【国家标准】 工业过程测量和控制 过程设备目录中的数据结构和元素 第21部分：自动阀电子数据交换用属性列表(LOP) 通用结构

ICS25.040
中华人民共和国国家标准
GB/T20818.21—2020/IEC61987-21:2015工业过程测量和控制
过程设备自录中的
数据结构和元素第21部分：自动阀电子数据交换用属性列表（LOP）
通用结构
Industrial-process measurement and controlData structures and elements inprocess equipmentcataloguesPart21:Listsofproperties(LOP)forautomated valves forelectronic data exchangeGeneric structures（IEC61987-21:2015,IDT）
2020-09-29发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2021-04-01实施
GB/T20818.21—2020/IEC61987-21:2015前言
规范性引用文件
术语和定义
类别框架
OLOP和DLOP
基属性和多态
操作属性列表（OLOP)wwW.bzxz.Net
通用块结构
基准条件
过程案例
设备设计的操作条件
过程设备
物理位置
设备属性列表(DLOP)
基本结构
《设备组>参数
功能和系统设计
数字通信
性能…
额定操作条件
机械和电气结构
可操作性
认证和认可
组件部件标识
复合设备
其他方面
附录A（资料性附录）
参考文献
设备类型字典
最终控制元件的分类
GB/T20818.21-—2020/IEC61987-21:2015GB/T20818《工业过程测量和控制过程设备目录中的数据结构和元系》自前分为以下6个部分：第1部分：带模拟量和数字量输出的测量设备：第10部分：用于工业过程测量和控制电子数据交换的属性列表（LOPs）基本原则：第11部分：测量设备电子数据交换用属性列表（LOPs）通用结构；第12部分：流量测量设备电子数据交换用属性列表（LOP)；第13部分：压力测量设备电子数据交换用属性列表（LOP）：第21部分：自动阀电子数据交换用属性列表（LOP）通用结构。本部分为GB/T20818的第21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IEC61987-21：2015《工业过程测量和控制过程设备目录中的数据结构和元素第21部分：自动阀电子数据交换用属性列表（LOP）通用结构》。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：一GB/T17213.1一2015工业过程控制阀第1部分：控制阀术语和总则（1EC60534-1：2005，IDT);
一GB/T18272.5-2000工业过程测量和控制系统评估中系统特性的评定第5部分：系统
可信性评估（IEC61069-5：1994，IDT）；GB/T20438.62017电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全第6部分：GB/T20438.2和GB/T20438.3的应用指南（IEC61508-6:2010.IDT)；GB/T20818.10—2017工业过程测量和控制在过程设备目录中的数据结构和元素第10部分：用于工业过程测量和控制电子数据交换的属性列表（LOPs）基本原则（IEC61987-10：2009.IDT)：
GB/T20818.11一2018工业过程测量和控制过程设备目录中的数据结构和元素第11部分：测量设备电子数据交换用属性列表（LOPs）通用结构（IEC61987-11：2012，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、重庆川仪自动化股份有限公司、厦门安东电子有限公司、深圳市尔泰科技有限公司、西南大学、中国仪器仪表学会、上海工业自动化仪表研究院有限公司、北京机械工业自动化研究所、上海自动化仪表有限公司、中国航空工业集团公司北京航空精密机械研究所、电力规划总院有限公司、厦门宇电自动化科技有限公司、湖南科技大学、清华大学、天津大学、重庆邮电大学、重庆市软件评测中心有限公司、北京研华兴业电子科技有限公司、深圳吉阳智能科技有限公司、西门子（中国）有限公司、罗克韦尔自动化（中国）有限公司、深圳市智瑞华科技有限公司、江苏杰克仪表有限公司、太仓市锅炉自动化仪表有限公司、上海立格仪表有限公司、西安优控科技发展有限责任公司、济南宁通自动化技术有限公司、中山市东风镇柏林顿电子电器厂、西安陕鼓动力股份有限公司。
本部分主要起草人：王春喜、汪烁、卢铁林、田英明、肖国专、郑彦哲、祁虔、张、何映思、张新国、于美梅、涂煊、李百煌、张庆军、张谭、程爽、张普宾、周宇、蒋艳芳、成继勋、王雪、董峰、王恒、谢臭飞、张焱、赖祥伟、刘学东、阳如坤、许斌、华熔、任军民、陈林、张友华、陈文弦、胡明、程相国、梁婉晴、李凡。1
GB/T20818.21—2020/IEC61987-21:20150.1概述
只有当双方信息被交换，并且明确说明信息的使用时，才能够顺利进行公司、业务系统、工程工具以及控制系统（电气、测量和控制技术）之间的产品数据交换。客户会对控制装备提出各种要求，此时就要求供应商和制造商选择合适的装备。在过去，供应商会按照自己的文件格式描述设备，通常使用不同的术语、结构和媒体（纸、数据库、光盘、电子目录等）。这种情况与规划和开发过程中的某些情况十分相似，即装备信息经常在诸多不同的信息技术系统中被引用。
任何方法，若它能够在规划、订购和使用过程中记录装备的所有必要信息，并使它能够用作进一步的处理，就能够提供给各相关方关注这些要素的可能。这种方法的前提条件是对象描述和信息交换的标准化
GB/T20818系列标准提出了一种标准化方法，它帮助测量设备的供应商和用户优化公司内部和公司之间的工作流。根据过程中的角色，工程公司可被认为是用户或供应商。该方法通过属性块规定过程控制设备。这些属性块组合成属性列表，其中每个列表描述一种特定的设备（装置）类型。本系列标准包括的属性，可用于查询或在计算机系统和其他任务系统中的设备集成所需的方案或详细性能
为了促进在任意工作流中的两个计算机系统之间的自动数据交换，IEC61987-10定义了用于电子和过程控制设备的性能构造列表的结构元素，例如工程、维修或采购的工作流和充许客户和设备供应商优化他们的处理过程和工作流。IEC61987-10还提供了装配属性列表的数据模型，IEC61987-11规定了测量设备的通用结构，提供了几种重要的细节描述，比如复合设备的处理，这对于工业自动阀的属性列表描述也同样需要。本部分规定了工业自动阀的操作属性列表和设备属性列表的通用结构。工业自动阀也称为最终控制元件并包含控制阀、自动开/关阀和过程调节器。本部分规定了本系列标准后续部分的架构，这些后续部分中将规定不同结构和功能原理的最终控制元件的完整LOP。该通用结构可作为其他工业过程控制仪表类型LOP规范的基础，2设备类型字典
附录A给出了最终控制元件的特征描述。这是一棵描述不同的设备类型之间的关系树。从根部的“工业过程自动化装置”开始，介绍最终控制元件。除控制阀以外，执行机构、附件，如定位器，也属于这个组。这些特征描述用于IEC通用数据字典（CDD）的过程自动化领域1范围
GB/T20818.21—2020/IEC61987-21:2015工业过程测量和控制过程设备录中的数据结构和元素第21部分：自动阀电子数据交换用属性列表（LOP）通用结构GB/T20818的本部分规定了：
·通用数据字典（CDD）中集合了各类自动阀，包括控制阀、自动开/关阀和过程调节器的特性描述；
·符合IEC61987-10的最终控制元件的操作属性列表（OLOP）和设备属性列表（DLOP）的通用结构。
OLOP和DLOP的通用结构包含用于最终控制元件的最重要的块。特定设备类型的相关块在IEC61987系列标准的其他部分中描述。与此类似，本部分中不涉及设备属性。例如，截止阅和角行程阀的OLOP和DLOP在IEC61987-22中规定。注：在分类中（见图1），“最终控制元件”只有专门的自动阀和过程调节器。在实际中，还有其他专门的设备未在本部分中考虑。
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GB/T20818.12015工业过程测量和控制过程设备目录中的数据结构和元素第1部分：带
模拟量和数字量输出的测量设备（IEC61987-1：2006.IDT）IEC60534-1工业过程控制阀第1部分：控制阀术语和总则（Industrial-processcontrolvalves-Partl:Control valveterminologyand general considerations)IEC61069-5工业过程测量和控制系统评估中系统特性的评定第5部分：系统可信性评估(Industrial-process measurement and control-Evaluationof system properties forthe purpose of systemassessment-Part5:Assessmentof systemdependability)IEC61508-6电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全第6部分：IEC61508-2和IEC61508-3的应用指南（Functionalsafetyofelectrical/electronic/programmableelectronicsafety-relatedsystemsPart6:GuidelinesontheapplicationofIEC61508-2andIEC61508-3)IEC61987-10工业过程测量和控制在过程设备目录中的数据结构和元素第10部分：用于工业过程测量和控制电子数据交换的属性列表（LOPs）基本原则［Industrial-processmeasurementandcontrolData structures and elements in process equipment cataloguesPart lO:Lists of properties(LOPs) for IndustrialProcess measurement and control for electronic data exchangeFundamen-tals
IEC61987-11工业过程测量和控制过程设备目录中的数据结构和元素第11部分：测量设备电子数据交换用属性列表（LOPs）通用结构［Industrial-processmeasurementandcontrolDatastructures and elements in process equipment cataloguesPart ll:List of properties (LOP) of measuring equipment for electronic data exchangeGeneric structures]1
GB/T20818.21—2020/IEC61987-21:2015术语和定义
IEC60534-1、IEC61987-10和IEC61987-11界定的术语和定义适用于本文件。4概述
类别框架
GB/T20818.1一2015根据被测变量给出了工业过程测量装置的通用类别框架。向公共数据字典(CDD)中引入任一技术领域的属性列表(LOP)都要求创建该技术领域设备类型的类别框架。本部分所考虑的技术领域是最终控制单元。该领域CDD的特征参见附录A中表A,1。最终控制元件领域在CDD中属于“过程自动化”领域。该领域包括以下两个子领域：控制阀和自动开/关阀；
过程调节器。
过程调节器的子领域只包含设备类型列表，而控制阀和自动开/关阀的子领域包括图1所示的子结构。由于“阀”的术语一般用于描述阀的整体，即阀体、执行机构和附件（例如定位器和反馈单元），因此在下一个子层级根据阀体对阀进行分类。图1中的“执行机构”分支具有图2中的子结构。最终控制元件
分类为
控制阔或自动
开/关阀
分类为
直行程阅
分类为
截止阔
墨膜/夹管阀
角行程阀
执行机构
直行程
执行机构
偏心旋塞阅
过程调节器
阀/执行机构
分类为
角行程
执行机构
旋塞阀
图1基于IEC60534-1的最终控制元件的类别框架流体整流附件
薇型球阀
分类为
直行程气动
执行机构
直行程电动
执行机构
4.2OLOP和DLOP
执行机构
直行程执行机构
直行程液动
执行机构
直行程电-液
执行机构
GB/T20818.21—2020/IEC61987-21:2015分类为
角行程执行机构
直行程手动
执行机构
分类为
角行程气动
执行机构
角行程电动
执行机构
执行机构的类别框架
角行程液动
执行机构
角行程电-液
执行机构
角行程手动
执行机构
OLOP描述设备类型相关的方面，例如设备操作环境、设备设计要求以及操作点边界条件。结构元素“方面”在IEC61987-1I中进行了描述。在所有可能的方面中，由OLOP描述的操作方面是最重要的。
DLOP用于描述给定的设备类型，例如球形控制阀、直行程气动执行机构或定位器。DLOP描述的例如一个设备的机械结构、电气结构和性能。每个DLOP描述一个特定的设备类型。对于自动控制阀有两个可用的OLOP，一个是对于阀体和过程调节器的，一个是对于执行机构的。由于具有不同的要求，因此有必要对每一种进行单独规定图3给出了阀体总成的OLOP和DLOP的关系。OLOP对通用DLOP以及多种设备类型的DLOP都有效，例如截止阀、闻阀等，它们的阀体总成不同。阅体的OLOP
其中一部分
阅体的通用
分类为
结构原理1的
阀的DLOP
结构原理2的
阀的DLOP
结构原理3的
阀的DLOP
阀体总成的OLOP和DLOP的分配
结构原理*的
的DLOP
图4给出了执行机构OLOP和DLOP的关系。OLOP对于通用DLOP和不同设备类型的DLOP是有效的，例如直行程电动执行机构、角行程气动执行机构等。它们的结构和动力源不同。3
GB/T20818.21—2020/1EC61987-21:2015分类为
结构原理1的执行
机构的DLOP
结构原理2的执行
机构的DLOP
执行机构的
其中一部分
执行机构的
通用DLOP
结构原理3的执行
机构的DLOP
图4执行机构的OLOP和DLOP的分配结构原理n的执行
机构的DLOP
在它们结构的更高层中，OLOP和DLOP分别包含所有过程变量或设备类型通用的属性块。本部分规定了这些通用块的结构。
本系列标准的后续部分对特定结构原理的OLOP和DLOP属性以及块结构进行了规定。4.3基属性和多态
适用于本部分的关于基属性和多态方面的原理和描述在IEC61987-10和IEC61987-11中进行了规定。如果在LOP中使用块结构，则这些结构元素在设备和环境描述中具有高度灵活性。它们可简单描述如下：
·基属性允许LOP元素，如属性块，描述一个设备的一个特定特征，该特征可根据需要重复多次；
·多态充许在LOP特定结构层次，从所选属性块中引用一个完整的属性块对于最终控制元件，基属性可用于“终端连接块的复用。例如一个最终控制元件可使用4个终端连接：两个连接用于受控介质和两个连接用于加热蒸汽，需要4个终端连接属性块。两个终端连接可以是法兰，一个是螺纹连接，一个是焊接。操作属性列表（OLOP）
5.1通用块结构
操作属性列表用于描述设备操作条件的相关方面，以及与应用的设计条件相关的附加信息。OLOP不包含设备自身的信息，这些信息在DLOP中可我到。OLOP扮演的角色类似于用于描述设备操作的工厂环境的工程数据表。这包括了过程介质、环境条件、设计安全条件和工厂基础设施的信息。所有这些数据都由OLOP描述。阅体总成和过程调节器的OLOP的通用块结构如表1所示。单个块的具体信息见5.2～5.7。执行机构和阀配件的OLOP的通用块结构遵循该通用结构。操作属性列表
基准条件
过程案例
最终控制元件的过程条件
入口过程条件
其他材料属性
出口过程条件
其他材料属性
控制设备计算结果
其他过程案例变量
设备设计的操作条件
安装设计条件
环境设计条件
正常环境设计条件
极限环境设计条件
外部就地清洁设计条件
过程设计条件
正常过程设计条件
内部就地清洁设计条件
阀体设计条件
压力-温度设计条件
降额设计
过程设备
管线和接管
端连接
物理位置
可用动力源
过程危险程度类别
区域类别-
GB/T20818.21—2020/IEC61987-21:2015OLOP的通用块结构
该块可使用基属性重复所需的次数。基属性\块名称）的次数直接放置在该块前面（见IEC61987-10）5
GB/T20818.21—2020/IEC61987-21:20155.2基准条件
基准条件块应包含文档中使用的标准变量的属性。这此变量向计算得出的变量提供标准状态或者条件，例如计算标准化的流量。例如，用来计算密度的压力和温度条件被输入“绝对基准压力”属性和“基准温度”属性。注：基准条件通常为特定工业或应用进行标准化。5.3
过程案例
5.3.1概述
过程案例块应包含用于描述控制点的过程介质的属性。它至少应包含以下子块：·最终控制元件的过程条件：
·其他过程案例变量。
注：过程案例包含在最终控制元件安装的位置相应工厂操作点的数据。它定义了过程介质的相关数据，如压力、温度、黏度、导电率等。
5.3.2最终控制元件的过程条件
最终控制元件的过程条件块应包括用于描述不同相位过程介质的操作状态和物理特征的属性。它包含以下块：
·人口过程条件；
出口过程条件：
·控制设备计算结果。
入口过程条件
入口过程条件块应包括通用过程变量的属性，该属性用于描述在最终控制元件的人口处由一个或多个相位组成的流：
·液相：
·汽相：
气相：
·其他材料属性。
3出口过程条件
出口过程条件块应包括通用过程变量的属性，该属性用于描述在最终控制元件的出口处由一个或多个相位组成的流：
·液相；
·汽相：
·气相；
其他材料属性。
控制设备计算结果
控制设备计算结果块应包含基于当前过程实例（如流量系数或声压级）的计算结果6
5.3.3其他过程案例变量
GB/T20818.21—2020/IEC61987-21:2015其他过程案例变量块包含允许用户描述变量的文本属性，这是在过程案例变量块中不可预见的基属性“其他过程案例变量的次数”充许块按所需次数被重复使用.来描述所有其他过程变量5.4设备设计的操作条件
5.4.1概述
设备设计的操作条件块应包括描述控制点的正常条件的属性。它包含以下5个子块：·安装设计条件：
·环境设计条件；
·过程设计条件；
·阀体设计条件：
·压力-温度设计条件。
注：相应的DLOP块在6.11中描述安装设计条件
安装设计条件块应包括描述在控制点处的安装条件的属性。它包含一个块：。布置设计条件。
安装设计条件
安装设计条件块应包括用于描述在控制点处的安装条件的属性。示例：给出设备的建议装配方向或特定过程条件。5.4.3环境设计条件
5.4.3.1概述
环境设计条件块应包括用于描述操作最终控制元件的过程以外的环境条件，它包含三个块：·正常环境设计条件：
·极限环境设计条件；
·外部就地清洁设计条件。
2正常环境设计条件
正常环境设计条件块应包含用于描述所设计装置的操作条件范围的属性，包括环境温度或气候类型。
极限环境设计条件
极限环境设计条件块应包含描述影响最终控制元件的极限值的属性。它包括例如机械冲击、环境温度变化的最大和最小变化率，储藏温度或者震动的最大值和最小值，最终控制元件应能够承受这些极端值而不造成工作性能的永久性损伤。外部就地清洁设计条件
外部就地清洁设计条件块应包含设备在就地清洁时用于描述超出正常环境的条件以及这些条件持7
GB/T20818.21—2020/1EC61987-21:2015续时间的属性。
5.4.4过程设计条件
5.4.4.1概述
过程设计条件块应包含描述所设计的装置来控制或承受的过程变量的属性，它包含两个块：·正常过程设计条件：
·内部就地清洁设计条件。
注1：过程设计和操作设计条件通常与管线或设备相关，与过程案例无关。注2：用户可使用过程案例或正常过程设计条件来规定过程条件，两种方法选择其一。5.4.4.2
正常过程设计条件
正常过程设计条件块应包括用于描述在控制点处的过程条件范围的属性，最终控制元件应在规定性能限值内工作。限值被表示为最大值和最小值，例如过程压力和温度，过程设计条件变量与过程操作变量无关。反映了工厂运行所允许的最小和最大过程值。最终控制元件应在这些条件下安全且可靠地运行5.4.4.3
内部就地清洁设计条件
内部就地清洁设计条件块应包含设备在就地清洁时用于描述超出正常环境的条件以及这些条件持续时间的属性。
5.4.5阀体设计条件
阀体设计条件块应包含阀体设计的特定准则。例如阀门关闭时的最大压差、泄漏率、允许声压、行程时间。
5.4.6压力-温度设计条件
压力-温度设计条件块应包含描述工厂运行中可能发生的过程温度和过程压力的极端组合的属性。这个块应包含以下子块：
·降额设计。
基属性“降额设计的次数”决定了降额设计块被重复应用的次数，以映射压力-温度降额曲线。注：对于管道规格-降额是隐含在管道等级中的。对于容器，可通过使用该块进行规定。5.5
过程设备
5.5.1概述
过程设备块应包含描述在控制点处的过程设备的属性，该块包含以下子块：·
管线和接管。
5.5.2管线和接管
管线和接管块应包含用于描述一段管线连接端的属性。管线和接管连接端的属性收录于独立的子块中。连接端块的OLOP和DLOP完全相同。基属性“连接端的次数”允许对多个连接的描述注：管线连接属性不描述阀连接属性。管线的尺寸和设计通常是基于管道规格和设计准则的，独立于阅的设计准则。闵连接的尺寸通常要等到已对仪表进行选择并确定尺寸后才知道。阅的尺寸往往小于管线的尺寸，并通8
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