(高清版)GBT 41771.3-2022 现场设备集成 第3部分：服务器

GB/T41771.3—2022/IE国家标准化管理委员会国家市场监督管理总局发布国家标准化管理委员会I V V 1 1 23.1术语和定义 2 2 2 35.1概述 35.2在线/离线 35.2.1概述 35.2.2传递到设备 45.2.3自设备传递 4 4 4 4 55.6.1概念和使用模型 55.6.2服务 6 75.6.4读 75.6.5写 75.6.6写主导和从属变量 75.6.7动作(EDD方法) 8 9 95.7读 95.7.1概述 9 Ⅱ 5.9.2离线变量的订阅 5.9.3在线变量的订阅 5.10.1概述 5.10.2连接点 5.10.3拓扑管理 5.10.3.2增加设备到网络 5.10.3.3从网络上移除设备 5.10.4拓扑扫描 205.10.5SCAN功能的使用 215.10.6已定义拓扑的验证 5.11用户界面元素 215.11.1用户界面描述 215.11.2用户界面插件 225.12动作(Action) 22 25 255.12.2.2状态转换 5.12.3动作代理 265.12.4动作，EDD动作和动作代理 6OPCUA服务 28 286.2服务错误信息 286.2.2OPCUA服务及其响应 6.2.3EDDL响应代码到OPCUA服务响应的映射 6.3写服务请求期间的参数值更新 296.4本地化 6.5审计事件 7.3通信服务处理 7.3.1通信服务调用 Ⅲ 35 7.4FDI通信服务器特定处理 7.4.2信息模型同步 378FDI服务器中的并行执行 37 37 388.3EDD实体运行规则 附录B(资料性)访问权限与用户角色 附录C(资料性)FDI服务器中并行执行的示例 43 VV——第9部分：行规基金会现场总线H1。目的是规定H1现场总线技术的现场设备集成通信——第10部分：行规基金会现场总线HSE。目的是规定HSE现场总线技术的现场设备集成通1现场设备集成第3部分：服务器本文件规定了FDI服务器的要求。整个FDI体系结构如图1所示。在本文件范围内的描述FDI包FDI客户端FDI服务器处理器硬件储存服务IEC61804(所有部分)用于过程控制和电子设备描述语言(EDDL)的功能块(FB)[Functionblocks(FB)forprocesscontrolandelectronicdevicedescriptionlanguag2GB/T41771.3—2022/IEC[Functionblocks(FB)forprocPart4:EDDinterpretatIEC62541-4OPC统一架构第4部分：服务(OPCUnifiedArchitecture—Part4:Services)IEC62541-7OPC统一架构第7部分：行规(OPCunifiedarchitecture—Part7:Profiles)IEC62769-1现场设备集成(FDI)第1部分：概述[Fielddeviceintegration(FDI)—Part1:IEC62769-2现场设备集成(FDI)第2部分：FDI客户端[Fielddeviceintegration(FDI)—FDIPackages]IEC62769-5现场设备集成(FDI)第5部分：FDI信息模型[FieldDeviceIntegration(FPart5:FDIInformatioIEC62769-7现场设备集成(FDI)第7部分：FDI通信设备[FieldPart6:FDITechnolo能够与第三方FDI客户端相连接的FDI服务器需要支持OPCUA。供应商可以同时提供一个34TransferToDevice方法应按照IEC61804-4中的规定实现下载程序。它传递离线数值到物理设一个FDI包的元素可以关联一个或多个使用属性。FDI服务器使用这些属性，来设置变量的 5GB/T41771.3—2022/IEC FDI程6GB/T41771.3—2022/IEC然设备缓存理器FDI客户端业务逻辑mmC RegisterNodes:FDI客户端应为一个EditContext中应维护的所有信息模型节点进行注册7GB/T41771.3—2022/IECStatusCode指示数值来自于设备(IEC62541中定义的StatusCodeGood),或是来自于EditContext实例(IEC6278GB/T41771.3—2022/IECDEP=因变量应用DOMDOM-控制变量DEP-因变量也编辑DEP应用应用d9通过ActionSet节点的ContextNodeld调用InvokeFDIFDI服务器逻辑Contex被使用(3)服务器创建FdiContex,[并执行动作(4)动作ABC的对话FDI客户端(2)按钮调用动作OPC统一架构℃(5)动作ABC的Ed客户端中的UID解析器在调出顶层UID前调用GetEditContext。用于对话框的附加图7中的流程图，展示了一个离线数值被读取时FDI服务器的行为。FDI服务器FDI客户端FDI服务器选择刷新动作()刷新动作运行完成后FDI服务器评估条件和关系。这为重新评估EDDL业务逻辑中的条件表达FDI服务器能储存从一个设备读取的在线值。FDI服务器为每一个从设备中读取的在线值保留一个时间戳。FDI服务器使用读取服务请求的MaxAge变量来决定储存的值是否能返回。如果时间戳图8的顺序图给出了当读取在线值时FDI服务器的行为。FDIFDI客户端选择后读动作()选择刷新动作()选择预读动作()如果一个变量伴随预读取动作，则先于从设备读取变量执行这些动FDI服务器在后读取动作执行之后评估条件句和关系。这为再评估EDDL业务逻辑的条件表达式和EDDL关系处理提供了一个机会。IEC62541-4中规定的写入服务可以用来向一个设备或者多个设备写入一个单一值或多个值。如当写入一个单一值遇到的失效不应中止写入个值成功或者失效的状态要返回。作为6.2规定的服务呼叫的结果，标准的OPCUA服务状态信息由为了在写入之前独占访问，FDI客户端需要锁定设备。锁定请求也许在写入服务请求之前立即发GB/T41771.3—2022/IECFDI服务器FDI客户端FDI服务器评定锁定状态执行数据生效写入变量值后，FDI服务器评估条件句和关系。这为再评估EDDL业务逻辑的条件表达式和GB/T41771.3—2022/IECFDIFDI客户端与设备通信：处理Conditionals/Relations()可选FDI客户端FDI客户端写入参数执行数据验证服务请求中所有节点的回路执行数据验证所有编辑值的回路成功传送的编制值从EdiContext清除GB/T41771.3—2022/IECFDI客户端FDIFDI客户端可选的检查变化的值和状态过程条件句/关系DataChangedNotificationExecutePostReadAc过程条件句/关系在改变DataChangedNotificationFDI服务器可选的图13在线变量订阅FDI服务器在执行任何动作之后评估条件句和关系。FDI服务器在信息模型中保存了设备实例。由FDI服务器维护的信息模型反映了系统结构。FDIGB/T41771.3—2022/IECNetwork_B设备类型设备类型FDI客户端FD可选可选ExecuteValidateNetworkANotificationMessage(event)在IEC62541-4中规定的AddReferences服务用于将设备添加到拓扑。AddReferences服GB/T41771.3—2022/IEC的每个引用的成功或失败。标准OPCUA服务状态信息由FDI服务器根据6.2中规定的服务调用FDI客户端FDI服务器可选EnterEditMode()ObjectReference(c选择Builtin()更新服务器信息模型()NotificationMessage(event)别除工作副本选择扫描动作()选择Builtin()图17扫描拓扑由SCAN动作创建的扫描列表存储在通过SCAN_LIST变量引用的DDLIST变量中。DFDI客户端通过读取信息模型中的UIDescriptionType节点的Value属性来取回UID。UIDe-scriptionType节点的Value属性以XML字符串的形式包含UID(见IEC62769-2)。FDI客户端(见IEC62769-5)。FDI服务器通过交换变量向FDI客户端发送用户界面请求，FDI客户端通过交换变量向FDI服务IEC62541-4中规定的订阅服务用于允许FDI服务器通过交换变量向FDI客户端发送用户界面请求。FDI客户端订阅交换变量以接收来自FDI服务器的用户界面请求。如果请求是过渡性的，则FDIFDI服务器可以为用户界面请求实现服务器定义的超时。在超时到期之前，FDI客户端未响应用一个动作可由FDI客户端或动作自身中止。图18所示的顺序图显示了一个动作的客户端/服务器交互。dGB/T41771.3—2022/IEC异常完成图19动作状态机由FDI服务器创建的动作状态机实例的初始状态在该状态下，正常执行被挂起一段规定的时间在该状态下，正常执行被挂起一段规定的时间目标状态启动该动作的执行该动作的执行已结束FDI服务器决定向FDI客户端发送延时FDI服务器计算发送给FDI客户端的新的延时时间延时时间已到期FDI服务器决定向FDI客户端发送一个更该动作的执行已结束延时时间已到期FDI服务器决定向FDI客户端发送一个更结束状态结束状态GB/T41771.3—2022/IEC62769动动作代理的执行。在通过作为参数的动作代理名称处理一个InvokeAction调用时，FDI服务器执行与该动作代理相关的整套EDD方法集。FDI服务器按它们呈现在EDD动作定义中的顺序执行那些EDD方法，并且一旦因为意外存在EDD方法，后续的EDD方法不被执行。将表2中定义的状态转换作为参考，状态转换如下：a)当动作代理定义中的第一个EDD方法启动执行，状态机的状态从“Created”转换到“Run-b)在两个EDD方法执行之间，状态机保持“Running”状态；c)只有当动作代理定义中的最后一个EDD方法的执行结束，或任意一个EDD算法存在意外的原因，状态机才会从“Running”状态转换到“Completed”状态。所有其他的状态转换保持相同。动作是FDI服务器允许FDI客户端执行普通的EDD方法和特殊的EDD动作的一种机制。普通的EDD方法，Abort和动作方法除外，都作为相应设备或块节点的ActionSet对象下的节点呈现在信息模型中(见IEC62769-5)。EDD动作，通过将其对应的动作代理的名称列入UID节点的XML描述的ListOfAction元素中，使其可被FDI客户端执行(见5.11.1)。EDD动作类型和EDD结构如表3所示(见IEC61804-3)。表3EDD动作类型和EDD结构IIIIIIIIEEEEEEEEInit动作EEEEEEEEIEEEE如表3所示，在一些场合，FDI服务器隐性执行EDD动作(I),同时另外一些场合，EDD动作的执行由FDI客户端来驱动，即FDI客户端需要显性启动FDI服务器中EDD动作的执行(E)。FDI服务器隐性执行下列类型的EDD动作：b)变量的Refresh动作。这些类型的动作不需要用户交互；它们被限制用于业务逻辑的处理。这些类型的任意一个动作如最终要求用户交互，将不会执行内置，但在可能的情况下会返回一个错误。当FDI客户端读取在线变量时，FDI服务器会隐性处理变量的Pre-read,Post-read和Refresh动作MISC_AARNING,DATA_ENTRY_WARNDATA_ENTRY_ERROR,MODE_ERROR,PROCESS_ERROR,MISCDiagnosticInfo的SymbolicIdIndex、LocalizedTeFDI服务器应支持供应商特定的审计跟踪功能。FDI服务器对审计的支持在IEC62769-5中GB/T41771.3—2022/IEC系统通信系统通信FDI服务器NewortTypNehworkBNetwork_B通信关系Dovictype图20系统通信集成示例FDI服务器能通过FDI通信服务器实现对物理网络的访问(见图1)(见IEC62769-7)。FDI通信服务器实现对物理网络的访问，FDI服务器和FDI通信服务器之间的接口基于OPCUA。FDI通信服务器实现OPCUA服务器功能。FDI服务器实现OPCUA客户端功能。实现了信息模型的FDI通信服务器使能对通信服务的访问。图21给出了FDI通信服务器集成的一个示例。FDI服务器通信服务器-OPCUA通信服务NetworkBSereCommunicuonDevle模块模块s信服OPCUA一NetworkonnDevietrmunicationServiceType设备连接点，包含用于连接服务的地址信息。信息模型元素，FunctionalGroupType:GB/T41771.3—2022/IEC62769按照IEC62769-7,FDI服务器管理CommunicationRelationld。FDI服务器通过以下方法从设备或网关接收b)在线变量写入；send_command_trans,send_trans,send_value,WRITE_COMMAND,RE与设备类似，所有这些通信服务请求相关的源事件符合EDDL行规(见IEC61804-3)。FDI服务器应根据EDDL定义的行规处理通信服务请求。因为与FDI包一同交付的EDD能描述VARIABLE元素和COMMAND元素之间的关系，变量读或写访问能被映射到一个COMMAND描述，是由于一个特定的COMMAND描述可以指向一个特定的VARIABLE。这样COMMAND描述包含关于如何创建一个通信服务有效载荷的通信服务参数和如果没有提供COMMAND描述，则VARIABLE标识符(名称)和VARIABLE值是唯一的通信服一旦FDI服务器根据EDD确定通信服务参数，FDI服务器能根据名称匹配将其映射到通信服务传送(IEC62769-7)参数。传送参数应具有相同的名称、数据类型和语义，与协议特定的COMMAND本节描述了FDI服务器如何根据通信路径管理通信报文的传送。图23所示为根据图20得出的一种示例。通信处理引擎通信处理引擎务硬件驱动p信息模型ServerCommunicationDeivceTServerCommoicationServiceCPBMaster业务逻辑：模块1teway业务逻辑：模块1Module1CPGAodNetwork_GDevice7ypeFIG101Davice7ypeNG102FDI客户端图23报文传送示例由于存在FDI客户端(1)调用动作(2),FDI服务器会检测到一项通信请求。对该动作的处理(METHOD下载)会调用与通信请求相关EDDL内置函数，例如7.3.4中描述的已映射到传送服务实际参数的WRITE_COMMAND。FDI服务器通过拓扑结构的分级系统向上处理与报文传FDI服务器应始终根据通信路径(3)和(5)(见7.3.2)确定下一个通信服务提供商，并调用服务如果处理传送服务的通信服务提供商在FDI通信服务器中，则需要使用OPCUA服务调用(6)来如果处理传送服务的通信服务提供商在某个网关之中，那么相关业信请求相关的EDDL的内置调用，例如send_command(4)。迭代程序会根据通信路径(5)进入确定下传送逻辑能够根据管理协议桥接功能的需要，调用多个通信请求。物理网关设行能够调用另一个不同的设备的业务逻辑执行。该FDI服务器需要维护一个调用堆栈。根据IEC62769-7,FDI通信包包含一个EDD元素，该元素描述了映射在信息模型中的VARId)每个EDD实体每次只能执行一个Activity。2)从设备读取变量；3)将变量写入设备；4)编辑变量；OPCUA服务GB/T41771.3—2022/IECOPCUA服务FDI服务器的规范性定义见图1。非规范性视图给出了构成FDI服务器的功能组件，如图A.1设备对象特有特有特有IM管理(锁定、方法等)系统通信硬件服务数据存储器交互，从EDD取回信息来创建协议特定报文。此类报文可能为HART中的指令或FF中的服务请通信管理器负责管理嵌套通信。通信管理器通过创建协议特定报文启动通信链，之后再通过拓扑结构中的通信设备链传送报文，直到达到顶层设备。然后，通信管互。通过系统设备通信时，可以采用专属交互。还可以通过OPCUA将通信标准化，以适应FDI通信A.2FDI服务器扩展可通过新增解释器及协议处理器扩展FDI服务器，以在未来支持各类描述性技术及协议技术，如未来(IEC61804处理)EDD内置特有特有特有(锁定、方法等)通信管理系统通信硬件“Px”P2PRIVATE属性PRIVATE属性