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流程工业设备诊断

Process-industry edition of iaiops — chemical / pharma / food & beverage / oil & gas plants: HART-IP process instrumentation (transmitters, valve positioners, loop current), OPC-UA (DCS / gateway read), Modbus-TCP/RTU (skids, analyzers), optional MQTT/Sparkplug B UNS, plus the cross-protocol brain (downtime root-cause, data quality, OEE). Use when the task mentions HART, HART-IP, transmitter, 变送器, valve positioner, process instrumentation, PV/SV/TV/QV, loop current, burst mode, DCS tap, or a process plant. Read-first, MOC-gated writes.

版本: 1.0.1分类: 办公效率
中文

SKILL.md

iaiops-process — 流程工业 edition(HART + Modbus + OPC-UA + 脑)

启动:IAIOPS_MCP=process / iaiops-mcp-process(= opcua + modbus + hart + 脑)。 现场有 UNS/Sparkplug 时用 IAIOPS_MCP=process,sparkplug(sparkplug 工具清单见 iaiops-factory skill)。HART 需 extra:pip install iaiops[hart]。

工具

HART-IP(只读;过程仪表 — 变送器、阀门定位器,经网关)

transport 为 udp(默认)或 tcp,端口 5094。

  • hart_device_identity — 通用设备身份(command 0)
  • hart_primary_variable — 主变量 PV(command 1):值 + 单位码
  • hart_dynamic_variables — 动态变量 PV/SV/TV/QV + 回路电流(command 3)
  • hart_burst_sample — 主动采样 burst 发布的变量;hart_burst_listen — 被动监听非请求 burst publish(待核实 per 网关)

OPC-UA(只读;DCS/网关旁路读取)

  • opcua_server_info / opcua_browse / opcua_read_node / opcua_read_many
  • opcua_subscribe_sample opcua_read_alarms opcua_alarm_events(A&C 带时间戳) opcua_read_history(HDA)
  • opcua_diagnose_connection — 连接失败归因(证书/策略/认证/网络/配置)
  • opcua_discover_tags — 自动发现 + 语义资产建模
  • opcua_health_summary — tag vs 阈值分类;opcua_anomaly_scan — 有界统计异常扫描

Modbus-TCP / Modbus-RTU(只读;撬装/分析仪/RTU 从站)

  • modbus_read_holding modbus_read_input modbus_read_coils modbus_read_discrete
  • modbus_detect_byte_order — 字节/字序自动探测
  • modbus_list_templates / modbus_apply_template — 厂商寄存器模板 → 命名 tag
  • modbus_health_summary — 寄存器 vs 阈值分类

流程专属(edition 工具;仅随 process edition 加载,不进全局脑)

  • control_loop_health — PID 回路诊断:从一段 PV/SP/OP 采样检出振荡(PV 反复穿越 SP)、 稳态偏差(PV 长期偏离 SP)、输出饱和(OP 压在 0/100%)。给 verdict(saturated>oscillating> offset>ok)。非整定器,只分诊哪些回路要看。纯分析,每项引用数值。
  • heat_exchanger_fouling — 换热器结垢检测:按四路温度算热侧温度效能 ε=(hot_in−hot_out)/ (hot_in−cold_in),前后半窗对比;效能低于阈值或下降超阈即 fouling(结垢征兆,先于强制清洗)。 纯分析,喂 OPC-UA/Modbus/HART 温度点,verdict 引用效能数值。

跨协议脑(永远随 server 暴露)

  • 诊断:diagnose_dataflow downtime_root_cause downtime_root_cause_live downtime_triage learn_cause_weights rca_corpus_from_maintenance historian_health alarm_bad_actors tag_health subscription_health heartbeat_health alarm_flood_analysis alarm_cascade alarm_rationalization_worksheet
  • 告警事件聚类:alarm_event_clusters — alarm_bad_actors 按来源排名,回答的是「哪台仪表最吵」, 不是「哪个故障最吵」;一个把同一条件写成十种说法的厂会得到十个 bad actor。这个按事件说了什么分组。 合并规则是去掉大小写/标点/数字后的精确相等,不是相似度 —— 故意做笨,所以不需要模型、且可核对; 每个簇都列出被合并的原文与来源。它不主张两条措辞不同的告警是同一个故障,那由人判断。
  • 数据质量:data_quality_scorecard data_quality_fleet_rollup(流程工业重点: staleness / flatline / bad-quality —— 仪表坏数据绝不静默插值喂 AI)
  • 分析:oee_compute downtime_events oee_multidim monitor_changes health_summary (deprecated) anomaly_scan (deprecated)
  • 上下文基线:baseline_learn_contextual baseline_check_in_context —— 一个位号只学一条带, 在它有不止一个「正常」时就是错的(同一台干燥机 recipe A 走 180 °C、B 走 240 °C,一条带横跨两者, 于是两个工况都不可能出错)。上下文由人声明,绝不推断(D16);某个上下文历史太薄就拒学, 不借用别的上下文的样本;读数落在没学过的上下文里报 unknown_context,绝不回落到全局带 —— 回落等于把「这个工况从没见过」说成「这个工况正常」。
  • 上下游归因:downtime_attribution —— RCA 只按时间加权,所以一次上游停机会让每台下游设备 各自给出一个自信的本地根因。方向来自声明的产线顺序(D25:产线上共现是必然,拿它挖边等于 制造因果),顺序来自时间戳,两者都要成立;没声明关系就报 not_evaluable 并给出补法。
  • 资产:asset_inventory cross_protocol_asset_model adopt_alias_map diff_alias_map
  • 设备公告对照:device_advisory_check —— scan 早就在读 vendor/model/firmware,却什么都没做。 这条把它接上,并刻意停在漏洞扫描器会继续往前走的地方:只报「落在公告声明的版本范围内」, 不说「可利用」、不给严重度 —— 可达性与补偿控制决定那件事,而只读扫描看不见它们。 不内置任何 CVE 库(过期却看着像最新的库比没有更糟),由现场挂载文件、离线可用,每条必须带来源。 读不出固件报 version_unknown,读得出但排不了序报 version_unparsed —— 都不算通过; 公告没提到的设备不出现在结果里,那是「未知」不是「没有」。
  • 基线:baseline_learn baseline_check baseline_record_change baseline_status (change-log 基线:拒学薄历史、只报持续越带、每次告警必引基线样本 —— 非黑盒异常检测)
  • 合规/信创:compliance_mapping compliance_frameworks compliance_dengbao_levels compliance_report compliance_evidence_bundle historian_push export_data historian_query historian_coverage stream_publish uns_publish stream_publish_event rca_narrate fleet_status fleet_incidents pdm_forecast historian_push export_data
  • 程序解读:plc_program_outline plc_program_xref plc_program_section plc_program_visibility(解读导出的 ST/AWL/L5X 程序,只读文件,强制引用行号)
  • 程序变更基线:plc_program_snapshot plc_program_drift plc_program_history — 把「认可的那一版」 的结构记下来(文件 SHA-256 + 每个 block 的结构指纹:声明/调用/分支条件/定时器,不含行号、注释、 block 顺序,所以在文件顶上加一行注释不会把整份程序报成变更),之后问某一次导出动没动。 三个判词咬得很紧:identical 只由 SHA-256 相同得出;logic_changed 逐 block 指出哪一类变了; changed_outside_extracted_structure = 字节变了而结构指纹全同 —— 多半是注释/排版,但这些 parser 是结构抽取不是文法,所以它不叫「仅文档」,也不构成放行。删历史只在 CLI(iaiops program forget): 删变更控制证据不该离 agent 只有一次调用。存的是 block 名 + 哈希 + 计数,不落声明、源码行和注释。
  • 自证:verify_determinism — 把「拿掉模型、断网、同一份数据重跑、输出逐字节相同」跑出来: 固定数据集过一遍分析层,规范化后取 SHA-256,在本进程跑两遍、再在两个不同 PYTHONHASHSEED 的 全新解释器里各跑一遍(这一臂才抓得到集合/字典迭代顺序渗进结果),全程 socket 抛异常。 给 CSV/验证团队的是一条能写进 IQ/OQ 的测试用例,不是一句形容词。
  • 元:protocols_supported(产品能做什么)· site_readiness(这个站点今天能跑什么、还差什么;零联网) · onboarding_status(先判定路线:设备直读 / 已在 UNS broker,UNS 再按已存体检分 B1/B2;再给这条路上的下一步;零联网) · onboarding_config_draft(把已存的 scan 变成 config.yaml 端点草稿 —— 只写连接事实: value: null 的字段是扫描没确认的,照抄它的 caution,别替人填也别删;tags 永远是空的, 点位语义只能人来确认 iaiops tags export|apply)
  • 调查层(§13,八步证据闭环):investigation_readiness investigation_open investigation_show investigation_list — 「真出事时这个站能走到第几步、每个缺口还差什么」,以及对一个已过去的窗口 逐步走完并留档(不碰设备)。缺口分两种:你没供(给命令) 与 产品供不了。
  • 产线关系与机制库:line_relation_declare line_relations_list mechanism_library_check mechanism_library_list — 上下游由人声明(D25:线上下游共现是必然,推不出因果); 机制库按 ISO 14224 分 mode/mechanism/cause,可排除、绝不确认, 库里没有这条原因 → nothing_known(不是「无异议」)。

Workflows

  1. Doctor-first:protocols_supported → iaiops doctor → HART 先 hart_device_identity 证明网关链路,OPC-UA 先 opcua_diagnose_connection。
  2. Read-first:仪表读 PV(hart_primary_variable)→ 动态变量 → burst; 回路异常/告警风暴用 alarm_bad_actors(ISA-18.2),"没数据"用 diagnose_dataflow。
  3. MOC 写:本 edition 三个协议的工具全部只读(无写表面)。若叠加 sparkplug, mqtt_publish 为 [WRITE][HIGH][MOC]:默认 dry_run=True + 改前状态 undo + iaiops approve 具名审批双确认。未经授权绝不写生产控制系统。

支持版本矩阵(内部 HLD §8,设计文档不随本仓发布;待核实 不得当既成事实)

协议库(pin)规范/版本覆盖传输自测
HART-IPhart-protocol>=2023.6,<2025(extra)HART-IP(经网关)过程仪表:变送器/阀门定位器UDP/TCP 5094⚠️ codec CI 自测;真机网关 待核实
OPC-UAasyncua>=2.0,<3OPC UA 1.0x(DA+HA+AC 子集)任意合规 Server / DCS 网关opc.tcp✅ mock+HDA
Modbus-TCPpymodbus>=3.5,<4App 1.1b3;FC 1/2/3/4/5/6/15/16任意 TCP 从站TCP/502✅
Modbus-RTUpymodbus>=3.5,<4 + pyserial>=3.5Modbus serial (RTU)串口从站RS-485/serial✅ socat PTY verified 2026-07-02;物理 RS-485 待核实

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