企业实现“智改数转”过程中,经常会遇到各个IT系统、OT系统,采用不同的技术,使用了不同的数据模型建立起来的,从而形成了众多信息孤岛问题,阻碍了跨业务、跨部门和跨组织之间的协作。
2023年3月17日,由斯欧互联牵头制定的智能制造核心国家标准《智能制造应用互联 第1部分:集成技术要求》正式发布,标准号:GB/T 42405.1-2023。
该标准解决了智能制造、工业互联场景中的万国语言互翻译的问题,解决纵向集成与横向集成的业务需求,构建一个多源异构系统的“同声翻译平台”,解决多源异构IT系统、OT系统间的信息融合、信息交换和信息共享。助力企业实现全面的智能制造。
GB/T 42405.1-2023《智能制造应用互联 第1部分:集成技术要求》,主要从以下维度分别展开阐述:
从智能制造应用互联业务场景需求分析、业务痛点分析出发,提出了实现方法
包括:业务诉求、分层转换互联模型、CPS融通互联引擎模型、基础技术支撑、解决方案(产品)
包括:分层转换互联模型集成技术要求、融通互联引擎模型集成技术要求、CPS融通互联总线集成技术要求、集成应用技术要求、集成安全标准、集成数据标准、集成数据交换场景标准
包括协议包装器模板构建方式、管理壳信息模型定义参考、应用服务总线功能参考、设备服务总线功能参考、开放服务总线功能参考、工业要素标识解析服务功能参考、报文标准和编码规范参考范例
本文件规定基于CPS融通互联引擎模型的应用互联集成参考架构、技术要求以及方法,规定了在企业开展数字化向智能化转型的系统平台搭建过程中,实现系统、平台、工业APP之间的互联互通、互操作目标,提供规范化、可操作、易推广的要求,描述对应的证实方法。
适用范围:
1、智能化转型的企业、高等院校和科研院所等单位,在选择应用互联集成实现智能化转型时,提供架构、技术要求以及方法的指导。
2、智能制造应用互联平台开发企业单位,在技术选型、架构选择上给予实现要求及方法的指导。
▲ 智能制造涉及的范围
▲ 融通互联集成参考架构
异构协议分层转换互联模型应由以下构成:
a)连接端点,标识①所示;
b)特殊域连接技术,标识②所示;
c)连接核心网关,标识③所示;
d)连接核心标准,标识④所示;
e)核心网关,标识⑤所示。
▲ 协议分层转换互联模型
融通互联引擎模型应由以下构成:
a)数据源系统,标识①所示;
b)数据源系统协议适配接口,标识②所示;
c)信息管理壳,标识③所示;
d)协议包装器,标识④所示;
e)公开服务,标识⑤所示;
f)消息队列及消息队列管理器,标识⑥所示;
g)消息报文,标识⑦所示;
h)消息流管道,标识⑧所示;
i)消息流引擎,标识⑨所示;
j)包装器注册管理器,标识⑩所示。
▲ 融通互联引擎模型架构
协议转换应有以下功能:
a)实现对应协议的请求控制;
b)通过协议转换实现异构协议系统通讯;
协议适配器类型支持
序号 | 协议 适配器 | 适配器说明 | 配置参数 |
1 | MQ | MQ是连接消息队列的协议适配器,连接队列对于实时订阅有极大的优势 | 地址\端口\队列名称\用户名密码等 |
2 | HTTP | HTTP是主流的Web协议,其主要使用HTTP Client方式连接 | URL\参数\方法\用户名密码等 |
3 | SOAP | 带WSDL的Web协议 | WSDL地址\参数等 |
4 | FTP | 文件传输协议 | 地址\端口\用户名\密码\目录等 |
5 | RFC | ERP 系统的特殊协议 | 地址\端口\用户名\密码\模块号\RFC 函数名等 |
6 | MQTT | 物联网协议 | 地址\端口\主题等 |
7 | OPC UA/OPC DA | 工业标准协议 | 地址\端口\参数点表等 |
8 | Modbus TCP/ Modbus RTU | 工业总线标准协议 | 地址\端口\参数点表等 |
9 | DB | 数据库适配器 | 地址\端口\用户名\密码等 |
10 | Rest API | 轻量级RPC协议 | 地址\参数等 |
路由计算应有以下功能:
a)将服务传递至任何指定的终端地址,消息通过消息流管道,在队列中进行稳定有效传输;
b)通过动态寻址的方式解析路由中的路由信息;
c)组装路由信息发起请求并调用服务;
d)基于服务调用后返回的结果信息,读取路由信息通过路径寻址的能力,返回服务请求方所在的系统;
e)根据路径依赖关系回调服务请求方,将信息返回。
数据格式转换应有以下功能:
a)根据服务提供方注册选择的报文内容格式,在计算转换中通过定义的报文内容格式实现自动转换;
b)形成XML到JSON,JSON到XML等多种格式的映射处理。
参数化协议适配应有以下功能:
a)根据报文内容中指定的参数动态解析读取参数信息;
b)根据协议适配的能力复用相应的协议转换适配器;
c)根据服务注册选择的通讯协议,自动选择协议对应的入站和出站适配器;
d)出入站适配器具备统一MQ协议的接入与接出能力;
e)具备MQ协议与其它协议之间的转换能力。
▲ CPS融通互联总线架构