Функциональная структура Функциональная архитектура Периферийный уровень сталелитейной промышленности выполняет две функции: доступ к периферийным данным и услуги периферийных данных. Доступ к периферийным данным включает доступ к данным в реальном времени, структурированным и неструктурированным данным; услуги периферийных данных включают обработку, хранение и публикацию данных. Схема архитектуры периферийных функций показана на рисунке 1. Рисунок 1. Схема архитектуры периферийных функций сталелитейной промышленности. Доступ к данным 5.2.1 Основные требования. В зависимости от типа данных данные, к которым должен иметь доступ периферийный уровень, включают данные в реальном времени, структурированные данные и неструктурированные данные. 5.2.2 Данные в реальном времени Данные в реальном времени в основном относятся к данным, непосредственно генерируемым производственными подразделениями на месте, которые делятся на данные оборудования ПЛК, данные оборудования РСУ, данные оборудования КПК, данные сервера ввода-вывода, данные отдельного оборудования. и данные сенсорного оборудования. Примечание 1. К одиночному оборудованию обычно относится технологическое оборудование с независимыми функциями на объекте. Примечание 2. Сенсорное оборудование обычно означает устройство обнаружения, которое может воспринимать измеряемую информацию. 5.2.3 Структурированные данные Структурированные данные — это тип данных, представляемых информационными системами.В этом документе будут единообразно описываться полуструктурированные данные как часть структурированных данных. 5.2.4 Неструктурированные данные Неструктурированные данные — это данные, генерируемые соответствующими системами и не имеющие фиксированной структуры. Служба данных 5.3.1 Основные требования Данные являются важным активом. Чтобы обеспечить безопасность, надежность, целостность и достоверность информации, сформулируйте и внедрите соответствующие системы управления для защиты информации и предотвращения несанкционированных изменений, утечки и повреждения. Укрепить стандартизированное управление учетными записями пользователей и разрешениями информационных систем, чтобы обеспечить безопасную, упорядоченную и стабильную работу каждой информационной системы и предотвратить риски приложений. Пользователи с разными разрешениями имеют разную глубину доступа к данным, поэтому разрешениям доступа пользователей необходимо предоставить иерархическую авторизацию. Уровень обслуживания пограничных данных обеспечивает такие функции, как обработка данных, хранение данных и публикация данных. 5.3.2 Обработка данных Обработка данных должна включать такие функции, как очистка данных, преобразование данных, синхронизация данных и выравнивание пространства данных. 5.3.3 Хранение данных Хранилище данных должно быть разделено на базы данных временных рядов, реляционные базы данных и файловые базы данных в соответствии с различными типами данных 5.3.4 Выпуск данных Выпуск данных должен быть разделен на модели подписки и выпуска с пассивным потреблением в зависимости от формы потребления данных и модель запроса-ответа на активное потребление. 6 Доступ к пограничным данным Общие требования к доступу к данным должны отвечать следующим требованиям: a) Перед доступом к данным все источники данных, к которым необходимо получить доступ к пограничному уровню, должны быть синхронизированы по времени с пограничным уровнем, чтобы гарантировать, что все данные основаны на пограничном уровне. одинаковый эталон времени для обеспечения своевременности доступа к данным; b) Учитывая, что это не влияет на нормальную работу исходной системной сети, при сборе больших объемов данных с высокой частотой целесообразно создать отдельную сеть сбора для сбора соответствующие данные; в) Все функции сбора данных должны быть Не влияют на нормальную работу исходной системы; г) Доступ к данным в реальном времени основан на потребностях приложений различных производственных областей в сталелитейной промышленности. Для производственных процессов для которых требуются относительно быстрые данные, такие как холодная и горячая прокатка, период выборки данных не должен превышать 100 мс.Для производственных процессов с относительно медленными требованиями к данным, таких как передняя часть железа, период выборки данных не должен превышать 1000 мс; д) Предоставление графических инструментов настройки для снижения сложности эксплуатации и улучшения пользовательского опыта. Требования к доступу к данным в реальном времени 6.2.1 Требования к доступу к данным оборудования ПЛК и РСУ обычно требуют, чтобы доступ к данным оборудования ПЛК имел эффективные и стабильные каналы передачи данных в реальном времени. Функциональные требования должны иметь следующие функции: a) Поддерживаемые интерфейсы включают, помимо прочего: интерфейсы данных на основе Modbus, TCP/IP, UDP и других протоколов; b) Имеют функции автоматического восстановления и переключения каналов для удовлетворения потребностей беспилотных устройств. Должностные требования. Требования к производительности относятся к обычной производственной линии, агрегату и рабочей станции, а количество точек сбора должно находиться в пределах 10 000 точек. 6.2.2 Требования к доступу к данным оборудования КПК обычно требуют, чтобы в процессе, оснащенном системой КПК, КПК можно было настроить для сбора данных в каждом сконфигурированном ПЛК в хронологическом порядке. Пограничный уровень может получать данные в реальном времени через систему КПК. Функциональные требования должны иметь следующие функции: a) Поддерживаемые интерфейсы включают, помимо прочего: интерфейсы данных на основе OPC, TCP/IP, UDP и других протоколов; b) Иметь функции автоматического восстановления и переключения каналов для удовлетворения требований к автоматическому управлению; в) иметь функции кэширования и возобновления; г) обеспечивать функции резервирования для повышения надежности связи. Требования к производительности относятся к обычной производственной линии, агрегату и рабочей станции, а точки сбора должны иметь масштаб в 10 000 точек. 6.2.3 Требования к доступу к данным сервера ввода-вывода обычно требуют, чтобы пограничный уровень мог получать данные из системы мониторинга SCADA промышленных процессов в реальном времени. Функциональные требования должны иметь следующие функции: a) Поддерживаемые интерфейсы включают, помимо прочего: основанные на OPC и других протоколах; b) Имеют функции автоматического восстановления канала и переключения каналов для удовлетворения требований автоматического управления; c) Имеют функции кэширования и возобновления передачи; d) Обеспечить функции резервирования для повышения надежности связи. Требования к производительности относятся к обычной производственной линии, агрегату и рабочей станции, а количество точек сбора должно составлять 10 000 точек; 6.2.4 Требования к доступу к данным для отдельного оборудования обычно требуют доступа к данным для отдельного оборудования, включая, но не ограничивается встроенными приборами, измерением толщины. Специальные инструменты, такие как калибры, измерители ширины, измерители плоскостности, датчики поверхности, измерители зазора между валками и технологическое оборудование, такое как сварочные аппараты и машины для смазки. Пограничный уровень должен собирать данные отдельных устройств, которые еще не вошли в систему ПЛК, исключая данные устройств, вошедших в систему ПЛК. Функциональные требования должны иметь следующие функции: a) Поддерживаемые интерфейсы включают, помимо прочего: интерфейсы данных на основе OPC, TCP/IP и других протоколов, текста CSV и т. д.; b) Имеют функции кэширования и возобновления; c) Имеют ссылку Функция автоматического восстановления для удовлетворения потребностей в автоматическом режиме. Требования к производительности Для каждого отдельного устройства количество точек сбора должно составлять 200 точек. 6.2.5 Требования к доступу к данным сенсорного оборудования Как правило, требуется доступ к данным сенсорного оборудования, включая, помимо прочего, датчики вибрации, датчики температуры, лазерные датчики перемещения, датчики пассивного вращения роликов и доступ к данным другого оборудования, используемого в металлургической промышленности. Пограничный уровень должен иметь возможность получать данные с этих устройств. Функциональные требования должны иметь следующие функции: a) Поддерживаемые интерфейсы включают, помимо прочего: интерфейсы данных на основе MQTT, COAP и других протоколов; b) Функция автоматического восстановления канала для удовлетворения требований автоматического управления. Требования к производительности каждого датчика, количество точек сбора должно составлять 20 точек. Требования к доступу к структурированным данным 6.3.1 Требования к доступу к данным информационной системы Общие требования Информационные системы включают, помимо прочего, системы управления производством, системы управления процессами, системы контроля и тестирования, системы управления энергопотреблением и т. д. Пограничный уровень должен иметь возможность получать данные от способностей этих систем. Функциональные требования должны иметь следующие функции: а) Функция доступа к данным на основе протокола TCP/IP; б) Функция извлечения данных на основе реляционной базы данных; Обновление для получения табличных данных. Приложения предъявляют низкие требования к производительности в реальном времени; Активный режим: режим триггера используется в онлайн-базе данных, и как только в таблице данных обновляются данные, данные триггера передаются в удаленную базу данных. Приложение имеет более высокие требования к работе в режиме реального времени; c) На основе интерфейса сбора данных, соответствующего спецификации REST. Требования к производительности Период выборки данных не должен превышать 10 секунд. Требования к доступу к неструктурированным данным 6.4.1 Требования к доступу к изображениям и текстовым данным Как правило, требуется, чтобы такая информация, как изображения контроля качества на промышленных площадках и текст, хранящийся на компьютерах, была подключена к пограничному уровню. Функциональные требования должны иметь следующие функции: а) через протокол HTTP, на основе загрузки файла в двоичном потоке; б) обеспечить сбор данных синхронизации на основе FTP. 6.4.2 Требования к доступу к голосу и видео Как правило, требуется, чтобы такая информация, как голос и видео на промышленной площадке, подключалась к пограничному уровню. Функциональные требования должны иметь следующие функции: а) Обеспечить сбор данных синхронизации на основе FTP; б) Использовать программный интерфейс, предоставленный видеокомпанией, для сбора данных. 7 Службы пограничных данных обычно требуют обработки данных (включая очистку данных), обработки данных и хранения собранных данных перед выпуском и использованием данных. Функциональные требования к службе данных в режиме реального времени 7.2.1 Требования к обработке данных Обработка данных должна отвечать следующим требованиям: a) Предварительная обработка данных: обработка выравнивания данных, данные собираются из различных профессиональных систем, типы данных разные, степень детализации данных отсутствует. то же самое, и исходная структура данных также отличается, поэтому данные должны быть обработаны шумом и исключены выбросы, прежде чем данные будут записаны в базу данных; если есть статистическая необходимость, данные также могут быть дисперсионными, обычными статистическими анализ и расчет распределения, кластеризации, корреляции и т. д.; б) Выравнивание временных рядов: Выравнивание данных требуется перед сохранением данных из разных систем, то есть данные выравниваются в соответствии с моментами времени или материальными местоположениями, например, данные в одновременно усилие прокатки прокатного стана и сигнал вибрации, толщина полосы и температура при 1 точке/м. Перед выравниванием должна быть предусмотрена функция синхронизации системного времени и функция точного отслеживания материала. Для данных о состоянии оборудования синхронизация должна выполняться на основе кода оборудования; c) Пространственное выравнивание: анализ выравнивания данных необходимо проводить в соответствии с направлением длины материала, например, расстоянием между горячекатаной полосой и головка 300 м. Для поверхностных дефектов, для анализа причины дефектов, требуются информация и параметры процесса точек черновой прокатки, чистовой прокатки и другого оборудования, и эти точки необходимо собрать и выровнять по длине. направление. 7.2.2 Требования к хранению данных Хранение данных должно отвечать следующим требованиям: а) данные должны храниться в базе данных реального времени в соответствии со значением и временем точки сбора; б) данные должны храниться не менее 90 дней и данные, превышающие 90 дней, могут покрываться циклически или регулярно храниться в автономном режиме Резервное копирование; c) Поддержка высокопроизводительного распределенного параллельного ввода-вывода, несколько источников данных должны достигать уровня хранилища данных PB; d) Поддержка сжатия данных с потерями/без потерь: Сжатие с потерями: поддержка общих промышленных алгоритмов сжатия для достижения эффективного хранения данных Сжатие без потерь, степень сжатия должна быть менее 5% «Сжатие без потерь: поддержка алгоритма сжатия без потерь для достижения эффективного сжатия данных, степень сжатия должна быть менее 60%. 7.2.3 Требования к выпуску данных Выпуск данных должен отвечать следующим требованиям: а) Формат выпуска данных должен быть JSON и другие форматы; б) Обеспечивать выпуск данных на основе режима ответа на запрос для внешних систем для получения данных по требованию. Режим ответа на запрос должен включать, помимо прочего, сервисные интерфейсы, соответствующие спецификации REST, и сервисы данных, соответствующие протоколу OPC; в) обеспечивать публикацию данных на основе механизма публикации по подписке и управлять правами подписчиков. Внешние системы выступать в качестве подписчиков данных в соответствии со своими правами. Функциональные требования к службе структурированных данных 7.3.1 Требования к очистке данных Очистка данных должна отвечать следующим требованиям: а) Очистка отсутствующих значений: определить диапазон пропущенных значений, удалить ненужные поля, заполнить недостающее содержимое и повторно получить числа; б) Очистка содержимого формата: формат отображения времени, даты, значения и полной ширины несовместим; в) Очистка логических ошибок: дедупликация, удаление необоснованных значений и исправление противоречивого содержимого. 7.3.2 Требования к хранению данных Хранение данных должно отвечать следующим требованиям: а) Методом хранения данных должна быть реляционная база данных; б) данные должны храниться не менее 90 дней, а данные, превышающие 90 дней, могут регулярно удаляться, или хранится в автономном режиме для резервного копирования; c) Данные, поддерживающие визуализацию. Храните отображение. 7.3.3 Требования к выпуску данных Выпуск данных должен отвечать следующим требованиям: а) Формат выпуска данных должен быть формат JSON; б) Обеспечить выпуск данных на основе режима ответа на запрос для внешних систем для получения данных по требованию. Режим запроса-ответа должен включать, помимо прочего, сервисный интерфейс, соответствующий спецификации REST. Функциональные требования к службе неструктурированных данных 7.4.1 Требования к обработке данных Обработка данных должна отвечать следующим требованиям: а) классифицировать и называть в соответствии с форматом файла; б) структурировать общую информацию, такую как имя файла, тип файла, время создания файла, путь хранения файла. и т. д. хранения для удобства использования. 7.4.2 Требования к хранению данных Хранение данных должно отвечать следующим требованиям: а) Поддержка распределенной системы управления файлами; б) Поддержка распределенной файловой базы данных; в) Файлы должны храниться не менее 30 дней, а данные, срок хранения которых превышает 30 дней, могут регулярно удаляться. или хранится в автономном режиме для резервного копирования; d) Поддержка отображения визуального хранилища данных. 7.4.3 Требования к выпуску данных Выпуск данных должен отвечать следующим требованиям: а) Поддержка внешнего выпуска общедоступных/частных URL-адресов; б) Обеспечение поддержки интерфейсов, соответствующих спецификациям REST для доступа к приложениям; в) Поддержка извлечения содержимого документа: загруженный документ объекты Выполните автоматическую индексацию содержимого, которая может выполнять поиск по названию объекта, метке, автору и типу, а также индексировать содержимое объекта документа.
T/CISA 234-2022 История
2022T/CISA 234-2022 Технические требования к периферийному доступу к данным и услугам передачи данных в черной металлургии