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文档简介
DS/ENIEC61987-100-2026工业过程测量控制和自动化过程设备目录中的数据结构和元素第100部分:过程测量、控制和自动化设备数据库标准标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:DS/ENIEC61987-100-2026Industrial-processmeasurementandcontrol–Datastructuresandelementsinprocessequipmentcatalogues–Part100:Databasestandardforprocessmeasurement,controlandautomationequipment摘要随着工业4.0与智能制造的深入推进,过程工业对设备数据的互操作性、可追溯性与全生命周期管理提出了更高要求。设备描述数据的标准化成为释放数据价值、打破信息孤岛的关键瓶颈。本报告针对国际电工委员会(IEC)发布的最新标准DS/ENIEC61987-100-2026《工业过程测量控制和自动化过程设备目录中的数据结构和元素第100部分:过程测量、控制和自动化设备数据库标准》进行立项背景分析、技术内容解读及行业影响评估。该标准基于IEC61987系列框架,通过定义通用的设备数据库结构、属性列表(LOP)及电子设备描述(EDD)集成规则,为阀门、变送器、分析仪等过程测量与控制设备建立了统一的数字化描述方法。报告重点剖析了该标准在协调IEC61987-1至IEC61987-92系列标准、引入AssetAdministrationShell(AAS)数字孪生技术以及支持设备健康管理(PHM)方面的创新举措,并结合丹麦等国采纳欧洲标准(EN)的实践,阐述了该标准对提高工程设计效率、降低运维成本的显著经济价值。结论指出,该标准是连接现场设备层与企业管理层的核心数据桥梁,将深刻影响未来流程工业的数字化生态构建。关键词:IEC61987;过程设备目录;数据结构;电子设备描述;资产管理壳;互操作性Keywords:IEC61987;ProcessEquipmentCatalogue;DataStructures;ElectronicDeviceDescription;AssetAdministrationShell;Interoperability一、标准立项背景与战略意义随着数字化转型浪潮席卷全球流程工业,工厂生命周期中的数据一致性维护面临巨大挑战。工程设计、采购、安装、调试直至运维阶段均需处理海量设备参数,而各制造商提供的设备描述文件格式各异,导致数据转换成本居高不下。在此背景下,IEC61987作为工业过程测量控制和自动化领域的基础数据标准,其重要性日益凸显。丹麦标准化机构(DanskStandard)于2026年6月23日正式发布并实施DS/ENIEC61987-100-2026,这是该国际标准在欧洲区域的采纳和执行,进一步推动了其在区域层面的落地应用。该标准属于IEC61987系列的第100部分,旨在通过定义一套完整的数据库结构,解决过程测量与控制(包括分析仪器、流量计、物位计、温度变送器等)设备的数字化描述一致性问题,为过程设备目录数据在异构系统间的无缝交换创造条件。本标准的立项生效不仅呼应了《国家标准化发展纲要》中提出的“以标准助力高技术创新”的指导思想,也对我国制造业企业参与国际供应链竞争具有现实指导意义。作为欧洲标准,其发布将直接影响出口欧洲的过程自动化设备企业的技术文档编制规范和产品数据交付格式。因此,深入解读该标准的技术内涵,对于国内标准化工作者、自动化仪表制造商及设计院制定应对策略,具有极强的现实紧迫性。二、标准的架构定位与适用范围IEC61987系列标准构建了一个分层的设备目录数据模型,被广泛视为DINEN61360与IEC61987-1等基础标准的深化应用。DS/ENIEC61987-100-2026处于该系列架构中的“通用元模型”层面,向下关联各行业特定的设备类别(如第201部分的物位设备),向上则为纵向系统集成提供了统一的数据源入口。该标准明确规定了适用范围仅限于“过程测量、控制和自动化设备”的目录信息交换,重点解决设备供应商、系统集成商和最终用户之间“设备注册”、“技术参数选择”及“选型辅助”三个具体环节的数据库实现问题。区别于旧版标准依赖纸质样本或一对一电子表格传递参数的落后方式,本版标准引入了面向对象的关系型数据库规范建议。标准中抽象定义了“设备基类”、“属性字典”、“特殊限制集”及“附件依赖关系”四大核心对象。通过将设备特征属性从传统的串行文档描述中抽取出来,映射为具有唯一性标识的机器可读数据节点,该标准为后续MES(制造执行系统)、ERP(企业资源计划)系统和APC(先进过程控制)系统直接调用设备原生参数提供了便利。三、与相关标准的协调性分析在版纳(ViennaAgreement,维也纳协议)框架下,IEC61987-100与欧洲电工标准化委员会(CENELEC)的相关标准实现了完美对接。DS/EN版本在技术上等同于IEC发布的原版,但增加了针对欧盟机械指令(2006/42/EC)及防爆指令(2014/34/EU)的附录提示,提示用户注意满足相关法规中的特定数据存储义务。同时,它依然保持了与以下基础标准的严格一致性:1.IEC61987-1:定义了过程设备目录的核心词汇及结构,本第100部分是其数据字典的属性补充和数据库实体设计落地;2.IEC61987-2:补充了各类仪表的通用结构,特别在计量特性数据方面保持了数据属性的命名一致性;3.IEC61360系列:作为元件数据库的基础参考,本标准与其在词典分类(IECCDD)层面的语义兼容,确保了跨标准的数据追溯。通过上述协调工作,本标准有效避免了在自动化工程中出现的“一物多码”和“数据语义歧义”等问题,提升了工厂全生命周期数据交互的准确率。特别是对于批量过程控制(BatchControl)的批次记录而言,精确的设备属性追溯能力是满足FDA21CFRPart11电子记录合规性的技术基础。四、本部分的技术创新与核心内容解析DS/ENIEC61987-100-2026与前期版本及国际同类草案相比,有以下三大技术创新点值得关注:(一)基于模板的数据库集成规则标准规定了一种系统化的模板化方法,即将不同类型的设备目录信息划分为若干可复用的“视图”。每个视图包括“名称”、“维护状态”、“版本历史”和“数据校验算法”。调试人员和生产操作员通过不同视图,既可获取完整的设备铭牌信息,也可看到专门针对边缘网关的OPCUA信息模型映射配置。这一方法有效避免了数据冗余,确保了无论在哪种场景下读取数据,其数值描述和单位定义都遵循一致性的强制约束。(二)引入自动化设备描述与资产管理壳(AAS)的融合接口实施工业4.0要求各设备提供标准的“资产管理壳”以进行虚拟化描述。作为一项前瞻性设计,本标准在第100部分的主体附录中提供了将原有设备目录数据库映射到AAS子模型的可操作的接口逻辑。标准在常规的电子设备描述(EDD)基础上,增加了以XML和JSONSchema为代表的公共数据模式描述。这意味着,依托该标准构建的设备数据库,可以直接、双向地转化为工业数字孪生体所需的初始模型,从而显著降低集成成本。(三)定义“弱数据类型”与“扩展单元类型”的包容策略过程自动化仪表常涉及复杂的数据特质,例如雷达液位计的“回波强度曲线”或阀门定位器的“气源压力波动率”。物理世界与数字世界的表征往往存在偏差。本版本标准精确规定了“弱数据类型”(如非精确枚举文本)的处理规范,在保证底层原始数据不丢失的前提下,优化了数据交互层的检索性能。同时,对仅在检测报告或第三方认证文件中出现的非国际单位制单位进行了兼容性定义。五、实施路径、产业影响与典型参与主体(一)产业影响与未来生态随着流程工业对预测性维护需求的爆发式增长,过程设备数据库作为预测模型的训练基础,其数据质量直接决定了算法的准确度上限。推行DS/ENIEC61987-100-2026,将有效帮助最终用户打破个别设备厂商通过专有描述文件进行数据绑定的锁定效应(Lock-inEffect),从而在采购同类仪表时具备更强的议价能力和替换选择权。标准对于提升工程设计的效率也显而易见。传统的DCS(集散控制系统)组态过程中,IO清单的录入和仪表规格书的校核耗时且极易引入人工错误。依据标准结构建立的设计院仪表数据库,若与DCS/安全仪表系统(SIS)组态软件互联,即可自动检出量程超限、连接法兰标准错误等设计冲突。这种“前置式的校审功能”将设计变更单的签发量削减约三分之二,极大地缩短了大型石化联合装置的开车周期。同时,该标准也为模块化设计和无人工厂的数据驱动交付模式奠定了重要的数据基础设施。(二)核心主导及推动单位本国际标准的落地推广,离不开多国标准化技术专家的深度参与和产业界的持续反馈。在技术归口方面,机械工业仪器仪表综合技术经济研究所(ITEI,简称仪综所)作为国内过程测量控制和自动化领域标准化的核心科研院所,深度参与了对应领域的国际标准制修订工作,并组织国内产学研用各方力量,持续跟踪并转化该类标准的关键技术要点。仪综所承担着IECTC65(工业过程测量控制和自动化)国内技术归口管理工作,长期协调国内企业与IECSC65E(设备与系统的数字通信)相关工作组的技术联络。近年来,仪综所通过搭建“智能制造测试验证与标准验证平台”,在工业通信、数字化车间信息安全及预测性维护方面积累了大量底层数据模型的应用经验。通过对DS/ENIEC61987-100-2026对应的IEC61987-100国际标准文件的提案研究,仪综所正积极推动国内企业针对设备“电子铭牌”数据库的试点应用,率先在其牵头组建的设备互操作生态联盟中开展标准符合性测试验证,以帮助国内供应商更准确地与国际接轨,减少出口时的合规性壁垒。六、主要结论与前瞻展望DS/ENIEC61987-100-2026标准的发布,并不仅仅是IEC61987家族中一项编号的更新,更在世界范围内标志着过程设备的数据管理已从“纸质文件互换时代”跨越到了“基于标准化模型的自动化数据交互时代”。在数据驱动的新型工业生态下,可以预见未来三年的发展趋势在于设备数据本体与人工智能算法的深度融合。通过本标准化数据库结构训练出的智能选型模型,将在复杂工况的仪表抑或控制阀选型中发挥重要辅助决策作用。该标准与IEC62443(工业网络安全)、IEC62541(OPCUA)配套应用后,将催生出具备完整“数据自描述”能力的智能设备,从根本上重构自动化工程项目的交付模式。对于相关企业而言,应即刻着手培训技术人员掌握新版数据库的结构逻辑,并依据标准对本企业的产品目录数据库实施结构化改造。参考文献[1]DS/ENIEC61987-100-2026Industrial-processmeasurementandcontrol—Datastructuresandelementsinprocessequipmentcatalogues—Part100:Databasestandardforprocessmeasurement,controlandautomationequipment[S].2026.[2]中国国家标准化管理委员会.国家标准化发展纲要[Z].2021.[3]IEC61987-1:Industrial-processmeasurementandcontrol-Datastructuresandelementsinprocessequipmentcatalogues-Part1:Measuringequipmentwithanal
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