工业互联网+开放式工业自动化软件框架（征求意见稿）

2023-XX-XX发布中国电子学会发布 II 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4 4 4 4 4 5 5 5 6 6 6 6 7 8 8 9 9本文件按照GB/T1.1-2020给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。本标准起草单位：中国工业互联网研究院、深圳华龙讯达信息技术股份有限公司、龙芯中3工业互联网开放式工业自动化软件框架本标准规定了工业互联网相关平台中开放式工业自动化软件框架，包括业务需求、总体框本标准适用于指导产业聚集区利用工业互联网相关平台实现工业自动化软件以开放、低代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（包括所有的修订单）适用支持软件功能二次开发，通过低代码方式自定义软件应用功能，通过开放接口南向与边缘设备、工业现场终端互联，北向与工业互联网相关平台PLC:可编程序逻辑控制器（programmablelogiccontrollSCADA:数据采集与监视控制系统(SupervisoryControlAndDataAcHMI:人机界面(HumanMachineInterfacERP：企业资源计划（EnterpriseResourcePlanMES：制造企业生产过程执行管理系统（ManufacturingExecutionSystem）MQTT：消息队列遥测传输（MessageQueuingTelemetryTransport)OPCUAOPC统一架构（OPCUnifiedArchitecHTTP超文本传输协议（HyperTextTransferProtocAPI应用程序编程接口（ApplicationProgrammingInterface）PaaS平台即服务(PlatformAIGC：人工智能生成内容（ArtificialIntelligenceGeneratedContent）TCP：传输控制协议（TransmissionControlProtJSON：JavaScript对象表示法（JavaScriptObjectNot5.1适配多种类型工业终端在适配PLC、工业机器人、数控机床等传统工业终端基础上，适配5G终端等新型工业终45.2适配多种工业协议5.4支撑轻量化应用开发5.5支持低代码开发方式5.6支持智能化技术5.7适配国产操作系统部署在工业互联网相关平台工业PaaS层的开放式工业自动化软件需适配国产与边缘工业网关、边缘控制器、边缘工控机协同部署，具备跨厂商边缘工业网关适配能力。5.9支持分布式计算支持PLC、边缘计算工控机、边缘网关、超融合、边缘云计5开放式工业自动化软件架构包括基础系统和组件与工业自动化应用开放开发环境两个部分。其中通用组件包括低代码开发系统、模型和生成式人工智能组件。工业自动化应用开放开发环脚本语言开发能力、协同开发能力、扩展/定制开发能力、界面拖放能力、可视化逻辑编排能力、应用接口集成能力、中间件集成能力、数据库集成能力、插件集成能力、模板/组件复用能力、流程仿真能力、设备集成能力、可视化开发调试能力、沙箱环境调试能力、跨平台运行能力相a)信息模型：基于IEC61499的使用O6b)生产对象模型：基于ISA95描述的生产对象模型，包括产品信息c)物理资产模型：基于ISA88的物理资产模型，按照一个制造型企业物理资产的分层结构，d)PLC编程软件模型：基于IEC61131-3的PLC编程软件模型。该软件模型定义了配置、资源、任务、程序组织单元(功能、功能块、通过集成AIGC技术，工业自动化软件支持如a)将工程师文字或者语言，在PLC编程环境中生成自动化控制语言，辅助工程师进行PLCc)识别工程师语音，实现组态界面文字录a)支持IEC61131-3国际标准，提供ST、LD、FBD、SFC、ILc)支持复杂数据结构（指针、数组、结构体、枚举等）编程，支数据采集管理系统管理部署在边侧的工业网关设备。支持的开放a)支持汇聚第三方工业协议驱动，在线更新边侧的跨厂商工业网关设备支持的工业网络b)支持多种类型工业终端的数据采集，包括PLC、仪表、传感器、5G终端、工业可穿戴设d)支持汇聚第三方定义的数据采集模型，并能下发7e)数据采集管理系统可直接链接到工业网关的组态页面，进行远程图形化拖拽组态，完b)具备平台数据解析协议管理能力，将设备或第三方系统发送给平台的报文解析为平台c)支持用户根据平台提供的规则自定义设备模板，支持模板的导入导出，支持对设备进行统一管理、统一标准、统一监视，实现数据一处维护d)支持设备、车间等数据建模能力，将设备、生产数据与工单、班次、班组、机台、牌e)支持自定义数据校验规则包上传，模型数据基于数据校验规则，实现对数据质量进行f)支持数据处理、数据转发规则编排能力，实现不同应用程序、组件、中间件之间数据处理格式转换、变型、筛选、转发。例如将平台的设备数据、模型数据、业务数据经过转换、计算、变形、筛选后，使用MQTT、KAFKA、HTTP等方式转发至应用系统（MES、ERP、物流系统）、中间件、接口、数据库等目g)具备时序数据库多种存储模式（全量存储、变化存储和周期性存储模式）的配置能力，h)支持脚本编辑，使用数学函数、统计函数、取样函数、时间函数等，实现复杂的业务1）支持MQTT、RabbitMQ、REST传感器等工业终端数据，及工业数据采集系统数1）支持通过SQLSERVER、MySQL等各类数据库接口及MQTT、Kakfa、Ra82）具备自定义数据共享接口，数据服务按需封装开放，具有向第三方系统提供数据的3）提供多种API调用方式，可以通过API网关统一提供4）具备数字孪生数据支撑能力，将采集到平台的生产、设备实时数据推送至数字孪生HMI管理系统能够在云端对生产现场的HMI设b)支持多种数据类型，以图表或表格的形式展示历史数据趋势；d)支持与各企业知识库系统对接，将查询的信理系统，当设备出现故障，基于企业知识库系统列出的故障原因，辅助设备故障诊断1）通过三维建模工具，用户可自定义构建数字孪生模型。通过JSON文件配置模型的物通过数字孪生系统提供的模型管理接口接入到数字孪生系统，支持fbx、gltf、glb等具备可视化的场景构建工具