ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ

СТАНДАРТ

РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

Системы промышленной автоматизации и интеграция

ПРИКЛАДНАЯ ИНТЕГРАЦИОННАЯ СРЕДА ОТКРЫТЫХ СИСТЕМ

Часть 1

Общее эталонное описание

ISO 15745-1:2003

Industrial automation systems and integration — Open systems application integration framework — Part 1: Generic reference description

(IDT)

Издание официальное

Москва

Стандартинформ

2015

Предисловие

1    ПОДГОТОВЛЕН ООО «НИИ экономики связи и информатики «Интерэкомс» (ООО «НИИ «Интер-экомс») на основе собственного аутентичного перевода на русский язык стандарта, указанного в пункте 4

2    ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК100 «Стратегический и инновационный менеджмент»

3    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 26 ноября 2014 г. № 1870-ст

4    Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 15745-1:2003 «Системы промышленной автоматизации и интеграция. Прикладная интеграционная среда открытых систем. Часть 1. Общее эталонное описание (ISO 15745-1:2003 «Industrial automation systems and integration — Open systems application integration framework — Part 1: Generic reference description»).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА.

В текст настоящего стандарта включено дополнение ИСО 15745-1:2003/Amd. 1:2007

5    ВЗАМЕН ГОСТР ИСО 15745-1-2010

Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0-2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

© Стандартинформ, 2015

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

	ю -'3- !"■ Ю О о 5 а>
-*- - порядок выполнения действий; ----> - поток информации Рисунок 2 — Разработка профилей на основе ИСО 15745

5.2.2 Интеграционные модели

Разработчик AIP создает три интеграционные модели (процессов, обмена информации и ресурсов), являющиеся формальным представлением требований к интеграции, включенных в спецификацию прикладных систем. Каждая прикладная система может иметь собственную спецификацию, но разработчик AIP может выбрать, какая интеграционная модель наиболее подходит для конкретной прикладной системы или может быть использована для группы аналогичных прикладных систем.

Каждая интеграционная модель состоит из классов взаимодействующих объектов. Отношения (ассоциативные, иерархические) между этими абстракциями обеспечивают полное представление требований к прикладной системе. Каждая интеграционная модель разрабатывается с использованием набора визуальных представлений (то есть диаграмм UML согласно приложению А) классов и объектов и их статических и динамических отношений.

Интеграционная модель процессов определяет способы управления, материалы и потоки информации в прикладной системе, а также устанавливает требования как к ресурсам, так и к обмениваемой информации.

Интеграционная модель обмена информацией определяет информацию, которой обмениваются ресурсы.

Интеграционная модель ресурсов определяет ресурсы, включенные в моделируемый процесс, и интерфейсы между ними. Отдельные интеграционные модели устанавливаются для каждого типа ресурсов (приборы, коммуникационная сеть, оборудование, человек и материалы).

6

ГОСТ Р ИСО 15745-1-2014

5.2.3 Профили

Интеграционные модели идентифицируют интерфейсы, необходимые для поддержки требований к прикладным системам — профиль является точным представлением конкретного интерфейса. Профили могут быть представлены в краткой форме в виде ссылок на выбранные опции, идентифицированные в базовых спецификациях, что позволяет не приводить полное описание, содержащееся в базовых спецификациях. Профили являются документами XML, разработанными с использованием шаблонов профилей (см. 7.1), которые являются схемами XML (REC-xmlschema-1-20010502 и REC-xmlschema-2-20010502) (см. 7.2.6).

AIP является единственной спецификацией, рассматривающей группу профилей (профили процессов, профили обмена информацией, профили ресурсов, а также другие AIP), представляющие собой эталонные части базовых спецификаций, которые сами могут быть профилями.

Профиль процессов представляет собой запись «конечного» состояния процесса, определяемого интеграционной моделью процессов, и содержит «конечную» информацию и/или ссылки на базовые спецификации, содержащие «конечную» информацию.

Профиль обмена информацией представляет собой запись «конечного» состояния обмена информацией, определяемого интеграционной моделью обмена информацией и содержит «конечную» информацию и/или ссылки на базовые спецификации, содержащие «конечную» информацию.

Профили ресурсов (приборы, коммуникационная сеть, оборудование, люди и материалы), устанавливающие требования к интерфейсам между ресурсами, могут быть получены из интеграционной модели ресурсов (см. «Требования к профилям» на рисунке 2). Профили для имеющихся ресурсов разрабатывают на основе соответствующих спецификаций ресурсов (см. «Профили имеющихся ресурсов» на рисунке 2). Сравнение этих профилей ресурсов (оба — в формате XML) позволяет разработчику AIP обеспечить соответствие каждого конкретного ресурса требованиям к интегрированию прикладных систем.

6 Типы интеграционных моделей

6.1    Интеграционная модель процессов

Интеграционная модель процессов определяет способы управления, материалы и потоки информации в прикладной системе, а также функции, этапы и действия при установке и работе данной прикладной системы.

Разработчик AIP должен создавать интеграционную модель процессов с использованием UML (см. приложение А). Обычно используемыми диаграммами UML являются диаграммы прецедентов, определяющие актеров, прецеденты и границу прикладной системы, диаграммы действий, определяющие поток процессов, диаграммы классов, определяющие существующие классы и отношения между ними, а также диаграммы последовательностей, определяющие взаимодействия процессов в установленной временной последовательности.

6.2    Интеграционная модель обмена информацией

Интеграционная модель обмена информацией определяет информацию, которой должны обмениваться ресурсы, вовлеченные в моделируемый процесс.

Такая информация обычно содержит:

-    информацию о процессе (например, наборы команд, геометрические данные, графики или другие параметры процесса, необходимые для выполнения приложения);

-    информацию о состоянии (например, отказы, отчеты о состоянии оборудования, предупреждения и информацию о качестве);

-    информацию по управлению (например, команды и запросы по обслуживанию), идентифицирующую источник, адрес назначения и тип информации.

Разработчик AIP должен создавать интеграционную модель обмена информацией с использованием UML (см. приложение А). Обычно используемыми диаграммами UML являются диаграммы классов, определяющие существующие классы и отношения между ними, диаграммы сотрудничества, определяющие информацию, обмен которой происходит между разными объектами, а также диаграммы последовательностей действий, определяющие информацию, обмен которой происходит в установленной временной последовательности.

6.3 Интеграционная модель ресурсов

6.3.1    Общие положения

Интеграционная модель ресурсов определяет приборы, коммуникационную сеть, оборудование, людей и материалы, вовлеченные в моделируемый процесс. Интеграционная модель ресурсов также идентифицирует основные интерфейсы между этими ресурсами, что позволяет им взаимодействовать и обеспечивать необходимые функции и услуги для поддержки автоматизации и управления процессом.

Разработчик AIP должен создавать интеграционную модель ресурсов с использованием UML (см. приложение А). Обычно используемыми диаграммами UML являются диаграммы классов, определяющие существующие классы и отношения между ними, диаграммы сотрудничества, определяющие взаимодействия между разными ресурсами, а также диаграммы развертывания, определяющие конфигурацию аппаратных средств приборов и оборудования, программных объектов, принадлежащих к аппаратным средствам, а также людей, взаимодействующих с оборудованием и программным обеспечением.

Интеграционная модель ресурсов впоследствии может быть детализирована с помощью интеграционных моделей для описания каждого типа ресурсов. Интерфейсы, указанные в каждой интеграционной модели, определяют профиль, связанный с каждой моделью.

6.3.2    Модель интеграции устройств

Модель интеграции устройств определяет характеристики устройств, необходимые для выполнения требований к прикладным системам, которые установлены в интеграционной модели процессов и интеграционной модели обмена информацией, такие как:

-    функцию(и), выполняемую(ые) прибором;

-    входные и выходные данные, которыми обмениваются с устройством;

-    параметры конфигурации и переменные рабочего цикла, сохраняемые прибором.

Разработчик AIP должен создавать интеграционную модель коммуникационных сетей с использованием UML (см. приложение А). Обычно используемыми диаграммами UML являются диаграммы классов, определяющие существующие классы и отношения между ними, и диаграммы сотрудничества, определяющие транзакции между объектами.

6.3.3    Интеграционная модель коммуникационных сетей

Интеграционная модель коммуникационных сетей определяет характеристики сетей, необходимые для выполнения требований к прикладным системам и установленные в интеграционной модели процессов и интеграционной модели обмена информацией, например:

-    топологию, передающие среды, число узлов;

-    типы транзакции;

-    пропускную способность.

Разработчик AIP должен создавать интеграционную модель коммуникационных сетей с использованием UML (см. приложение А). Обычно используемыми диаграммами UML являются диаграммы классов, определяющие существующие классы и отношения между ними, и диаграммы сотрудничества, определяющие транзакции между объектами.

6.3.4    Интеграционная модель оборудования

Интеграционная модель оборудования описывает характеристики оборудования, необходимые для выполнения требований к прикладным системам, установленных в интеграционной модели процессов и интеграционной модели обмена информацией, такие как:

-    скорость конвейера;

-    вместимость резервуара;

-    скорость подачи насоса.

Разработчик AIP должен создавать интеграционную модель коммуникационных сетей с использованием UML (см. приложение А). Обычно используемыми диаграммами UML являются диаграммы классов, определяющие существующие классы и отношения между ними, и диаграммы сотрудничества, определяющие транзакции между объектами.

6.3.5    Интеграционная модель людей

Интеграционная модель людей описывает характеристики персонала, необходимые для выполнения требований к прикладным системам, установленных в интеграционной модели процессов и интеграционной модели обмена информацией, такие как:

-    уровень ответственности;

-    уровень компетентности;

-    работоспособность.

ГОСТ Р ИСО 15745-1-2014

Разработчик AIP должен создавать интеграционную модель людей с использованием UML (см. приложение А). Обычно используемыми диаграммами UML являются диаграммы классов, определяющие существующие классы и отношения между ними, диаграммы сотрудничества, определяющие взаимодействия между людьми и другими объектами, а также диаграммы очередности действий, определяющие взаимодействия между людьми в установленной временной последовательности.

6.3.6 Интеграционная модель материалов

Интеграционная модель материалов определяет характеристики материалов, необходимые для выполнения требований к прикладным системам, установленных в интеграционной модели процессов и интеграционной модели обмена информацией, такие как:

-    физические характеристики (размеры, масса, плотность и т. д.);

-    характеристики хранения (срокхранения, температура и относительная влажность воздуха при хранении и т. д.);

-    характеристики обработки (твердость, формуемость, вязкость и т. д.).

Разработчик AIP должен создавать интеграционную модель материалов с использованием ULM (см. приложение А). Обычно используемыми диаграммами UML являются диаграммы классов, определяющие существующие классы материалов и отношения между ними, диаграммы сотрудничества, определяющие взаимодействия между материалами и другими объектами, а также диаграммы кооперации, определяющие взаимодействия между материалами и другими объектами в установленной временной последовательности.

7 Шаблоны и типы профилей

7.1 Взаимосвязи шаблонов профилей

Общие шаблоны профилей являются подклассами основного шаблона профилей и имеют характеристики, аналогичные характеристикам основного шаблона профилей (см. рисунок 3).

Рисунок 3 — Диаграмма классов основного/общего шаблонов профилей

В ИСО 15745-2 и ИСО 15745-4 установлены специальные технологические шаблоны профилей коммуникационных сетей и коммуникационные аспекты шаблонов профилей устройств, основанные на особых технологиях полевых (производственных) шин. Эти технологические шаблоны профилей имеют структуру, аналогичную структуре общего шаблона профилей коммуникационных сетей, установленной в 7.3.4.3, а также структуре общего шаблона профилей устройств, установленной в 7.3.4.2 соответственно (см. рисунок4).

9

Общий шаблон профилей коммуникационных сетей

Г

Технологический специальный шаблон профилей коммуникационных сетей

Рисунок 4 — Диаграмма классов общего/технологического специального шаблона профилей

В случае необходимости разработчики AIP могут:

-    создавать собственные шаблоны профилей, принадлежащие к одному из классов общих шаблонов профилей, указанных на рисунке 3;

-    создавать собственные шаблоны профилей, принадлежащие к одному из классов технологических специальных шаблонов профилей, указанных на рисунке 4 и определенных в ИСО 15745-2 и ИСО 15745-4;

-    использовать существующие шаблоны профилей, созданные другими разработчиками AIP, относящиеся к одному из классов общих шаблонов профилей, указанных на рисунке 3;

-    использовать существующие шаблоны профилей, созданные другими разработчиками AIP, относящиеся к одному из классов технологических специальных шаблонов профилей, указанных на рисунке4 и определенных в ИСО 15745-2 и ИСО 15745-4.

При создании шаблонов профилей разработчики AIP могут дополнять информацию, полученную из соответствующих общих или технологических специальных шаблонов профилей, не изменяя и не удаляя весь объем информации. Разработчики AIP создают профили путем добавления специальной информации по профилям в шаблоны профилей.

7.2 Основной шаблон профилей

7.2.1 Структура

Основной шаблон профилей состоит из раздела заголовка, раздела тела и дополнительной сигнатуры целостности (см. рисунок 5).

7.2.2 Раздел заголовка

Раздел заголовка содержит атрибуты, указанные в таблице 1. Значения атрибутов должны быть определены разработчиком AIP при создании профилей с использованием шаблонов профилей на основе общего шаблона профилей.

Таблица 1 — Атрибуты заголовка основного шаблона профилей

Атрибут Описание Profileldentification Идентификация профиля. Тип данных XML: строка. Пример: АВС-123-ХХ ProfileRevision Модификация профиля. Тип данных XML: строка. Пример: 2.34 ProfileName Описательное имя профиля. Тип данных XML: строка. Пример: AIP Material Handling ProfileSource Идентификация разработчика AIP. Тип данных XML: строка. Пример: Profiles'R'Us ProfileDate Дата выпуска данной модификации профиля в формате CCYY-MM-DD. Это поле является дополнительным. Тип данных XML: дата. Пример: 2002-10-25 Additionallnformation Положение диаграмм/дополнительной информации для профиля. Это поле является дополнительным. Тип данных XML: anyLIRI. Пример: http://www.profilesrus.net IS015745Part Часть ИСО 15745, которой соответствует профиль. Тип данных XML: положительное целое число. Пример: 1 (ИСО 15745-1) ProfileTechnology Наименование ссылочной технологии в соответствии с ИСО 15745 (см. IS015745 Part field). Тип данных XML: строка. Наименование каждой технологии, установленное в соответствии с ИСО 15745. Если технология ИСО 15745 неприменима, то следует использовать значение “None”. Пример: None ProfileClassID Идентификация класса профилей. Тип данных XML: ProfileClasslD_DataType (основанный на «строке») — см. рисунок 6. Общезначимые классы профилей: AIP Процесс Обмен информацией Ресурс Прибор Коммуникационная сеть Оборудование Человек Материал Пример: AIP ISOI 5745Reference Идентифицирует часть ИСО 15745 (см. IS015745Part) вместе с ее изданием (см. ISOI 5745Edition) и технологию профилей (см. ProfileTechnology). Тип данных XML: IS015745Reference_DataType — см. рисунок 6. Многократные ссылки разрешаются, например, относительно прибора с несколькими коммуникационными интерфейсами IS015745Edition Издание ссылочной части ИСО 15745. Тип данных XML positivelnteger (положительное целое число) Первая цифра указывает издание, а вторая — изменение (если оно имеется): пример 1: 1 (указывающее 1-е издание, изменение отсутствует); пример 2: 11 ((указывающее 1-е издание, 1-е изменение); пример 3: 42 (указывающее 4-е издание, 2-е изменение)

Продолжение таблицы 1

Атрибут Описание lASInterfaceType Тип интерфейса IAS. Тип данных XML: IASInterfaceType_DataType (основанный на «строке») — см. рисунокб. Это поле является дополнительным. Общезначимые IAS типы интерфейсов перечислены ниже и описаны в приложении В. Разрешается любая комбинация интерфейсов, перечисленных ниже: a)    типы интерфейсов IAS, определенные в ИСО/МЭК/ТР 14252 (см. В.1): CSI интерфейс коммуникационных услуг; HCI интерфейс человек — компьютер; ISI интерфейс информационных услуг; API интерфейс прикладных программ; b)    типы интерфейсов IAS, определенные в ИСО 15745 (см. В.2): CMI интерфейс управления конфигурацией; ESI интерфейс технической поддержки; FSI интерфейс обслуживания оборудования; MTI интерфейс транспортировки материалов; SEI интерфейс безопасности и среды; USI интерфейс коммунальных услуг; c)    типы интерфейсов IAS, определяемые пользователем (см. В.З): пример 1: ISI ESI; пример 2: CMI 37X6

7.2.3    Раздел тела

Отдельный шаблон профилей определяет структуру раздела тела и тип информации, которую он содержит.

7.2.4    Сигнатура целостности

Профиль может содержать дополнительный специальный элемент (сигнатуру), который позволяет проверить целостность других элементов (например, заголовка и тела) в соответствующем файле XML.

Примечание 1 — Профили являются редактируемыми текстовыми файлами, использующими нотацию XML. Средства интеграции могут использовать профили из разных источников, а сигнатура целостности (элемент сигнатуры) позволяет пользователю определить, были ли внесены несанкционированные или случайные изменения, что является единственной целью проверки целостности.

Примечание 2 — Проверка целостности распространяется только на документы профилей XML, а не на схемы, которые были использованы для создания этих документов профилей XML.

Элемент сигнатуры (см. рисунок 6) должен:

-    соответствовать требованиям, установленным в Рекомендациях по цифровой сигнатуре XML консорциума World Wide Web (см. REC-xmldsig-core-20020212);

-    иметь тип данных, аналогичный типу сигнатуры W3C;

-    быть последним дочерним элементом XML корневого элемента (ISOI 5745Profile);

-    принадлежать схеме, импортирующей схему «xmldsig-core-schema.xsd» с использованием пространства имен «http://www.w3.Org/2000/09/xmldsig#».

Примечание 3 — Описание использования сигнатуры целостности с контейнером профилей приведено в 7.4.2.

7.2.5    Типы данных, определяемые в ИС0 15745

Отдельный шаблон профилей может содержать элементы, имеющие ссылки на другие документы профилей. Такие элементы должны использовать тип данных «ProfileHandle DataType», указанный в таблице 2.

12

ГОСТ Р ИСО 15745-1-2014

Рисунок6,листЗ

Примечание 1 — Определение тела профиля, использующее абстрактный тип, добавлено, в частности, для использования контейнера профилей (см. 7.4). Пример использования этой опции приведен на рисунке 18.

Примечание 2 — Использование формата определения абстрактного типа ProfileBody (ProfileBody DataType) может быть указано в файле XML с помощью выражения <ProfileBody xsi:Type=^,,xxx">. Использование унаследованного формата определения ProfileBody (элемента ProfileBody) может быть указано в XML с помощью выражения <ProfileBody>.

Примечание 3 — Файлы XML, соответствующие ИСО 15745-1, также соответствуют схеме, приведенной на рисунке 6.

Схема XML основного шаблона профилей, приведенная на рисунке 6, является основой для создания всех схем XML основного шаблона профилей.

В ИСО 15745-2—ИСО 15745-4 приведены схемы ХМ1_для некоторых технологических специальных шаблонов профилей, создаваемых на основе общего шаблона профилей коммуникационных сетей (см. 7.3.4.3) и общего шаблона профилей устройств (см. 7.3.4.2). При необходимости разработчик AIP может использовать данные технологические специальные схемы XML.

В других случаях разработчик AIP должен создавать собственные схемы XML, основанные на схеме XML основного шаблона профилей, приведенной на рисунке 6.

Разработчики AIP должны представлять профиль в виде значимого документа XML, то есть документа XML, согласованного с требованиями спецификаций XML и соответствующего ограничениям, установленным в связанной XML-схеме.

Пример — На рисунке 7 приведен пример раздела заголовка документаXML дляА1Р, основанного на схеме XML с использованием схемы XML основного шаблона профилей, приведенной на рисунке 6, и данных примера, приведенных в таблице 1.

Рисунок 7 — Пример раздела заголовка документа XML для AIP

7.3 Общие шаблоны профилей

7.3.1 AIP

AIP состоит из одного профиля процессов, одного или нескольких профилей ресурсов и одного или нескольких профилей обмена информацией (см. рисунок 8). AIP также может включать другие AIP.

15

ГОСТ Р ИСО 15745-1-2014

Содержание

1    Область применения...................................................1

2    Нормативные ссылки..................................................1

3    Термины и определения................................................2

4    Сокращения........................................................4

4.1    Общие сокращения.................................................4

4.2    Типы интерфейсов промышленных автоматизированных систем....................5

5    Концепция прикладной интеграционной среды..................................5

5.1    Элементы и правила................................................5

5.2    Использование прикладной интеграционной среды для разработки профиля интероперабельности прикладной системы............................................5

6    Типы интеграционных моделей............................................7

6.1    Интеграционная    модель процессов.......................................7

6.2    Интеграционная    модель обмена информацией...............................7

6.3    Интеграционная    модель ресурсов........................................8

7    Шаблоны и типы профилей...............................................9

7.1    Взаимосвязи шаблонов профилей.......................................9

7.2    Основной шаблон профилей..........................................10

7.3    Общие шаблоны профилей...........................................15

7.4    Контейнер с профилями.............................................22

8    Соответствие.......................................................24

Приложение А (справочное) Терминология и нотация UML...........................25

Приложение В (справочное) Типы интерфейсов промышленных автоматизированных систем .... 27 Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов

национальным стандартам    Российской Федерации.....................30

Библиография........................................................31

Пример раздела заголовка схемы XML общего шаблона AIP приведен на рисунке 6. Пример раздела тела схемы XML общего шаблона AIP приведен на рисунке 9.

Рисунок 9 — Раздел тела схемы XML общего шаблона AIP

7.3.2 Профиль процессов

Профиль процессов является записью «встроенного» (исходного) состояния процессов, устанавливаемой интеграционной моделью процессов.

Профиль процессов представляет собой документ XML, содержащий «встроенную» информацию и/или ссылки на базовую спецификацию, содержащую «встроенную» информацию, примерами которой являются:

-    связанная интеграционная модель процессов;

-    инструкции оператора (например, описание лицевой панели, иерархия экранных меню HMI);

-    технологические операции (например, набор команд для пивоварения, последовательность сборки двигателей, диаграммы трубопроводов и измерительной аппаратуры);

-    диаграммы коммуникационных сетей (например, топологии или конфигурации сети).

Примечание — Диаграммы коммуникационных сетей могут быть также включены в профиль ресурсов;

-    спецификации на проведение испытаний и результаты испытаний (например, утверждение FDA, приемочные испытания заказчика);

-    программное обеспечение (например, исполняемый код, документация по программному обеспечению);

-    процедуры технического обслуживания (например, технологический маршрут смазки, мониторинг вибраций);

-    информация о типе продукции (например, номер модели двигателя, идентификация партии);

-    информация о качестве (например, по использованию установки).

Раздел заголовка схемы XML общего шаблона профилей процессов приведен на рисунке 6.

Введение

Настоящий стандарт подготовлен техническим комитетом ИСО/ТК184 «Системы промышленной автоматизации и интеграция», подкомитетом ПК 5 «Архитектура, системы связи и интеграционные среды».

Комплекс стандартов ИС015745 имеет общее название «Системы промышленной автоматизации и интеграция. Прикладная интеграционная среда открытых систем» и содержит следующие части:

-    часть 1 «Общее эталонное описание»;

-    часть 2 «Эталонное описание систем управления на основе стандарта ИСО 11898»;

-    часть 3 «Эталонное описание систем управления на основе стандарта МЭК 611158»;

-    часть 4 «Эталонное описание систем управления на основе Ethernet»;

-    часть 5 «Эталонное описание систем управления на основе высокоуровневого протокола управления каналом передачи данных HDLC».

Основой разработки прикладных систем являются прикладные спецификации, устанавливающие требования к функциональности и характеристикам прикладных систем. Такие спецификации обычно включают текстовые описания, чертежи, диаграммы и ссылки на другие спецификации. Многие системные интеграторы и конечные пользователи, работающие в разных секторах рынка, либо разрабатывают многочисленные аналогичные прикладные спецификации (одну для каждого проекта), либо общую прикладную спецификацию, содержащую требования для каждого проекта.

Прикладная интеграционная среда (AIF) определяет элементы и правила, облегчающие:

-    систематическую организацию и представление требований к интеграции прикладных систем с помощью модели интеграции;

-    разработку спецификаций интерфейсов в форме профилей интероперабельности прикладных систем (AIP) с целью обеспечения возможности выбора, как соответствующих ресурсов, так и документации на встроенные прикладные системы.

Связь между AIF, интеграционными моделями и созданными разработчиком AIP, а также прикладной системой изображена на рисунке 1.

Слева на рисунке 1 изображена общая AIF, определение которой приведено в настоящем стандарте и дополнено в других стандартах комплекса ИСО 15745.

В центре на рисунке 1 изображен AIP (который может содержать один или несколько AIP), состоящий из одного профиля процессов, одного или нескольких профилей ресурсов и одного или нескольких профилей обмена информацией. Основой AIP являются соответствующие интеграционные модели, устанавливающие требования к прикладным системам.

Справа на рисунке 1 изображена прикладная система, включающая в себя:

-    ресурсы (приборы, коммуникационные сети, оборудование, люди, материалы);

-    процессы;

-    обмен информацией.

Преимущества использования комплекса стандартов ИСО 15745 заключаются в следующем:

-    конечные пользователи могут быстрее определиться со спецификациями и обеспечить соответствие необходимым требованиям для работы с открытыми системами путем использования надлежащих AIP;

-    системные интеграторы сокращают время принятия решения, основанного на открытых системах, путем использования общих инструментов, основанных на AIF;

-    продавцы и изготовители автоматических систем могут предоставлять и разрабатывать новую продукцию с помощью общих инструментов, основанных на AIF. Например, продавец может подтвердить, что его продукция соответствует требованиям к прикладным системам путем ссылки на профили ресурсов AIP.

Первичными пользователями настоящего стандарта могут быть разработчики AIP, использующие разные системные платформы и технологии изготовления продукции в таких областях применения, как:

-    системы непрерывного управления процессами;

-    системы группового управления процессами;

-    системы управления машинами;

-    системы дискретного управления;

-    системы диагностики.

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Системы промышленной автоматизации и интеграция

ПРИКЛАДНАЯ ИНТЕГРАЦИОННАЯ СРЕДА ОТКРЫТЫХ СИСТЕМ

Часть 1

Общее эталонное описание

Industrial automation systems and integration. Open systems application integration framework. Part 1. Generic reference description

Дата введения — 2016—01—01

1    Область применения

Настоящий стандарт распространяется на прикладную интеграционную среду — набор элементов и правил описания интеграционных моделей и профилей интероперабельности прикпадныхсистем.

Стандарт устанавливает общие элементы и правила описания интеграционных моделей и профилей интероперабельности прикладных систем вместе с профилями их компонентов, включающими профили процессов, обмена информацией и ресурсов.

Примечание — Настоящий стандарт, а также ИСО 15745-2, ИСО 15745-3, ИСО 15745-4, устанавливают элементы технологий и правила описания, как профилей коммуникационных сетей, так и коммуникационные аспекты профилей устройств, основанных на технологиях полевых (промышленных) шин (fieldbus technologies). Стандарты комплекса ИСО 15745 рекомендуется использовать вместе с настоящим стандартом для создания прикладной интеграционной среды для отдельных технологий полевых шин.

Настоящий стандарт распространяется на системы промышленной автоматизации, процесс сборки электронной аппаратуры, изготовление полупроводников и транспортирование материалов. Его следует использовать также в случае других работ по автоматизации и управлению, таких как автоматизация коммунальных предприятий, сельского хозяйства, внедорожных транспортных средств, медицинских учреждений и лабораторий, а также системы общественного транспорта.

2    Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие документы, которые необходимо учитывать при использовании настоящего стандарта. В случае ссылокна документы, у которых указана дата утверждения, необходимо пользоваться только указанной редакцией. В случае, когда дата утверждения не приведена, следует пользоваться последней редакцией ссылочных документов, включая любые поправки и изменения к ним:

ИСО/МЭК 7498-1:1994 Информационные технологии. Взаимодействие открытых систем. Базовая эталонная модель. Часть 1. Базовая модель (ISO/IEC 7498-1:1994, Information technology — Open Systems Interconnection — Basic Reference Model: The Basic Model)

ИСО/МЭК 7498-4:1989 Системы обработки информации. Взаимодействие открытых систем. Базовая эталонная модель. Часть 4. Структура управления (ISO/IEC 7498-4:1989, Information processing systems — Open Systems Interconnection — Basic Reference Model — Part 4: Management framework)

МЭК 61069-1:1991 Измерение и управление производственными процессами. Определение характеристик системы для ее оценки. Часть 1. Общие аспекты и методология (IEC 61069-1:1991, Industrial-process measurement and control — Evaluation of system properties for the purpose of system assessment — Part 1: General considerations and methodology)

Издание официальное

REC-xml-20001006, Extensible Markup Language (XML) 1.0 Second Edition — W3C Recommendation 6 October 2000

REC-xmlschema-1 -20010502, XML Schema Part 1: Structures — W3C Recommendation 2 May 2001

REC-xmlschema-2-20010502, XML Schema Part 2: Datatypes — W3C Recommendation 2 May 2001

UML VI.4, OMG — Unified Modeling Language Specification (Version 1.4, September2001)

REC-xmldsig-core-20020212,XML-Signature — W3C Recommendation 12 February 2002

3 Термины и определения

Примечание — Термины и нотация UML, примененные в настоящем стандарте, приведены в приложении А.

В настоящем стандарте использованы следующие термины с соответствующими определениями.

3.1    действие (action): То, что происходит в действительности.

[ИСО/МЭК 19746-2]

Примечание — Каждое рассматриваемое действие по моделированию связано, как минимум, с одним объектом (см. ИСО/МЭК 10746-2).

3.2    актер (actor): Когерентный набор ролей, которые играют пользователи прецедентов, взаимодействуя с этими прецедентами.

[UML]

Примечание — Актер играет одну роль в каждом прецеденте, с которым установлена связь.

3.3    агрегирование (aggregation):    Форма    ассоциации,    устанавливающая    отношение

«часть — целое» между агрегатом и компонентной частью.

[UML]

3.4    разработчик AIP (AIP developer): Лицо или лица, использующие прикладную интеграционную среду для разработки интеграционных моделей и/или профилей.

3.5    ассоциация (association): Семантическое отношение между двумя или более классификаторами, устанавливающее связи между их экземплярами.

[UML]

3.6    базовая спецификация (base specification): Эталонный документ, содержащий информацию, предоставляемую профилем.

3.7    класс (class): Описание совокупности объектовсобщими атрибутами, операциями, методами, отношениями и семантикой.

[UML]

3.8    классификатор (classificatory): Механизм, описывающий поведенческие и структурные особенности.

[UML]

Примечание — Классификатор включает в себя интерфейсы, классы, типы данных и компоненты.

3.9    профиль коммуникационных сетей (communication network profile): Представление интеграционных аспектов коммуникационных сетей, поддерживаемых сетевым прибором.

Пример — Примерами интеграционных аспектов являются типы коммуникационных объектов и соответствующие рабочие отношения (клиент — сервер и т. д.), сервисы и атрибуты типов объектов, сервисы и типы данных типов объектов, а также используемые правила кодирования.

3.10    соответствие (compliance): Отношение между двумя спецификациями А и В, возникающее в том случае, когда спецификация А устанавливает требования, которые полностью выполняются спецификацией В (то есть, когда спецификация В соответствует спецификации А).

[ИСО/МЭК 10746-1]

3.11    прибор (device): Сущность, выполняющая функции управления, приведения в действие и считывания, связанная с другими аналогичными сущностями в автоматизированной системе.

Примечание — Прибор не может выполнять функции обработки, транспортирования или хранения материалов самостоятельно (см. 3.15).

3.12    профиль приборов (устройств) (device profile): Представление интеграционных аспектов приборов.

2

ГОСТ Р ИСО 15745-1-2014

Пример — Примерами интеграционных аспектов являются предоставляемые функции, конфигурация в сети, поведение в сети и передача данных ввода/вывода.

3.13    элемент (element): Элементарный компонент модели.

[UML]

3.14    сущность (entity): Любой рассматриваемый реальный или абстрактный предмет.

[ИСО/МЭК10746-2]

3.15    оборудование (equipment): Сущность, являющаяся автономной или связанной с автоматизированной системой, которая выполняет функции обработки, транспортирования или хранения материалов.

Пример — Конвейер, резервуар, насос.

Примечания

1    Оборудование может включать в себя приборы (см. 3.11).

2    Оборудование не может быть напрямую подключено к коммуникационной сети; непосредственно подключены к коммуникационной сети могут быть только приборы.

3.16    профиль оборудования (equipment profile): Представление интеграционных аспектов компонентов оборудования.

Пример — Примерами интеграционных аспектов являются скорость конвейера, емкость резервуара, скорость подачи насоса.

3.17    обобщение (generalization): Таксономическое отношение между общим и более специфическими элементами.

[UML]

Примечание — Более специфический элемент полностью согласуется с общим элементом и содержит дополнительную информацию. Например, специфический элемент может использоваться в тех случаях, когда имеется общий элемент.

3.18    человеческий профиль (human profile): Представление интеграционных аспектов человека.

Пример — Примерами интеграционных аспектов являются обязанность, уровень компетентности, работоспособность.

3.19    информация (information): Любой вид знаний, имеющий отношение к предметам, фактам, концепциям и такдалее, которыми обмениваются пользователи в процессе обсуждения.

[ИСО/МЭК 10746-2]

3.20    экземпляр (instance): Сущность, имеющая однозначную идентификацию, набор операций, которые могут быть применены к ней, и состояние, которое сохраняет воздействие на операции.

[UML]

3.21    интерфейс (interface): Установленный набор операций, характеризующий поведение элемента.

[UML]

3.22    материал (material): Вещество, используемое для изготовления продуктов.

Пример — Сырье, расходные материалы, катализаторы.

3.23    профиль материалов (material profile): Представление интеграционных характеристик материалов.

Пример — Примерами интеграционных характеристик материалов являются размеры, масса, плотность, срок хранения, требуемые температура и влажность воздуха при хранении, твердость, формуемость и вязкость.

3.24    сообщение (message): Спецификация передачи информации от одного экземпляра к другому с ожиданием, что действие будет выполнено.

[UML]

3.25    имя (name): Термин в установленном контексте наименования обозначающий сущность.

[ИСО/МЭК 10746-2]

3.26    объект (object): Сущность, имеющая определенные границы и идентичность, инкапсулирующая состояние и поведение.

[UML]

3

Примечание — Состояние представляют в виде атрибутов и отношений, поведение — в виде операций, методов и машинного состояния. Объект является экземпляром класса.

3.27    операция (operation): Услуга, которая может быть запрошена от объекта с целью воздействия на его поведение.

[UML]

3.28    профиль (profile): Набор, состоящий из одной или нескольких базовых спецификаций и подпрофилей, суказанием, при необходимости, выбранных классов, соответствующих подмножеств, опций базовых спецификаций и параметров этих спецификаций или подпрофилей, необходимых для выполнения конкретной функции, действия или отношения.

Примечание — Определение соответствует приведенному в ИСО/МЭК ТО 10000-1.

3.29    отношение (relationship): Семантическая связь между элементами моделей.

[UML]

Пример — Ассоциации и обобщения.

3.30    ресурс (resource): Прибор, коммуникационная сеть, оборудование, человек или материал, участвующие в процессе.

3.31    состояние (state): Режим или ситуация в течение срока службы объекта, когда он удовлетворяет определенному условию, выполняет некоторые действия или ожидает определенного события.

[UML]

3.32    система (system): Объект, представляющий собой единое целое, или состоящий из комплектующих частей.

[ИСО/МЭК 10746-2]

Примечание — Система может рассматриваться как сущность. Компонент системы может сам быть системой. В этом случае данный компонент является подсистемой.

[ИСО/МЭК 10746-2]

3.33    шаблон <Х> (<Х> template): Спецификация общих характеристик набора <Х>, в достаточной мере детализированных для того, чтобы набор <Х> использовался для создания экземпляров.

[ИСО/МЭК 10746-2]

Примечание — <Х> может характеризоваться типом.

3.34    тип (<Х>) (type (<Х>)): Предикат, характеризующий общий набор характеристик <Х>.

[ИСО/МЭК 10746-2]

3.35    прецедент (use case): Спецификация последовательности действий, включая опции, которые система или другая сущность может выполнить, взаимодействуя с актерами системы.

[UML]

3.36    представление (view): Проекция модели, видимая в заданной перспективе или точки наблюдения, не включающая сущности, которые не относятся к этой перспективе.

[UML]

3.37    целостность (integrity): Характеристика, указывающая, что данные не были изменены, уничтожены или потеряны несанкционированно или случайно.

4 Сокращения

В настоящем стандарте использованы следующие сокращения.

4.1 Общие сокращения

AIF    — прикладная интеграционная среда;

AIP    — профиль интероперабельности прикладной системы;

ASCII    — американский стандартный код обмена информацией;

CORBA — обобщенная архитектура обработчика объектных запросов;

DCOM    — распределенная объектная модель компонентов;

FDA    —Управление США по контролю за продуктами и лекарственными препаратами;

HMI    —интерфейс человек—машина;

IAS    — промышленные автоматизированные системы;

OSI    — взаимодействие открытых систем;

UML    —унифицированный язык моделирования;

XML    —расширяемый язык разметки.

4

ГОСТ Р ИСО 15745-1-2014

4.2 Типы интерфейсов промышленных автоматизированных систем

Примечание — Подробное описание типов интерфейсов IAS приведено в приложении В.

API — интерфейс прикладной программы;

CMI —интерфейс управления конфигурацией;

CSI —интерфейс услуг связи;

ESI — интерфейс технической поддержки;

FSI — интерфейс обслуживания оборудования;

HCI —интерфейс человек—компьютер;

ISI — интерфейс информационных услуг;

MTI —интерфейс транспортирования материалов;

SEI — интерфейс безопасности и среды;

USI — интерфейс коммунальных услуг.

5 Концепция прикладной интеграционной среды

5.1    Элементы и правила

AIF устанавливает элементы и правила, которые разработчик AIP использует для разработки интеграционных моделей и профилей, необходимых для прикладных систем.

Элементами AIF, определенными в ИСО 15745, являются:

-    структура и заголовок основного шаблона профилей, установленного в 7.2;

-    общие шаблоны профилей, установленные в 7.3;

-    шаблоны технологических профилей, установленные в ИСО 15745-2, ИСО 15745-3 и ИСО 15745-4;

-    типы интерфейсов IAS, установленные в приложении В.

Разработчик AIP может также использовать элементы, которые соответствуют требованиям комплекса стандартов ИСО 15745, например базовые спецификации, идентифицированные разработчиком AIP.

Правила AIF ограничивают разработчика AIP в отношении:

-    создания интеграционных моделей (см. раздел 6);

-    разработки профилей (см. раздел 7), включая использование основного шаблона профилей (см. 7.2), использование общих шаблонов профилей (см. 7.3), а также разработки технологических специальных профилей (см. ИСО 15745-2—ИСО 15745-4);

-    языка обмена данными профилей (см. 7.2.6).

5.2    Использование прикладной интеграционной среды для разработки профиля

интероперабельности прикладной системы

5.2.1 Обзор

Прикладные системы разрабатывают на основе спецификаций прикладных систем (то есть спецификаций, описывающих функциональность и характеристики, установленные для прикладных систем). Такие спецификации обычно содержат текстовые описания, чертежи, диаграммы и ссылки на другие спецификации. Многие системные интеграторы и конечные пользователи, работающие в отдельных секторах рынка, либо разрабатывают множество аналогичных спецификаций прикладных систем (по одной для каждого проекта), либо основную спецификацию прикладных систем с вариантами для каждого проекта.

AIF сфокусирована на интеграционные аспекты прикладной системы и устанавливает элементы и правила разработки интеграционных моделей и профилей, основанных на обмене информацией и видах ресурсов прикладных систем (см. рисунок2). Интеграционные модели устанавливают требования к прикладным системам, а профили являются спецификациями интерфейсов, что позволяет выбрать соответствующие ресурсы и документацию «встроенных» прикладных систем.

На рисунке 6 интеграционные модели представлены в виде диаграмм UML, а профили являются документами XML (REC-xml-20001006).

5