GB/T 45283.3-2025 工业控制系统人机接口组态文件交互 第3部分：扩展交互描述

ICS25.040.40
CCS N 18
中华人民共和国国家标准
GB/T45283.3—2025
工业控制系统人机接口组态文件交互
第3部分:扩展交互描述
Configurationfileexchangeforindustrialcontrolsystem HMI—
Part3:Extendedexchangedescription
2025-02-28发布2025-09-01实施
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会发布

目 次
前言………………………………………………………………………………………………………… Ⅲ
引言………………………………………………………………………………………………………… Ⅳ
1 范围……………………………………………………………………………………………………… 1
2 规范性引用文件………………………………………………………………………………………… 1
3 术语和定义……………………………………………………………………………………………… 1
4 缩略语…………………………………………………………………………………………………… 1
5 扩展交互文件描述……………………………………………………………………………………… 1
6 IO设备可扩展配置……………………………………………………………………………………… 2
7 变量IO链接可扩展配置……………………………………………………………………………… 2
8 函数……………………………………………………………………………………………………… 2
9 图元模版………………………………………………………………………………………………… 4
附录A (规范性) 扩展交互组态XML文件架构……………………………………………………… 6
附录B(资料性) 常用IO设备扩展配置………………………………………………………………… 8
附录C(资料性) 常用变量IO链接扩展配置………………………………………………………… 10
附录D(资料性) 常用函数声明………………………………………………………………………… 12
参考文献…………………………………………………………………………………………………… 15
Ⅰ
GB/T45283.3—2025

前 言
本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
本 文件是GB/T45283《工业控制系统人机接口组态文件交互》的第3部分。GB/T45283已发布
以下部分:
———第1部分:通用信息;
———第2部分:基础交互描述;
———第3部分:扩展交互描述;
———第4部分:测试要求。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国机械工业联合会提出。
本文件由全国自动化系统与集成标准化技术委员会(SAC/TC159)和全国工业过程测量控制和自
动化标准化技术委员会(SAC/TC124)共同归口。
本文件起草单位:北京机械工业自动化研究所有限公司、杭州电子科技大学、浙江中控研究院有限
公司、大庆紫金桥软件技术有限公司、厦门海为科技有限公司、中国机械科学研究总院集团有限公司、
上海步科自动化股份有限公司、北京亚控科技发展有限公司、北京力控元通科技有限公司、吉林大学、
杭州义益钛迪信息技术有限公司、机械工业仪器仪表综合技术经济研究所、深圳职业技术大学、杭州九
友智能科技有限公司、国家管网集团北方管道有限责任公司、博众精工科技股份有限公司、浙江中新电
力工程建设有限公司、欧德神思软件系统(北京)有限公司、深圳华龙讯达信息技术股份有限公司、成都
四威功率电子科技有限公司、大连豪森瑞德设备制造有限公司、中国仪器仪表学会、国网浙江省电力有
限公司杭州市萧山区供电公司、杭州高品自动化设备有限公司、西安高商智能科技有限责任公司、黑龙
江振宁科技股份有限公司、山东恒远智能科技有限公司。
本文件主要起草人:孙丹枫、刘新、邬惠峰、李彦青、王凯、张军凯、张晓璐、田晓亮、张硕、梁世武、
林义、于括、赵建勇、刘春宝、王涵、陈子平、刘佳南、高海阔、张立明、卢山、杨孔华、汪烁、王孙骏、朱静强、
冯小海、赵一勋、王志强、张喜权、邱海锋、陈思超、楼志江、赵雷振、王春明、陈根余、吕绍林、戴瑞海、
李宁、于美梅、孙世国、翁利国、练德强、李佳萍、张志刚、窦晓牧、张永文。
Ⅲ
GB/T45283.3—2025
引 言
为了实现异构组态平台文件的可交互,推动异构软件平台间的互联互通,制定工业控制系统人机接
口组态文件交互系列标准。
GB/T45283《工业控制系统人机接口组态文件交互》制定的总体目标包括:
———实现组态文件的可继承,解决在软件或设备更新换代后无法向下兼容的问题。
———实现软件文件的可复用,用户自定义的图形元件、脚本功能等自定义模块可以在不同的组态工
程、组态平台中重复使用,提升组态软件开发效率,降低软件开发成本。
———实现组态文件的可移植,降低用户对组态平台的依赖性。
GB/T45283拟由四部分构成。
———第1部分:通用信息。主要描述组态文件交互的通用信息,用于规范可交互组态文件的结构与
内容。
———第2部分:基础交互描述。主要描述基于XML的基础可交互组态文件结构与文件内容,用于
指导人机接口软件的基础交互文件的导出、导入工具的设计、开发及软件功能验证。
———第3部分:扩展交互描述。主要描述基于XML的扩展可交互组态文件结构与文件内容,用于
指导人机接口软件的扩展交互文件的导出、导入工具的设计、开发及软件功能验证。
———第4部分:测试要求。主要描述工业控制系统人机接口组态文件交互测试流程,测试的准
备,任务设计和执行,分析和报告,以及数据管理。
Ⅳ
GB/T45283.3—2025
工业控制系统人机接口组态文件交互
第3部分:扩展交互描述
1 范围
本文件规定了工业控制系统通用人机接口(HMI)软件组态扩展交互文件的文件结构,并规范了
IO 设备可扩展配置、变量IO 链接可扩展配置、函数、图元模版等元素的XML描述格式。
本文件适用于流程工业、离散工业等行业控制器人机接口扩展组态文件的交互工程。人机接口软
件扩展交互文件导出/导入工具的设计、开发及软件功能验证参考使用。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文
件,仅该日期对应的版本适用于本文件;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/T45283.2—2025 工业控制系统人机接口组态文件交互 第2部分:基础交互描述
3 术语和定义
本文件没有需要界定的术语和定义。
4 缩略语
下列缩略语适用于本文件。
IO:输入输出(Input/Output)
OPC:用于过程控制的OLE(OLEforProcessControl)
UA:统一架构(UnifiedArchitecture)
XML:可扩展置标语言(ExtensibleMarkupLanguage)
5 扩展交互文件描述
5.1 扩展组态信息
工业控制系统人机接口扩展交互信息由IO 设备可扩展配置、IO 链接可扩展配置、函数和图元模版
四个部分组成。扩展交互组态XML文件架构应按照附录A 的规定。
5.2 扩展交互描述文件说明
扩展交互描述文件用于描述工业控制系统人机接口扩展组态信息,在基础交互文件基础上,扩展了
IO 设备配置、设备驱动相关的变量链接扩展定义和函数定义,文件结构与基础交互节点保持一致,详见
GB/T45283.2—2025的第6章。
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GB/T45283.3—2025
6 IO 设备可扩展配置
6.1 IO 设备扩展配置“IODeviceExtension”
元素“IODeviceExtension”作为IO 设备驱动配置“IODevice”的扩展子元素,为通信协议“protocol”
或者厂商“vender”设备特有元素,或其属性特定于协议或者厂商的元素。IO 设备扩展配置定义详见附
录B。
6.2 IO 设备配置可扩展通用描述方法
元素“IODeviceExtension”描述应符合如下规则。
a) 扩展信息由一组或多组键值对(属性名与属性值)构成。
b) 属性名称以厂家给出的英文名称为准,若无英文名称则用厂家给出的中文名称拼音,属性名称
的命名规则依据GB/T45283.2—2025的5.2。
c) 属性值可以为整型量或枚举量。如果整型值表示的是顺序号,则整型量从0开始。枚举量为
字符串形式表示的准确枚举值名称。
d) 若有层级划分。分类的原则是:先大类、后小类。每个分类对应XML的一个节点,下级分类
节点为其上级分类节点的子节点。设备可扩展配置信息XML文件结构见附录B。
7 变量IO 链接可扩展配置
7.1 变量IO 链接扩展配置“IOLinkExtension”
元素“IOLinkExtension”作为IO 设备驱动配置“IOLink”元素的扩展节点名称,是元素“IOLink”元
素的子元素,用于描述IO 链接的扩展配置信息,其属性特定于协议(protocol)或者厂商(vender)。
IO 链接配置定义见附录C。
7.2 变量IO 链接配置可扩展通用描述方法
“IOLinkExtension”描述应符合如下规则。
a) 扩展信息由一组或多组键值对(属性名与属性值)构成。
b) 属性名称以厂家给出的英文名称为准,若无名称则用厂家给出的汉字名称,属性名称的命名规
则依据GB/T45283.2—2025的5.2。
c) 属性值可以为整型量或枚举量。如果整型值表示的是顺序号,则整型量从0开始。枚举量为
字符串形式表示的准确枚举值名称。
d) 若有层级划分。分类的原则是:先大类、后小类。每个分类对应XML的一个节点,下级分类
节点为其上级分类节点的子节点。类名称以英文厂家给出的英文名称为准,若无英文名称则
用厂家给出的汉字名称。
8 函数
8.1 函数集“Functions”
元素“Functions”描述组态工程中用户自定义函数的集合,包含1个或多个自定义函数“Function”
元素,用户可以把一些公共的、通用的运算或操作封装为函数,由脚本调用执行,其内容如图1所示。
复合类型“Function”的属性包含函数名称“name”、函数说明“description”、函数返回数据类型“re-
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GB/T45283.3—2025
turnType”和函数实现代码“body”,“Function”的子元素为函数形参集“Parameters”。“Parameters”元
素包含函数形参名称“name”、形参描述“description”、形参数据类型“type”、传参方式“byRef”和默认值
“initValue”属性。
图1 函数集“Functions”元素
8.2 数学函数
工业控制系统人机接口组态软件规范的数学函数,可在脚本中直接使用。数学函数应包括但不限
于次幂、取整、最小值、最大值、绝对值、正弦值、余弦值、正切值、反正弦值、反余弦值、反正切值、自然常
数e的若干次幂、自然常数e的对数、指定数字的平方根、取一个数字的整数部分、取模、生成随机数等。
具体的函数声明见附录D。
8.3 字符串函数
工业控制系统人机接口组态软件规范的字符串函数,可在脚本中直接使用,可用于对一个或多个字
符串进行操作控制以及格式转换。字符串函数应包括但不限于字符串与数值转换、字符串截取、字符串
长度、字符串查找、字符与ASCII码值转换、空格过滤、字符串复制、大小写转换、字符串替换、字符串拆
分、字符串拼接等功能函数。具体的函数声明见附录D。
8.4 时间函数
工业控制系统人机接口组态软件规范的时间函数和属性,可在脚本中直接使用,可用于时间查询和
时间格式转换。时间属性应包括但不限于当前时间、当前年份、当前月份、当前日期、当前小时数、当前
分钟数、当前秒数、当前毫秒数、当前日期字符串。时间函数应包括但不限于整型与字符串格式时间转
换、时间天数查询等。具体的函数声明见附录D。
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GB/T45283.3—2025
8.5 系统函数
工业控制系统人机接口组态软件规范的系统函数和属性,可在脚本中直接使用,可用于对人机接口
软件运行进行控制。系统属性应包括但不限于当前登录的用户名、用户角色(级别)、用户组等信息。系
统函数应包括但不限于用户登录、用户注销、获取工程路径、延时、消息框、打开画面、关闭画面、变量查
询、文件操作、设备操作、退出系统等。
9 图元模版
9.1 图元模版集“Templates”
图元模版集描述了人机接口组态工程中的画面图元模版(即图库)的定义,“Templates”元素包含
一个或多个图元模板“Template”的定义,其类型为“Template”复合类型。在人机接口组态软件的画面
上可以实例化一个或多个图元模板,当图元模板修改时,画面上的所有图元模板实例对象自动被修改。
“Templates”元素结构详见图2。
图2 图元模版集“Templates”元素结构
9.2 图元模版“Template”
图元模版“Template”复合类型的属性包含图元模版名“name”、缩放时是否保持比例“isScale”、宽
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GB/T45283.3—2025
度“width”、高度“height”,“template”的子元素包含脚本集“Scripts”、事件集“Events”、局部变量集“LocalVariables”
、模版变量集“TmplVariables”、图元集“Shapes”。“Template”结构详见图3。
图3 图元模版“Template”复合类型结构
其中“Script”、“Event”、“Shape”与“ViewVariable”复合类型的内容详见GB/T45283.2—2025的
6.9、6.10、7.3和8.1。
模板变量“TmplVariable”复合类型包含变量名“name”、说明“description”、变量数据类型
“dataType”属性,模板变量主要用于在画面上被实例化后其可被替换或映射到具体的变量,使模版中关
联的文本输入输出、填充、颜色变化等相关动画可与需要绑定的变量相关联。
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附 录 A
(规范性)
扩展交互组态XML文件架构
工业控制系统人机接口组态扩展交互XML文件结构(XSD)如下。
(1)Function函数复合类型
<xsd:complextypename="function">

Functiondeclarationandimplementation

<xsd:elementname="parameters"minoccurs="0"maxoccurs="unbounded">

<xsd:attributename="name"use="required">
<xsd:attributename="desc"use="required">
<xsd:attributename="type"use="required">
<xsd:attributename="initvalue">
<xsd:attributename="byref">
</xsd:attributename="byref"></xsd:attributename="initvalue"></xsd:attributename="type"use="required"></xsd:attributename="desc"use="required"></xsd:attributename="name"use="required">

</xsd:elementname="parameters"minoccurs="0"maxoccurs="unbounded">
<xsd:attributename="name"use="required">
<xsd:attributename="desc"use="required">
<xsd:attributename="returntype"use="required">
<xsd:attributename="body"use="required">

(2)Template图元模版复合类型
<xsd:complextypename="template">

Definesthewindows/flowchartshape
template

<xsd:elementname="scripts"minoccurs="0">

<xsd:elementname="script"type="script"maxoccurs="unbounded">
</xsd:elementname="script"type="script"maxoccurs="unbounded">

<xsd:elementname="events"minoccurs="0">
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GB/T45283.3—2025

<xsd:elementname="event"type="event"maxoccurs="unbounded">
</xsd:elementname="event"type="event"maxoccurs="unbounded">

<xsd:elementname="localvariables"minoccurs="0">

<xsd:elementname="viewvariable"type="viewvariable"
maxOccurs="unbounded"/>
</xsd:elementname="viewvariable"type="viewvariable"

<xsd:elementname="tmplvariables"minoccurs="0">

<xsd:elementname="tmplvariable"type="tmplvariable"
maxOccurs="unbounded"/>
</xsd:elementname="tmplvariable"type="tmplvariable"

<xsd:elementname="shapes">

<xsd:elementname="shape"type="shape"maxoccurs="unbounded">
</xsd:elementname="shape"type="shape"maxoccurs="unbounded">

</xsd:elementname="shapes"></xsd:elementname="tmplvariables"minoccurs="0"></xsd:elementname="localvariables"minoccurs="0"></xsd:elementname="events"minoccurs="0"></xsd:elementname="scripts"minoccurs="0">
<xsd:attributename="name"use="required">
<xsd:attributename="isscale">
<xsd:attributename="width">
<xsd:attributename="height">

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附 录 B
(资料性)
常用IO 设备扩展配置
B.1 IO 设备扩展配置XML文件结构
IO 设备可扩展配置信息的XML文件结构(XSD)如下。
<xsd:elementname="iodeviceextension"minoccurs="0">

<xsd:elementname="modbus">

<xsd:attributename="systembits"use="required">
<xsd:attributename="byteorder"use="required">
</xsd:attributename="byteorder"use="required"></xsd:attributename="systembits"use="required">

<xsd:elementname="opcua">

<xsd:attributename="endpointuri"use="required">
<xsd:attributename="enableencryption"use="required">
<xsd:attributename="certificatefile"use="required">
<xsd:attributename="keyfile"use="required">
<xsd:attributename="securitymode"use="required">
<xsd:attributename="securitypolicy"use="required">
<xsd:attributename="enableuserauth"use="required">
<xsd:attributename="username"use="required">
<xsd:attributename="password"use="required">
<xsd:attributename="maxoperationlimit"use="required">
</xsd:attributename="maxoperationlimit"use="required"></xsd:attributename="password"use="required"></xsd:attributename="username"use="required"></xsd:attributename="enableuserauth"use="required"></xsd:attributename="securitypolicy"use="required"></xsd:attributename="securitymode"use="required"></xsd:attributename="keyfile"use="required"></xsd:attributename="certificatefile"use="required"></xsd:attributename="enableencryption"use="required"></xsd:attributename="endpointuri"use="required">

</xsd:elementname="opcua"></xsd:elementname="modbus">

B.2 Modbus协议IO 设备扩展配置
图B.1为Modbus协议设备的自定义配置集“IODeviceExtension”。该元素属性包括系统位数
“systemBits”,字节顺序“byteOrder”。
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GB/T45283.3—2025
图B.1 Modbus协议IO 设备的变量集“IODeviceExtension”元素
B.3 OPCUA 协议IO 设备扩展配置
图B.2为OPCUA 协议设备的自定义配置集“IODeviceExtension”。该元素属性包括接入点地址
“endpointURI”,使用加密连接“enableEncryption”,加密证书(公钥)文件“certificateFile”,私钥文件
“keyFile”,加密方式“securityMode”,加密等级(加密策略)“securityPolicy”,使用用户身份认证“enableUserAuth”,
用户名“userName”,密码“passWord”,最大操作数“maxOperationLimit”。
图B.2 OPCUA 协议IO 设备的变量集“IODeviceExtension”元素
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附 录 C
(资料性)
常用变量IO 链接扩展配置
C.1 变量IO 链接扩展配置XML文件结构
变量IO 链接可扩展配置信息的XML文件结构(XSD)如下。
<xsd:elementname="iolinkextension"minoccurs="0">

<xsd:elementname="modbus">

<xsd:attributename="memorytype"use="required">
<xsd:attributename="memoryaddress"use="required">
<xsd:attributename="readwriteattributes"use="required">
<xsd:attributename="databit"use="required">
</xsd:attributename="databit"use="required"></xsd:attributename="readwriteattributes"use="required"></xsd:attributename="memoryaddress"use="required"></xsd:attributename="memorytype"use="required">

<xsd:elementname="opcua">

<xsd:attributename="nodeid">
</xsd:attributename="nodeid">

</xsd:elementname="opcua"></xsd:elementname="modbus">

C.2 Modbus协议变量IO 链接扩展配置
图C.1为Modbus协议的变量IO 链接自定义配置集“IOLinkExtension”。该元素属性包括寄存器
类型“memoryType”、寄存器地址“memoryAddress”、读写属性“readWriteAttributes”、数据位“dataBit”
。
其中寄存器类型“memoryType”包括离散量输入(DI)、线圈(C)、输入寄存器(IR)、保持寄存器
(HR)四种,寄存器地址“memoryAddress”是以0开始的无符号整数,最多支持65536个数据项,读写属
性“readWriteAttributes”包括只读(readOnly)、读写(readWrite)两种属性。
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图C.1 Modbus协议变量IO 链接扩展配置元素
C.3 OPCUA 协议变量IO 链接扩展配置
图C.2为OPCUA 客户端协议的变量IO 链接自定义配置集“IOLinkExtension”。该元素属性包
括节点编号“nodeID”。
图C.2 OPCUA 协议变量IO 链接扩展配置元素
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附 录 D
(资料性)
常用函数声明
D.1 数学函数
常用数学函数如表D.1所示。
表D.1 常用数学函数
函数名称C/C++ VBScript JavaScript
次幂doublepow(doublex,doubley) 需要自定义Numberpow(x,y)
向下取整doublefloor(doublex) Int(number) Numberfloor(x)
最小值intmin(doublex,doubley) 需要自定义Numbermin(x,y,z...n)
最大值intmax(doublex,doubley) 需要自定义Numbermax(x,y,z...n)
绝对值doubleabs(doublex) Abs(number) Numberabs(x)
正弦值doublesin(doublex) Sin(number) Numbersin(x)
余弦值doublecos(doublex) Cos(number) Numbercos(x)
正切值doubletan(doublex) Tan(number) Numbertan(x)
反正弦值doubleasin(doublex) 需要自定义Numberasin(x)
反余弦值doubleacos(doublex) 需要自定义Numberacos(x)
反正切值doubleatan(doublex) Atn(number) Numberatan(x)
e的若干次幂doubleexp(doublex) Exp(number) Numberexp(x)
平方根doublesqrt(doublex) Sqr(number) Numbersqrt(x)
对数(底数为e) doublelog(doublex) Log(number) Numberlog(x)
取整数部分doublemodf(doublex,double *integer)
Fix(number) Numbertrunc(x)
生成随机数intrand(void) Rnd() Numberrandom()
D.2 字符串函数
常用字符串函数如表D.2所示。
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表D.2 常用字符串函数
函数名称C/C++ VBScript JavaScript
字符串和数值转换
intatoi(constchar*str)
char*itoa(intnum,char* str,int
radix)
需要自定义StringtoString(radix)
NumberNumber(string)
字符串截取char * substr (const char *
source,intm,intn)
Mid (string, start [,
length]) Stringsubstr(start,length)
字符串长度size_tstrlen(constchar*str) Len(string|varname) length属性
字符串查找char * strpbrk (const char *
str1,constchar*str2)
InStr ([start,]string1,
string2[,compare]) Numbersearch(searchvalue)
字符与ASCII 值
转换
intsprintf(char *str,constchar
*format,...)
Asc(string)
chr(charcode)
NumbercharCodeAt(index)
StringfromCharCode
(n1,n2,...)
空格过滤需要自定义Trim(string) Stringtrim()
字符串复制char*strcpy(char *dest,const
char*src) 需要自定义需要自定义
大小写转换inttoupper(intch)
inttolower(intch)
LCase(string)
UCase(string)
StringtoUpperCase()
StringtoLowerCase()
字符串替换stringreplace (size_tpos,size_t
len,conststring&str);
Replace(string,find,replacewith[,
start[,count
[,compare]]])
Stringreplace(searchvalue,newvalue)
字符串拆分char *strtok(char *str,const
char*delim) 需要自定义Arraysplit(separator,limit)
字符串拼接char *strcat(char *dest,const
char*src) Join(list[,delimiter]) Stringjoin(separator)
D.3 时间函数
常用时间函数如表D.3所示。
表D.3 常用时间函数
函数名称C/C++ VBScript JavaScript
当前时间time_ttime(time_t*timer) Now() DateDate()
当前年份tmt(时间的结构体)
t.tm_year Year(date) NumbergetFullYear()
当前月份t.tm_mon Month(date) NumbergetMonth()
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表D.3 常用时间函数(续)
函数名称C/C++ VBScript JavaScript
当前日期t.tm_mday Day(date) NumbergetDate()
当前小时数t.tm_hour Hour(time) NumbergetHours()
当前分钟数t.tm_min Minute(time) NumbergetMinutes()
当前秒数t.tm_sec Second(time) NumbergetSeconds()
当前毫秒数需要自定义需要自定义NumbergetMilliseconds()
当前日期字符串char*asctime(conststructtm *timeptr)
CStr(date) StringtoLocaleString()
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GB/T45283.3—2025
参 考 文 献
[1] GB/T19582.1—2008 基于Modbus协议的工业自动化网络规范 第1部分:Modbus应用
协议
[2] GB/T33863.1—2017 OPC统一架构 第1部分:概述和概念
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GB/T45283.3—2025</xsd:elementname="iolinkextension"minoccurs="0"></xsd:elementname="iodeviceextension"minoccurs="0"></xsd:attributename="height"></xsd:attributename="width"></xsd:attributename="isscale"></xsd:attributename="name"use="required"></xsd:complextypename="template"></xsd:attributename="body"use="required"></xsd:attributename="returntype"use="required"></xsd:attributename="desc"use="required"></xsd:attributename="name"use="required"></xsd:complextypename="function">