ICS35.240.50

CCSL67

DB51

四川省地方標(biāo)準(zhǔn)

DB51/T2970—2022

柔性制造系統(tǒng)與集成控制系統(tǒng)對(duì)象模型

2022-12-27發(fā)布2023-02-01實(shí)施

四川省市場(chǎng)監(jiān)督管理局發(fā)布

DB51/T2970—2022

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定

起草。

請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別這些專利的責(zé)任。

本文件由四川省經(jīng)濟(jì)和信息化廳提出、歸口并負(fù)責(zé)解釋。

本文件起草單位：四川省機(jī)械研究設(shè)計(jì)院（集團(tuán)）有限公司、四川普什寧江機(jī)床有限公司、成都川

哈工機(jī)器人及智能裝備產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院有限公司。

本文件主要起草人：莊瑛、鄔君、劉雁、鄭才華、詹旸、劉雪垠、菅昆琳、繆丹。

本文件為首次發(fā)布。

II

DB51/T2970—2022

引言

隨著多品種、小批量、混批次、訂單式生產(chǎn)模式應(yīng)用的日益增長(zhǎng)，使得柔性制造成為現(xiàn)代制造業(yè)企

業(yè)應(yīng)對(duì)激烈市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的必然選擇。

標(biāo)準(zhǔn)的智能工廠自動(dòng)化系統(tǒng)是根據(jù)固定的生產(chǎn)需求而存在，軟件系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，符合當(dāng)前產(chǎn)

品線生產(chǎn)需求，但是很難快速適應(yīng)變化的需求，軟件系統(tǒng)的修改成本和難度較大。而柔性制造系統(tǒng)的下

列特征，能夠解決適應(yīng)的問題。

1、采用原子級(jí)粒度的設(shè)計(jì)，具備被靈活控制的條件，能夠被疊加使用。

2、控制邏輯分層次，控制不同層級(jí)的操作。

3、符合市場(chǎng)需求，在智能制造領(lǐng)域具有普遍實(shí)用性。

4、適用于集成加工中心、以銑削等加工工藝為主的柔性生產(chǎn)線。

本文件在結(jié)合GB/T38177-2019《數(shù)控加工生產(chǎn)線柔性制造系統(tǒng)》和GB/T20720（所有部分）《企

業(yè)控制系統(tǒng)集成》的基礎(chǔ)上，提出柔性制造系統(tǒng)中控制系統(tǒng)的具體對(duì)象實(shí)例和對(duì)象屬性，用于柔性制造

控制系統(tǒng)的開發(fā)，可使柔性制造系統(tǒng)各層級(jí)之間能夠互操作及易集成。

本文件的目的并非：

——建議只有一種對(duì)象可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)開發(fā)；

——強(qiáng)迫用戶放棄現(xiàn)有的對(duì)象模型設(shè)計(jì)。

III

DB51/T2970—2022

柔性制造系統(tǒng)與集成控制系統(tǒng)對(duì)象模型

1范圍

本文件規(guī)定了柔性制造系統(tǒng)與集成之中、控制系統(tǒng)各層級(jí)之間所交換的對(duì)象模型分類和屬性。

本文件適用于智能制造行業(yè)的柔性制造系統(tǒng)集成中控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)過程中對(duì)象模型的構(gòu)建。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)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(duì)應(yīng)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。

GB/T20720（所有部分）企業(yè)控制系統(tǒng)集成

GB/T38177-2019數(shù)控加工生產(chǎn)線柔性制造系統(tǒng)

3術(shù)語和定義

GB/T38177-2019界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

柔性制造系統(tǒng)flexiblemanufacturingsystem

由一組數(shù)控設(shè)備、計(jì)算機(jī)信息控制系統(tǒng)和工件自動(dòng)儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合，可按任意順序加工一組有不

同工序與加工節(jié)拍的工件，能適時(shí)地自主調(diào)度管理，因而可在數(shù)控設(shè)備技術(shù)規(guī)范范圍內(nèi)自動(dòng)適應(yīng)加工工

件和生產(chǎn)批量的變化的制造系統(tǒng)。

[來源：GB/T38177-2019,3.2]

3.2

原子級(jí)模型atommodel

從控制系統(tǒng)軟件開發(fā)角度評(píng)判的一個(gè)無須再進(jìn)行拆分的獨(dú)立建模與管控對(duì)象。

3.3

組合級(jí)模型combodatamodel

從控制系統(tǒng)軟件開發(fā)角度評(píng)判的、由兩個(gè)及以上原子級(jí)模型組建的、在物理世界中可獨(dú)立控制運(yùn)行

的、且在生產(chǎn)使用過程中不進(jìn)行拆分的、適宜組合建模與管控的對(duì)象。

3.4

系統(tǒng)級(jí)模型systemdatamodel

從控制系統(tǒng)軟件開發(fā)角度評(píng)判的、由原子級(jí)、組合級(jí)模型組建的、在物理世界中可組合控制運(yùn)行的、

在生產(chǎn)使用過程中會(huì)存在拆分與疊加狀態(tài)的、但適宜組合建模與管控的對(duì)象。

4總體要求

本文件所關(guān)聯(lián)的柔性制造系統(tǒng)和企業(yè)控制系統(tǒng)應(yīng)遵循GB/T20720（所有部分）和GB/T38177中的相

關(guān)規(guī)定。

1

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5對(duì)象模型分類

5.1按資源類型劃分

模型按資源類型（Category）劃分為五類：

a)設(shè)備：Equipment；

b)工具：Tool；

c)材料：Material；

d)文件：Document；

e)人員：Human。

5.2按資源類別劃分

按資源類別（Class）劃分為六類：

a)原子級(jí)-真實(shí)：Atom-Physical；

b)原子級(jí)-虛擬：Atom-Virtual；

c)組合級(jí)-真實(shí)：Combo-Physical；

d)組合級(jí)-虛擬：Combo-Virtual；

e)系統(tǒng)級(jí)-真實(shí)：System-Physical；

f)系統(tǒng)級(jí)-虛擬：System-Virtual。

6對(duì)象模型屬性

6.1原子級(jí)模型

原子級(jí)模型編碼見表1。

表1原子級(jí)模型編碼

模型名稱Model_Name模型編碼資源類型資源類別

中文英文Model_CodeCategoryClass

控制器ControllerCTRL

AutomaticPallet

自動(dòng)托盤交換裝置APC

Changer

TableofSingle

單自由度工作臺(tái)TBLS

DegreeofFreedom

TableofMultiple

多自由度工作臺(tái)TBLM

DegreeofFreedomAtom_Physical

門ShutterSHTREquipment

導(dǎo)軌移動(dòng)車ShuttleSHTL

機(jī)器人RobotRBT

末端執(zhí)行器EOATEOAT

無線射頻RFIDRFID

通訊通道ChannelCHNLAtom_Virtual

2

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表1（續(xù)）

模型名稱Model_Name模型編碼資源類型資源類別

中文英文Model_CodeCategoryClass

托盤位置palletpositionPPOSAtom_Virtual

托盤架PalletstandPSTD

托盤底座PalletbasePBAS

Tool

托盤PalletPLTAtom_Physical

夾具塔TomeStoneTSTN

夾具FixtureFXT

原材料RawMaterialRMTL

半成品Semi-finishedPartSPRT

Material

成品FinishedPartFPRT

Atom_Physical

工件PartPRT

數(shù)控程序NCProgramPRGMDocument

工作人員StaffSTFFHuman

6.2組合級(jí)模型

6.2.1組合級(jí)模型編碼見表2。

表2組合級(jí)模型編碼

模型名稱Model_Name模型編碼資源類型類別類型

中文英文Model_CodeCategoryClass

MachiningCenter

加工中心MC

加工中心

Equipment

上下料工作臺(tái)SetupStationSTSTCombo_Physical

物流機(jī)器人LogisticRobotLRBT

倉(cāng)庫(kù)InventoryINVTool

6.2.2基于原子級(jí)模型的組合級(jí)模型組裝結(jié)構(gòu)參見表3。

表3組合級(jí)模型組裝結(jié)構(gòu)

原子級(jí)模型編碼

組合級(jí)模型編碼

1層結(jié)構(gòu)2層結(jié)構(gòu)3層結(jié)構(gòu)

CTRLCHNL

APC

TBLSPPOS

MC

TBLMPPOS

SHTR

SHTR

3

DB51/T2970—2022

表3（續(xù)）

原子級(jí)模型編碼

組合級(jí)模型編碼

1層結(jié)構(gòu)2層結(jié)構(gòu)3層結(jié)構(gòu)

TBLSPPOS

STSTSHTR

SHTR

RBTEOAT

LRBTSHTLRFID

PBAS

PPOS

PBASPPOS

INVPSTD

（允許多個(gè)托盤底座模型）

6.3系統(tǒng)級(jí)模型

6.3.1系統(tǒng)級(jí)模型編碼見表4。

表4系統(tǒng)級(jí)模型編碼

模型名稱Model_Name模型編碼資源類型類別類型

中文英文Model_CodeCategoryClass

工具工件組合PartOnToolPTTLMaterial_ToolSystem_Virtual

物流系統(tǒng)LogisticSystemLSYSEquipment_ToolSystem_Physical

自動(dòng)化系統(tǒng)AutoSystemASYSEquipment-ToolSystem-Physical

生產(chǎn)系統(tǒng)ProdSystemPSYSEquipment_Tool_MaterialSystem_Physical

6.3.2基于組合級(jí)和原子級(jí)模型的系統(tǒng)級(jí)模型組裝結(jié)構(gòu)參見表5。

表5系統(tǒng)級(jí)模型組裝結(jié)構(gòu)

組合級(jí)、原子級(jí)模型編碼

系統(tǒng)級(jí)模型編碼

1層結(jié)構(gòu)2層結(jié)構(gòu)3層結(jié)構(gòu)4層結(jié)構(gòu)

FXTPRT

PTTLPLTTSTN

（允許多個(gè)夾具模型）（允許多個(gè)工件模型）

LRBT

LSYSTBLS（允許多個(gè)單自由度工作臺(tái)）PPOS

PBAS（允許多個(gè)托盤底座）PPOS

LRBT

INV

ASYS

MC（允許多個(gè)加工中心）

STST（允許多個(gè)上下料工作臺(tái)）

ASYS

PSYS

PTTL（允許多個(gè)工具工件組合）

4

DB51/T2970—2022

目次

前言.................................................................................II

引言................................................................................III

1范圍...............................................................................1

2規(guī)范性引用文件.....................................................................1

3術(shù)語和定義.........................................................................1

4總體要求...........................................................................1

5對(duì)象模型分類.......................................................................2

6對(duì)象模型屬性.......................................................................2

I

DB51/T2970—2022

柔性制造系統(tǒng)與集成控制系統(tǒng)對(duì)象模型

1范圍

本文件規(guī)定了柔性制造系統(tǒng)與集成之中、控制系統(tǒng)各層級(jí)之間所交換的對(duì)象模型分類和屬性。

本文件適用于智能制造行業(yè)的柔性制造系統(tǒng)集成中控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)過程中對(duì)象模型的構(gòu)建。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)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(duì)應(yīng)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。

GB/T20720（所有部分）企業(yè)控制系統(tǒng)集成

GB/T38177-2019數(shù)控加工生產(chǎn)線柔性制造系統(tǒng)

3術(shù)語和定義

GB/T38177-2019界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

柔性制造系統(tǒng)flexiblemanufacturingsystem

由一組數(shù)控設(shè)備、計(jì)算機(jī)信息控制系統(tǒng)和工件自動(dòng)儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合，可按任意順序加工一組有不

同工序與加工節(jié)拍的工件，能適時(shí)地自主調(diào)度管理，因而可在數(shù)控設(shè)備技術(shù)規(guī)范范圍內(nèi)自動(dòng)適應(yīng)加工工

件和生產(chǎn)批量的變化的制造系統(tǒng)。

[來源：GB/T38177-2019,3.2]

3.2

原子級(jí)模型atommodel

從控制系統(tǒng)軟件開發(fā)角度評(píng)判的一個(gè)無須再進(jìn)行拆分的獨(dú)立建模與管控對(duì)象。

3.3

組合級(jí)模型combodatamodel

從控制系統(tǒng)軟件開發(fā)角度評(píng)判的、由兩個(gè)及以上原子級(jí)模型組建的、在物理世界中可獨(dú)立控制運(yùn)行

的、且在生產(chǎn)使用過程中不進(jìn)行拆分的、適宜組合建模與管控的對(duì)象。

3.4

系統(tǒng)級(jí)模型systemdatamodel

從控制系統(tǒng)軟件開發(fā)角度評(píng)判的、由原子級(jí)、組合級(jí)模型組建的、在物理世界中可組合控制運(yùn)行的、

在生產(chǎn)使用過程中會(huì)存在拆分與疊加狀態(tài)的、但適宜組合建模與管控的對(duì)象。

4總體要求

本文件所關(guān)聯(lián)的柔性制造系統(tǒng)和企業(yè)控制系統(tǒng)應(yīng)遵循GB/T20720（所有部分）和GB/T38177中的相

關(guān)規(guī)定。

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