- 現(xiàn)行
- 正在執(zhí)行有效
- 2007-10-11 頒布
- 2007-12-01 實施
文檔簡介
犐犆犛25.040.40;35.240.50
犖10
中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)
犌犅/犜21099.1—2007/犐犈犆/犆犇犞618041:2003
過程控制用功能塊
第1部分:系統(tǒng)方面的總論
犉狌狀犮狋犻狅狀犫犾狅犮犽狊犳狅狉狆狉狅犮犲狊狊犮狅狀狋狉狅犾—犘犪狉狋1:犗狏犲狉狏犻犲狑狅犳狊狔狊狋犲犿犪狊狆犲犮狋狊
(IEC/CDV618041:2003,IDT)
20071011發(fā)布20071201實施
中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局
發(fā)布
中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會
書
犌犅/犜21099.1—2007/犐犈犆/犆犇犞618041:2003
目次
前言!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!Ⅴ
引言!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!Ⅵ
1范圍!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!1
2規(guī)范性引用文件!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!2
3術(shù)語和定義!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!3
3.1基本定義!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!3
3.2基于IA/IM通道的定義!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!8
3.3縮略語!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!8
4工程需求!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!9
4.1概述!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!9
4.2設(shè)計階段的需求!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!9
5關(guān)于兼容性等級的定義!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!10
5.1概要!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!10
5.2不兼容性!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!11
5.3共存性!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!11
5.4可互連性!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!11
5.5可協(xié)作性!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!11
5.6可互操作性!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!11
5.7可交換性!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!12
6功能需求!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!12
6.1概要!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!12
6.2系統(tǒng)(或通道或設(shè)備)狀態(tài)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!12
6.3有效性指數(shù)(VI)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!13
6.4信號處理!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!13
6.5測量信息處理!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!13
6.6設(shè)備診斷和測試支持!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!14
6.7本地接口附屬裝置!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!15
6.8設(shè)備(系統(tǒng)和通道)管理!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!15
7功能塊應(yīng)用需求!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!18
7.1系統(tǒng)概述!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!18
7.2基本FB類型概述!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!20
7.3FB需求!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!21
7.4從I&C派生的功能塊的初始集!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!22
7.5FB環(huán)境需求!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!27
7.6通信需求!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!28
8附加需求!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!28
8.1與外部應(yīng)用協(xié)作!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!28
8.2附加特性需求!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!31
Ⅰ
書
犌犅/犜21099.1—2007/犐犈犆/犆犇犞618041:2003
8.3一致性要求!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!32
9設(shè)備描述語言!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!32
9.1背景!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!32
9.2基本要求!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!33
9.3一般要求!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!34
附錄A(資料性附錄)系統(tǒng)生命周期!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!35
附錄B(資料性附錄)FB功能性需求:用戶視圖!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!54
附錄C(資料性附錄)GB/T21099和GB/T19769.1—2005間的關(guān)系!!!!!!!!!!!68
附錄D(資料性附錄)模擬輸入FB到GB/T19769的映射!!!!!!!!!!!!!!!!78
附錄E(資料性附錄)AME需求!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!90
參考文獻!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!95
圖1應(yīng)用交互!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!Ⅴ
圖2GB/T21099的影響!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!2
圖3功能設(shè)備兼容性等級!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!10
圖4系統(tǒng)(或通道或設(shè)備)狀態(tài)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!12
圖5功能塊設(shè)備的組成!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!18
圖6過程工業(yè)用功能塊應(yīng)用的設(shè)備結(jié)構(gòu)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!20
圖7傳感器功能層次:實例!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!26
圖8非功能塊應(yīng)用數(shù)據(jù)接口!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!28
圖A.1從過程回路到FRD的生命周期!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!36
圖A.2包含兩個過程基本操作的PFD!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!37
圖A.3控制功能在擴展P&ID上的明確表示!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!38
圖A.4來自擴展P&ID的控制功能的提取!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!39
圖A.5控制功能和AB的需求!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!39
圖A.6控制功能需求的結(jié)構(gòu)化文檔!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!40
圖A.7Folio的四部分!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!40
圖A.8從控制層次圖中選擇Folio!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!41
圖A.9控制功能“控制泵”詳細需求的Folio!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!41
圖A.10FRD的示例!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!42
圖A.11獨立于I&C系統(tǒng)實現(xiàn)的功能需求圖!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!42
圖A.12標(biāo)準(zhǔn)功能塊語言的需要!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!43
圖A.13標(biāo)準(zhǔn)EFB庫!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!44
圖A.14從功能需求圖到I&C系統(tǒng)和設(shè)備!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!45
圖A.15一個執(zhí)行的設(shè)計及其來自現(xiàn)貨供應(yīng)的執(zhí)行設(shè)備的AB!!!!!!!!!!!!!!!45
圖A.16來自現(xiàn)貨供應(yīng)執(zhí)行設(shè)備的執(zhí)行AB的內(nèi)部特性設(shè)計!!!!!!!!!!!!!!!!46
圖A.17AB的內(nèi)部塊與控制功能的上游和下游EFB和AB的網(wǎng)絡(luò)!!!!!!!!!!!!46
圖A.18執(zhí)行AB的圖形符號和不清晰的內(nèi)部描述!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!47
圖A.19使用GB/T19769.1—2005系統(tǒng)模型的開/關(guān)(OFF/ON)閥執(zhí)行AB!!!!!!!!47
圖A.20使用GB/T19769.1—2005系統(tǒng)模型的OFF/ON執(zhí)行AB!!!!!!!!!!!!48
圖A.21三取二安全切換AB的示例!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!48
圖A.22使用GB/T19769.1—2005系統(tǒng)模型的三取二切換AB!!!!!!!!!!!!!!49
圖A.23使用GB/T19769.1—2005系統(tǒng)模型的從FRD到程序設(shè)計方案!!!!!!!!!!49
Ⅱ
犌犅/犜21099.1—2007/犐犈犆/犆犇犞618041:2003
圖A.24泵AB的內(nèi)部塊分布!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!50
圖A.25分布EFB和控制功能“控制泵”的AB到I&C結(jié)構(gòu)!!!!!!!!!!!!!!!!51
圖A.26控制功能在I&C設(shè)備中的實現(xiàn)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!51
圖A.27使用GB/T19769.1—2005的控制功能“控制泵”的分布!!!!!!!!!!!!!52
圖A.28從FRD到程序設(shè)計方案!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!52
圖B.1系統(tǒng)屬性!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!56
圖B.2IA/IM通道校驗!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!57
圖B.3分布式自動控制系統(tǒng)的參考功能結(jié)構(gòu)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!59
圖B.4每個IAM功能的主要功能成分的用戶視圖!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!60
圖B.5IM通道/CMM交互:用戶視圖!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!61
圖B.6使用現(xiàn)場總線的分布式平臺:物理組成!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!62
圖B.7智能傳感器參考模型!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!63
圖C.1GB/T19769.1—2005功能塊結(jié)構(gòu)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!68
圖C.2GB/T19769.1—2005功能塊的類型細節(jié)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!69
圖C.3實施細節(jié)方面!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!69
圖C.4分布式應(yīng)用和分布式操作系統(tǒng)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!70
圖C.5過程控制功能塊的基本概念!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!71
圖C.6過程控制FB中的功能成分!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!72
圖C.7一個過程控制FB的GB/T19769.1—2005圖形表示!!!!!!!!!!!!!!!72
圖C.8EFB的完整結(jié)構(gòu)(示例)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!73
圖C.9GB/T19769.1—2005、GB/T21099以及其他標(biāo)準(zhǔn)化活動的關(guān)系!!!!!!!!!!74
圖D.1模擬輸入塊的參數(shù)概要!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!78
圖D.2模擬輸入塊的仿真、模式和狀態(tài)圖!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!79
圖D.3模式和狀態(tài)產(chǎn)生條件!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!79
圖D.4模擬輸入塊的狀態(tài)機!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!80
圖D.5模擬輸入塊實例!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!83
圖D.6AIFB圖形表示!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!84
圖D.7AIFBECC!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!84
圖E.1命名和尋址方法!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!91
表1功能性特征!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!11
表2初始FB集!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!22
表3EFB一般列表!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!24
表C.1GB/T19769.1—2005功能塊特征概述!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!70
表C.2GB/T19769.1—2005和GB/T21099間的模型構(gòu)件參考!!!!!!!!!!!!!76
表D.1實際模式計算的條件和結(jié)果!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!80
表D.2計算輸出參數(shù)的狀態(tài)的條件和結(jié)果!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!80
表D.3模擬輸入塊參數(shù)屬性!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!81
表D.4過程參數(shù)描述!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!82
表D.5報警參數(shù)描述!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!82
表D.6仿真!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!83
Ⅲ
犌犅/犜21099.1—2007/犐犈犆/犆犇犞618041:2003
前言
GB/T21099《過程控制用功能塊》分為如下幾部分:
———第1部分:系統(tǒng)方面的總論;
———第2部分:功能塊概念和電子設(shè)備描述語言規(guī)范;
———第3部分:電子設(shè)備描述語言;
———第4部分:EDD互操作指南。
本部分為GB/T21099的第1部分。
本部分等同采用IEC/CDV618041:2003《過程控制用功能塊第1部分:系統(tǒng)方面的總論》(英文
版)。
本部分根據(jù)IEC/CDV618041:2003翻譯。
為便于使用,對IEC/CDV618041:2003做了下列編輯性修改:
a)“本國際標(biāo)準(zhǔn)”一詞改為“本部分”;
b)刪除IEC/CDV618041:2003的前言;
c)對文中明顯錯誤的編號進行了糾正;
d)IEC/CDV618041:2003的附錄E(資料性附錄)的內(nèi)容明顯錯誤,給予了刪除;
e)將IEC/CDV618041:2003的附錄F改為了本部分的附錄E。
本部分的附錄A、附錄B、附錄C、附錄D和附錄E均為資料性附錄。
本部分由中國機械工業(yè)聯(lián)合會提出。
本部分由全國工業(yè)過程測量和控制標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會第二分技術(shù)委員會歸口。
本部分負(fù)責(zé)起草單位:西南大學(xué)。
本部分參加起草單位:機械工業(yè)儀器儀表綜合技術(shù)經(jīng)濟研究所、上海自動化儀表股份有限公司、中
國四聯(lián)儀器儀表集團、浙江大學(xué)、北京機械工業(yè)自動化研究所、上海工業(yè)自動化儀表研究所。
本部分主要起草人:劉楓、趙亦欣、黃偉、張渝、莊夏。
本部分參加起草人:馮曉升、包偉華、劉進、馮冬芹、謝兵兵、陳詩恩。
本部分為首次發(fā)布。
Ⅴ
犌犅/犜21099.1—2007/犐犈犆/犆犇犞618041:2003
引言
本部分是一個最終用戶驅(qū)動的基于功能塊(FB)的分布式過程控制系統(tǒng)的需求規(guī)范。本部分及其
與之相關(guān)的功能塊標(biāo)準(zhǔn)(GB/T21099.2)源自電力工業(yè)領(lǐng)域。本部分經(jīng)過了石油和燃氣、石油化工、醫(yī)
藥和精細化工、造紙、食品和飲料、污水處理廠、冶金和其他領(lǐng)域中的應(yīng)用的驗證。對于其他工業(yè)領(lǐng)域,
將有其他的一般需求標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)規(guī)范。
當(dāng)前和未來的數(shù)字過程控制系統(tǒng)需要滿足下列需求:
●增加保密性和安全性;
●縮短上市時間;
●被可用的工具支持;
●降低開發(fā)和技術(shù)支持的成本;
●最小化培訓(xùn)費用;
●支持分布式控制應(yīng)用的集成;
●支持實現(xiàn)的集成方法;
●增加可維護性、可更改性、敏捷性、可升級性、靈活性、有效性、可訪問性、可用性、支持工具的兼
容性、多廠商設(shè)備/應(yīng)用的兼容性、知識和設(shè)計的可重用性、軟件組件的可重用性;
●數(shù)字過程控制系統(tǒng)由數(shù)字設(shè)備組成,這些設(shè)備相互間是兼容的、可協(xié)作的、可互連的、可互操作
的和可互換的。
在過程控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和在生命周期所有階段中的操作都需要滿足這些需求。設(shè)計過程控制
系統(tǒng)公認(rèn)的基本概念是用FB描述所有必要的與實現(xiàn)相關(guān)的功能。FB是提供特定功能的數(shù)據(jù)和算法
的封裝,它具有自主性。過程控制系統(tǒng)可以包含多個不同FB的多個實例,它們運行在提供公共服務(wù)
(例如通信)以及到其他應(yīng)用的接口的環(huán)境中。見圖1。
圖1應(yīng)用交互
Ⅵ
犌犅/犜21099.1—2007/犐犈犆/犆犇犞618041:2003
過程控制用功能塊
第1部分:系統(tǒng)方面的總論
1范圍
GB/T21099的本部分以通用指南的方式為供應(yīng)商提供了一個規(guī)范,以滿足數(shù)字過程控制系統(tǒng)不
斷發(fā)展的需求。通過本規(guī)范,用戶可以確保他們所選擇的設(shè)備的
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