現場設備集成第7部分：通信設備Fielddeviceintegration—Part7:Communicatio[IEC62769-7:2023,FieldDeviceIntegration(FDI)—Part7:Communication2023-12-28發布2024-07-01實施國家市場監督管理總局國家標準化管理委員會GB/T41771.7—2023/IEC62769-7:2023前言 I 2規范性引用文件 23.1術語和定義 23.2縮略語 23.3約定 34概述 5FDI通信包 55.1概述 6通信關系 7FDI通信服務器定義 7.1概述 7.2通用特征 7.3信息模型 7.4FDI通信服務器的OPCUA服務器行規 7.5映射FDI服務器IM到FDI通信服務器IM 7.6安裝程序 7.7FDI通信包 7.8處理和行為 8FDI通信網關定義 8.1概述 8.2信息模型 8.3FDI通信包 8.4處理和行為 附錄A(資料性)分層協議 A.1概述 A.2協議特定附錄創建約定 A.3FDI通信包定義 附錄B(規范性)命名空間和映射 參考文獻 I本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規則》的規定起草。本文件是GB/T41771《現場設備集成》的第7部分。GB/T41771已經發布了以下部分：——第1部分：概述；——第2部分：客戶端；——第4部分：包；——第5部分：信息模型；——第7部分：通信設備。本文件等同采用IEC62769-7:2023《現場設備集成(FDI)第7部分：通信設備》。本文件做了下列最小限度的編輯性改動：——將標準名稱修改為《現場設備集成第7部分：通信設備》。請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發布機構不承擔識別專利的責任。本文件由中國機械工業聯合會提出。本文件由全國工業過程測量控制和自動化標準化技術委員會(SAC/TC124)歸口。本文件起草單位：沈陽工業大學、機械工業儀器儀表綜合技術經濟研究所、上海自動化儀表有限公司、北方工業大學、深圳市華圖測控系統有限公司、福建順昌虹潤精密儀器有限公司、北京印刷學院、中國能源建設股份有限公司、裝備智能計算芯片及系統應用北京市工程研究中心有限公司、無錫物聯網創新中心有限公司、重慶郵電大學、中國傳媒大學、哈工大機器人(岳陽)軍民融合研究院、湖南科技大學、福建上潤精密儀器有限公司、北京工業大學、上海市計量測試技術研究院、電力規劃總院有限公司、重慶川儀自動化股份有限公司、FCG現場通信集團、施耐德電氣(中國)有限公司、深圳市標利科技開發有限公司、中信戴卡股份有限公司、羅克韋爾自動化(中國)有限公司、西南大學、沈陽鴻宇科技有限公司、馬鞍山嚴格特種機器人有限公司、新興際華(北京)智能裝備技術研究院有限公司、北京理工大學、東莞職業技術學院、江西睿創科技有限公司、福建友誼膠粘帶集團有限公司、鄭州千百視光電科技股份有限公司、北京智芯微電子科技有限公司、浙江華甸防雷科技股份有限公司。Ⅱ現場設備集成系列標準是指導工業過程測量控制等相關活動的重要技術標準，GB/T41771旨在確立適用于現場設備集成的規范準則，擬由15個部分構成。——第1部分：概述。目的是規定現場設備集成規范的概念和概述。——第2部分：客戶端。目的是規定現場設備集成客戶端的相關要求?！?部分：服務器。目的是規定現場設備集成服務器的相關要求。——第4部分：包。目的是構建現場設備集成包模型，提供將設備、網絡組件和通信服務器集成到系統所需的全部元素。 第5部分：信息模型。目的是規定自動化系統的拓撲結構，用于描述自動化系統的設備及通信連接網絡。——第6部分：技術映射。目的是規定現場設備集成中所描述的概念的技術映射?！?部分：通信設備。目的是規定實現通信能力的元素?！?部分：行規通用協議。目的是規定現場設備集成包描述的通信服務器、網關及設備所需的通用協議的詳細信息。行規?！?0部分：行規信行規?！?1部分：行規——第12部分：行規——第13部分：行規基金會現場總線H1。目的是規定H1現場總線技術的現場設備集成通信基金會現場總線HSE。目的是規定HSE現場總線技術的現場設備集成通PROFIBUS。目的是規定PROFIBUS技術的現場設備集成通信行規。PROFINET。目的是規定PROFINET技術的現場設備集成通信行規。HART和WirelessHART。目的是規定HART和WirelessHART技術的現場設備集成通信行規?！?4部分：行規Modbus-RTU。目的是規定Modbus-RTU技術的現場設備集成通信行規?！?5部分：行規ISA100。目的是規定ISA100技術的現場設備集成通信行規。1OPCUA托管服務GB/T41771.7—2023/IECOPCUA托管服務現場設備集成第7部分：通信設備1范圍本文件規定了稱為通信設備的實現通信能力的元素。整個現場設備集成(FDI)體系結構如圖1所示。在本文件范圍內的結構組件在圖中用深色表示。本文件所指的FDI包僅限于通信設備。圖1中所示的通信服務器是特定通信設備的一個實例。用戶接口描述FDI客戶端解析器設備定義用戶接口描述業務邏輯用戶接口插件服務用戶接口插件用戶接口服務設備服務FDI服務器oPC服務信息模型管理信息模型設備對象設備對象業務邏輯業務邏輯處理器業務邏輯平臺UI服務(工程圖，輸入設備)在本文件中規定在本系列標準的其他部分中規定在本系列標準中沒有規定系統服務OPCUA系統通信硬件數據存儲服務通信服務器服務圖1FDI架構圖2規范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。IEC61804-3企業系統設備和集成用于過程控制和電子設備描述語言(EDDL)的功能塊(FB)第3部分：EDDL語法和語義[Devicesandintegrationinenterprisesystems—Functionblocks(FB)2forprocesscontrolandElectronicDeviceDescriptionLanguage(EDDL)—Part3:EDDLsyntaxandsemantics]注：GB/T21099.3—2018過程控制用功能塊(FB)第3部分：電子設備描述語言(EDDL)(IEC61804-3:2010.IEC61804-4企業系統設備和集成用于過程控制和電子設備描述語言(EDDL)的功能塊(FB)第4部分：EDD解釋[DevicesandintegrationinenterprisesystprocesscontrolandElectronicDeviceDescriptionLanguage(EDDL)—Part3:EDDLsyntaxandse-mantics]IECTR62541-1OPC統一架構第1部分：概述和概念(OPCunifiedarchitecture—Part1:Overviewandconcepts)注：GB/T33863.1—2017OPC統一架構第1部分：概述和概念IEC62541-4OPC統一架構第4部分：服務(OPCunifiedarchitecture—Part4:Services)IEC62541-6OPC統一架構第6部分：映射(OPCunifiedarchitecture—Part6:Mappings)注：GB/T33863.6—2017OPC統一架構第6部分：映射(IEIEC62541-100OPC統一架構第100部分：設備接口(OPCunifiedarchitecture—Part100:De-viceInterface)IEC62769-1現場設備集成(FDI)第1部分：概述[FieldDeviceIntegration(FDI)—Partl:Overview]注：GB/T41771.1—2022現場設備集成IEC62769-2現場設備集成(FDI)Client]IEC62769-3現場設備集成(FDI)第1部分：概述(IEC62769-1:2021.IDT)第2部分：客戶端[FieldDeviceIntegration(FDI)—Part第2部分：客戶端(IEC62769-2:2021,IDT)第3部分：服務器[FieldDeviceIntegration(FDI)—PartIEC62769-4:2023現場設備集成(FDI)第4部分：FDI包[FieldDeviceIntegration(FDI)—Part4:FDIPackages]IEC62769-5現場設備集成(FDI)Part5:FDIInformationModel]第4部分：包(IEC62769-4:2021,IDT)第5部分：FDI信息模型[FieldDeviceIntegration(FDI)—注：GB/T41771.5—2022現場設備集成第5部分：信息模型(IEC62769-5:2021,IDT)3.1術語和定義能夠在不同物理網絡或不同協議間進行橋接的通信設備。界定的以及下列縮略語適用于本文件。3HTTP:超文本傳輸協議(HypertextTransferProtocol)IP:互聯網協議(InternetProtocol)PHY:物理通信硬件(PhysicalCommunicationHardware)SNMP:簡單網絡管理協議(SimpleNetworkManagementProtocol)TCP:傳輸控制協議(TransmissionControlProtocol)URI:統一資源標識符(UniformResourceIdentifier)本文件規定作為FDI通信包的EDD組件的內容。使用EDDL語法的規范內容使用了新宋體的字體。EDDL語法用于方法前面、變量、數據結構和組件聲明。IEC62769系列標準中使用的單詞的首字母大寫，以強調FDI定義的術語。本文件使用IEC62769-5定義的圖形符號。4概述抽象術語“FDI通信設備”表示一個通過使用特定協議在網絡上實現通信功能的實體。FDI通信設備組劃分為兩個主要的組別。a)FDI通信服務器是一個專用的OPCUA服務器，提供面向一個或多個現場設備網絡的訪問。FDI通信服務器在第7章規定。b)FDI通信網關可在不同物理網絡或不同協議間進行橋接。橋接業務邏輯在EDD組件中實現，該組件由FDI通信包提供。FDI通信網關在第8章中規定。注：網關和通信服務器的主要區別在于：從FDI來看，FDI通信服務器是一個專用的OPCUA服務器，提供面向一個或多個現場設備網絡的訪問。網關是一個通信設備，實現不同物理網絡或不同協議間的橋接。在FDI服務器托管的信息模型中，網關設備的邏輯表示使FDI服務器能處理異構網絡拓撲中的通信。4通信服務器通信服務網絡G模塊n模塊n網絡B通信關系服務器信息模型CommunicationServerType:信息模型SubDevicesServerCommunicationDeviceType:ServerCommunicationServiceType:ConnectionPoigtTypeNetworkType:ConnectiorntTypeCompunicationGatewayType:StbDevGatewayComnionDeviceType,GatewayCommunicatidnServiceType:ConnectionPointType:NetworkType:DeviceType:DeviceType:圖2FDI通信基礎設施架構FDI服務器托管的信息模型包含網絡拓撲的表示(見IEC62769-5)。圖2所示的信息模型是一個實例，以說明信息模型如何使用元素反映真實網絡拓撲。1)CommunicationServerType的實例(命名為CommuniationServerName)代表FDI通信服務器。FDI通信服務器實現物理通信網絡訪問(通信硬件)。第7章描述了相關信息模型的細節、所需的FDI通信包內容以及其中元素的處理程序。子設備見IEC62769-5。2)ServerCommunicationDeviceType和ServerCommunication-ServiceType的實例(命名為Network_B_Channel)映射到FDI通信服務器以實現通信服務。ServerCommunicationDeviceType在7.3.33)CommunicationGatewayType的實例(命名為Gateway_B1)代表物理網關。第8章描述了相關信息模型的細節、所需的FDI包內容以及其中元素的處理程序。4)GatewayCommunicationDeviceType的實例(命名為Module1)映射到一個物理或邏輯模塊，實現與該模塊所連接網絡的通信。GatewayCommunicationDeviceType在中規定。相關網關規定在第8章中描述。5GB/T41771.7—2023/IEC62769-7:20235)GatewayCommunicationServiceType的實例(命名為CommunicationServiceProvider_G)代表網關處理通信服務的能力。GatewayCommunicationServiceType的網關特定實現是基于業務邏輯，該業務邏輯可在異構通信網絡中運行通信服務。6)在物理設備和由FDI服務器托管的設備表示之間的通信關系(更多細節在第6章描述),總是關聯到通信服務對象，這些對象是GatewayCommunicationServiceType或ServerCommunica-tionServiceType的實例。支持多個通信服務對象實例化協議的能力可在一個總線主站和一個設備之間建立多個邏輯連接。7)信息模型表示物理設備和所描述關系間的連接，見圖2左側。支持多個通信服務對象實例化協議的能力可在一個總線主站和一個設備之間建立多個邏輯連接。ConnectionPointType和NetworkType在IEC62541-100中規定。5FDI通信包5.1概述FDI服務器像導入其他FDI設備包那樣導入FDI通信包。本章規定FDI通信包細節。FDI通信包包含的EDD不受限制，但局限于一個協議特定附錄(IEC62769-4:2023,附錄F)。在IEC62769-4:2023附錄F中規定，并在FDI通信包中被提供的EDD元素應描述以下內容。a)參數和參數結構。在IEC62769-4:2023附錄中可找到強制的協議特定參數定義。該參數應包含使通信服務正常運行所需調整的全部參數。b)物理層標識。在IEC62769-4:2023附錄F中可找到協議特定定義。c)通信設備模塊化：模塊化信息應基于使用EDDL結構體COMPONENT(見IEC61804-3)。為應對通信硬件需要提供多個物理或邏輯通信通道以訪問多個邏輯或物理通信網絡的要求，FDI提出通信設備模塊化策略。整個通信設備的每個模塊元素應被描述為單獨的EDD元素。d)COMPONENT的定義應被用于支持系統實現拓撲配置。在IEC62769-4:2023附錄F中可找到協議特定定義。相關COMPONENT定義的描述見5.2.2,5.2.3,5.2.4和5.2.7。e)業務邏輯應包含一個方法，用于驗證網絡(見5.2.8)。該方法對應的驗證函數僅考慮直接連接到網絡的元素。驗證函數應被EDDL規定的CHECK_CONFIGURATION屬性所引用。f)業務邏輯可以包含一個方法，用來驗證模塊配置(見5.2.9)或網絡配置(見5.2.8)。該方法對應的驗證函數僅考慮直接連接到拓撲中相關父元素的元素。驗證函數應被EDDL規定的CHECKCONFIGURATION屬性所引用。g)連接點數據：連接點(見5.2.4和5.2.6)應通過EDDL結構體COMPONENT、COLLECTION和VARIABLE來進行描述。COMPONENT定義將連接點元素關聯到通信設備。VARIABLE定義描述特定連接點的特性。相應地，COLLECTION描述連接點結構體。在IEC62769-4:2023附錄F中可找到協議特定定義。h)MENU:根據IEC61804-4,菜單結構應遵循PC應用程序的菜單約定，可訪問：1)FDI通信設備類型(總線)參數：這些參數應通過“offline_root_menu”方式訪問；2)拓撲配置對話框應通過“topology_configuration”菜單項方式提供。6每個FDI通信包應包含一個EDD元素來描述設備。COMPONENT<DeviceComponentId>{LABEL"<Label>";CAN_DELETETRUE;CHECKCONFIGURATION<ValidateModules>;CLASSIFICATIONNETWORKCOMPONENT;COMPONENT_RELATIONS{}}COMPONENT_RELATION<CommunicationDeviceRelationld){LABEL"Relationtypedescription";RELATION_TYPECHILD_COMPONENT;ADDRESSING{<AddressVar)}COMPONENTS{(CommunicationDeviceComponentId〉{AUTO_CREATE<autoCreate);REQUIRED_RANGES{<AddressVar){MINVALUE<AddrMin);MAXVALUE<AddrMax);}}}}MINIMUM_NUMBER<minNumber>;MAXIMUM_NUMBER<maxNumber>;}<DeviceComponentId>:COMPONENT標識符，用于標識設備類型的組件描述。<Label>:該字符串值應包含一個字符串，用戶可決定FDI通信服務器對象的功能。<ValidateModules>:其值指向實現模塊拓撲配置驗證函數的METHOD,實現細節見5.2.9。COMPONENTRELATIONS屬性可描述模塊如何被連接。COMPONENTRELATIONS的定義是可選的。如使用，則其應描述與CommunicationDevice定義的關系。該結構體可執行通用的、FDI服務器驅動的(設備)拓撲配置，語法細節在IEC61804-3中定義。后面的文本描述COMPONENT_RELATION結構體的語義使用。<CommunicationDeviceRelationld>:該屬性值標識COMPONENT_RELATION的定義，描述設備組件和CommunicationDevice組件間的關系。7<CommunicationDeviceComponentId):該屬性值需與一個COMPONENT標識符相匹配，該COMPONENT標識符應用在描述一個CommunicationDevice的COMPONENT聲明中(見5.2.3)。<autoCreate>:該屬性值描述CommunicationDevice組件的數量，此類組件可由設備組件自動實<minNumber>/<maxNumber>/<autoCreate>:該屬性值定義實例化約束。這些屬性的定義是可選的。屬性值可包含條件表達式。RELATION_TYPE應被設為CH<AddressVar>:該屬性值是對VARIABLE聲明的引用。VARIABLE保存CommunicationDevice實例的地址值。此屬性的定義是可選的。<AddrMin>/<AddrMax>:該值定義CommunicationDevice實例的地址值范圍。例如該值可能對應為物理插槽號。使用ADDRESSING和REQUIRED_RANGES屬性，可實現通用配置例程。每個FDI通信包應包含至少一個EDD元素，對至少一個CommunicationDevice組件進行描述。一個模塊化通信硬件結構應被多個CommunicationDeviceCOMPONENT描述為：COMPONENT<CommunicationDeviceComponentId〉{LABEL"<Label>";CAN_DELETE<CanDelete);CLASSIFICATIONNETWORK_COMPONENT;COMPONENT_RELATIONS{}}COMPONENT_RELATION<CommunicationServiceProviderRelationId){LABEL"RelationbetweenCommunicationDeviceandcommunicationserviceprovider";RELATION_TYPECHILD_COMPONENT;ADDRESSING{<AddressVar>}{<CommunicationServiceProviderld>{AUTO_CREATE<autoCreate);}}MINIMUM_NUMBER1;MAXIMUM_NUMBER<maxNumber);}<CommunicationDeviceComponentId>:該COMPONENT標識符用于標識CommunicationDevice8<CanDelete):該值可為TRUE或FALSE。它取決于CommunicationDevice是否需要顯式配置，或者相關的通信服務提供者對象是否應與CommunicationDevice一起被自動實例化。如果CAN_DELETE屬性被設置為FALSE,CommunicationDevice配置是靜態的。COMPONENT_RELATIONS的定義是強制的。它描述了與通信服務提供者定義的關系。該結構使FDI服務器能夠根據通信處理需求實例化通信服務提供者組件，語法細節在IEC61804-3中描述。下文描述COMPONENT_RELATION結構的語義用法。<CommunicationServiceProviderRelationld>:該屬性值標識就按COMPONENT_RELATION的定義。<CommunicationServiceProviderld>:該屬性值應與描述通信服務提供者的COMPONENT聲明中使用的COMPONENT標識符匹配(5.2.4)。<autoCreate>:該屬性值描述通信服務提供者的個數，可通過CommunicationDevice組件被自動實例化。RELATION_TYPE應被設置為CHILD_COMPONENT。5.2.4通信服務提供者組件每個描述通信設備的FDI通信包，應包含至少一個EDD元素，用于描述通信服務提供者。EDD組件應不定義任一配置參數。COMPONENT<CommunicationServiceProviderId){BYTE_ORDER<byteOrder〉;CAN_DELETE<CanDelete〉;CLASSIFICATIONNETWORK_COMMUNICATION_SERVICE_PROVIDER;COMPONENT_RELATIONS<CommunicationServiceProvidersConnectionPointRelationId〉{<ConnectionPointRelationId)}COMPONENT_RELATION<CommunicationServiceProvidersConnectionPointRelationld){LABEL"RelationbetweeRELATION_TYPECHILD_COMPONENT;ADDRESSING{<Address{{}9}MINIMUM_NUMBER1;MAXIMUM_NUMBER1;}<CommunicationServiceProviderld>:該COMPONENT標識符用于標識通信服務提供者。<Label):該字符串值應包含一個人可讀的字符串，用戶可輕松確定通信服務提供者對象的功能。<CanDelete>:允許值為TRUE或FALSE。這取決于通信服務提供者是否可根據通信處理需求靈活地實例化。如果CAN_DELETE屬性設置為FALSE,通信服務提供者組件實例化的數量是靜態的。通過性聲明的實例化約束同當前支持協議的能力相對應。<byteOrder>:該值提供一種將n字節數據類型(例如4字節整型)集成到通信報文負載的通用方法。該屬性值描述字節順序，且應為BIG_ENDIAN或LITTLE_ENDIAN。COMPONENT_RELATIONS的定義是強制的。它描述同連接點定義的關系。該結構體可執行通用的、FDI服務器驅動的拓撲配置。語法細節見IEC61804-3。下文描述COMPONENT_RELATION結構體的語義用法。連接點應與通信服務提供者一起自動實例化，且應僅有一個連接點實例連接到通信服務提供者。通過AUTO_CREATE,MINIMUM_NUMBER和MAXIMUM_NUMBER屬性聲明的實例化約束同當前支持協議的能力相對應。<CommunicationServiceProvidersConnectionPointRelationId):該屬性值標識COMPONENT_RE-<ConnectionPointId>:屬性值應與用于描述連接點(ConnecionPoint)的COMPONENT聲明的COMPONENT標識符匹配(見5.2.5)。RELATION_TYPE應被設置為CHILD_COMPONENT。PROTOCOL屬性應不設置。5.2.5連接點組件每個描述通信設備的FDI通信包，應包含至少一個EDD元素，用于描述由通信設備支持的每個協議的一個連接點：COMPONENT<ConnectionPointId〉{LABEL"<Label)";CAN_DELETEFALSE;CLASSIFICATIONNETWORK_CONNECTION_POINT;PROTOCOL<Protocolld>;CONNECTION_POINT<ConnectionPointCollectionId>;}<ConnectionPointId>:該COMPONENT標識符用于標識連接點組件聲明。<Label>:該字符串值應包含一個允許用戶確定連接點組件功能的字符串。<ProtocolID>:此屬性值表示通信能力，該通信能力允許FDI服務器查找可使用相同協議類型連接到網絡的其他設備類型。對于已標準化的協議，該值由相關現場總線組織定義。描述5.2.6中描述的連接點的數據結構。5.2.6連接點集合每個描述通信設備連接點的EDD,應描述一個COLLECTION元素，該COLLECTION元素描述在連接點的信息模型表示中應出現的屬性。由連接點公開的協議特定數據標識設備類型及網絡地址。COLLECTION<ConnectionPointCollectionld){LABEL"<Label)";MEMBERS{<AddressAttributeName),<AddressAttributeVariableld);VALID<VALID_VariablelId>;}}<ConnectionPointCollectionId>:該COLLECTION的標識符由中定義的CONNECTION_POINT屬性值引用。<Label>:該標簽以人可讀的方式標識連接點。<AddressAttributeName>/<AddressAttributeVariableld>:MEMBER部分引用一個VARIABLE定義，該VARIABLE定義描述由連接點實現的地址屬性。MEMBER部分的內容是協議特定的。<VALID>/<VALID_Variableld>是一個集合成員，它引用一個有驗證狀態的布爾型VARIABLE,該狀態應由ValidateNetwork動作(見5.2.8)來進行設置。描述一個通信設備的每個FDI通信包應包含一個EDD元素，用于對任一通信設備支持的每種通信協議的網絡進行描述。該定義支持網絡拓撲工程：COMPONENT<NetworkComponentId){LABEL"<Label)";CAN_DELETETRUE;CHECK_CONFIGURATION<Validate>;CLASSIFICATIONNETWORK;PROTOCOL<Protocolld>;COMPONENTRELATIONS{<NetworksConnectionPointRelationId>}COMPONENT_RELATION<NetworksConnectionPointRelationId){LABEL"Relationbetweennetworkandconnectionpoint";RELATION_TYPECHILDCOMPONENT;ADDRESSING{<AddressVar>}COMPONENTS{<ConnectionPointId){REQUIRED_RANGES{<BusAddressVar){MIN_VALUE<BusAddrMin〉;MAX_VALUE<BusAddrMax>;}}}}MINIMUM_NUMBER1;MAXIMUMNUMBER(maxNumber);}<NetworkComponentId>:該COMPONENT標識符用于標識網絡組件聲明。<Label):該字符串值應包含一個人可讀的字符串，允許用戶輕松確定網絡組件的功能。<Validate):該值引用METHOD,該METHOD實現網絡拓撲配置驗證功能(見5.2.8)。<ProtocollD>:該屬性的值允許FDI服務器查找可使用相同協議類型連接到網絡的其他設備類型。對于已標準化的協議，該值由相關現場總線組織定義。COMPONENT_RELATIONS的定義是強制的。它描述同連接點定義間的關系及相連網絡的能力。該結構體可執行通用的、FDI服務器驅動的網絡拓撲配置。語法細節見IEC61804-3。下文描述COMPONENT_RELATION結構體的語義用法。<NetworksConnectionPointRelationId):該屬性值標識COMPONENT_RELATION定義。<ConnectionPointId>:該屬性值應與用于描述連接點的COMPONENT聲明的COMPONENT標識符匹配(見5.2.4)<maxNumber>:該屬性值限制可連接到網絡的連接點數量。該屬性值可包含條件表達式。RELATION_TYPE應被設置為CHILD_COMPONENT。<BusAddressVar>:該屬性值是對一個VARIABLE聲明的引用。該VARIABLE持有連接到網絡中任一設備的網絡地址。<BusAddrMin>/<BusAddrMax>:該值定義網絡地址數值范圍。ValidateNetwork方法表示由通信設備實現的用于驗證當前網絡拓撲結構的業務邏輯。Validate-Network方法處理與總線參數相關的任何必要依賴項。相關EDDL邏輯的實現基于EDDL內置函數ObjectReference,該函數可分析一組子實例(連接點實例)。對已通過驗證的連接點實例，驗證邏輯應設置其<VALID>屬性。如果模塊設置是靜態的，或者COMPONENT結構體中定義的配置規則足以配置模塊設置，那么ValidateModules的實現是可選的。ValidateNetwork動作的參數如表1所示。ValidateNetwork(ErrorMessage);表1ValidateNetwork動作參數參數描述ServiceError—1:Failed/未通過驗證的連接點，由設置為false的<VALID>屬性()值指示。注：參數值對應于IEC61804-3規定的錯誤代碼BI_SUCCESS(值=0)和BI__ERROR(值=-1)。該動作使用“return”語句返回ServiceError結果ErrorMessage如果方法返回空字符串(NULL),則表示動作調用成功。如果出現錯誤，動作可返回問題描述ValidateModules方法驗證當前模塊設置。相關EDDL邏輯的實現基于EDDL內建函數Objec-tReference,該函數可分析一組子實例。如果模塊設置是靜態的，或者COMPONENT結構中定義的配置規則足以配置模塊設置，那么ValidateModules的實現是可選的。ValidateModules動作的參數如表2所示。ValidateModules(serviceError,ErrorMessage);參數描述—1:Failed/未通過驗證的連接點，由設置為false的<VALID>屬性()值指示。注：參數值對應于IEC61804-3規定的錯誤代碼BI_SUCCESS(值=0)和BI_ERROR(值=-1)。該動作使用“return”語句返回ServiceError結果ErrorMessage如果動作返回空字符串(NULL),則表示方法調用成功。如果出現錯誤，動作可返回問題描述FDI通信包可包含UIP用于支持如診斷和參數化。5.2.11部署FDI服務器導入FDI通信包。對EDD和UIP部件的處理與FDI包的導入程序操作相匹配(見6通信關系通信設備及其通信服務的目的是在物理設備和由FDI服務器托管的設備模型之間交換信息。信息交換由通信關系管理，見圖3。已建立的通信關系表示FDI服務器托管的設備模型與物理設備之間交換信息的能力。通信關系的使用可從通常用于管理連接的協議細節中抽象出來。通信關系FDI服務器信息模型CommunicationServerTypCommunicationServerName通信服務器通信服務硬件驅動ServerCommunicationDeviceType:CommunicationServiceProviderBCP_B_MasterfyoeFlB101圖3通信關系注1:信息交換的核心發生在物理網絡連接的設備和信息模型中相應的實例之間，但不包括整個設備應用程序。下面的狀態圖(圖4)描述單個通信關系的一般狀態流。該圖還展示在“CROnline”狀態下可調用哪些通信服務。可通過不同的協議特定方式來檢測。任何通信設備特定的“AbortIndication”被綁定到特定通信服務返回的serviceErrors。即使當已激活通信關系的設備未出現在掃描結果中，Scan方法也可確定連接丟失。ScanScan()SetAddress()不Connect()Disconnect()AbortIndicationTransfer()圖4通信關系狀態圖注2:通信關系的管理是可選的。7FDI通信服務器定義7.1概述就FDI而言，FDI通信服務器是一個專用的OPCUA服務器，提供對一個或多個現場設備網絡的訪問。每個FDI通信服務器被建模為一個模塊化設備，其中每個模塊(在序列中也稱為Communica-tionDevice)表示一個網絡的接入點。模塊化設備自身就表示整個FDI通信服務器。7.2通用特征FDI通信服務器實現7.3.3中規定的每個CommunicationDevices的特征。此外，FDI通信服務器實現以下特征。——FDI服務器始終保持FDI通信服務器托管的信息模型與來自FDI服務器托管的信息模型內容相同步(見7.5、7.8.8和7.8.11)?！狢ommunicationDevcies可被靜態實例化，也可由FDI服務器創建/刪除?！狥DI服務器與FDI通信服務器之間的通信基于OPCUA。OPCUA為其服務規定可在任意平臺和運行時環境中實現的一個線路協議?！獮榱吮苊飧偁幥闆r，FDI通信服務器一次只可連接一個FDI服務器。依此限制，FDI通信服務器可避免任何同步(鎖定)機制。FDI規范并不強制FDI通信服務器實現任何聯鎖機制，以管理對單個物理網絡連接設備的并發訪問。7.3信息模型7.3.1通則7.3規定FDI通信服務器托管的信息模型。FDI通信服務器是一個封裝通信硬件并提供標準通信能力的OPCUA服務器。FDI服務器作為OPCUA客戶端連接FDI通信服務器，通過FDI通信服務器信息模型訪問FDI通信服務器支持的網絡。FDI通信服務器的任務是公開此信息模型。FDI通信服務器不應維護設備實例或網絡拓撲信息。所有與FDI設備的交互都是通過FDI服務器完成的，只是通過FDI通信服務器進行傳輸。對于FDI服務器而言，FDI通信服務器可看作一個支持FDI通信服務并使用OPCUA進行通信的設備。FDI通信服務器能與FDI服務器在同一臺PC上本地運行(回環適配器),也可在現場遠程運行(例如，嵌入到控制器中)。與設備類似，每個FDI通信服務器都有一個相關聯的FDI包。該FDI包用于在FDI服務器的信息模型中創建通信設備，這些信息模型表示對FDI通信服務器實現的網絡的訪問。FDI通信服務器的信息模型基于IEC62769-5中定義的信息模型。圖5復制模塊化設備的結構，并說明它如何映射到整個地址空間。這些模塊代表FDI通信服務器的通信通道。ObjectsCommunicationServerType:CommunicationServerFolderType:ServerCommunicationDeviceType:ServerCommunicationServiceType:InitializeResetAddComponentRemoveComponentSetAddressScanResetScanAddComponentRemoveComponentConnectDisconnectGetPublishedData圖5FDI通信服務器的地址空間CommunicationServerType(模塊設備的根)是DeviceType的一個子類。MethodSet包含Initialize、Reset、AddComponent和RemoveComponent方法。如果FDI通信服務器支持SubDevices文件夾中元素的動態實例化，則AddComponent和RemoveComponent方法是可選的。所有的子設備都是7.3.3中定義的ServerCommunicationDeviceType的實例。ServerCommunica-tionDeviceType(ServerCommDevice)的實例有一個MethodSet,可實現SetAddress、Scan、AddCompo-nent、RemoveComponent方法。如果FDI通信服務器支持數量可變的ServerCommunicationService-Type實例，則AddComponent和RemoveComponent是可選的。正式定義見7.3.2、7.3.3和7.3.4。CommunicationServerType是DeviceType的一個子類型，提供了管理實例ServerCommunication-DeviceType所需的方法。圖6顯示了CommunicationServerType的定義，正式定義在表3和表4中。天CommunicationServerFolderType:MethodSetAddComponentRemoveComponeni屬性值BrowseNameCommunicationServerTypeIsAbstractFalse引用節點類瀏覽名數據類型類型定義建模規則DeviceType的子類在IEC62541-100中定義。HasComponentObjectMethodSetBaseObiectTypeMandatoryHasComponentObjectParameterSetBaseObjectTypeOptionalHasComponentObjectSubDevicesFolderTypeMandatory屬性值BrowseNameMethodSet引用節點類瀏覽名數據類型類型定義建模規則HasComponentMethodMandatoryHasComponentMethodMandatoryHasComponentMethodAddComponentHasComponentMethodRemoveComponentCommunicationServerType和該類型的每個實例共享相同的方法。這些方法的Nodeld將在本文件中被固化和定義(見附錄B)。因此，FDI通信服務器客戶端不必瀏覽這些方法。它們可使用固定的Nodeld作為調用服務的MethodId。附加的AddComponent和RemoveComponent方法增加了根據通信硬件結構添加或刪除Server-CommunicationDeviceType實例的能力。如果FDI通信服務器實現靜態通信硬件結構，則這些服務不適用。SubDevices文件夾包含表示通信模塊的ServerCommunicationDeviceType實例。注：通信硬件的靜態布局的指示在FDI包中標明COMPONENT特性CAN_DELETE在COMPONENT聲明中Reset用于復位通信硬件和相關驅動軟件。任何正在進行的通信將被立即停止。所有通信通道進入關閉狀態。在FDI服務器托管的信息模型中不應出現Reset方法。FDI服務器應能根據通信需求自動處理停止程序。通常，FDI通信服務器操作包括一些可獨立于任何模塊結構的硬件和協議驅動程序處理。由于這種可能性，在CommunicationServerType下面安排Reset方法。為降低FDI通信服務器操作的復雜性，只規定一種Reset方法。該方法的簽名規定如下。表5和表6分別規定參數和地址空間表示。SignatureReset([out]Int32serviceError);表5Reset方法的參數參數描述ServiceError—1:Failed表6Reset方法的地址空間定義屬性值BrowseNameReset引用節點類瀏覽名數據類型類型定義建模規則HasPropertyVariableOutputArgumentsArgument[]PropertyTypeMandatoryInitialize用于初始化通信硬件。FDI通信服務器的初始化函數應使用ParameterSet托管的參數化數據，其中ParameterSet被包含在CommunicationServerType實例和ServerCommunicationDevice-Type的所有實例中。為實現在操作期間更改參數，可重新調用Initialize方法。如果FDI通信服務器需要對其通信硬件進行復位，應自動恢復原有的通信關系。一個模塊化的FDI通信服務器可靈活地僅初始化那些已檢測到配置更改的ServerCommunicationDeviceType實例。Initialize方法不應出現在FDI服務器托管的信息模型中。FDI服務器應能根據人為的通信請求來自動處理啟動過程。FDI通信服務器操作可包括一些獨立于任何模塊結構的硬件和協議驅動程序處理。由于該可能性，在CommunicationServerType下面安排Initialize方法。為降低FDI通信服務器操作的復雜性，只規定一種初始化方法。該方法的簽名規定如下。表7和表8分別規定了參數和地址空間表示。serviceError)表7Initialize方法的參數參數描述ServiceError一1:Failed屬性值BrowseName引用節點類瀏覽名數據類型類型定義建模規則HasPropertyVariableOutputArgumentsArgument[]PropertyTypeMandatory當FDI通信服務器沒有靜態定義的通信硬件設置時，AddComponent應被用于配置FDI通信服務器的模塊設置。該方法應被用于添加一個模塊(ServerCommunicationDeviceType的實例)。該方法的簽名規定如下。表9和表10分別規定了參數和地址空間表示。AddComponent(ModuleTypeName,InstanceName,InstanceLabel,InstanceNodeld,ServiceError);參數描述ModuleTypeName在FDI包中定義且被創建的模塊類型。模塊類型名稱應與其中一個COMPONENT標識符定義相對應(見5.2.3)創建元素的模塊設備節點的非本地化名稱。在FDI通信服務器的信息模型范圍內，該名稱應是唯一的創建模塊根節點的人可讀標簽模塊設備節點的被訪者分配標識符—1—E_InvalidType—規定類型的模塊不能(不再)被添加—2—E_DuplicateName—已經存在一個模塊，其名稱與用InstanceName參數規定的名稱相同—3—E_UnknownType—規定了一個未知的ModuleTypeName—4—E_LimitExceeded—超出模塊總數(可能由于功率約束或其他資源限制導致)表10AddComponent方法的地址空間定義屬性值BrowseNameAddComponent引用節點類瀏覽名數據類型類型定義建模規則HasPropertyVariableInputArgumentsArgument[]PropertyTypeMandatoryHasPropertyVariableOutputArgumentsArgument[]PropertyTypeMandatoryRemoveComponent應被用于刪除一個模塊(ServerCommunicationDeviceType的實例)。如果通信硬件設置是靜態的，則RemoveComponent的實現是可選的。該方法的簽名規定如下。表11和表12分別規定參數和地址空間表示。[in]NodeldModuleNodeld,ServiceError);RemoveComponent方法的參數參數描述ModuleNodeld該值是信息模型中現有實例的標識ServiceError—1:Failed,規定的節點不存在表12RemoveComponent方法的地址空間定義屬性值BrowseNameRemoveComponent引用節點類瀏覽名數據類型類型定義建模規則HasPropertyVariableInputArgumentsArgument[]PropertyTypeMandatoryHasPropertyVariableOutputArgumentsArgument[]PropertyTypeMandatoryServerCommunicationDeviceType表示特定網絡的一個通信通道。ServerCommunicationDevice-Type是DeviceType的一個子類型。每個ServerCommunicationDevice實例的ParameterSet將包含配置網絡操作所需的參數。圖7顯示ServerCommunicationDeviceType的定義，正式定義見表13和表14。DeviceTypeDeviceTypeDeviceTypeParameterSet表13ServerCommunicationDeviceType定義屬性值BrowseNameServerCommunicationDeviceType引用節點類瀏覽名數據類型類型定義建模規則DeviceType的子類在OPCUA中的DI部分定義。HasComponentMethodSetBaseObjectTypeHasComponentParameterSetBaseObjectTypeHasComponentServiceProviderServerCommunica-MandatoryHasPropertyVariableListOfCommunicaPropertyTypeMandatory特性ListOfCommunicationProfiles包含一個由ServerCommunicationDevice支持的通信行規列表。有效字符串在IEC62769-4:2023的附錄F中定義。表14ServerCommunicationDeviceType的MethodSet屬性值BrowseNameMethodSetTrue引用節點類瀏覽名數據類型類型定義建模規則HasComponentMethodOptionalHasComponentMethodScanExtendedOptionalHasComponentMethodResetScanOptionalHasComponentMethodSetAddressOptionalHasComponentMethodAddComponentOptionalHasComponentMethodRemoveComponentOptionalScan應被用于啟動搜索物理網絡已連設備。Scan方法和相應的物理網絡連接之間的關聯，使FDI通信服務器能訪問正確的物理網絡連接。Scan方法由通信服務器運行時模塊實現。該方法的簽名規定如下。表15和表16分別規定參數和地址空間表示。注1:通信服務器可在后臺任務中運行網絡掃描，因此調用Scan函數將返回緩存的網絡掃描結果。注2:如果SCAN了很久，FDI通信服務器可能會返回一個空的TopologyScanResult以及ServiceError1,表明掃描仍在運行。[out]XmlElementTopologyScanResult,ServiceError)參數描述TopologyScanResult該參數值是一個XML格式的字符串，表示物理網絡連接設備的列表。每個物理網絡連接設備通過與連接點節點匹配的數據結構表示。連接點屬性是協議特定的。相應的to-pologyScanResult架構在IEC62769-4:2023附錄F中規定。出現任何錯誤時，為TopologyScanResult返回一個空字符串0:OK/掃描完成1:OK/再次調用Scan,獲得完整掃描結果—1:Failed/未初始化—2:Failed/未連接到網絡—3:Failed/未找到設備，topologyScanResult為空表16Scan方法的地址空間定義屬性值BrowseName引用節點類瀏覽名數據類型類型定義建模規則HasPropertyVariableOutputArgumentsArgument[]PropertyTypeMandatory如果FDI服務器和FDI通信服務器至少支持FDI技術版本1.3,ScanExtended應被用于啟動發現物理網絡連接的設備。本方法與Scan方法執行相同的功能。它返回關于網絡上發現設備的更多詳細方法通過通信服務器運行模塊執行。如果通信行規需要方注1:通信服務器在背景任務中能運行網絡掃描，因此Scan功能的喚起能返回緩存的網絡掃描結果。注2:如果SCAN消耗非常長的的時間，識別到掃描仍在運行，FDI通信服務器可能返回一個空的TopologyScanReSignatureXmlElementTopologyScanResultExtended,ServiceError)表17Scan方法的參數參數描述TopologyScanResultEx-該參數值是一個XML格式的字符串，表示物理網絡連接設備的列表。每個物理網絡連接設備通過與連接點節點匹配的數據結構表示。連接點屬性是協議特定的。相應的to-pologyScanResult架構在IEC62769-4:2023附錄E中規定。出現任何錯誤時，為TopologyScanResultExtended返回一個空字符串0:OK/掃描完成1:OK/再次調用Scan,獲得完整掃描結果一1:Failed/未初始化—2:Failed/未連接到網絡—3:Failed/未找到設備，topologyScanResult為空屬性值BrowseName引用節點類瀏覽名數據類型類型定義建模規則HasPropertyVariableOutputArgumentsArgument[]PropertyTypeMandatoryResetScan應被用于重置掃描結果的內部緩存。如果FDI通信服務器掃描機制支持ResetScan方法，該方法還將取消正在進行的掃描。該方法的簽名規定如下。表19和表20分別規定參數和地址空間表示。Signature[out]Int32ServiceError)ResetScan方法的參數參數描述ServiceError0:OK/掃描重置—1:Failed/未初始化—2:Failed/未連接到網絡表20ResetScan方法的地址空間定義屬性值BrowseNameResetScan引用節點類瀏覽名數據類型類型定義建模規則HasPropertyVariableOutputArgumentsArgument[]PropertyTypeMandatorySetAddress應被用于改變一個設備的網絡地址(通信地址)。通信設備應確保唯一的網絡地址值。如果newAddress的參數值已經分配給物理網絡中一個已連設備，則通信設備應返回serviceError參數即使已經建立了通信關系，地址分配服務是否應工作仍取決于協議。該方法的簽名規定如下。表21規定了SetAddress方法的參數。<OldAddress),<NewAddress),ServiceError);參數描述針對1..n個協議特定參數的占位符，表示物理網絡連接設備的現有協議特定網絡地址。表示網絡地址的值在特定行規協議文件中規定(見IEC62769-4:2023附錄F)參數描述針對1..n個協議特定參數的占位符，表示物理網絡連接設備新的協議特定網絡地址，該地址應被分配給物理網絡中已連設備。表示網絡地址的值在IEC62769-4:2023附錄F中規定ServiceError0:OK/執行成功結束ServiceErrors的其他表示值，可能在特定行規協議文件中規定(見IEC62769-4:2023附錄F)通信服務提供與某個設備通信，或者例如在網絡上執行掃描的方法。通信服務通過信息模型中的ServerCommunicationServiceType的正式定義見圖8、表22和表23。這些方法的Nodeld在本文件中定義并固定(見附錄B)。因此FDI客戶端不必瀏覽這些方法。它們可使用固定的NodeId作為調用服務的MethodId。通信方法，包括其Nodelds,在本文件中被唯一定義。FDI客戶端可直接使用這些方法(無須瀏覽)。OPCUA調用服務應按如下使用：●MethodId參數應包含固定的方法Nodeld;對于通信方法不被支持的元素，調用服務會返回OPCUAStatusCodeBad_MethodInvalid。MethodSetConpectDisconnectGetPublishedDataTransfer表22ServerCommunicationServiceType定義屬性值BrowseNameServerCommunicationServiceType引用節點類瀏覽名數據類型類型定義建模規則DeviceType的子類在OPCUA中的DI部分定義。HasComponentObjectMethodSetBaseObjectTypeMandatoryHasComponentObjectParameterSetBaseObiectTypeOptional屬性值BrowseNameMethodSet引用節點類瀏覽名數據類型類型定義建模規則HasComponentMethodConnectOptionalHasComponentMethodDisconnectOptionalHasComponentMethodTransferMandatoryHasComponentMethodGetPublishedDataOptionalConnect應被用于與物理連接到網絡的設備建立通信關系。建立通信關系可能意味著能作為addressData一部分的標識數據和物理設備中的數據進行比對。通信設備根據相應網絡協議標準來執行DeviceType匹配驗證。相關細節在IEC62769-4:2023附錄F中規定。設備地址包含在信息模型里相應設備實例的連接點(設備連接點)中。使用信息模型的設備應用程序與物理設備之間的通信關系，由通信關系標識符進一步標識。關于如何管理通信關系狀態的詳細信息在第6章中描述。注1:由于Nodeld在信息模型范圍內是唯一標識符，在通信設備范圍內設備連接點的Nodeld可以是任一通信關系的唯一標識符。注2:術語“通信關系”用于描述基礎設施的狀態，該基礎設施實現信息模型托管的數據與物理設備之間數據交換。一旦建立通信關系，即可進行數據交換。該方法的簽名規定如下。表24規定了其參數。SignatureByteStringInt32CommunicationRelationld,<AddressData),<Devicelnformation).ServiceError);表24Connect方法的參數參數描述CommunicationRelationld這是一個客戶端生成的id,用于唯一標識此連接。這可以是一個索引(例如NodeId),客戶端(=FDI服務器)用于在其拓撲中標識條目這是針對協議特定參數列表的一個占位符，用于地址和可選設備的標識數據(詳細信息在IEC62769-4:2023附錄F中描述)這是針對協議特定參數列表的一個占位符，連接結果數據存儲在其中0:OK/執行結束，連接建立成功ServiceErrors的其他表示值，可能在特定行規協議文件中規定(見IEC62769-4:2023附錄F)Disconnect應被用于終止同某個設備的通信關系。該方法的簽名規定如下。表25規定了Disconnect方法的屬性。Disconnect是一個同步方法調用。Disconnect([in]ByteStringCommunicationRelationld,[out]Int32ServiceError);表25Disconnect方法的參數參數描述CommunicationRelationId與規定的Connect方法中使用的ID相同ServiceError0:OK/成功斷開連接ServiceErrors的其他表示值，可能在特定行規協議文件中規定(見IEC62769-4:2023附錄F)Transfer應被用于執行同某個設備的信息交換。該方法的簽名規定如下。表26規定所有參數。ByteStringInt32CommunicationRelationId,(SendData),<ReceiveData),ServiceError);表26Tran