ICS 59.120.01 CCS W 90 中华人民共和国国家标准 GB/T 43018.1—2023 纺织装备互联互通与互操作 第1部分：通用技术要求 Interconnection and interoperation for textile equipment- Part 1 :General technology requirements 2024-04-01实施 2023-09-07发布 国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会 GB/T 43018.1—2023 目 次 前言 引言 范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 缩略语 4 5 架构 5.1 系统架构 5.2 信息互通 6基本要求 6.1 通信协议 6.2 信息安全 6.3 通用信息模型 6.4 数据字典 6.5 信息模型的映射规则 13 附录A（资料性） 典型设备 A.1 纺纱典型设备 14 A.2 化纤典型设备 15 A.3 机织典型设备 16 A.4 针织典型设备 16 A.5 非织造布典型设备 17 A.6 染整典型设备 参考文献 19 GB/T43018.1—2023 前言 本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 本文件是GB/T43018《纺织装备互联互通与互操作》的第1部分。GB/T43018已经发布了以下 部分： 一第1部分：通用技术要求。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国纺织工业联合会提出。 本文件由全国纺织机械与附件标准化技术委员会（SAC/TC215）归口。 本文件起草单位：中国纺织机械协会、东华大学、浙江理工大学、五洋纺机有限公司、天津工业大学、 赛特环球机械（青岛）有限公司、经纬纺织机械股份有限公司、恒天重工股份有限公司、中国纺织科学研 究院有限公司、中国恒天立信国际有限公司、北自所（北京）科技发展股份有限公司、山东日发纺织机械 有限公司、常州市新创智能科技有限公司。 本文件主要起草人：张洁、周亚勤、胡旭东、赵齐、陈云军、王勇、刘丹、沈波、刘志峰、王水、田宁、 叶贺、丁司懿、李锋、刘勇俊、陈革、毛志平。 I GB/T43018.1—2023 引言 GB/T43018《纺织装备互联互通与互操作》系列标准拟分为7部分： 第1部分：通用技术要求。目的在于对纺织装备互联互通与互操作总体架构、通信协议、信息 安全、通用信息模型、数据字典和信息模型的映射规则提出要求。 第2部分：纺纱。目的在于对棉纺纱设备网络架构、清梳联设备信息模型、条并卷设备信息模 型、精梳机设备信息模型、并条机设备信息模型、粗纱机设备信息模型、环锭细纱机设备信息模 型、自动络筒机设备信息模型和并纱机设备信息模型等提出要求。 第3部分：化纤。目的在于对化纤全流程网络架构、设备互联互通的信息模型提出要求。 第4部分：针织。目的在于对针织装备的网络架构、信息模型及数据字典提出要求。 第5部分：非织造。目的在于对非织造设备网络架构、信息模型，以及喂人开松混合、成网、铺 网、固网、纺粘、熔喷等工序设备的信息模型提出要求， 第6部分：机织。目的在于对机织设备网络架构、信息模型及数据字典提出要求。 第7部分：染整。目的在于对典型机织物连续式染整智能设备监控网络、信息模型和数据类型 提出要求。 GB/T43018.1—2023 纺织装备互联互通与互操作 第1部分：通用技术要求 1范围 本文件规定了纺纱、化纤、机织、针织、非织造布和染整等设备的纺织装备互联互通与互操作架构， 并从纺织装备通信协议、信息安全、通用信息模型、数据字典和信息模型的映射规则等方面规定了纺织 装备互联互通与互操作的基本要求。 本文件适用于指导纺织装备互联互通与互操作系统的设计和集成，以及纺织智能工厂的建设 2规范性引用文件 2 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文 本文件。 GB/T36324信息安全技术工业控制系统信息安全分级规范 GB/T39561.1一2020数控装备互联互通及互操作第1部分：通用技术要求 GB/T39561.2一2020数控装备互联互通及互操作第2部分：设备描述模型 3术语和定义 GB/T39561.1一2020界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 互联互通 interconnection 两个设备之间至少通过一条在物理上兼容的连接线路，设备之间通信协议能够兼容并且能互相理 解对方信息资源的语义，进行端到端的数据交换 ［来源：GB/T39561.1—2020，3.1.3] 3.2 互操作interoperation 设备之间通过相关信息模型进行信息交换，并将这些信息利用到自身的功能中，实现设备之间协同 工作。 L来源：GB/T338992017，3.4，有修改 4缩略语 下列缩略语适用于本文件。 DCS：分布式控制系统（DistributedControlSystem）； IPC：工业计算机（IndustrialPersonalComputer）； OPCUA：开放平台通信统一架构（OpenPlatformCommunicationUnifiedArchitecture)； 1 GB/T 43018.1—2023 PLC：可编程逻辑控制器（ProgrammableLogicController）； SCADA：数据采集与监控（SupervisoryControl andData Acquisition）。 5架构 5.1系统架构 纺织装备互联互通与互操作系统由设备层、控制层、生产管理层组成，如图1所示。 计划调度管理 生产执行管理 设备管理与远程运维 生产誉理层 纺 织装备催总模型 OPCUATCP或以太网 SOAP/IITT 1 监视控制：可视化的监控 现场控制：可编程控制 集成控制系统 设备PI.C、IPC等 系统SCADA等 DCS等 、纺纵装备数据学典 控制层 纺纱设备 化纤设备 机织设备 针织设备 非织造布设备 染整设备 设备层 图1纺织装备互联互通与互操作系统架构 设备层：参与互联互通的纺织装备通过工业以太网、现场总线或工业无线网连接，或设备控制器 （PLC）直接通信，为生产管理层和控制层提供实时数据并接收控制层下达的运行指令。 控制层：可编程控制设备、或可视化的监控系统（SCADA等）、或集成控制系统（DCS等）对纺织设 备进行现场监控，连接设备层与生产管理层，实现纺织设备间、纺织设备与生产管理系统间的互联互通 与互操作。 生产管理层：各生产管理系统软件通过控制层获取纺织设备的数据，为生产计划调度管理、生产执 行管理和设备管理与远程运维等生产管理系统提供设备信息。 纺织装备信息模型和数据字典对设备层、控制层和生产管理层进行信息支撑。 5.2 信息互通 纺织装备信息互通包括以下方面： a) 生产管理层-控制层，生产管理层向控制层传达产品信息、生产计划、产品工艺信息、质量要求 信息和物料相关信息等： b）控制层-设备层，可编程控制设备依据纺织生产工艺和生产计划安排向设备层下达设备运行 指令； 设备层-控制层，通过控制层可编程控制设备和监控设备对纺织生产设备进行采集，采集纺织 d）控制层-生产管理层，通过控制层向生产管理层系统返回设备的状态信息、工艺执行的结果信 息和质量检测的结果信息等。 2 GB/T43018.1—2023 6 基本要求 6.1 通信协议 纺织装备网络中采用的基础通信协议包括： a) 以太网宜采用IEEE802.3协议； b）无线通信网宜采用IEEE802.11协议： 现场总线和工业以太网宜采用IEC61784协议。 6.2信息安全 纺织装备互联互通系统的信息安全应符合GB/T36324，根据应用场景和企业实际需求，遵循相应 的安全等级要求。 6.3通用信息模型 纺织装备通用信息模型结构如图2所示，包括纺织装备静态属性集、过程属性集和可扩展属性集 （可包括组件属性集、空间位置属性集等）。静态属性集包括设备定义属性集数据字典，过程属性集包括 纺织工艺属性集数据字典、设备状态属性集数据字典和设备生产管理属性集数据字典。 按照6.4的规定制定各类设备的专用数据字典。典型设备的工艺参数和状态参数可参考附录A。 纺织装备通用信息模型 静态属性集 过程属性集 可扩展属性集 设备定义属性集数据字典 纺织工艺属性集数据字典 设备状态属性集数据字典 设备生产管理属性集数据字典 设备编号 T艺名称 设备运行监控参数集 班次编号 设备名称 上艺参数集 班次工号 设备效能参数集 设备炎型 可扩展数据 生产订单编号 设备能源参数集 生产广商 生产产品编号 设备碳排放参数集 出广几期 生产产品工序号 设备工作状态 设备主参数集 生产工艺文件名编号 设备控制状态 可扩展数据 班次产量 设备报警参数集 班次班时间 可扩展数据 班次生产时间 班车停机时间 质量控制参数集 可扩展数据 图2纺织装备通用信息模型结构 3