机械电气设备开放式数控系统第6部分：网络接口与通信协议

机械电气设备开放式数控系统第6部分：网络接口与通信协议

国家标准 GB/T18759.6一2016 机械电气设备开放式数控系统 第6部分:网络接口与通信协议 Electriealeqwipmentofmachines一Opennumericalcontrolsystemmm Part6.Networkinterfaceamdcommumieationprteol 2016-04-25发布 2016-11-01实施 中毕人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布 中 国国家标准化管厘委员会国家标准
GB/T18759.6一2016 图B.1数控机床结构 图c.1网络接口信息安全 22 图C.2信息安全应用示例(RSA加密技术) 23 表1设备元素 表2控制器包含的数据项 表3进给轴包含的数据项 表4！机床部件主要数据项 表5传感器主要数据项 表6安全门主要数据项 表7信息快照请求参数说明 lC 表8信息查询请求参数说明 12 表9设备描述文件头信息说明 13 表10数据流文件头说明 14 表11错误文件头说明 15 表A.1机床数控系统信息模型中的参考数据项 I
GB/T18759.6一2016 前 言 GB/T18759《机械电气设备开放式数控系统》分为如下几个部分: -第1部分:总则 -第2部分体系结构; 第3部分:总线接口与通信协议 第4部分;硬件平台; 第5部分:软件平台; 第6部分:网络接口与通信协议; 第7部分;通用技术条件; 第8部分;试验与验收 本部分为GB/T18759的第6部分 本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草 本部分由机械工业联合会提出 本部分由全国工业机械电气系统标准化技术委员会(SAC/TC231)归口 本部分负责起草单位:沈阳高精数控技术有限公司国家机床质量监督检验中心 本部分参加起草单位;科学院沈阳计算技术研究所有限公司、广州数控设备有限公司、北京凯 恩帝数控技术有限责任公司、北京航天数控系统有限公司、大连光洋科技工程有限公司、武汉华中数控 股份有限公司、上海交通大学北京航空航天大学,山东大学,浙江大学,沈阳机床(集团)有限责任公司、 浙江凯达机床股份有限公司、北京易能立方科技有限公司 本部分主要起草人:于东、黄祖广、胡毅、尹震宇胡天亮、杨洪丽、王健、杜瑞芳、陈虎、薛瑞娟、王萌、 王宇哈 业
GB/T18759.6一2016 机械电气设备开放式数控系统 第6部分:网络接口与通信协议 范围 GB/T18759的本部分规定了机械电气设备开放式数控系统中网络接口和通信协议规范,为开放 式数控系统网络接口与通信协议的分析、设计及实现提供参考框架,满足机械电气设备数控系统开放及 互操作要求 本部分适用于金属切削机床,锻压机床、特种加工机床等工业机械设备用的开放式数控系统 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/T18759.1一2002机械电气设备开放式数控系统第1部分;总则 GB/T18759.2一2006机械电气设备开放式数控系统第2部分;体系结构 术语、定义,符号及缩略语 3.1术语和定义 下列术语和定义适用于本文件 3.1.1 开放式数控系统opennumeriealcontrolONC) system 应用软件构筑于遵循公开性、可扩展性,兼容性原则的系统平台之上的数控系统使应用软件具备 可移植性、可操作性和人机界面的一致性 [GB/T18759.1一2002,定义3.1] 3.1.2 信息模型informatonmodel 网络接口中数据信息的表示方法,包括信息类型和组织方式 3.1.3 数据项dataitem 信息模型的基本单元,用以描述信息模型中设备,组件或子组件的信息 3.1.4 组件 commponent 信息模型中的一个抽象类型,表述设备的物理和逻辑关系 3.1.5 结构查询probe 应用端用来获取设备描述文件
GB/T18759.6一2016 3.1.6 信息快照current 应用端用来获取设备在指定时间点状态信息 3.1.7 信息查询enquire 应用端用来获取设备在指定时间段状态信息 3.1.8 超文本传输协议 hypertexttransportprotocol;IHTP 种详细规定了浏览器和万维网服务器之间互相通信的规则,通过因特网传送万维网文档的数据 传送协议 [[GB/T187922002,定义3.19 3.1.9 可扩展标记语言extensiblemarkuplanguage;XML 标准通用标记语言的子集,用于标记电子文件,使其具有结构性的标记语言,可用来标记数据、定义 数据类型,是一种允许用户对自己的标记语言进行定义的源语言 [GB/T18793一2002,定义3.8刚 3.1.10 XML结构XMLschema 描述可扩展标记语言文档结构的文件 [GB/T18793一2002,定义3.20] 3.1.11 XMI文档XLdneument xMI结构的一个实例,仅有一个XMI根元素,并且与XMLschema一致 [GB/T187932002,定义3.5 3.2符号及缩略语 NC 数控系统 NumericalControlSystemm ONCOpenNumerical ControlSysterm 开放式数控系统 DNC DistributedNumericalControl 分布式数控 XML ExtensibleMarkupLanguage 可扩展标记语言 t-Tr HTTP rTex ransportProtocol 超文本传输协议 Hyper 基本要求 4.1 概述 开放式数控系统(ONC)网络接口与通信协议是用于开放式数控系统及相关设备的信息集成,分布 式网络管理及远程操作的通信接口与协议 为满是开放性,可幕性和安全性等要求,本部分提出的阿络 接口与通信协议以TCP/IP为基础,由数据采集层,数据处理层,应用服务层组成 为了兼顾现有国际、 国家标准或者事实标准,满足数控系统开放要求,本部分只对网络接口与通信协议进行规范 本部分在开放式数控系统基本结构的基础上(见GB/T18759.1一2002及GB/T18759.2一2006). 对开放式数控系统网络接口基本体系结构,以及所包含的信息模型,通信协议等加以规范,并在附录中 给出相关应用示例,但并不对数控装置,部件、驱动器及1/0等设备,以及第三方用户软件的具体实现 作具体规定,以满足开放性设计要求;此外,本部分不对操作系统和通信系统作具体规定.凡是采用符合
GB/T18759.6一2016 国际标准、国家标准和事实标准的都被视为符合本部分的要求 4.2网络结构 开放式数控系统通过网络接口与通信协议实现设备的信息集成、网络管理与远程操作等,如图1所 示 其基本功能是将数控系统及相关部件等设备在运行过程中所产生的实时和非实时数据等信息,按 照信息模型和通信协议进行编码,变换为可在网络上传输的报文,并通过通信网络进行传输;同时将接 收到的远程操作命令发送给本地数控系统,以实现本地的远程操作 质量管理 没备监测 故障诊断 刀具管理 远程操作 信息集成 网络管理 远程操作 通信网络 网络接口 通信协议 一网络接口 -网络接口 NC 数控机床 及部件 床 图1ONC网络结构数控机床示例 为实现开放式数控系统网络化功能,数控系统的网络接口间需要通过通信网络建立连接,并通过通 信协议进行数据传输 通信网络为信息传递所经的媒介,其设备主要包括用于信号可靠传输的路由器 交换机,插头、插座、线缆及中继设备等;通信协议规定信息传输规则,主要包括连接方式、报文单元、报 文格式,发送和接收时序等 4.3网络要求 针对开放式数控系统要求,网络接口与通信协议应该满足如下要求 -开放性;网络接口与通信协议应具备开放性和可扩展性,以确保不同类型数控系统信息共享， 并适应信息集成的发展要求 -可靠性:网络应具有容错处理等机制,以支持可靠通信 -安全性;网络应支持安全通信,以防止信息的非法访问和使用等,参见附录C 4.4网络接口层次 网络接口以TCP/IP为基础,由数据采集层、数据处理层、应用服务层组成,如图2所示 数据采集层;实现本地数据的采集、存储以及针对远程操作命令的本地操作功能 以机床为例,采 集数据主要包括设备识别信息(如系统型号、版本号等设备特性(如最大行程、行程范围等),以及设备 运行数据如当前运行状态,运行模式等),数据采集功能主要通过数控系统自身提供,其具体实现本部 分不做具体规定;系统本地操作功能主要针对远程操作指令实现本地数控系统基本操作,包括工件程序 的管理、系统参数的管理以及系统基本操作等,本地操作功能主要通过数控系统自身提供,其具体实现 本部分不做具体规定 数据处理层:实现采集数据处理和远程操作处理功能 采集数据处理功能依照信息模型的定义,将 采集层所采集的信息进行打包,为应用服务层提供数据报文,实现数控系统的信息集成;远程操作处理 功能酒过对从远替作接口获得的命令进行解析,转换成本地数控系能操作接口的命令
GB/T18759.6一2016 结构查询请求 信息快照请求 信息查询请求 应用服务层 错误信息 数据写入请求 应答 应答 应答 通知 应答 数据处理层 信息模型 数据采集 数据存储 本地操作 数据采集层 图2网络接口层次 应用服务层;通过HTTP请求响应的机制处理相关数据,满足车间及更高级别的信息集成需求;同 时接收用户的远程操作命令,实现本地远程操作 信息模型 5.1概述 网络接口通过信息模型来描述不同类型的数控设备,该模型定义数据和数据源的关系,并描述数控 设备的结构信息 信息模型使用统一术语描述数控设备信息单元,数据项是信息模型的基本单元 机 床数控系统信息模型中的参考数据项示例参见附录A,设备描述与数据流文件示例参见附录B 信息模型定义部件的结构特征以及部件之间的逻辑关系,顶层向下依次为设备、组件和子组件,如 图3所示 通过不同的组合方式,适应不同的设备建模需求 机械电气设各 设备层 组件层 控制器 轴类型 机床部件 传感器 安全门 数据项 数据项 数据项 数据项 数据项 子组件层 加逃度传感器 进给辅 液压系统 数据项 数据项 数据项 角速度传感器 主轴 气动系统 数据项 数据项 数据项 压力传感器 冷却系统 效据项 数据项 摩擦力传感器 润滑系统 数据项 数据项 温度传感器 数据项 图3面向信息的机械电气设备结构模型
GB/T18759.6一2016 5.2数据项 数据项是信息模型中从设备、组件或者子组件中获取的信息单元 数据项一般包括数据项属性,数 据来源和数据约束,其模型如图4所示 数据项属性定义数据项编号、数据项名称、数据单位等 数据项属性 数据项编号 数据项名称 数据单位 采集方式 数据项 数揪来源 数掘约束 图4数据项模型 5.3设备 5.3.1设备模型 设备表示逻辑上相关的所有组件的集合,其模型如图5所示 没备属性 设备编号 设备名称 没备数据项 设备 设备描述 设备配置 设备组件 图5设备模型 5.3.2设备属性 设备的属性包含了设备编号,设备名称等信息 5.3.3设备元素 设备元素包括设备数据项,描述信息,配置信息及设备包含的组件信息等,见表1 设备应包括一 个可用性数据项,该数据项用于标识当前设备能否对外提供信息 5.4组件 5.4.1组件模型 组件将逻辑上相关的组件类型合并在一起,表示设备的构造特点和设备的功能特点 组件通过组
GB/T18759.6一2016 件实例进行表述,组件实例按照组件模型将相关的子组件和数据项进行组织,并具备独立功能 组件实 例一般包括控制装置、轴集,部件、传感器,安全门等 组件模型如图6所示 表1设备元素 设备元素 说明 设备描述 设备的描述信息 设备配置 设备的配置信息 设备组件 设备所包含的组件 设备数据项 设备可用的数据项 组件属性 组件编号 组件名称 组件数据项 组件 组件描述 组件配置 子组件 图6组件模型 5.4.2控制器 5.4.2.1控制器模型 控制器提供的信息包括设备运行状态和程序的执行情况等,其模型如图7所示 控制器属性 控制器编号 控制器名称 控制器数据项 控制器 控制器描述 控制器配置 控制器子组件 图7控制器模型
GB/T18759.6一2016 5.4.2.2控制器属性 控制器属性包含了控制器的编号和控制器名称 5.4.2.3控制器数据项 控制器的数据项用于描述当前控制模式、执行状态等状态信息 控制器包含的数据项见表2 表2控制器包含的数据项 数据项名称 说明 正在控制的轴 ACTIVE_AXES 正在执行的程序块 BLOCK 控制模式,包括，自动,手动,.MD1等 CONTROLLER_MODE 紧急制动器的状态 EMERGENCY_STOP 执行状态,包括准备、运行,急停等 EXECUTION MESSAGE 文本通知 正在执行的加工程序行号 LINE 正在使用的托盘编号 PALIET_ID 所有零件计数值 PART_COUNT_ALL 合格零件计数值 PART_COUNT_GO(OD 不合格零件计数值 PART_COUNT_BAD 正在加工的零件编号 PART_ID 控制轴当前坐标值 PATH_POSITION 正在执行的程序名 PROGRAM 正在使用的刀具编号 T0OL_ASSET_ID wORKHOLDINGID 正在使用的夹具编号 MOT(ON_PRO(GRAM 运动程序状态 L0GIC_PROGRAM PILC或逻辑状态 SYSTEM 操作系统状态 HARDwARE 硬件运行状态 通信失败标识 COMMUNICATIONS --- *-+*+ 5.4.3 轴 轴数据项用于描述进给轴、主轴的实际速度、编程速度等状态信息 进给轴包含的数据项见表3
GB/T18759.6一2016 表3进给轴包含的数据项 说明 数据项名称 AXISPEEDRATE_AUAL 轴实际进给速度 AXISs_FEEDRATE_COMMANDED 轴编程进给速度 AXIS_FEEDRATE_OVERRIDE 轴修调值 AXIS_TORQUE 轴扭矩值 轴实际坐标值 PATH_POSITlON_ACTUAL PATH_OsIToNcoMIMANDED 轴编程坐标值 PATHP(O)sIT(ONTARGET 轴目标位置值 DIRECTION 主轴方向 ROTARYVELOCITY_cOMMANDED 主轴编程速度值 ANGULAR_VEL0CITY 主轴实际速度值 ROTARY_VELOCITY_OVERRIDE 主轴修调值 硬件运行状态 HARDwARE 通信失败标识 cONUNCATONS 5.4.4机床部件 机床部件数据项用于描述设备液压系统、气动系统、润滑系统及冷却系统等状态信息 机床部件主 要数据项见表4 表4机床部件主要数据项 数据项名称 说明 RTRN 耗电量 EI ALENERGY FLLLEVEL. 充满程度 FLOw 流体流速 FREQUENCY 频次 LINEAR_FORCE 推/拉力 CONCENTRATION 混合比例 cONDUCTIVITY 材料的导热能力 HARDw. 硬件运行状态 'ARE cOMMUNcATIONs 通信失败标识 5.4.5传感器 传感器描述传感器的测量数据等信息 传感器主要数据项见表5
GB/T18759.6一2016 表5传感器主要数据项 说明 数据项名称 TEMPERATURE 温度值 PRESSURE 压力值 TILT 位移值 VEL.0CITY 速度值 交流电压值 VOLTAGE_AITERNATING voL.TAGE_DREcT 直流电压值 HARDwARE 硬件运行状态 cOMMUNIcATIONS 通信失败标识 # *++#+ 5.4.6安全门 安全门数据项用于描述设备防护门的状态信息 安全门主要数据项见表6 表6安全门主要数据项 数据项名称 说明 D00RSTATE 安全门启用状态 D(0OR_OPEN 安全门打开 D0OR_Cl0SE 安全门关闭 HARDwARE 硬件运行状态 COMMUNICATIONS 通信失败标识 通信协议 6.1概述 通信协议主要采用HTTP作为底层的通信协议,以请求/应答模式进行数据交互,可采用XMI进 行封装 应用端通过请求的形式与设备进行信息交互，主要包括结构查询请求,信息快照请求,信息查 诵请求和数据写人请求等 网络接口针对应用端请求提供相应的应答,主要包括设备擂述报文,数据流 报文、错误报文等 通信过程如图8所示 6.2 请求 6.2.1基本要求 请求以请求包的形式实现,通过结构查询请求查询网络接口提供的设备信息模型,通过信息快照请 求或信息查询请求查询设备达到数据项,通过数据写人请求执行相关远程操作
GB/T18759.6一2016 网络接口 应用端 结构查询消求 E 设备描述报文 头部 夜备描述 信息快照请求 GE 平S 数据流报文 我改 信息查询请求 Rnys 数据流报文 头部 数据流 数据写入请求 UT S 数据流报文: 头部 数据流 图8通信协议 6.2.2结构查询请求 结构查询请求查询设备描述报文,从描述文件可以获得设备结构信息模型和信息模型中的可用数 据项信息 6.2.3信息快照请求 信息快照请求查询设备指定时间点的数据项状态 信息快照请求的参数如表7所示 表7信息快照请求参数说明 参数 说明 Path 指定组件和数据项 At 指定查询的时间点 Count 查询的数据量 6.2.4信息查询请求 信息查询请求查询设备指定时间段的数据项状态 信息查询请求的参数如表8所示 l0
GB/T18759.6一2016 表8信息查询请求参数说明 参数 说明 Path 指定组件和数据项 lnterval 时间间隔 指定查询的时间段 Fromm 查询的数据量 Count 6.2.5数据写入请求 数据写人请求包含远程控制命令和相关参数,根据数据写人请求报文中的操作识别码,识别出远程 操作请求的类型,并通过本地操作接口实现相关操作 数据写人请求报文结构见图9 文件头属性 版本号 发送时间 报文文件头 发送者 操作识别码 安全信息 数据写入请求报文 值 操作命令 操作描述 操作参数列表 可选项 图9数据写入请求报文结构 远程操作功能一般包括数控系统加工程序管理、参数管理和系统基本操作等(如图10所示) 数控 系统加工程序管理包括程序的下载、上传及删除等;参数管理包括系统参数、补偿参数、刀具参数、用户 宏变量等参数的配置和修改等;基本操作包括数控系统加工任务的启动、暂停和急停等 远鞋操作命令解析 数控系统加工程序管理 数控系统参数管理 数控系统基本操作 加 加 加 加 补 用 机 户 床 急 ==--- 停 暂 上 停 奖 传 本地类作接口 图10远程操作功能 1l1
GB/T18759.6一2016 6.3应答 6.3.1基本要求 针对应用端请求提供对应的应答报文,应答报文包括设备描述报文、数据流报文,错误报文等 6.3.2设备描述报文 设备描述报文是网络接口针对结构查询请求所提供的响应报文,描述设备的结构信息和设备所能 提供的数据项信息(见图11) 文件头属性 版本号 生成时间 设备描述报文文件头 发送者 实例编号 拨冲区大小 设备描述报文 设备措述信息 控制器 轴类型 设备抽述 机床部件 传感器 安全门 图11设备描述报文结构 设备描述报文文件头包括版本号、生成时间、发送者,实例编号、缓冲区大小等,如下表所示 设备 描述报文内容包括控制器、轴、机床部件等设备的可用数据项信息 设备描述文件头信息说明如表9 所示 表9设备描述文件头信息说明 说明 名称 Version 版本号 CreationTime 生成时间 Sender 发送者 Instanceld 实例编号 BufferSize 缓冲区大小 6.3.3数据流报文 数据流报文是网络接口针对除结构查询请求之外所提供的响应报文,描述所获得的设备数据项 数据流报文结构见图12 数据流报文文件头包括版本号、生成时间、发送者,实例编号、最近一次数据流编号、下一次数据流 12
GB/T18759.6一2016 编号,起始数据流编号、缓冲区大小等属性,如表10所示 数据流报文内容包括所获取控制器、轴、机床 部件等设备的数据项信息 数据流文件头说明见表10 文件头属性 版本号 生成时间 发送者 实例编号 国来文形 最近编号 -编号 起始编号 缓冲区大小 数据流报文 数据流信息 控制然状态数据 抽组状态数据 数据流 机床部件状态数据 传感器状态数据 安全门状态数据 图12数据流报文结构 表10数据流文件头说明 名称 说明 版本号 Version CreationTime 生成时间 Sender 发送者 实例编号 Instanceld IastSegqence 最近一次数据流序号 NextSequence 下一次数据流序号 FirstSequence 起始数据流序号 缓冲区大小 BufferSize 6.3.4错误报文 错误报文描述网络接口处理请求过程中出现的错误信息 错误报文结构见图13 错误报文文件头包括版本号、生成时间、发送者,实例编号、缓冲区大小等 错误描述内容包括错误 标示及所产生的错误内容 错误文件头说明如表11所示 13
GB/T18759.6一2016 文件头属性 版本号 生成时间 错误报文文件头 发送者 实例编号 缓冲区大小 错误报文 错误措述信息 错误 错误描述 错集合 图13错误报文结构 表11错误文件头说明 名称 说明 Version 版本号 CreationTime 生成时间 发送者 Sender 实例编号 Instanceld BufferSize 缓冲区大小 14
GB/T18759.6一2016 附录 A 资料性附录 网络接口数据项 机床数控系统信息模型中的参考数据项见表A.1 表A.1机床数控系统信息模型中的参考数据项 数据项 描述 ACTIVE_AXES 正在控制的轴 BLOCK 正在执行的程序块 CONTROLLER_MODE 控制模式,包括:自动、手动,MDI等 ERGENcYsToP 紧急制动器的状态 E EXEcUTION 执行状态,包括;准备,运行,忽停等 MESSAGE 文本通知 lINE 正在执行的加工程序行号 PALLET_ID 正在使用的托盘编号 PART_COUNT_ALL 所有零件计数值 PARTCOUNT_GO(OD 合格零件计数值 PART_coUNT_BAD 下 合格零件计数值 PARTD 正在加工的零件编号 PATH_POosITIoN 控制轴当前坐标值 PR0GRAM 正在执行的程序名 TOOLASSET_ID 正在使用的刀具编号 WORKHOLDING_ID 正在使用的夹具编号 MOTlON_PRO(GRAM 运动程序状态 PlLC或逻辑状态 l(0GIC_PRO0GRAM sYSTEM 操作系统状态 AXIs_FEEDRATE_AcTUAL. 轴实际进给速度 AXISFEEDRATE_CcOMMANDED 轴编程进给速度 AXISFEEDRATE_OVERRIDE 轴修调值 AXIS_TORQUE 轴扭矩值 PATH_POSITION_ACTUAL 轴实际坐标值 PATH_PosIrIoN_coMIMANDED 轴编程坐标值 轴目标位置值 PATH_PosIIoN_TARGET DIRECTION 主轴方向 主轴编程速度值 RoTARY_VEL.ocITY_coMMANDED ANGULAR_VEI.0CITY 主轴实际速度值 15
GB/T18759.6一2016 表A.1(续 数据项 描述 ROTARY_VEL.0CITY_OVERRIDE 主轴修调值 ELECTRICAl_ENERGY 耗电量 LEVEL FllI 充满程度 FLow 流体流速 FREQUENCY 频次 LINEAR_FORCE 推/拉力 TEMPERATURE 温度值 PRESSURE 压力值 TlIT 位移值 VEL.OcIrY 速度值 voL.TAGE_AL.TERNATING 交流电压值 直流电压值 voL.TAGE_IRECT D(0ORSTATE 安全门启用状态 D0OR_OPEN 安全门打开 D(0(OR_CIOSE 安全门关闭 ACCUMULATED_TIME 累计时间 当前角位置 ANGLE_AcTUAL CLOcK_TIME 计时时间 LoAD 负载 MAss 材料总数 PH pH值 POwWER_FACTOR 功率因素 RESISTANCE 电阻值 流阻值 VISCOSITY DIREcTIoN_LINE:AR 直线运动方向 LINE_MAXIMUM 最大行号 LINEMINIMUM 最小行号 HARDwARE 硬件运行状态 COMMUNICATIONS 通信失败标识 l6
GB/T18759.6一2016 附 录B 资料性附录 设备描述与数据流文件 B.1设备描述 本应用示例主要是通过XML语言,描述机械电气设备中一个简单三轴数控机床的信息模型,数控 机床的结构信息如图B.1所示 数控机床 传感揣 控制器 轴集 进给轴 电压传憾器 X轴 速度 Y轴 Z址 主轴 C轴 图B.1数控机床结构 在本例中,数控机床的IP地址设置为10.151.172.201 下面是使用结构查询请求获取到的基于 XML的数控机床设备描述报文 所使用的结构查询请求报文:10.151.172.201/probe. HeaderbufferSize="130000”instanceId= creationTime="2013-11-13T02:31:40”sender="1ocal”version="1.2")//定义设备描述文 件头,提供协议相关的信息 Devices》 "HMC"y Deviceid="d1”uuid="HBM1”name= Description)3AxisMill《/Description》 DataItems》 "Ear" "avai1" "AAABmy" DataItemtype= category=" id=" /DataItens>)//定义了设备的名称和设备拥有的数据项 Components Axesid= name="base"》 Components Linearid="x”name="x" 《DataItems "0srrIoN" -"AcmUAL”id="x" GB/T18759.6一2016 coordinateSystem="MACHNE"八 "wIMEmR nativeUnits= /DataItems /Linear Linearid="y"name="y" DataItems "0srrIoN" "ACrUAL"id= "p" DataItemtype= subIype= name="Ye "MILLIMETBR" category="sAMPLE" Yact”units= "MACHINE"八 nativeUnits="MILLIMETER”"coordinateSystem= Data工tems /Linear Linearid="z”name="z" 《DataItems "P0sIrIoN”subType="ACrUAL"id="zp" DataItemtype= "sAMPLE”name="Zact”uunits="MILLIMETER" category= nativeUnits="MILLME'ER"coordinateSystem="MACHINE"八 /DataItems /Linear》 《Rota aryid=" ”name="c") 《DataItems "SAMPLE" "ROY_VEI0cIT”id="cspd"category= (DataItemtyPpe= "Sspeed"subType "ACTUAL”units="REvOLUrION/MINUTE" name nativeUnits="REVvOLUION/MINUE" DataItemtype "ROTARYVEL0CITY”"id="cso”category="SAMPLE" name="Sovr”subType "OVERRIDE"units="PERCENT" nativeUnits="PRCENr" 《Datatempe Te="ROARODE”id="rf"category="VNr”name="rfunc" Constraints》 /定义轴,包括三个进给轴和一个主轴,进给轴包含一个位置数据项,主轴包含 个速度数据项、一个负载数据项和一个选择状态数据项 (Control1lerid="cont”name="control1er"y Components (Pathid="path”name="path" (DataItems 《DataItemtype="PR0GRAM”id="pgm”category="EvENr”name="program" 18
GB/T18759.6一2016 DataItemtype="BL0CK”id="blk"category="EVENr”name="block"八 DtaItentpe="p还RaE”id="pf"categpory="sE”name="act" EooT/MMmE”aabrype="AcUAL units="ETER(/scoo" nativeUnits= "OR" coordinateSystem5 "PAHFEEDRAE 'sAMPLE"name= E" id= "Forr" "pfo"category= (DataItemtype units="ERCENr"nativeUnits "oVERRrD"八 PBRCENT”subType "sAMPLE"name="Pr Data工tem P0SIION" type Ppos" pp”category= units="MILLIMEER"nativeUnits 'MILLIMTER"coordinateSvstem="ORK"八 "EBXRcUrroN"id "EVENr”name="execution" DataItemtype exec”category "cONIROLLRMODE" "vVEr"name="mode"八 (DataItemtype- "cm”category= /DataItems /Path /Components》 /Control1ler>//定义控制器,控制器包含有程序数据项、程序块数据项,进给速度数据 项、位置数据项、执行状态数据项和控制模式数据项 Sensorid= "s 3ensor"name="sensor" " Configuration》 SensorConfiguration》 〈irmwareVersion)2.02(/FirmwareVersion CalbrationDate)2012-05-16(/CalibrationDate》 NextCalibrationDate)2014-05-16(/NextCalibrationDate》 CalibrationInitials)S(/CalibrationInitials Channels Channelnumber= name="A/D:1"》 Description)A/DWithThermister(/Description Channel》 Channels》 //SensorConfiguration Configuration (DataItems 八 DataItemcategory="CONDITION”id="senvc"type="vOLTAGE" DataItemcategory="SAMPLE”id="senv”type="VEL0CITY" units="vOLT”subType="DIRECT" /DataItems》 /Sensor>)/定义传感器,传感器包含电压数据项和速度数据项 《/Components》 /Device /Devices》 B.2数据流 在本例中,数控机床的IP地址设置为10.151.172.202 下面是使用信息快照请求获取到的基于 XMI的数据流报文 所使用的信息快照查询请求报文:10.151.172.202/eurrent 19
GB/T18759.6一2016 Headerbuffersize="130000”instanceId=""lastSeqence="100" ="1" nextsequence="100"creationTime="2013-11-13T08:00:00”firstsequence= sender="localhost”version="1.1")//当前报文的创建时间;2013-11-1308:00:00 (Streams (DeviceStream Componentstreamcomponent="1 "y" componentId="y") inear”name= Samples "ACrUAL" "" name="Yact”subType= Posi sitiondata工temId= sequence="23" "2013-11-13r08:00:00")213.1232( Position timestamp= //Y轴当前位置;213.1232 7/Samples 《Events Alarmcode="CRASH"”dataItemId="a1"name="alarm"nativeCode="121" "CRITICAL”state="ACrIVE" sequence="12313”severity= timestamp="2013-11-13m08:00:00")Somethingbadhappened/Alarm) 》//安全门状态;关闭 /Events /ComponentStream' 《/DeviceStream》 /Streams》 21
GB/T18759.6一2016 附 录c 资料性附录 网络接口安全规范 C.1概述 网络接口与通信协议安全主要包括报文信息的完整、保密性和真实性,可通过报文加密,动态cRc 校验、序列编号等信息安全措施实现,如图c.1所示(应用示例如图c.2所示),可参照GB28526-2012 和1EC62443:2010. 网络传输 信息安全 信息安全 曾通报文 安全报文 安全报文 普通报文 措施 措施 图C.1网络接口信息安全 C.2信息保密性 信息保密性要求信息不被未授权的第三方解读 实现信息的保密性，一方面可通过有效隔离和物 理屏蔽等方法保护报文信息不被泄露;另一方面可通过密钥方式等软件方法,用加密算法对信息进行加 密传输,即使加密后信息泄露,也会因为没有密钥而无法解读 C.3信息完整性 信息完整性要求信息在传输过醒中不被蓄意修改和破坏,可通过动态CRc校验.数据流序列号等 措施实现 C.4信息真实性 信息真实性要求信息不被未授权的用户访问和操作,可通过数字签名等措庖实现 信息安全应用 示例如图c.2所示 22
GB/T18759.6一2016 应用端 NC NC端 公 湖 SHA1算法 钥 安全呛希 安全哈希值 这 加密报文1 原报文 密报文 原始报文 安全哈希仙 SHIAi算法 应 SHA1算法 安全哈希值由 安全哈希值 网络传输 加密报文+按收报文 传输报文T 加密报文n 原始报文 原始报文 SHA1算法 图c.2信息安全应用示例RSA加密技术 23
GB/T18759.6一2016 参 考 文 献 [1]GB/T9387.1一1998信息技术开放系统互连基本参考模型第1部分基本模型 [2]GB/T112一208信息技术开放系统互连系统管理综述 [3]GB/T18759.32009机械电气设备开放式数控系统第3部分:总线接口与通信协议 [国GB/T18792一2002信息技术文件描述和处理语言超文本置标语(HTML [5]GB/T187932002信息技术可扩展置标语言(XML [6]GB/T19903.10一2006工业自动化系统与集成物理设备控制计算机数值控制器用的 数据模型第10部分;通用工艺数据 24