GBT 18975.1-2003 工业自动化系统与集成流程工厂(包括石油和天然气生产设施)生命周期数据集成-第1部分综述与基本原理.pdf
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1、GB/T 1 8 9 7 5.1-2 0 0 3月 明舀 G B/T 1 8 9 7 5 工业自动化系统与集成流程工厂(包括石油和天然气生产设施)生命周期数据集成 由下列部分组成:第 1 部分:综述与基本原理;第 2 部分:数据模型;第 4 部分:参考数据;第 5 部分:注册和维护参考数据的程序;第 6 部分:开发附加参考数据的范围和方法。本部分是其中G B/T 1 8 9 7 5的第 1 部分。本部分参考了 I S O/DI S 1 5 9 2 6-1;2 0 0 1 工业自动化系统与集成流程工厂(包括石油和天然气生产设施)生命周期数据集成第 1 部分:综述与基本原理。本部分在技术内容和编写
2、格式上与 I S O/D I S 1 5 9 2 6-1;2 0 0 1 保持一致,仅由于为将其转化为国家标准,根据我国国家标准的制定要求,做了一些编辑性改动,主要是:a)对于带下划线的用 E X P R E S S 语言描述的各黑体英文实体名,为了既要维护其英文原意又要 便于了解其名称代表的意思,在本部分中,当其作为标题出现时,我们标出了其中文译名;但在 正文中,我们以英文为主,仅在其第一次出现或必要时,将中文译名括起来放在英文原名后 b)国际标准 I S O/D I S 1 5 9 2 6 的各部分被转化为我国的国家标准时,其编号是 G B/T 1 8 9 7 5.X,对 应的各部分在技术
3、和使用上对等。但是考虑到与国际标准 I S O 1 5 9 2 6相配套的E X P R E S S描 述、以及应用软件中各模式、实体、特性、属性、函数等的表达需要,为了使配套应用软件在实际 应用时,不发生因标准转化所带来的种种问题,在本部分中所有的 E X P R E S S描述以及由 S TE P开发工具自动生成的文件和 E X P R E S S-G图中的国际标准编号仍保持不变。本部分的附录 A是规范性附录。本部分由中国标准研究中心提出。本部分由全国工业自动化系统与集成标准化技术委员会归口。本部分起草单位:中国标准研究中心。本部分主要起草人:李文武、詹俊峰。GB/T 1 8 9 7 5.
4、1-2 0 0 3引言0.1 背景 在流程工厂的整个生命周期内,许多不同的部门都会生成、使用和修改有关其工程、建筑和运作的信息。从经济、安全和环境方面考虑,要求这种信息的形式是一致的和可集成的,且设施、建筑的所有者和操作员、承包商及管理机构可以使用这种信息。描述数据方法的结构和含义的规范可以满足这个要求,这些数据被许多组织所共享,而这些方法涉及工厂生命周期的所有阶段。为了提高流程工厂的效益,产生了依赖于用计算机可处理的形式来有效集成和共享工厂信息的业务实践。这些业务实践包括下述内容:现在,许多用户的需求不仅仅局限于某个传统的信息观念。安全和环境是其中的两个例子。并行工程要求设计工作并行进行,在
5、设计阶段,可利用电子化手段,如用计算机可处理形式,为 其他工程、计划、采购和后勤活动提供相关的设计状态信息。希望通过组件规范的标准化来节约大量成本。要求用计算机可处理形式来表达这些规范的信 息,以使工厂的设计和需求相结合。过去,工厂设计信息的管理受到设计图纸和纸质文档的约束。在工厂运作和维修中,这些信息 的使用受到手工处理的限制,或必须用适合应用程序的格式重新定义信息。拥有计算机可处 理形式的工厂设计和装备信息可以提高工厂运作阶段的效率。为了将来对工厂进行优化改造和在现有工厂经验的基础上设计新工厂,工厂生命周期内有关 其性能的、精确的、计算机可处理的信息是很有价值的。通过使用数据定义的一致性相
6、关环境,工厂生命周期内各方面使用的信息可以集合起来。这就允许信息按一致的计算机可处理的形式进行集成、共享和交换。0.2 G B/T 1 8 9 7 5 的目的 传统上,与流程工厂有关的数据被集中到工厂某些单个视点的某个时间点上。其他用户组通常独立地定义和维护这些数据,这样导致了数据重复和冲突,使得在企业内部或企业的业务伙伴间不能共享数据 本标准的目的是促进数据的集成,以此来支持流程工厂生命周期内的所有活动和过程。为此,本标准专门规定了一个数据模型,它用唯一的、支持所有视图的相关环境定义了生命周期信息的含义,包括工艺工程师、设备工程师、操作员、维修工程师和其他专家等对工厂的所有视点。0.3 G
7、B/T 1 8 9 7 5的描述 GB/丁1 8 9 7 5是表达流程工厂生命周期信息的国家标准。用通用的、概念性数据模型规定了这种表达,且数据模型适合于作为共享数据库或数据仓库的基础设计的数据模型被用来连接参考数据。例如,表达信息的标准实例通常是许多用户、流程工厂或两者都有的在数据模型的连接中,具体生命周期活动的支持依赖于合适参考数据的应用 G B/T 1 8 9 7 5由许多部分 组成,每一部分单 独发布。本部分提 供了一个综述。它规 定了G B/T 1 8 9 7 5 不同部分的 内容和功能,以及它们之间的关系,其描述如下:G B/T 1 8 9 7 5 的综述;作为G B/T 1 8
8、9 7 5 基础的基本原理;即标准分享网 w w w.b z f x w.c o m 免费下载G B/T 1 8 9 7 5.1-2 0 0 3 G B/T 1 8 9 7 5 与其他工业数据标准的关系;整个 G B/T 1 8 9 7 5都使用的术语定义。0.4 排版约定 本标准使用了下列排版约定。括号处的数字引用(例,“Zj”)是对参考文献中文档的引用。在本标准中,可以用相同的英语单词映射现实生活中的对象或概念,并把它们作为表达该对象或概念的E X P R E S S数据类型名。为了区分这些单词,使用下列排版约定。如果单词或短语以与叙述文本相同的字体形式出现,引用的是对象或概念。如果单词或
9、短语以粗体字形式出现,引用的是 E X P R E S S数据类型。E X P R E S S 模式的名字也以粗体字形式出现。E X P R E S S 数据类型名可以用来引用数据类型本身,或数据类型实例。这些应用之间的区别通常不同于文 本。如果可 能引 起二义性,则文本中包含“e n t i t y d a t a t y p e 或“i n s t a n c e(s)o f 短语。双引号标志,表示引用文本。单引号标志 表示特定文本字符串的值。本标准某些部分的电子文档已经完成。可以通过这些文件在因特网上的统一资源定位符(U R L s)的清单访问它们。0.5针对对象本部分针对的对象:希望判
10、断G B/T 1 8 9 7 5 是否适合其业务需求的技术管理人员;希望对 G B/T 1 8 9 7 5 的内容有总体理解的实施人员。GB/T 1 8 9 7 5.1-2 0 0 3 工业 自动化 系统与集成流程工厂(包括石油和天然气生产设施)生命周期数据集成 第 1 部分:综述与基本原理范围G B/T 1 8 9 7 5 的本部分规定了与流程工厂的工程、建筑和作业有关的信息表达。这些表达支持:在工厂生命周期的各个阶段,流程工业对信息的要求。注:流程工业包括石油和天然气生产、炼制、发电以及化学制品、医药药品和食品制造业.工厂生命周期各个阶段中所有实体间的信息共享和集成。G B/T 1 8 9
11、 7 5 适用于:表达流程工厂生命周期各个方面的通用的、概念性数据模型;表达许多流程工厂和用户公共信息的参考数据;附加参考数据的范围和信息要求;注册和维护参考数据的程序;本标准要求的一致性。本部分支持的业务活动范围如图 1 所示,它显示了与工厂生命周期有关的主要活动和数据流程。注1:本图基于流程工厂工程活动模型仁 8 1.注2:用适当的参考数据和I S O 1 5 9 2 6-2 定义的数据模型表达具体的生命周期活动。概念性流程设计工 厂 退役概念工程设计 前端工程设计)建造工厂预试运行供应商 和制造商 图 1 流程工厂生命周期的活动模型 例:在流程工厂中,覆盖流程系统、电力系统和仪表系统的技
12、术数据的参考数据库可以支持这些系统的设计、施工和维护活动。G B/T 1 8 9 7 5不适用于:与流程工厂的工程、运作和维护没有直接关系的贸易、业务和行政管理数据。本部分可用于数据库或数据仓库的实现,以便于在流程工厂的生命周期内不同参与者之间的数据集成和共享。I S O 1 5 9 2 6-2 规定的通用数据模型为这种数据库或数据仓库提供了适当的概念性数据模型。注3:关于概念性数据模型种类的详细信息参见5.2标准分享网 w w w.b z f x w.c o m 免费下载GB/T 1 8 9 7 5.1-2 0 0 3 本部分对G B/T 1 8 9 7 5(所有部分)进行了综述。G B/T
13、 1 8 9 7 5 其他部分的范围在本部分中进行了定义。2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分,然而,鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注 日 期的引用文件,其最新版本适用于本部分。G B/T 1 6 2 6 2-1 9 9 6 信息处理系统开放系统互连抽象语法表示法一(A S N 1)规范 G B/T 1 6 6 5 6.1-1 9 9 7 工业自 动化系 统和 集成 产品 数据表达与交换 第1 部分:概述与基本原理(i d tI S O
14、1 0 3 0 3:1 9 9 4)G B/T 1 6 6 5 6.1 1-1 9 9 6 工业 自动化系统与集成产品数据表达和交换第 1 1部分:描述方法:E X P R E S S语言参考手册(e q v I S O/D I S 1 0 3 0 3-1 1:1 9 9 3)G B/T 1 6 6 5 6.2 1-1 9 9 7 工业自动化系统与集成产品数据的表达与交换第 2 1部分:实现方法:交换文件结构的纯正文编码(i d t I S O 1 0 3 0 3-2 1:1 9 9 4)I S O 1 0 3 0 3-2 2:1 9 9 8 工业自 动化系统与集成 产品数据表达与交换 第2
15、2 部分:实 现方法:标准数据访问接口 I S O 1 5 9 2 6-2:2 0 0 1 工 业自 动化系统与 集成 流程 工厂(包括石油和天然气生产设施)生命周期数据集成第 2 部分:数据模型3 术语、定义和缩略语3.1 术语和定义 下列术语和定义适用于本部分。3.1.1 应用协议a p p l i c a t i o n p r o t o c o l(A P)G B/T 1 6 6 5 6的一部分,它为具体的应用规定了能满足其范围和信息要求的应用解释模型。注 1:采用G B/T 1 6 6 5 6.1的定义 注 2:术语应用解释模型的定义参见GB/T 1 6 6 5 6.13.1.2
16、类c l a s s 为了包括和不包括,基于一个或多个准则的事物种类或划分。注:类不必有任何成员(满足其成员准则的事物)3.1.3 商品类c o mm o d i t y p r o d u c t c l a s s 其成员是制造产品类,且符合公众认可的标准。注:商品类的明显特征是适合于使用。它是一个或多个事实上的类、标准类或两者的专门化.最终的规范不是某 一部门控制的私有规范 例:6 0 W 2 3 0 V E 2 7 类的灯泡是商品类。3.1 A 4 概念 性数据 模型 c o n c e p t u a l d a t a m o d e l I S O/T R 9 0 0 7 1 丑
17、 定义的三层模式体系结构中的数据模型,其数据结构的 表达 形式与任何物理存储或外部表达格式表达无关。注:根据I DE F I X规范 6 改写.3.1.5 核心类c o r e c l a s sGB/T 1 8 9 7 5.1-2 0 0 3 通用语言使用的一部分术语,且是经常被使用的类。注:通常不正式定义符合成员资格的条件,可以通过例子来理解类.例:管线,地板,泵和灯泡都是核心类。3.1.6 数据d a t a 用适合于人或计算机通信、解释或处理的形式方式对信息进行表达。G B/T 1 6 6 5 6.1 3.1.7 数据存储器d a t a s t o r e 为了将来的引用,允许存储数
18、据的计算机系统。3.1.8 数据仓库d a t a w a r e h o u s e 为了提供集成的、无重复信息或冗余信息的数据集,把相关数据合并后保存在其中并支持许多不同应用视图的数据存储器。3.1.9 事实类d e f a c t o c l a s s 得到广泛认可但没有正式承认或定义的相应公共种类的类。注:事实类可以通过国际、国家或行业的认可正式化。例1:根据相似于其他制造商产品遵守的规范,制造商为了挣得市场份额可能决定生产符合其他产品某些特征的产品。例2:3.5 英寸(8 8.9 m m)软盘和 H B铅笔是事实类。3.1.1 0 特定流程工r数据d i s t i n c t p
19、 r o c e s s p l a n t d a t a 表达特定流程工厂信息的流程工厂生命周期数据。3.1.1 1 交换文件 e x c h a n g e f i le 用来存储、访问、传输和归档数据的计算机可解释的格式。注:根据G B/T 1 6 6 5 6.1文件交换结构的定义改写.3.1.1 2 实现方法i m p l e m e n t a t i o n m e t h o d 用计算机系统交换或存储数据的技术,且这种数据是用 E X P R E S S数据规范语言描述的。注:根据 G B/T 1 6 6 5 6.1 1 改写。3.1.1 3 个体i n d i v i d
20、u a l 在空间和时间上存在的事物。注 1:在这里,事物是在某些一致的逻辑范围内可以想象的,包括实际的、假设的、计划的、期望的或需要的个体 例:系列号 A B C 1 2 3的泵、B a t t e r s e a 发电站,J o s e p h Wh it w o r t h先生和恒星飞船“E n t e r p r i s e,是个体的例子。注2:有关个体概念的 详细讨论参考I S O 1 5 9 2 6-2 的4.x,3.1.1 4 信息i n f o r m a t i o n 事实、概念或指令。仁 G B/T 1 6 6 5 6.1 3标准分享网 w w w.b z f x w.c
21、 o m 免费下载GB/T 1 8 9 7 5.1-2 0 0 33.1.1 5 实例i n s t a n c e 用计算机可处理的形式表达某些现实世界事物的数据。注:它不同于 G B/T 1 6 6 5 6.1 1中这个术语的定义3.1.1 6 制造产品 类 m a n u f a c t u r e d p r o d u c t c l a s s 通过加工流程生产的,其成员是个体的类。注1:制造产品类的成员可能是离散的、批量的或连续性的,例如加工液体 例 1:6 0 W 2 3 0 V E 2 7 灯泡是离散性制造产品类的例子。例2;B S 4 0 4。加铅汽油 是连 续性制造产品
22、类的 例子。注2:制造产品类可以对应还没有被实现的说明书,例如:其对应产品还没有生产出来的产品说明书。3.1.1 7 流程工r生命 周期数据 p r o c e s s p l a n t l i f e-c y c l e d a t a 用计算机可处理的形式表达一个或多个流程工厂信息的数据。3.1.1 8 专有类 p r o p r i e t a r y c l a s s 其成员规范由一个部门拥有,控制或保护,并且当超出该部门时通常被认为是无效的类。3.1.1 9 专有产品类 p r o p r i e t a r y p r o d u c t c l a s s 制造产品类和专有类
23、的类。注:专有产品类是专门化的,这种专门化的依据是包括和不包括规则,其中某些包括或不包括用精密的方法控制。这意味着专门化的某些方面可以任意改变。许多专有产品类是商品类、事实类或两者的专门化,附加约束反映 了设计或加工的详细资料,制造商利用这些详细资料把它的产品跟其他同类产品区别开 例 1:贸易部门拥有的、且以注册商标名上市并受到注册商标保护的产品规范是专有产品类的基础 口 例2:P h i l l i p s 制造的6 0 W 2 3 0 V E 2 7 灯泡是专有产品类的成员。1 1.2 0 参考数据ref e r e n c e d a t a 表达许多流程工厂所公用或许多用户所关心的类或
24、个体信息的流程工厂生命周期数据。3.1.21 参考数据库 r e f e re n c e d a t a l i b r a r y(R D L)参考数据的管理性收集。3.1.2 2 标准类s t a n d a r d c l a s s 其成员规范是由标准化部门拥有或控制,并且是公开可得到的类。注:标准类由国家、国际或行业标准化部门的工作组确定,它包括大小、形状、材料、性能和设备与材料的加工流程。不包括和包括 或一致)规范被一个公开的、大多数人同意的方法通过且可以公开得到。标准类也许只约束一 特定方面,通常用它确定用法或整个制造业的规范是不够的。例1:A S ME B 1 6.9 标准
25、5 约束了对接焊缝钢管装置的尺寸和形状。例 2:为了确保爆炸防护的标准度数,I E C 6 0 0 7 9-1 4 标准规定了电子设施的约束。3.2缩略语 下列缩略语适用于本部分。A P I A p p li c a t i o n P r o g r a mmi n g I n t e r f a c e 应用编程接口 A P Ap p l i c a t i o n P r o t o c o l 应用协议(参见 3.1.1)G B/T 1 8 9 7 5.1-2 0 0 3R D L R e f e r e n c e D a t a L i b r a r y参考数据库(参见 3.1.
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