T/CISA 234-2022
鉄鋼業界におけるエッジ データ アクセスとデータ サービスの技術要件 (英語版)

規格番号

T/CISA 234-2022

言語

中国語版, 英語で利用可能

制定年

2022

出版団体

Group Standards of the People's Republic of China

最新版

T/CISA 234-2022

範囲

機能構造 機能アーキテクチャ 鉄鋼業界のエッジ層は、エッジ データ アクセスとエッジ データ サービスの 2 つの機能をカバーします。 エッジ データ アクセスには、リアルタイム データ、構造化データ、非構造化データへのアクセスが含まれます。 エッジ データ サービスには、データ処理、データ ストレージ、データ公開が含まれます。 エッジ機能アーキテクチャ図を図 1 に示します。 図 1 鉄鋼業界のエッジ機能アーキテクチャ図 データ アクセス 5.2.1 基本要件 データの種類に応じて、エッジ層がアクセスする必要があるデータには、リアルタイム データ、構造化データ、非構造化データが含まれます。 5.2.2 リアルタイム データ リアルタイム データは主に現場の生産ユニットによって直接生成されるデータを指し、PLC 機器データ、DCS 機器データ、PDA 機器データ、I/O  サーバー データ、個別機器データに分類されます。 およびセンサー機器のデータ。 注1：単体装置とは、一般に独立した現場機能を備えたプロセス装置を指します。 注2：センサ機器とは、一般に測定対象の情報をセンシングできる検出装置を指します。 5.2.3 構造化データ 構造化データは情報システムで代表されるデータの一種ですが、本文書では半構造化データも構造化データの一部として統一して説明します。 5.2.4 非構造化データ 非構造化データは、関連システムによって生成されるデータであり、固定された構造を持ちません。 データサービス 5.3.1 基本要件 データは重要な資産であり、情報の安全性、信頼性、完全性および有効性を確保するため、情報を保護し、不正な改ざん、漏洩および損傷を防止するための対応する管理システムを策定および導入します。 情報システムのユーザーアカウントと権限の標準化された管理を強化し、各情報システムの安全、秩序ある安定した運用を確保し、アプリケーションのリスクを防止します。 異なる権限を持つユーザーはデータへのアクセスの深さが異なるため、ユーザーのアクセス権限には階層的な承認を付与する必要があります。 エッジ データ サービス レイヤーは、データ処理、データ ストレージ、データ公開などの機能を提供します。 5.3.2 データ処理 データ処理には、データ クリーニング、データ変換、データ タイミング アライメント、データ スペース アライメントなどの機能が含まれる必要があります。 5.3.3 データストレージ データストレージは、さまざまなデータタイプに応じて、時系列データベース、リレーショナルデータベース、ファイルデータベースに分割する必要があります; 5.3.4 データリリース データリリースは、データ消費の形式に基づいて受動的消費サブスクリプションモデルとリリースモデルに分割する必要があります. およびアクティブな消費のリクエスト-レスポンス モデル。 6 エッジ データ アクセス データ アクセスの一般要件は、次の要件を満たす必要があります。 a) データ アクセスの前に、エッジ層にアクセスする必要があるすべてのデータ ソースがエッジ層と時間同期され、すべてのデータがエッジ層に基づいていることを確認する必要があります。 アクセスデータのタイミングを確保するための同時ベンチマーク b) 本来のシステムネットワークの正常な運用に影響を与えないことを前提として、高頻度で大量のデータを収集する場合には、別途収集ネットワークを構築して収集することが適切である関連データ; c) すべてのデータ収集機能は、元のシステムの通常の動作に影響を及ぼさないこと; d) リアルタイム データへのアクセスは、鉄鋼業界のさまざまな生産分野のアプリケーション ニーズに基づいています。 冷間圧延や熱間圧延など、比較的高速なデータが必要なプロセスでは、データ サンプリング周期は 100 ミリ秒を超えてはなりません。 鉄のフロントなど、比較的低速のデータ要件が必要な生産プロセスでは、データ サンプリング周期は 1000 ミリ秒を超えてはなりません。 e) 操作の複雑さを軽減し、ユーザー エクスペリエンスを向上させるためのグラフィカル構成ツールを提供します。 リアルタイム データ アクセス要件 6.2.1 PLC および DCS 機器のデータ アクセス要件では、一般に、PLC 機器のデータ アクセスには、リアルタイムで効率的かつ安定したデータ通信リンクが必要であることが求められます。 機能要件には、次の機能が必要です: a) サポートされるインターフェイスには、Modbus、TCP/IP、UDP、およびその他のプロトコルに基づくデータ インターフェイスが含まれますが、これらに限定されません; b) 無人ネットワークのニーズを満たす自動リンク修復およびリンク切り替え機能を備えていること義務要件。 性能要件は従来の生産ライン、ユニット、ワークステーションであり、収集ポイントの数は 10,000 ポイントの範囲である必要があります。 6.2.2 PDA 機器のデータ アクセス要件では、一般に、PDA システムを備えたプロセスにおいて、設定された各 PLC で時系列順にデータを収集するように PDA を設定できることが必要です。 エッジ層は、PDA システムを通じてリアルタイム データを取得できます。 機能要件には次の機能が必要です: a) サポートされるインターフェイスには、OPC、TCP/IP、UDP、およびその他のプロトコルに基づくデータ インターフェイスが含まれますが、これらに限定されません; b) 無人要件を満たすための自動リンク修復およびリンク切り替え機能があること。 c) キャッシュ機能とレジューム機能を備えていること; d) 通信の信頼性を向上させるための冗長化機能を備えていること。 性能要件は従来の生産ライン、ユニット、ワークステーションであり、収集ポイントは 10,000 ポイント規模である必要があります。 6.2.3 I/O サーバーのデータ アクセス要件では、通常、エッジ層が産業フィールド プロセス SCADA 監視システムからリアルタイムでデータを取得できることが必要です。 機能要件には、次の機能が必要です: a) サポートされるインターフェイスには、OPC およびその他のプロトコルに基づくもの、b) 無人要件を満たす自動リンク修復およびリンク切り替え機能が含まれること、c) キャッシュおよび送信再開機能があること、およびこれらに限定されません。 d) 通信の信頼性を向上させるための冗長化機能を提供します。 パフォーマンス要件は、従来の生産ライン、ユニット、およびワークステーションに対するものであり、収集ポイントの数は 10,000 ポイントの規模である必要があります。 6.2.4 個々の機器のデータ アクセス要件は、一般に、個別の機器に対するデータ アクセスを必要とします。 組み込み機器に限定、厚み測定 ゲージ、幅ゲージ、平面度計、表面検出器、ロールギャップゲージなどの特殊機器、溶接機、給油機などの加工機器。 エッジ層は、PLC システムにすでに入っているデバイスからのデータを除き、まだ PLC システムに入っていない個々のデバイスからデータを収集する必要があります。 機能要件には、次の機能が必要です: a) サポートされるインターフェイスには、OPC、TCP/IP およびその他のプロトコル、CSV テキストなどに基づくデータ インターフェイスが含まれますが、これらに限定されません; b) キャッシュおよび再開機能がある; c) リンクがある無人要件を満たす自動修復機能。 パフォーマンス要件では、各単一デバイスの収集ポイントの数が 200 ポイント以内である必要があります。 6.2.5 センサー機器のデータ アクセス要件では、通常、振動センサー、温度センサー、レーザー変位センサー、ローラー受動回転センサー、冶金産業で使用されるその他の機器を含むがこれらに限定されないセンサー機器のデータ アクセスが必要です。 エッジ層には、これらのデバイスからデータを取得する機能が必要です。 機能要件には、次の機能が含まれる必要があります: a) サポートされるインターフェイスには、MQTT、COAP、およびその他のプロトコルに基づくデータ インターフェイスが含まれますが、これらに限定されません; b) 無人要件を満たす自動リンク修復機能。 各センサーの性能要件、収集点数は20点以内とする。 構造化データ アクセス要件 6.3.1 情報システムのデータ アクセス要件では、一般に、情報システムには製造実行システム、プロセス制御システム、検査システム、エネルギー管理システムなどが含まれることが必要ですが、これらに限定されません。 エッジ層はデータを取得する機能を備えている必要があります。 これらのシステムの能力から。 機能要件には、次の機能が必要です: a) TCP/IP プロトコルに基づくデータ アクセス機能; b) リレーショナル データベースに基づくデータ抽出機能; ? パッシブ: データベース テーブルを定期的にクエリして、新しいデータがあるかどうか、および更新があるかどうかを判断します。 テーブルデータを取得します。 アプリケーション シナリオのリアルタイム要件は低い; ? アクティブ: オンライン データベースでトリガー方式を採用し、データ テーブル内のデータが更新されると、トリガーされたデータがリモート データベースに送信されます。 アプリケーション シナリオには高度なリアルタイム要件があります。 c) REST 仕様に準拠したデータ取得インターフェイスに基づいています。 パフォーマンスのためには、データ サンプリング期間が 10 秒を超えないようにする必要があります。 非構造化データのアクセス要件 6.4.1 画像およびテキスト データのアクセス要件では、一般に、産業現場の品質検査画像と、コンピュータに保存されているテキストおよびその他の情報がエッジ層にアクセスされる必要があります。 機能要件には、a) HTTP プロトコルを介したファイル バイナリ ストリームに基づくファイルのアップロード、b) FTP に基づくスケジュールされたデータ取得の提供、の機能が必要です。 6.4.2 サウンドとビデオのアクセス要件 一般に、産業現場からのサウンド、ビデオ、およびその他の情報はエッジ層にアクセスする必要があります。 機能要件には、次の機能が含まれる必要があります: a) FTP に基づいてスケジュールされたデータ取得を提供する; b) データ収集のためにビデオ会社が提供するプログラミング インターフェイスを使用する。 7 エッジ データ サービスでは通常、データ処理 (データ クリーニングを含む)、データ処理、およびデータ保存後のデータの解放と使用が必要です。 リアルタイム データ サービスの機能要件 7.2.1 データ処理要件 データ処理は、次の要件を満たす必要があります: a) データ前処理: データ調整処理、データはさまざまな専門システムから収集され、データの種類は異なります。 データは異なり、データの元の構造も異なるため、データをデータベースに書き込む前に、データのノイズ処理や外れ値の除去などを行う必要があります。 統計的な必要がある場合は、データに分散を適用することもできます。 正規化など 分布、クラスタリング、相関関係などの統計分析と計算 b) 時系列整列: 異なるシステムからのデータをデータベースに入れる前にデータ整列を実行する必要があります。 時間点や材料位置点など、圧延機の圧延力と振動信号、1 点/m での板厚と温度。 位置決めの前に、システムタイミング機能と正確な材料追跡機能が必要です。 設備ステータスデータについては、設備コードに基づいてタイミングアライメントを実行する必要があります; c) 空間アライメント：データ分析中に、材料の長さ方向に従ってデータアライメント分析を実行する必要があります。 -圧延鋼板、ヘッド長300m 表面欠陥の場合、欠陥原因を解析するには、粗圧延、仕上げ圧延などの各設備の情報と加工パラメータが必要であり、これらの点を長さ方向に収集して揃える必要がある方向。 7.2.2 データ ストレージ要件 データ ストレージは次の要件を満たす必要があります: a) データは収集ポイントの値と時間に従ってリアルタイム データベースに保存される必要があります; b) データは少なくとも 90 日間保存される必要があります。 90 日を超えるデータは、ループでカバーするか、オフラインで定期的に保存できます。 バックアップ、c) 高性能分散並列 I/O をサポート、複数のデータ ソースが PB レベルのデータ ストレージに到達する必要があります。 d) 非可逆/可逆データ圧縮のサポート: ?非可逆圧縮：データの整合性を達成するために一般的な産業用圧縮アルゴリズムをサポートしますロスレス圧縮、圧縮率は5％未満である必要があります;?ロスレス圧縮：効率的なデータ圧縮を達成するためにロスレス圧縮アルゴリズムをサポートし、圧縮率は60％未満である必要があります。 7.2.3 データ公開要件 データ公開は次の要件を満たす必要があります: a) データ公開の形式は JSON およびその他の形式である必要があります; b) 外部システムがオンデマンドでデータを取得できるように、要求応答モードに基づいてデータ公開を提供します。 要求応答モードには、REST 仕様に準拠するサービス インターフェイスと OPC プロトコルに準拠するデータ サービスが含まれる必要がありますが、これらに限定されません; c) サブスクリプション公開メカニズムに基づいてデータ公開を提供し、サブスクライバーの権利を管理します。 権利に従ってデータの購読者として機能し、データを取得します。 構造化データ サービスの機能要件 7.3.1 データ クリーニングの要件 データ クリーニングは、次の要件を満たす必要があります: a) 欠損値のクリーニング: 欠損値の範囲を決定し、不要なフィールドを削除し、欠落している内容を埋め、数値を再取得します。 書式内容のクリーニング：時刻、日付、数値、全角、半角などの表示形式が矛盾している c) ロジックエラーのクリーニング：重複の削除、不当な値の削除、矛盾した内容の修正。 7.3.2 データ保存要件 データ保存は次の要件を満たす必要があります: a) データ保存方法はリレーショナル データベースであること、b) データは少なくとも 90 日間保存され、90 日を超えたデータは定期的に削除できること、またはバックアップのためにオフラインで保存される; c) 視覚化をサポートするデータ ストレージ表示。 7.3.3 データ リリースの要件 データ リリースは次の要件を満たす必要があります: a) データ リリースの形式は JSON 形式である必要があります; b) 外部システムがオンデマンドでデータを取得できるように、要求応答モードに基づいてデータ リリースを提供します。 要求応答モードには、REST 仕様に準拠するサービス インターフェイスが含まれますが、これに限定されません。 非構造化データサービスの機能要件 7.4.1 データ処理要件 データ処理は、次の要件を満たす必要があります: a) ファイル形式に従って分類および名前を付ける; b) ファイル名、ファイルタイプ、ファイル生成時刻、ファイル保存パスなどの一般情報を構造化する、などの使いやすさを追求した収納。 7.4.2 データストレージ要件 データストレージは次の要件を満たす必要があります: a) 分散ファイル管理システムをサポートする; b) 分散ファイルデータベースをサポートする; c) ファイルは少なくとも 30 日間保存され、30 日を超えたデータは定期的に削除できる、またはバックアップのためにオフラインで保存されます; d) 視覚的なデータストレージ表示をサポートします。 7.4.3 データ リリースの要件 データ リリースは次の要件を満たす必要があります: a) パブリック/プライベート URL アドレスの外部リリースをサポートする; b) アプリケーション アクセスのための REST 仕様に準拠するインターフェイスをサポートする; c) ドキュメント コンテンツの取得をサポートする: アップロードされたドキュメントオブジェクト コンテンツの自動インデックス作成を実行してオブジェクトのタイトル、タグ、作成者、タイプを検索したり、ドキュメント オブジェクトのコンテンツのインデックスを作成したりできます。

T/CISA 234-2022 発売履歴

• 2022 T/CISA 234-2022 鉄鋼業界におけるエッジ データ アクセスとデータ サービスの技術要件