ГОСТ Р ИСО 15746-2-2019

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Системы промышленной автоматизации и интеграция

ИНТЕГРАЦИЯ ВОЗМОЖНОСТЕЙ УСОВЕРШЕНСТВОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ И ОПТИМИЗАЦИИ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СИСТЕМ

Часть 2

МОДЕЛИ ДЕЙСТВИЯ И ОБМЕН ИНФОРМАЦИЕЙ

Industrial automation systems and integration. Integration of advanced process control and optimization capabilities for manufacturing systems. Part 2. Activity models and information exchange

ОКС 25.040.40

Дата введения 2020-01-01

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Обществом с ограниченной ответственностью "НИИ экономики связи и информатики "Интерэкомс" (ООО "НИИ "Интерэкомс") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 100 "Стратегический и инновационный менеджмент"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 19 сентября 2019 г. N 718-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 15746-2:2017* "Системы промышленной автоматизации и интеграция. Интеграция возможностей усовершенствованного управления технологическими процессами и оптимизации для производственных систем. Часть 2. Модели действия и обмен информацией" (ISO 15746-2:2017 "Automation systems and integration - Integration of advanced process control and optimization capabilities for manufacturing systems - Part 2: Activity models and information exchange", IDT).

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

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

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

6 Некоторые положения международного стандарта, указанного в пункте 4, могут являться объектом патентных прав. Международная организация по стандартизации (ИСО) и Международная электротехническая комиссия (МЭК) не несут ответственности за идентификацию подобных патентных прав

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". 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 информационном 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)

Введение

Средства автоматизации и управления производственными системами повышенной сложности, применяемые в соответствии с существующей методологией "усовершенствованного управления и оптимизации технологических процессов" (АРС-О), обеспечивают эффективное выполнение календарного плана работ и производства продукции в целом. Методология АРС-О требует интеграции управления производственными операциями (MOM) со средствами автоматизации и управления производственными процессами и оборудованием.

Технологии промышленной автоматизации и АРС-О системы, включающие программное обеспечение и компоненты аппаратных средств, обеспечиваются различными поставщиками. Вследствие большого разнообразия средств разработки и проектирования, а также предъявляемых требований, решения по автоматизации, предлагаемые различными поставщиками, оказываются изолированными и относительно несовместимыми, при этом интеграция технологий автоматизации сильно затрудняется. По этой причине заказчики приобретают различные компоненты технологий автоматизации с избыточными и дублированными функциями. Это приводит к неэффективности использования ресурсов, ограничивает их интероперабельность. Настоящий стандарт устанавливает требования интероперабельности к АРС-О-системам, создает наилучшие условия интеграции и информационной совместимости технологий автоматизации.

Настоящий стандарт определяет связную структуру (фреймворк) для интеграции и интероперабельности АРС-О систем, компонентов АРС-О систем, систем автоматизированного управления технологическими процессами Уровня 2, систем управления производственными операциями Уровня 3. Задействуются функциональные модели, определенные в ИСО 15746-1 (функциональные модели АРС-О систем), и требования к обмену информацией для поддержки указанных функциональных моделей. Моделируемые действия принадлежат Уровням 2 и 3, в том числе, учитывается взаимодействие между указанными Уровнями.

Настоящий стандарт не ограничивает пользователей в использовании только рассматриваемой в настоящем стандарте методологии усовершенствованного управления и оптимизации технологических процессов. Допускается использование также и других методологий.

Настоящий стандарт предназначен для пользователей и провайдеров АРС-О методологии: поставщиков проектных решений, специалистов-интеграторов систем автоматизации, сотрудников производственных подразделений компаний, инженеров-технологов, сотрудников организаций независимого тестирования программного обеспечения, специалистов по внедрению АРС-О методологии, консультирующих сервисные организации в части программного обеспечения, сотрудников государственных органов и научных академических организаций и т.п.

     1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает:

- модели действий для описания динамических аспектов АРС-О модулей;

- требования к обмену информацией касательно динамических аспектов АРС-О модулей;

- рабочие процессы и жизненные циклы АРС-О элементов;

- определения сервисов по поддержке информационного обмена между:

- компонентами Уровня 3 и компонентами АРС-О;

- компонентами Уровня 2 и компонентами АРС-О;

- компонентами АРС-О одной или нескольких АРС-О систем.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использована нормативная ссылка на следующий стандарт. Для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного стандарта, для недатированных - последнее издание.

ISO 15746-1, Automation systems and integration - Integration of advanced process control and optimization capabilities for manufacturing systems - Part 1: Framework and functional model (Системы промышленной автоматизации и интеграция. Интеграция возможностей усовершенствованного управления технологическими процессами и оптимизации для производственных систем. Часть 1. Структура и функциональная модель)

     3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ИСО 15746-1, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 предупреждающий сигнал (alarm): Сигнал особой важности об отклонении производственных условий от нормальных значений. Сигнал передается компонентам АРС-О (3.2).

Примеры

1 температура, контролируемая АРС Модулем, превышает верхний предел;

2 уровень входного сигнала Модуля SoftSensor (Программно-управляемый датчик) лежит вне допустимого диапазона.

3.2 компонент АРС-О (АРС-О component): Производственный объект АРС-О системы, являющийся реализацией (посредством создания экземпляра) функционального АРС-О модуля.

Примечание - Компоненты АРС-О могут выполнять различные функции, включая анализ ситуации, связь с другими компонентами АРС-О, а также взаимодействие с учетом особенностей моделирования, оптимизации, диагностики, прогнозирования и управления.

3.3 АРС-О пакет программ (АРС-О package): Совокупность коммерческих программных продуктов, поставляемых одним Продавцом, для одного или нескольких функциональных АРС-О модулей.

3.4 АРС-О платформа (АРС-О platform): Компьютерная система, управляющая работой АРС-О системы. Задействует один или несколько АРС-О компонентов (3.2).

3.5 систематическая ошибка (систематическая погрешность) (bias): Поправка к вычисленному значению для обеспечения соответствия результатам измерений.

Примечание - Систематическая погрешность учитывается также при оценке неизмеряемых отклонений.

3.6 управляемая переменная (controlled variable): Переменная, значение которой контроллер выдерживает либо в заданной (контрольной) точке, либо в интервале между минимальным и максимальным пределами.

Примечание - Понятие "управляемая переменная" дополняется понятием регулируемая переменная (3.11).

3.7 переменная возмущения (disturbance variable): Переменная, которую контроллер рассматривает как оказывающую влияние на управляемую переменную (3.6), но не как регулируемую переменную.

3.8 событие (event): Очевидное изменение или явление, изменяющее состояние компонента АРС-О (3.2) или требующее задействования компонента АРС-О.

Примеры

1 Режим работы ПИД-контура (Пропорционально-Интегрально-Дифференциального контура) обратной связи, ассоциированный с регулируемой переменной (3.11) в АРС Модуле, изменяет состояние системы на REMOTE (удаленное).

2 Процесс, управляемый АРС-О системой, изменяет свое состояние с "Вкл" на "Выкл".

3.9 исполнительное звено системы управления (конечный управляющий элемент) (final control element): Физическое оборудование, которое фактически задействуется для управления производственным процессом.

Пример - Клапаны, демпферы, приводы переменной скорости и т.п.

3.10 жесткое ограничение (hard limit): Предел, который контроллеру запрещено переходить ни при каких обстоятельствах.

3.11 регулируемая переменная (manipulated variable): Переменная, настраиваемая контроллером.

Примечание - Регулируемые переменные настраиваются в контрольных точках ПИД-контуров обратной связи. Регулируемые переменные могут относиться к исполнительным звеньям системы управления (3.9).

3.12 базовые показатели производственного процесса (performance baseline): Совокупность значений ключевых индикаторов производственного процесса перед запуском АРС-О системы.

Примечание - Попытка оценить эффект от внедрения АРС-О системы по отношению к некоторому базовому состоянию производственного процесса.

3.13 предел изменения величины (rate of change limit): Предел изменения значения величины в течение определенного периода времени.

3.14 рецептура (recipe): Набор ингредиентов, спецификаций продукта, настроек производственного процесса, определяющих порядок производства продукта.

3.15 мягкий предел (soft limit): Предел, который контроллер стремится не переходить, но может нарушить при необходимости.

3.16 отслеживание (tracking): Приведение значения одного параметра в соответствие со значением другого параметра.

Пример - Контроллер ПИД-контура обратной связи может отслеживать значение контрольной точки производственного процесса в ручном режиме (режиме MANUAL).

3.17 траектория (trajectory): Набор значений (массива данных), представляющих ожидаемое поведение рассматриваемой системы в течение рассматриваемого интервала времени.

Примечание - В приложениях АРС траектория регулируемой переменной (3.11) - это набор перемещений, планируемых контроллером. Траектория управляемой переменной (3.6) - это ожидаемые перемещения, основанные на ранее принятых решениях и предшествующей истории изменения производственного процесса.

3.18 надзорный орган (сторожевое устройство) (watchdog): Определяет, функционирует ли рассматриваемый компонент системы управления (внешней системы) надлежащим образом.

Примечание - Обычно сторожевое устройство следует некоторому набору инструкций, если выясняется, что контролируемый компонент функционирует ненадлежащим образом.

3.19 рабочий процесс (workflow): Последовательность действий с явно указанными точкой начала и точкой окончания выполнения производственного задания.

Примечание - Рабочий процесс может иметь ответвления, точки принятия решений и события (3.8). Рабочий процесс - это тип модели действия.

     4 Сокращения

APC (advanced process control) - усовершенствованное управление технологическими процессами;

APC-O (advanced process control and optimization) - усовершенствованное управление и оптимизация технологических процессов;