ICS 25.040 N 10
中华人民共和国国家标准
GB/T33863.13--2021/IEC62541-13:2015
OPC统一架构 合 第13部分：聚合
OPC unified architecture--Part 13 :Aggregates
（IEC62541-13.2015,IDT)
2022-03-01实施
2021-08-20发布
国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会
发布 GB/T33863.13-2021/IEC62541-13.2015
目 次
前育 1 范團 2 规范性引用文件 3 术语、定义和缩略语 3.1术语和定义
***
3.2缩略语聚合信息模型
4
4.1 概述 4.2 聚合对象 4.3 监视项聚合过滤器 4.4 公开支持的功能和能力 5聚合特定的服务使用 5.1概述 5.2 聚合数据处理 5.3聚合状态码· 5.4 聚合细节附录A（资料性附录） 聚合特例 历史访问
2
10 12
55 GB/T33863.13—2021/IEC62541-13.2015
前 言
GB/T33863《OPC统-一架构》分为13个部分
第1部分：概述和概念；第2部分：安全模型；第3部分：地址空间模型； -第4部分：服务； -第5部分：信息模型；第6部分：映射；第7部分：行规；第8部分：数据访间；第9部分：报警和条件；一第10部分：程序；第11部分：历史访间，第12部分：发现；第13部分：聚合。 本部分是GB/T33863的第13部分。 本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本部分使用翻译法等同采用IEC62541-132015《OPC统一架构第13部分：聚合》。 与本部分中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下：
GB/T33863.1—2017 OPC统一架构第1部分：概述和概念（IEC/TR62541-1：2010， IDT); GB/T33863.3—2017 OPC统一架构第3部分：地址空间模型（IEC62541-3：2010，IDT）； -GB/T33863.4—2017 OPC统一架构第4部分：服务（IEC62541-4：2011，IDT） GB/T33863.5—2017 OPC统一架构 第5部分：信息模型（IEC62541-5：2011，IDT） GB/T33863.8—2017 OPC统一架构第8部分：数据访间（IEC62541-8：2011，DT)； GB/T33863.11—2021 OPC统一架构第11部分：历史访间(IEC62541-11：2015，IDT）。
本部分由中国机械工业联合会提出。 本部分由全国工业过程测量控制和自动化标准化技术委员会（SAC/TC124)归口。 本部分起草单位：机械工业仪器仪表综合技术经济研究所、北京机械工业自动化研究所、中科院沈
阳自动化研究所、重庆邮电大学、电力规划设计总院、上海自动化仪表有限公司、福建上润精密仪器有限公司、中国烟草总公司、罗克韦尔自动化（中国有限公司、贝加莱工业自动化（中国）有限公司、横河电机 (中国)有限公司、菲尼克斯电气(南京)研发工程中心有限公司、OPC基金会中国协会。
本部分主要起草人：汪烁、王春喜、李百煌、王错、熊代金、蒲寇互、张晋宾、叶柄金、戈剑、王德吉、 高镜媚、王谨秋、关琪、张龙、张誉。
1 GB/T33863.13—2021/IEC62541-13:2015
OPC统一架构第13部分：聚合
范围
1
GB/T33863的本部分定义了OPC统一架构中与聚合相关的信息模型。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单)适用于本文件。
IEC/TR62541-1OPC统一架构第1部分：概述和概念（OPCunifiedarchitecture一Part1： Overview and concepts)
IEC62541-3OPC统一架构 第3部分：地址空间模型（OPCunifiedarchitecure一Part3： Address space model)
IEC62541-4 OPC统一架构第4部分：服务（OPCunifiedarchitecure一Part4：Services） IEC62541-5 OPC统一架构第5部分：信息模型（OPCunifiedarchitecure一Part5：Information
model)
IEC62541-8 OPC统一架构 第8部分：行规（OPCunifiedarchitecurePart8：Dataaccess) IEC62541-11 OPC统一架构第11部分：历史访问（OPCunifiedarchitecure一Part11：Historical
access)
3术语、定义和缩略语
3.1术语和定义
IEC/TR62541-1、IEC/TR62541-3、IEC/TR62541-4、和IEC62451-11界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1.1
处理间隔ProcessingInterval 特定聚合产生输出值的时间间隔。 注：读处理的整个时间域被划分为多个处理间隔。例如，在12：00～12：30这个时间范围内以10min为时间间隔
进行平均值操作，会形成一组三个长度为处理间隔的时间间隔，每个间隔的开始时间分别为12：00、12：10和 12；20。用于确定间隔边界的规则见5.4.2.2。
3.1.2
内插interpolated 数据由数据样本计算得出。 注：数据样本可能是历史数据或缓存的实时数据。内插值由所请求时段两端的数据点计算得出。
3.1.3
有效结束时间EffectiveEndTime 结束时间前的那一时刻。 注：所有聚合计算都包括开始时间而不包括结束时间。然而，有时需要返回一个内插结束边界来为内插的时间戳
1 GB/T33863.13—2021/IEC62541-13:2015
赋值。服务器期望使用结束时间前的那一时刻，服务器的时间分辨率决定了这一时刻的准确值（不要与硬件或操作系统时间分辨率相混淆）。例如：如果结束时间是12：01：00，时间分辨率是1s，则有效结束时间是 12；00:59,见5.4.2.4。 如果是倒计时，则服务器期望使用结束时间后的那一时刻，服务器的时间分辨率决定了这一时刻的准确值。
3.1.4
外推 extrapolated 从一组离散数据集中构造出但不属于该离散数据集的数据。 注：外推与内插过程相似，都是从已知的点中构造出新的点，但结果具有更大的不确定性。外推数据用于请求的时
间段晚于底层系统可获得的时间的时候，示例见表1。
3.1.5
斜坡内插 SlopedInterpolation 简单的线性插值。 注：与使用线性多项式的曲线拟合相比较而得出，示例见表1。
3.1.6
阶梯内插 SteppedInterpolation 保持最后的时间点恒定或基于水平线内插值。 注：考虑表1中的原始值和内插/外推值。
表1 内插示例
时间戳
原始值
斜坡内插
阶梯内插
12:00:00 12:00:05 12:00:08 12:00:10 12:00:15 12:00:20
10
15 18
10 10
20
25
20
30
斜坡外推 35 37
阶梯外推 30 30
12:00:25 12:00:27
3.1.7
边界值 bounding values 聚合计算结果所需的开始时间和结束时间的值。 注：如果原始数据不在开始时间和结束时间上存在，可以估算一个值。确定间隔的边界有两种方法：一种方法（称
为内插边界值)使用边界时间戳前和后的第一个非Bad数据点来估算边界；另一种方法（称为简单边界值)使用边界时间戳前和后的那一时间点（即使这些时间点是Bad的)来估算边界。3.1.8和3.1.9更详细地描述了这两种方法。 在所有情况下，TreatUncertainAsBad（见4.2.1.2)标志符用于决定不确定值是Bad还是非Bad的。 如果原始数据没有找到，非Bad边界值存在，那么聚合比特（见5.3.3)设置为“内插”。 计算边界值时，具有Bad状态的原始数据的值部分设置为Null。这就意味着值部分不在任何计算中使用，如果原始值返回，那么Null也返回。状态部分由边界或聚合规定的规则来确定。 内插边界值方法（见3.1.8)与在经典OPC历史数据访问（HDA)中使用的方法是一样的，并且对于应用非常重要（如在先进过程控制中，具有可用值在任何时候都是非常重要的）。简单边界值方法（见3.1.9)是本部分中的新内容，并且对于应产生监管报告且不能使用估算值来代替Bad数据的应用非常重要。
2 GB/T33863.13—2021/IEC62541-13:2015
3.1.8
内插边界值 interpolated bounding values 使用最近的Good值来计算边界值。 注：使用斜坡内插法的内插边界值计算过程如下：
如果时间戳内没有非Bad原始值，那么该值就是边界值；找到时间戳前的第一个非Bad原始值；找到时间戳后的第一个非Bad原始值；画出前值和后值之间的线；使用穿过时间戳的线上的点作为估算的边界值。
计算公式如下：
Vbound = (T bound Tbound ) X (Vafter —Vbefore )/(Tafter — Tbefore )+Vbefore
式中，V是“x"的值，Tx是与V相关的时间戳。 如果时间戳内没有非Bad值，则状态码为Bad_NoData。如果在前值和后值之间存在任何Bad值，则状态码为 Uncertain_DataSubNormal。如果前值或后值是不确定的，则状态码为Uncertain_DataSubNormal。如果后值不存在，则必须使用斜坡外推法或阶梯外推法获得前值。 用于搜索发现时间戳之前和时间戳之后的可用值的时间段取决于服务器，但是如果在某个合理时间范围内没有发现可用值，则服务器将假设不存在可用值。作为最低要求，服务器应搜索出一个时间范围，该时间范围最小应为处理间隔。 使用斜坡外推法的内插边界值计算过程如下：
找到时间截前的第一个非Bad原始值；找到时间截后的第二个非Bad原始值；画出两值之间的线；将线延长至穿过时间戳的位置；使用穿过时间截的线上的点作为边界值的估算值。
公式与用于斜坡内插法的公式相同。 状态码恒为Uncertain_DataSubNormal。如果在时间截前只找到一个非Bad原始值，则应用阶梯外推法估算边界值。 使用阶梯内插法的内插边界值计算过程如下：
如果在时间戳内存在非Bad原始值，那么该值即为边界值；找到时间戳前的第一个非Bad原始值；使用该值作为估算的边界值。
如果在前值和时间戳之间存在任何Bad值，则状态码为Uncertain_DataSubNormal。如果在时间戳前存在非 Bad原始值，则状态码为Bad_NoData。如果时间戳前的值不确定，则状态码为Uncertain_DataSubNormal。当使用阶梯内插时，不需要时间戳后的值。然而，如果时间戳在数据末尾之后，则认为边界值是外推的，状态码为Uncertain_DataSubNormal。 阶梯外推法是一种术语，指时间戳在历史集最后的值之后的阶梯内插法。
3.1.9
简单边界值 直simpleboundingvalues 使用最近值来计算边界值。 注：使用斜坡内插法的简单边界值计算过程如下：
如果时间戳中存在任何原始值，则该值即为边界值；找到时间截前的第一个原始值；找到时间戳后的第一个原始值；如果时间戳的后值是Bad的，那么前值就是边界值；画出前值和后值之间的线；一使用穿过时间截的线上的点作为估算的边界值。
3 GB/T33863.13—2021/IEC62541-13:2015
公式与3.1.5中用于斜坡内插法的公式相同。 如果在时间截的原始值是Bad的，则状态码为Bad_NoData。如果时间戳的前值是Bad的，则状态码为Bad NoData。如果时间戳的前值是不确定的，则状态码为Uncertain_DataSubNormal。如果时间截的后值是Bad 或不确定的，则状态码为Uncertain_DataSubNormal。 使用阶梯内插法的简单边界值计算过程如下：
一如果在时间戳截内无任何原始值，则该值即为边界值找到时间截前的第一个原始值；如果时间戳的前值是非Bad的，则该值即为边界值
如果在时间戳的原始值是Bad的，则状态码为Bad_NoData。如果时间戳的前值是Bad的，则状态码为Bad NoData。如果时间戳的前值是不确定的，则状态码为Uncertain_DataSubNormal。 如果时间间隔的任一边界值超过了最后的数据点，且服务器认为外推法适用于数据，则应用外推法。 在一些历史数据集中，最后的原始值不需要指示数据的结尾。基于历史数据集对于数据采集机制的知识（如数据更新和延迟的频率），历史数据集可将最后值扩展到历史数据集所知的一个时间来覆盖。当计算简单边界值时，历史数据集可假定在这个时间截有另一个原始数据。 同样，如果时间间隔的起始时间在历史数据中的第一个数据点之前，结束时间在历史数据中的第一个数据点之后，那么可认为时间间隔从历史数据的第一个时间点扩展到时间间隔的结束时间。时间间隔的状态码具有 Partial比特设置（见5.3.3.2）。 用于搜索发现时间截之前和时间戳之后的值的时间段取决于服务器，但是如果在某个合理时间范围内没有发现值，则服务器将假设值不存在。作为最低要求，服务器宜搜索出一个时间范围，该时间范围最小为处理间隔。
3.2 2缩略语
下列缩略语适用于本文件。 DA：数据访问(DataAccess) HA：历史访问（HistoricalAccess） HDA：历史数据访间（HistoricalDataAccess） UA：统一架构（UnifiedArchitecture)
4聚合信息模型
4.1概述
OPCUA聚合规范定义了OPC统一架构的聚合历史或缓存实时数据的表示方式。其中包括对已处理的数据检索和历史检索中使用的聚合的定义。定义包括标准引用类型和对象类型。 4.2聚合对象 4.2.1概述 4.2.1.1概览
OPCUA服务器可以支持几种不同的功能和性能。以下标准对象用于描述一般模式下的性能，其中一些标准定义概念可被设备提供商扩展使用。 4.2.1.2AggregateConfigurationType（聚合配置类型）
AggregateConfigurationType定义了相关节点的一般特征，相关节点是定义了任何变量或特性的聚合配置的节点。AggregateConfiguration对象表征了服务器如何对待聚合特定功能（比如，处理不确定数据）的信息浏览入口点，其格式定义见表2。 4 GB/T 33863.13—2021/IEC 62541-13:2015
表2AggregateConfigurationType定义
值
属性 BrowseName AggregateConfigurationType
False
IsAbstract
建模规则
类型定义
节点类
浏览名称
数据类型
引用
BaseObjectType的子类型定义见IEC62541-5
PropertyType Mandatory PropertyType Mandatory PropertyType Mandatory PropertyType Mandatory
TreatUncertainAsbad Boolean
HasProperty Variable HasProperty Variable HasProperty Variable HasProperty Variable
Byte Byte
PercentDataBad PercentDataGood UseSlopedExtrapolation Boolean
TreatUncertainAsBad变量用于标识在聚合计算时，服务器如何处理状态码严重程度为Uncertain 的数据。如果聚合定义没有另行说明，TRUE表示服务器认为严重程度相当于Bad，FALSE表示服务器认为严重程度相当于Good。默认值是TRUE。注意，当结果的状态码被计算时值仍为Uncertain。
PercentDataBad变量表示给定时间间隔的Bad数据的最低比例，该比例决定了数据处理请求的给定时间间隔的状态码是否被设置为Bad。（Uncertain的处理同上。）当赋值给状态码时使用该变量的细节见5.4.3。对于聚合使用PercentDataBad变量的细节，见每个聚合值的定义。默认值为100。
PercentDataGood变量表示给定时间间隔的Good数据的最低比例，该比例决定了数据处理请求的给定时间间隔的状态码是否被设置为Good。当赋值给状态码时使用该变量的细节见5.4.3。对于聚合使用Percentdatabad变量的细节，见每个聚合值的定义。默认值为100。
PercentDataGood和PercentDataBad应遵守PercentDataGood>（1oo-PercentDataBad）的关系。如果它们相等，则应采用PercentDataGood的结果。如果PercentDataGood和PercentDataBad的值计算无效（如：Bad=80；Good=0），其状态码为Bad_AggregateInvalidInputs。
UseSlopedExtrapolation变量表示当没有边界数据时服务器如何内插数据（即使用最近已知值来外推未来值）。False表示服务器使用SteppedExtrapolation格式并持有最近已知值常量，True表示服务器将使用UseSlopedExtrapolation模式映射值。默认值是False。对于SimpleBounds，此变量被忽略。 4.2.2 2AggregateFunction对象 4.2.2.1概述
该对象用于服务器支持的聚合信息的浏览入口点。该对象的内容由其类型定义所定义。所有 FolderType的实例使用标准浏览名称“AggregateFunctions”。HasComponent引用被用于关联 ServerCapabilities对象和/或HistoricalServerCapabilities对象到AggregateFunction对象。Ag gregateFunction的定义见表3。
表3 AggregateFuctions定义
值
属性
BrowseName
AggregateFunctions 节点类
建模规则
引用
浏览名称
数据类型
类型定义
Object Type FolderType 在IEC62541-5中定义。
HasTypeDefinition