrilbute 0N tributeType 包含的子属性 AttributeSetReferenced HasAttrilbute IistofRefer 用户决定0N nfo 集引用列表 Set encedType 属性集 属性集描述 属性1 属性N 属性集1..N 属性集 属性集描述 属性 属性 属性集 两性集 属性集描述 属性 属性集 图10属性集类型定义
GB/T40209一2021 5.5方法类型 5.5.1参数类型 参数类型(ArgumentType)定义如表6所示,说明如下 ntName, 参数名称,应使用英文表示; a \rgumen b rgumentDataType,参数数据类型,应是附录A定义的数据类型 ArgumentDes,描述参数的相关信息
c 表6参数类型定义 基本建 序号 属性名称 含义 引用 数据类型 操作权限 个数 模规则 ArumentName M HasAttribute STRING 参数名称 只读 ArgumentDataType M 参数数据类型 HasAttribute UINT8 用户决定 ArgumentDes 参数描述 HasAttribute STRING 只读 0l 注:数据类型见第6章
5.5.2方法类型 方法类型(MethodType)定义如表7所示.说明如下 MethodName,方法名称,宜使用英文表示; a b) MethodD,方法标识,是方法的唯一标识 MethodDesc,描述方法的相关信息; c aputArgument,输人参数,ListofArgumentType类型是指由多个ArgumentType类型的实 d 例组成,ArgumentType类型见5.5.1; OutputArgument,输出参数,ListofArgumentType类型是指由多个ArgumentType类型的实 例组成,ArgumentType类型见5.5.1
表7方法类型定义 基本建 序号 属性名称 含义 引用 数据类型 操作权限 个数 模规则 Methodame M STRING 方法名称 只读 HasAttribute MethodD M HasAttribute UINT32 方法标识 只读 MethodDesc HasAttribute STRING O 方法描述 只读 0l HasComplex ListofArgu 输人参数 读写 0N InputArgument mentTy huaType ype HasComplex ListofArgw 输出参数 0N 读写 OutputArgument DataType mentType 注数据类型见第6章
GB/T40209一2021 5.6方法集类型 方法集类型(MethodSetType)定义如表8和图11所示,包含方法集的描述和引用信息,引用信息 指向不同的方法,说明如下: MethodSetDe a eseription,方法集的描述,BaseSetlnfoType类型见5.2; b ReferencedMethodType,包含的函数列表,ListofMethodType类型是指由多个MethodType 类型的实例组成,MethodType类型见5.5.2 表8方法集类型定义 基本建 序号 属性名称 含义 引用 数据类型 操作权限 个数 模规则 HasComplex- BaseSetlnfo 方法集描述 只读 M MethodSetDeseription DataType Type 包 含 的所数HasComplex ListofMethod aMethoIye M Referenced 只读 1 列表 DataType Type 方法集 方法集描述 方法1 方法N 图11方法集类型定义 5.7组件类型 组件类型(ComponentType)定义如表9和图12所示,组件类型包含了组件描述,静态属性集、过程 属性集、配置属性集、方法集以及子组件集,说明如下: ComponentlDescription， ,组件的描述,BaseSetlnfoType类型见5.2; b StatieAttributeSet,静态属性集,AttributeSetType类型见5.4; ProcessAttributeSet,过程属性集,AttributeSetType类型见5.4; ConfigurationAttributeSet,配置属性集,AttributeSetType类型见5.4; MethodlsetrType.包含的方法集.MethodsetType类型见5.6: pwnlsetTypeRdfeae,引用的组件列表.LsolRelerecedType类型是指由多个Redfer Com encedType类型的实例组成,ReferencedType类型见5.3
10
GB/T40209一2021 表9组件类型定义 基本建 序号 含义 引用 数据类型 个数 属性名称 模规则 M ComponentDeseription 组件描述 HasComplexDataTypeBaseSetlnfoType 静态属性集 0 StatieAttributeSet HasAttributeSet AttributeSetIype HasAttributeSet AttributeSetTy 过程属性集 rocessAttributeSet 0l ype ConfigurationAttributeSet 配置属性集 HasAttributeSet AttributeSetType 0 0 MethodSetType 包含的方法集 HasMethodSet MethodSet'Type 引用的组件列表HhasComplexDhtaTypelListolReferenedlTypeoN IComponentSetTypeRefence 组件模型可描述一个实际的制造装备的一个部件,其组成形式可能有如下形式 由静态属性集,过程数据集和配置属性集描述数据之间的层次关系; aa b)由静态属性集,过程数据集和配置属性集和包含的子组件描述一个较为复杂的部件; 组件里面可包含方法集
c 组件类型 组件描述 静态属性集0. 过程属性集0. 配置属性集0. 方法集0. 组件0...N 图12组件类型定义 当组件类型只包含子组件描述和子组件列表时,通过子组件的引用可形成层次关系,如图13所示 11
GB/T40209一202 组件XX 组件YY 组件 ZZ 集合结构作 为一个结构 节点存在 属性集 组件 子组件 图13组件形成的层次关系 5.8组件集类型 组件集类型(ComponetSetType)定义如表10所示,组件集类型包含组件集的描述和引用信息,引 用信息指向不同的组件,说明如下 ComponetSetDeseription,组件集的描述,BaseSetlnfoType类型见5.2 a b) ReferencedComponentType,包含的引用列表信息,ListofReferencedType类型是指由多个 ReferencedType类型的实例组成,ReferencedType类型见5.3
表10组件集类型定义 基本建 序号 属性名称 含义 引用 数据类型 操作权限个数 模规则 BaseSetlnfo- HasComplex- ComponetSetDeseription M 组件集的描述 只读 DataType Type ReferencedComponent HasComplex LisofRefer ,N M 包含的引用列表 只读 Type DataType encedType 5.9设备类型 设备类型(DevieeType)定义如表11和图14所示,组件类型包含了设备描述、静态属性集、过程属 性集、配置属性集、方法集以及组件集,设备类型与组件类型的区别是,在创建制造装备信息模型时,设 备类型是根节点,至少存在一个静态属性集,说明如下 DeviceDes seription,设备的描述,BaseSetlnfoType类型见5.2:; a b StatieAttributeSet,静态属性集,AttributeSetType类型见5.4 ProcessAttributeSet,过程属性集 ,AttributeSetType类型见5.4; c d ConfigurationAttributeSet,配置属性集,AttributeSetType类型见5.4; e MethodSetType,包含的方法集,MethodSetType类型见5.6; fD Co1 omponentSet'TypeRefence,引用的组件列表,ListofReferencedType类型是指由多个Refer 12
GB/T40209一2021 encedType类型的实例组成,ReferencedType类型见5.3 表11设备类型定义 基本建 序号 属性名称 含义 引用 数据类型 个数 模规则 DevieeDescription M 设备描述 HasComplexDataTypeBaseSetlnfoType StaticAttributeSet M 静态属性集 HasAttributeSet AttributeSetType 0l ProcessAttributeSet 过程属性集 HasAttributeSet AttributeSetType 0]1 AttributeSetType ConfigurationAttributeSet 配置属性集 HasAttributeSet 0-] MethodSetType 方法集 HasMethodSet MethodSetType 引用的组件集 HasComplexDataType ReferencedType 0l ComponentsetTyeRedfence 列表 设备类型 设备描述 静态属性集 过程属性集0.
配置属性集0. 方法集0... 组件集0..1 图14设备类型定义 数据类型 6.1基本类型 表12定义的基本数据类型,按照GB/T33863.32017定义的数据类型
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GB/T40209一2021 表12基本数据类型 序号 名称 范围/解释 BOOLEAN 真|假零为假;非零为真 十127 INT8 -128一 -32768~+32767 NT16 INT24 -8388608~8388607 -2l474836482147483647 INT32 NT64 -92233720368547758089223372036854775807 UINT8 0一255 UINT16 065535 01677？ UIVT24 215 UINT32 0一4294967295 l0 FLO)AT32 单精度浮点值,范围和精度在IEEE754单精度浮点值中指定 12 FL(OAT64 双精度浮点值,范围和精度在IEEE754双精度浮点值中指定 STRING UTF-8编码 13 注IEEE754是IEEE二进制浮点数算术标准
6.2字节串数据类型 图15定义了字节串类型(OcTETSTRING)的结构,由0或者多个Oeter(1个Oeter包含8bit)组 成,第一个字节为长度,如果长度为0,则后面无任何信息
否则按照字节长度进行排列
Length 0xl 0x2 0xFF 1字节 图15字节串类型结构 6.3日期类型 图16定义了日期类型(DATE)的结构,日期类型结构由连续的7个字节表示;第1个第4个字 节代表年数;第5个字节代表月份,范围是1~12,如;1月由数字1代表,其他月份以此类推;第6个字 节代表日,范围1~31;第7个字节代表前面时间下的星期数,范围1~7,如;星期1由数字1代表,以此 类推
任意一个字节如果是0xFF则代表不确定,如果每个字节都是0xFF则代表时间不需要或者不 关注
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GB/T40209一2021 日 星期 Octer1-4 Octer5 Octer6 Octer7 图16日期类型结构 6.4时间类型 图17定义了时间类型TIME)的结构,时间类型由连续的5个字节表示;第1个字节代表小时,采 用一天24小时计时;第2个字节代表分;第3个字节代表秒;第4个和第5个字节代表毫秒
任意一个字节如果是0xFF则代表不确定,如果每个字节都是0xFF则代表时间不需要或者不 关注
小时 分 毫秒 octer1 octer2 oeter3 octer4oeter5 图17时间类型结构 6.5时间戳类型 图18定义了时间戳类型(TIMESTAMP)的结构,时间结构由日期类型和时间类型组成
日期类型 时间类型 图18时间戳类型结构 6.6数组 属性类型可能是数组,数组表示方法为Array[N]ofDatatype(数据类型),N代表包含数组元素 的个数,如果N<无意义,如果N>0则表示包含的数组元素个数,数组索引为0的数据元素表示的是 数组元素的个数,如Array[3]oflnt代表是一个包含3个int类型元素的数组,Array[0]则表示值为 3,Aray[1]表示数组第一个元素值
注:只支持一维数组,如果想表示多维数组,可使用多个一维数组进行组合 制造装备信息模型统一描述 7.1制造装备描述文件 7.1.1概述 制造装备描述文件是制造装备信息模型描述的载体,采用标准XML语法进行描述,宜与OPCUA 15
GB/T40209一202 技术结合实现制造装备的信息集成,两者的结合使用方法请参见附录B
描述文件的使用分为两类: 制造商提供制造装备描述文件,当制造商采用该标准对制造装备进行信息建模时,其自身的信 a 息模型已经内嵌到制造装备内部,其提供的制造装备描述文件可被其他软件系统所使用和构 建该信息模型; b 制造商没提供制造装备描述文件,对于没有采用本标准提供制造装备信息模型时如老旧或者 在役的装备,集成商或者制造商可根据本标准的规定构建实际的制造装备信息模型,以中间件 的方式对外提供
7.1.2制造装备描述文件总体格式 个制造装备的信息模型采用一个/多个XM1文件进行描述，描述文件包括根文件(Root_XML) 和普通文件(Common_XML),表13描述了根文件的结构
根文件有且只有一个,如果只有一个文件则本身就是根文件,根文件是整个装备信息模型的人口， 根文件的命名不做规定,本标准规定的XML文件可被信息模型加载器使用 普通文件是属性集、设备部件的描述载体
表13根文件结构 序号 类别 含义 GIMFileHeader 文件头必须存在 有且只有一个设备类型结构描述 GIMDevieeTypeDescription GIMAttributeSetDescription 有且只有一个属性集结构描述 GIMComponentDescrijption 有且只有一个组件结构描述 ?xmlversion="1.0”encoding="UTF-8"?” GIMDEVICE> GIMFileHeader /GIMFileHeader) GIMDevieeTypeDeseription) 7(GIMDeviceTypeDescription GIMComponentDescription /GIMComponentDescription) GIMAttributeSetDeseription /GIMAttributeSetDeseription /GIMDEVICE) GIMDEVICE是这个文件的根元素,有且只有一个 GIMFileHeader有且只有一个,是对整个文件的一种描述 GIMDeviceeIypeDeseription有且只有一个,是装备的表示,可代表一个设备或者多个设备组成的 一个设备集以及混合而成的生产线
GIMComponenDescription在文件里有且只有一个设备引用的组件信息或者组件引用的子组件 ntDes 信息都在该元素之下,当组件信息单独存在Common_XML普通文件时,GIMComponen :scription 16
GB/40209一2021 是普通文件的根节点
GIMAttributeSetDeseription在文件里有且只有一个,设备引用的属性集信息或者属性集引用的 子属性集信息都在该元素之下,当属性集信息单独存在Commmon_XML普通文件时,GIMAttributeSet De eseription是普通文件的根节点
标准描述文件XM标签含义如表14所示
表14标准XML元素名称 序号 标签名 含义 根文件使用 GIMDEV1CE GIMFileHeader 根文件使用 GIMDevieeTypeDeseription 根文件使用 GIMStaticAttributeSet 设备类型,组件类型使用 GIMProcessAttributeSet 设备类型、组件类型使用 GIMConfigurationAttributeSet 设备类型,组件类型使用 GIMSetInfoType 每一个属性集或者设备集都会使用 GIMRefencedAttributeSetList 属性集,设备类型,设备类型使用 GIMReferencedComponentList 设备类型、设备集类型使用 属性集,设备类型,设备类型,设备集类型使用 10 GMRdfenedlno 11 GIMAttributeList 通用代表属性列表 代表一个属性 12 GIMAttribute 13 GIMMethodType 代表方法 代表方法集 l4 GIMMethodSetType 15 GIMComponentsSetType 代表组件集 16 AttributeID 属性元素 17 属性元素 AttributeName 18 AttributeAccess 属性元素 9 属性元素 AttributeDatatype 20 AttributeValue 属性元素 属性元素 21 AttrnibuteEngineeringUnits 22 Attributel.owlinmitValue 属性元素 属性元素 23 AttributelHighlimitValue 7.1.3制造装备描述文件头信息描述 文件头(FileHeader)包含的信息如表15所示
17
GB/T40209一2021 表15文件头描述信息 序号 类别 含义 类型 说明 文件版本号 一般以数字代表 Version STRING STRING 修订版本号 一般以数字代表 Revision STRING 创建者 创建者可以是人员或公司 Creator CreatTinme 创建时间 STRING 应包含年月日时分秒 L.astModifiedPerson 最后修改者 STRING 修改者可以是人员或公司 LastModifyTime 修改时间 STRING 应包含年月日时分秒 GIMFileHeader) Version》GB/T40209一2021 /GIMMONTH) GIMDAY>/GIMwEEK /GIMDATE) GIMDATE为标签,GIMAYEAR.GIMMoNTH.GIMDAY.GIMwEEK代表是年、月、日、星期的 数据
7.2.3时间类型描述 时间类型描述如下 GIMTIME% GIMHOUR》《/GIMHOUR》 GIMMINUTER》〈/GIMMINUTER GIMSECOND>《/GIMSECONDy 19
GB/T40209一2021 GIMMS>/GIMMS) /GIMTIME GIMTIME为标签,GIMHOUR.GIMMINUTER.GIMSEcONDGIMMS代表是时,分、秒、毫秒 的数据
7.2.4时间戳类型描述 时间戳类型描如下: GIMTIMESTAMP GIMDATE GIMYEAR》/GIMYEAR》 GIMMONTH>/GIMMONTH GIMDAY〈/GIMDAY GIMWEEK》/GIMWEEK s《GIMDATE》 (GIMTIME》 GIMHOUR/GIMHOUR (GIMMINUTER)》GIMMINUTER (GIMSEcOND)>《/GIMSEcOND (GIMMS》/GIMValue' /G;IMValueList) /GIMAray 20
GB/T40209一2021 7.3属性类型描述 属性类型(AttributeType)的描述方法如下
(GIMAttributey (GIMAttributeID>/GIMAttributelD) AttributeL.ocalName>《/AttributeL.ocalIName) AttributeEnglishName》/AttributeEnglishName GIMAttributeDes》(/GIMAttributeAccess》 GIMAttributeDataType/GIMAttributeDataType> GIMAttributeValue>/GIMAttributeValue (GIMAttributeEngineeringUnits》/GIMAttributeEngineeringUnits) (GIMAttributelowlimitValue》/GIMAttributelowlimitValue (GIMAttributeHighLimitValue》《/GIMAttributeHighLimitValue /GIMAttribute 注;GIMAttrbuteValue属性的值根据其数据类型进行表示,普通数据类型直接填写即可,如果是其他类型可参见 7.1的表示
7.4集合信息类型描述 集合信息类型(SetinfoType)的描述方法如下
(GIMSetInloType SetInfoName》/SetInfoName》 (SetlnfolD《/SellnfolD) SetlnfoDes》/SetlnfoDes /GIMSetInfoType' 7.5引用类型描述 引用类型描述(ReferencedType)表述的是一种关联关系,考虑到可互相引用不同的XML文件和 引用多个的能力,其Xml文件描述方法如下
GB/T40209一2021 录 附 B 资料性附录) 基于oPCUA的制造装备集成信息模型的使用方法 B.1概述 本标准虽然定义了制造装备信息模型建模的规则、方法以及制造装备信息模型的描述文件,为了实 现制造装备与信息系统的集成,还需要结合特定的技术,以OPCUA技术作为本标准制定的制造装备 信息模型实现载体,能够实现快速高效的集成方案
本附录以一个数控机床集成到MES系统来说明制造装备信息模型的使用方法 B.2总体思路 以数控机床为对象,OPCUA与信息模型结合的总体思路如图B.1所示,基本步骤如下 按照建模规则构建数控机床信息模型 a b 输出数控机床信息模型XML描述文件 以数控机床信息模型XML描述文件为输人,信息模型加载器对其解析自动生成OPCUA服 务器 d 生成的OPCUA服务器可被MES等系统访问
云平台 OPCUA oPcUAoPc ProNy 驱动相关获取数据 启动Seer oPcUASener 信息建模 信息模型 信息模型 加载器 编辑器 导入输出的XML文件 图B.1基于信息模型与oPCUA技术结合总体思路 26
制造装备集成信息模型通用建模规则GB/T40209-2021详解
GB/T40209-2021《制造装备集成信息模型通用建模规则》标准，是我国制造装备领域的重要标准之一。它为制造装备的集成信息模型提供了通用的建模规则和方法，促进了不同制造装备之间的信息交换和共享，提高了生产效率和质量。
那么什么是制造装备集成信息模型呢？简单来说，它是指对制造装备进行描述和管理的信息模型，包括制造装备的结构、性能、参数等信息。而通用建模规则则是指对这种信息模型进行标准化、规范化描述的规则和方法。
据了解，GB/T40209-2021标准从实际应用场景出发，对制造装备集成信息模型的建模进行了全面规范。它将建模过程分为四个阶段：需求分析、模型设计、模型实现和模型应用，并对每个阶段的具体内容进行了详细说明。
此外，该标准还考虑到了不同制造装备之间信息交换的问题，引入了一个通用的信息交换模型，可以使得不同制造装备之间信息交换更加方便、高效。
GB/T40209-2021标准的发布，对于我国制造装备领域的信息化建设起到了重要的推动作用。它为各企业提供了一个统一的建模方法和规则，促进了信息共享和协同，有助于提高制造装备的生产效率和品质。
总之，GB/T40209-2021标准的发布，是我国制造装备领域标准化工作的一个重要成果。相信在该标准的指导下，制造装备集成信息模型的建模和应用将更加规范、高效。
