数控设备互联通讯协议MTConnect分析基础

工控安全 1年前 (2023) admin
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01
MTConnect 基础


MTConnect®标准定义了MTConnect代理的功能。在MTConnect安装中,设备部件将信息发布到MTConnect代理。客户端软件应用程序使用通信协议从代理请求信息。类中定义的语义数据模型之一为基础,根据客户机软件应用程序向代理请求的特定信息,代理形成响应文档然后将该文档传输到客户端软件应用程序。
下图说明了典型MTConnect安装的体系结构。
数控设备互联通讯协议MTConnect分析基础
注意:在基于MTConnect标准的通信系统的每个实现中,必须定义一个模式来编码为每个语义数据模型定义的规则和术语。客户端软件应用程序可以使用这些模式来验证MTConnect代理发布的响应文档的内容和结构。

02
 响应文档


响应文档是MTConnect代理为响应数据请求而生成和发布的电子文档。
MTConnect标准中定义的响应文件包括:
MTConnectDevices:一个电子文档,包含由MTConnect代理发布的信息,描述可以由一台或多台设备发布的数据。
MTConnectDevices文档的结构基于设备信息模型定义的需求。有关此信息模型的详细信息。
MTConnectStreams:包含由MTConnect代理发布的信息的电子文档,该代理包含由一台或多台设备发布的数据。
MTConnectStreams文档的结构基于Streams信息模型定义的需求。有关此信息模型的详细信息,。
MTConnectAssets:包含MTConnect代理发布的信息的电子文档,其中可能包含一个或多个资产文档。MTConnectAssets文档的结构基于资产信息模型定义的需求。有关此信息模型的详细信息。
MTConnectError:一个电子文档,其中包含MTConnect代理在试图响应数据请求时发生错误时提供的信息。MTConnectError文档的结构基于错误信息模型定义的需求。响应文档可以用MTConnect代理支持的任何文档格式表示。无论使用什么文档格式来构造这些文档,表示这些文档中包含的数据和其他信息的需求必须符合与每个文档关联的信息模型中定义的需求。
XML文档:
XML是目前MTConnect标准支持的唯一用于编码响应文档的文档格式。将来可能会支持其他文档格式。由于XMLMTConnect标准支持的编码文档的文档格式,所有演示整个MTConnect标准提供的响应文档结构的示例都是基于XML的。这些文档将被称为MTConnect XML文档或XML文档。响应文档的XML表示定义了每个文档作为XML文档的结构。
XML是目前MTConnect®标准支持的唯一用于编码响应文档的语言。
响应文档必须有效,并且符合为该文档定义的语义数据模型中定义的模式。每个响应文档的模式必须更新,以与MTConnect标准的特定版本相关联。在MTConnect标准的主要版本中,将以这样一种方式定义版本,以便在标准的所有次要修订中最好地保持语义数据模型的向后兼容性。但是,新的小版本可能会对现有语义数据模型进行扩展或增强。
为了有效,响应文件必须格式良好;这意味着,除其他外,每个元素都有必需的XML开始标记和结束标记,并且文档不包含任何非法字符。文档的验证还可能包括确定必需的元素和属性是否存在,它们只出现在文档中适当的位置,并且只出现正确的次数。如果文档格式不正确,客户机软件应用程序可能会拒绝它。为每个Response Document定义的语义数据模型还指定了文档中可能出现的元素和子元素。XML元素可以包含子元素、CDATA或两者都包含。语义数据model还定义了每个元素和子元素可能在文档中出现的次数。
每个使用XML编码的响应文档由以下主要部分组成:XML声明根元素模式和命名空间声明文档标题文档主体。

03
 使用XML编码响应文档的基础知识


MTConnect标准遵循格式化XML文档中包含的元素和属性。一般指引如下:
所有元素名称必须以Pascal格式指定(每个单词的首字母为大写)。例如:<PowerSupply/>
属性的名称必须是驼峰格式;类似于Pascal的情况,但是第一个字母要小写。例如:<MyElement nativeName=”bob”/>其中MyElement是元素名,nativeName是属性。
所有用有限或受控词汇表定义的CDATA值必须用大写字母_(下划线)分隔。例如:ONOFFACTUAL、逆时针。
为日期和/或时间提供的值必须遵循W3C ISO 8601格式,其中任意数量的小数表示秒的分数。
有关日期和时间格式的详细信息,请参阅以下规范:http://www.w3.org/TR/NOTE-datetime
描述日期和时间的值的格式为YYYY-MMDDThh:mm:ss.ff。例如:2017-01-13 t13 . 01.213415z。注:ZUTC/GMT时间,不是本地时间。
表示时间戳的几分之一秒的小数的准确性和数量必须由向MTConnect代理发布信息的设备的能力决定。所有时间值必须以UTC (GMT)提供。
XML元素名称必须拼写出来,不允许使用缩写。请参阅下面关于使用后缀Ref的排除。
XML属性名应该拼写出来,并且应该避免缩写。该规则的例外是在与标识符关联时使用id。请参阅下面关于使用后缀Ref的排除。
允许将Reference的缩写Ref作为结构元素或数据实体的元素名称的后缀,以提供一种有效的方法来关联在数据模型中另一个位置定义的信息,而不会复制原始数据或结构。有关参考的更多信息。

04
 根元素


每个响应文档必须只包含一个根元素。MTConnect标准将MTConnectDevicesMTConnectStreamsMTConnectAssetsmtconnectterror定义为根元素。根元素指定一个特定的响应文档,它出现在文档的顶部,紧跟着XML声明。

1.  MTConnectDevices Root Element

MTConnectDevicesMTConnectDevices响应文档的根XML元素。
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MTConnectDevices必须包含两个子元素– HeaderDevicesDevices是一个XML容器,表示MTConnectDevices响应文档的文档体。描述设备内容的语义数据模型的详细信息在第2.0部分设备信息模型i中定义。MTConnectDevices还有许多属性。这些属性在Section中定义。
一个MTConnectDevices元素必须包含一个Header和一个Devices元素。
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下面的XML模式表示必须为MTConnectDevices响应文档提供的Header XML元素的结构。
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下表定义了可用于提供附加信息的属性MTConnectDevices响应文档的Header元素。
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下面是MTConnectDevices响应文档的Header XML元素示例:
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2.  MTConnectStreams Root Element

MTConnectStreamsMTConnectStreams响应文档的根元素。
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MTConnectStreams必须包含两个子元素头和流。
MTConnectStreams元素必须包含HeaderStreams元素。
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下面的XML模式表示必须为MTConnectStreams响应文档提供的Header XML元素的结构。
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下表定义了可用于在MTConnectStreams响应文档的Header元素中提供附加信息的属性。
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下面是MTConnectStreams响应的Header XML元素示例文档:
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3.  MTConnectAssets Root Element

MTConnectAssetsMTConnectAssets响应文档的根元素。
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MTConnectAssets必须包含两个子元素头和资产。
Assets是一个XML容器,它表示MTConnectAssets . response
一个MTConnectAssets元素必须包含一个Header和一个Assets元素。
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下面的XML模式表示必须为MTConnectAssets响应文档提供的Header XML元素的结构。
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下表定义了可用于提供附加信息的属性MTConnectAssets响应文档的Header元素。
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下面是MTConnectAssets响应文档的Header XML元素示例:
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4.  MTConnectError Root Element

MTConnectErrorMTConnectError响应文件的根元素。
MTConnectError必须包含两个子元素头和错误。
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注意:当一个实现需要兼容版本1.0.1及更早版本的MTConnect标准时,MTConnectErrors响应文档只包含一个错误数据实体,并且Errors子元素绝不能出现在文档中
一个MTConnectError元素必须包含一个Header和一个Errors元素。
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下面的XML模式表示必须的Header XML元素的结构。
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下表定义了可用于提供附加信息的属性MTConnectError Response DocumentHeader元素。
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下面是MTConnectError Response DocumentHeader XML元素示例:
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原文始发于微信公众号(山石网科安全技术研究院):数控设备互联通讯协议MTConnect分析基础

版权声明:admin 发表于 2023年4月23日 上午10:50。
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