ПНСТ 173-2016/PAS 19450:2015 Системы промышленной автоматизации и интеграция. Объектно-процессуальная методология

Введение

Объектно-процессуальная методология (далее - OPM-методология) представляет собой компактный концептуальный подход, язык и методологию моделирования и представления знаний в системах автоматизации, применение которой варьируется от простых сборок из элементарных компонентов до сложных, многопрофильных динамических систем. OPM-методология пригодна для реализации и поддержки средствами, использующими информационные и компьютерные технологии. В настоящем стандарте определены язык и методология для различных аспектов OPM-методологии, предназначенных для создания общей основы для разработчиков архитектуры систем, проектировщиков и разработчиков OPM-совместимых средств моделирования всех видов систем.

OPM-методология предоставляет собой два семантически эквивалентных способа представления одной и той же модели: графический и текстовый. Набор иерархически связанных между собой объектно-процессуальных диаграмм (далее - OPD-диаграмм) определяет графическую модель, а набор автоматически сформированных последовательностей в подмножестве английского языка определяет текстовую модель, выраженную на объектно-процессуальном языке (далее - на OPL-языке). В графической визуальной модели каждая из OPD-диаграмм состоит из OPM-элементов в виде графических символов (иногда с аннотационной меткой). OPD-синтаксис полностью и последовательно определяет способы расположения графических элементов. Использование OPL-языка и OPM-методологии позволяет создавать такую соответствующую текстовую модель для каждой OPD-диаграммы, которая будет сохранять все ограничения графической модели. Поскольку синтаксис и семантика OPL-языка являются подмножеством английского естественного языка, эксперты в определенной области знаний смогут легко понимать текстовую модель.

OPM-обозначения (нотация) позволяют поддерживать концептуальное моделирование систем с формальным синтаксисом и семантикой, которые в целом служат основой для моделирования инженерных систем, в том числе системной архитектуры, процессов проектирования, разработки, поддержки жизненного цикла, информационного обмена и дальнейшего совершенствования систем. Кроме того, не связанная с конкретной областью применения OPM-методология обеспечивает возможность моделирования систем для всего научного, коммерческого и промышленного сообщества в целях разработки, изучения и анализа производственных, промышленных и коммерческих систем в собственных областях применения, тем самым позволяя компаниям объединять и обеспечивать интероперабельность различных навыков и компетенций в единую интуитивную формальную среду.

OPM-методология облегчает понимание общего представления системы на стадии ее создания, проведения испытаний, интеграции и ежедневного технического обслуживания, обеспечивая при этом работу в многопрофильной среде. Кроме того, с помощью OPM-методологии компании могут расширить их комплексное представление о функциональности системы, ее гибкости при закреплении персонала за определенными работами, управлении в непредвиденных ситуациях и восстановлении работоспособности системы после ее отказа. Системная спецификация является расширяемой для любой необходимой детали, охватывающей функциональные, структурные и поведенческие аспекты системы.

Одним из конкретных применений OPM-методологии являются составление и разработка технических стандартов. OPM-методология позволяет в первом приближении оценить применимость стандарта и выявлять его слабые стороны, тем самым значительно улучшая качество последующих проектов. При использовании OPM-методологии даже в качестве модели, основанной на тексте, система может расширяться за счет включения более подробной информации, причем базовая модель будет сохранять высокую степень формализованности и целостности.

Настоящий стандарт создает основу для работы разработчиков архитектуры систем и проектировщиков, которые могут использовать ее для наглядного и эффективного создания моделей информационных систем. Поставщики инструментальных средств, поддерживающих OPM-методологию, могут использовать настоящий стандарт в качестве официальной стандартной спецификации для создания программных средств с целью совершенствования своих возможностей концептуального моделирования.

Настоящий стандарт устанавливает требования к представлению нормативного текста, который должен соответствовать расширенной спецификации в форме Бэкуса - Наура (EBNF) для синтаксиса языка. В разделах 6-13 все элементы представлены лишь с минимальным упоминанием методологических аспектов; в разделе 14 представлены способы управления контекстом, связанные с масштабированием (in-zooming) и развертыванием (unfolding).

В настоящем стандарте используется ряд соглашений (общепризнанных подходов) относительно представления OPM-методологии. В частности, жирный шрифт типа Arial в тексте и жирный курсив шрифта типа Arial в подписях к рисункам, в таблицах и заголовках предназначен для наименований меток OPM-объектов, процессов, состояний и тэгов связей. Ключевые слова OPL-языка выделяются обычным шрифтом типа Arial с запятыми и периодически - жирным шрифтом типа Arial. Большинство диаграмм содержат как графические изображения OPD-диаграмм, так и текстовые эквиваленты OPL-языка. Поскольку они относятся к спецификациям языка, существенно использовать точные определения терминов; некоторые общеупотребительные термины могут иметь особый смысл при использовании OPM-методологии. В разделе B.6 поясняются другие соглашения, принимаемые при использовании OPM-методологии.

В приложении A представлен формальный синтаксис OPL-языка, представленный в расширенной форме Бэкуса-Наура (EBNF).

В приложении B содержатся соглашения и шаблоны, обычно используемые в приложениях OPM-методологии.

В приложении C рассмотрены различные аспекты ОРМ-методологии в качестве ее моделей.

В приложении D обобщены динамические и (имитационные) возможности моделирования ОРМ-методологии.