1 РАЗРАБОТАН Автономной некоммерческой образовательной организацией "Сколковский институт науки и технологий" (Сколтех), Автономной некоммерческой организацией "Платформа Национальной технологической инициативы" (АНО "Платформа НТИ" и Публичным акционерным обществом "Газпром нефть" (ПАО "Газпром нефть")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 194 "Кибер-физические системы"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 15 июня 2026 г. N 24-пнст

Настоящий стандарт определяет архитектуру, интерфейсы и основные требования к открытым распределенным системам управления (ОРСУ) технологическими процессами.

Концепция ОРСУ разработана с учетом положений [1], принятого международным Форумом по открытой промышленной автоматизации.

ОРСУ представляет собой распределенную систему управления, состоящую из средств автоматизации, использующих открытые интерфейсы и позволяющих реализовывать автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУ ТП) различного масштаба и архитектуры на основе совместимого и взаимозаменяемого оборудования, программное обеспечение (ПО) различных производителей, поддерживающих переносимость прикладных программ.

Архитектура ОРСУ позволяет обеспечить обмен данными и информационными моделями между всеми входящими в ОРСУ компонентами и взаимно использовать их вычислительные мощности с возможностью переноса конфигураций и исполняемых функций между компонентами.

Настоящий стандарт устанавливает основные принципы и архитектуру открытой распределенной системы управления, а также перечень внутренних и внешних интерфейсов для компонентов открытых распределенных систем управления (ОРСУ).

ОРСУ включает аппаратные и программные средства в качестве компонентов промышленной автоматизации, необходимых для создания автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП).

Применение ОРСУ для построения АСУ ТП обеспечивает совместимость и взаимозаменяемость компонентов АСУ ТП, позволяет реализовывать АСУ ТП различного масштаба с распределенной архитектурой, а также обеспечивает снижение затрат на построение АСУ ТП и интеграцию в АСУ ТП компонентов от различных производителей.

Настоящий стандарт не устанавливает требований к защите информации.

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р МЭК 61131-1 Контроллеры программируемые. Часть 1. Общая информация

ГОСТ Р МЭК 61131-3 Контроллеры программируемые. Часть 3. Языки программирования

ПНСТ 1062-2026 Системы киберфизические. Открытые системы промышленной автоматизации. Открытые распределенные системы управления. Термины и определения

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

В настоящем стандарте применены термины по ПНСТ 1062-2026.

В настоящем стандарте использованы следующие сокращения:

АСУ - автоматизированная система управления;

ВМ - виртуальная машина;

ОС - операционная система;

ИУП - информационно-управляющая платформа;

ПО - программное обеспечение;

ПЛК - программируемый логический контролер;

ПП - прикладное приложение;

СУБД - система управления базами данных;

ТП - технологический процесс;

ЦОД - центр обработки данных;

ФОС - фреймворк обеспечения связности;

УП - управляющее приложение;

УРУ - узел распределенного управления;

вУРУ - виртуальный УРУ;

DHCP - Dynamic Host Configuration Protocol;

ERP - Enterprise Resource Planning;

MRP - Material Resource Planning;

OPC UA - Open Platform Communications Unified Architecture;

PLM - Product Lifecycle Management;

PTP - Precision Time Protocol;

SCM - Supply Chain Management.

Компоненты ОРСУ соединяются между собой с помощью сетевой инфраструктуры.

Компоненты ОРСУ должны обеспечивать построение распределенных, масштабируемых, защищенных систем автоматизации, удовлетворяющих следующим принципам:

- взаимозаменяемость;

- функциональная совместимость;

- управляемость (в режиме реального времени);

- конфигурируемость;

- гибкость;

- защищенность;

- переносимость;

- модульность.

Общая архитектура ОРСУ во взаимодействии с другими компонентами АСУ ТП показана на рисунке 1 (см. [1]).

УРУ представляет собой управляемое устройство, выполняющее прикладные приложения для управления производственными процессами в рамках ОРСУ (АСУ ТП).

В ОРСУ возможно применение следующих типов УРУ:

- УРУ с модулями ввода-вывода и без них;

- УРУ с управляющими приложениями и без них;

- УРУ, реализованные как программно-аппаратные комплексы и виртуальные УРУ.

Программно-аппаратные комплексы УРУ - это УРУ, выполненные в форме отдельного физического устройства. Виртуальные УРУ (вУРУ) - УРУ, размещаемые на программно-аппаратной платформе общего назначения или на ИУП.

ИУП является высокопроизводительной вычислительной платформой для выполнения приложений или служб, требующих больших вычислительных ресурсов. На базе ИУП могут быть развернуты виртуальные УРУ, реализующие функционал автоматизированного управления ТП (например, службы управления АСУ ТП, инструменты разработки управляющих приложений, службы хранения архивной информации и др.), а также вспомогательные сервисы и приложения.

ИУП должна иметь масштабируемые, перераспределяемые вычислительные ресурсы (память, диски, ядра центрального процессора) для наиболее эффективного выполнения приложений или служб, требующих существенных модификаций и иных изменений на всех этапах жизненного цикла АСУ ТП.

ИУП должна поддерживать возможность развертывания ВМ для развертывания виртуальных УРУ.

Информационный обмен между компонентами ОРСУ осуществляется через ФОС. ФОС представляет набор правил, принципов и механизмов для обработки информационных потоков между компонентами ОРСУ и внешними системами. ФОС включает стандартизированные протоколы связи и модели данных и обеспечивает безопасный информационный обмен.

Взаимодействие компонентов ОРСУ с внешними системами осуществляется через реализацию ФОС во внешних системах или посредством подключения внешних систем по их интерфейсам к УРУ и использования УРУ типа шлюза, подключаемого к ФОС.

С использованием ФОС/УРУ (шлюзов) компоненты ОРСУ могут взаимодействовать с внешними ПЛК по ГОСТ Р МЭК 61131-1, распределенными системами управления, с различными информационными системами предприятия (ERP, MRP, PLM, SCM и др.), а также с внутренними/внешними производственными ЦОД.

Сопряжение с внешними системами должно быть реализовано посредством механизмов разграничения потоков данных. Определение конкретного вида механизмов разграничения потоков данных определяется требованиями действующего законодательства в области защиты информации и спецификой системы.

ФОС должен обеспечивать:

- защищенный обмен данными между компонентами ОРСУ, а также между компонентами ОРСУ и внешними системами;

- поддержку информационных моделей данных компонентов ОРСУ;

- возможность реализации распределенных приложений и предоставления вычислительных ресурсов компонентами ОРСУ для решения внешних задач;

- синхронизацию времени, например, по стандарту PTP; настройку сетевых узлов для обеспечения возможности их адресации в глобальных сетях связи и обмена информацией, например с помощью DHCP;

- настройку узлов с помощью DHCP;

- авторизацию и проверку учетных данных;

- сбор диагностических данных в системе;

- автоматическое обнаружение новых узлов в системе, их однозначную идентификацию и последующую настройку.

Архитектура ОРСУ должна обеспечивать перераспределение функций и ресурсов между компонентами; например, при выходе из строя одного компонента ОРСУ его функции внутри АСУ ТП при необходимости могли бы быть перераспределены и реализованы другими компонентами ОРСУ.

УРУ должен поддерживать применение приложений (ПО) в соответствии со следующей четырехуровневой моделью (см. рисунок 2) (см. также [1]):

- приложения уровня F - приложения прикладного уровня, реализующие управляющие алгоритмы ОРСУ и разработанные в специализированных средствах разработки (например, приложение на языке функциональных блоков по ГОСТ Р МЭК 61131-3 в форме структурированного текста, написанное системным интегратором или пользователем). Приложения уровня F могут быть платформенно-зависимыми и платформенно-независимыми приложениями;

- приложения уровня I - приложения, написанные на одном из языков программирования (например, C#, C++, Python, GO, Java и т.д.) и образующие среду исполнения приложений уровня F (например, среда исполнения функциональных блоков по ГОСТ Р МЭК 61131-3, написанная поставщиком ПО). Приложения уровня I могут быть платформозависимыми и платформонезависимыми приложениями;

- приложения уровня L - приложения, написанные на одном из языков программирования (например, C#, C++, Python, GO, Java и т.д.) и обеспечивающие службы (сервисы) для приложений уровня I (например, сервис-компонент OPC UA и СУБД, написанный поставщиком ПО). Обычно аппаратно-зависимые приложения;

- приложения уровня O - приложения и элементы ОС (например, ОС UNIX, написанная или перенесенная на другую платформу поставщиком ПО или поставщиком аппаратного обеспечения).

УРУ должны обеспечивать возможность использования платформенно-независимых приложений уровня F и поддерживать их переносимость.

В компонентах ОРСУ (УРУ, ИУП, вУРУ) должны быть реализованы следующие интерфейсы (см. рисунок 3):

- сетевой физический интерфейс (И₁) - интерфейс физического уровня между УРУ и сетевой инфраструктурой ФОС. Интерфейс должен поддерживать возможность работы УРУ, ИУП различных производителей;

- интерфейс ФОС (И₂) предназначен для передачи данных между УРУ, ИУП, вУРУ на основе ФОС. Интерфейс должен поддерживать возможность работы УРУ, ИУП различных производителей;

- интерфейс управления конфигурацией (И₃) - интерфейс между службой управления конфигурацией и УРУ для загрузки/выгрузки управляющих приложений и конфигурационной информации в/из УРУ;

- интерфейс управления приложением (И₄) - интерфейс между службой управления работой управляющих приложений (и УРУ, по которому обеспечивается управление работой ПП в УРУ (запуск, остановка и др.);

- интерфейс управления подсистемами УРУ (И₅) - интерфейс между службой управления подсистемами УРУ и УРУ для управления аппаратной платформой и системным ПО УРУ. Интерфейс должен поддерживать возможность работы с УРУ различных производителей;

- интерфейс импорта/экспорта приложений F-уровня (И₆) - интерфейс обмена данными между средствами разработки приложений (СРП) уровня F и управляющими службами УРУ (служба управления конфигурацией, служба управления работой управляющих приложений, служба управления подсистемами УРУ). Интерфейс должен обеспечить возможность переноса прикладных приложений, разработанных в различных средствах разработки, в УРУ различных производителей (см. раздел 7).

Переносимость управляющих приложений ОРСУ должна обеспечиваться за счет использования единого формата импорта/экспорта приложений уровня F, соответствующего И₆, и за счет возможности последующего исполнения управляющих приложений в средах исполнения, развернутых в УРУ (вУРУ).

Формат импорта/экспорта приложений уровня F должен содержать информацию об управляющем приложении уровня F, а также информацию, необходимую для конфигурирования УРУ, в том числе:

- требования приложений к ресурсам, например необходимость поддержки служб приложения, требования по времени исполнения для циклических программ, объем необходимой памяти;

- информацию, определяющую параметры УРУ;

- информацию, определяющую характеристики ФОС;

- определяемую производителем информацию для загрузки, например формат бинарных файлов или формат конфигурации приложения (при необходимости).

Порядок создания и загрузки управляющего приложения в УРУ в формате импорта/экспорта приложений уровня F (конфигурации УРУ) показан на рисунке 4.

Конфигурация УРУ (т.е. управляющее приложение уровня F и "конфигурационная информация") создается в средстве разработки/редактирования приложений, предоставленном производителем УРУ (см. рисунок 4, пункт 1), и выгружается в формате импорта/экспорта приложений уровня F (интерфейс И₆). Затем конфигурация УРУ поступает в службу управления конфигурациями для выбора информации, необходимой для загрузки в УРУ (см. рисунок 4, пункт 2). Выбранная информация загружается в УРУ (см. рисунок 4, пункт 3) в соответствии с интерфейсом загрузки (интерфейс И₃). Загруженная информация хранится локально на УРУ согласно информационной модели ФОС (см. рисунок 4, пункт 4). В ходе выполнения приложения соответствующие данные доступны другим компонентам ОРСУ через ФОС (см. рисунок 4, пункт 5).