ISO 15745-1:2003
(Main)Industrial automation systems and integration — Open systems application integration framework — Part 1: Generic reference description
Industrial automation systems and integration — Open systems application integration framework — Part 1: Generic reference description
ISO 15745 defines an application integration framework - a set of elements and rules for describing integration models and application interoperability profiles. ISO 15745-1:2003 defines the generic elements and rules for describing integration models and application interoperability profiles, together with their component profiles - process profiles, information exchange profiles, and resource profiles. NOTE Parts 2, 3 and 4 of ISO 15745 define the technology specific elements and rules for describing both communication network profiles and the communication related aspects of device profiles based upon particular fieldbus technologies; these parts can be used in conjunction with this part to form an application integration framework for a specific fieldbus technology. This International Standard is applicable to industrial automation applications such as discrete manufacturing, process automation, electronics assembly, semiconductor fabrication, and wide-area material handling. It may also be applicable to other automation and control applications such as utility automation, agriculture, off-road vehicles, medical and laboratory automation, and public transport systems.
Systèmes d'automatisation industrielle et intégration — Cadres d'intégration d'application pour les systèmes ouverts — Partie 1: Description générale de référence
L'ISO 15745-1:2003 définit un cadre pour l'intégration d'application, un jeu d'éléments et de règles décrivant des modèles d'intégration et des profils d'interopérabilité d'application. L'ISO 15745-1:2003 définit les éléments génériques et les règles pour décrire des modèles d'intégration et des profils d'interopérabilité d'application, en même temps que les profils de leurs composants, profils de procédé, profils d'échange d'information et profils de ressource. L'ISO 15745-1:2003 se rapporte aux applications d'automatisation industrielle telle que la fabrication discontinue, l'automatisation de procédé, l'assemblage électronique, la fabrication de semi-conducteur et de la manutention sur de grandes étendues. Elle peut aussi être de mise pour d'autres applications d'automatisation et de contrôle telles que l'automatisation de service, l'agriculture, les véhicules tout terrains, l'automatisation médicale et de laboratoire ainsi que les systèmes de transport public.
General Information
Relations
Buy Standard
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 15745-1
First edition
2003-03-01
Industrial automation systems and
integration — Open systems application
integration framework —
Part 1:
Generic reference description
Systèmes d'automatisation industrielle et intégration — Charpente
d'intégration d'application de systèmes ouverts —
Partie 1: Description de la référence générale
Reference number
ISO 15745-1:2003(E)
©
ISO 2003
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ISO 15745-1:2003(E)
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Published in Switzerland
ii © ISO 2003 — All rights reserved
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ISO 15745-1:2003(E)
Contents
Foreword.v
Introduction .vi
1 Scope.1
2 Normative references.1
3 Terms and definitions.2
4 Abbreviated terms.5
4.1 General.5
4.2 IAS interfaces types.6
5 AIF concept.6
5.1 Elements and rules .6
5.2 Using the AIF to develop an AIP.7
5.2.1 Overview.7
5.2.2 Integration models.7
5.2.3 Profiles.8
6 Integration model types .8
6.1 Process integration model.8
6.2 Information exchange integration model .9
6.3 Resource integration model .9
6.3.1 General.9
6.3.2 Device integration model .9
6.3.3 Communication network integration model.9
6.3.4 Equipment integration model .10
6.3.5 Human integration model.10
6.3.6 Material integration model .10
7 Profile templates and types .11
7.1 Profile template relationships.11
7.2 Master profile template.12
7.2.1 Structure.12
7.2.2 Header section.12
7.2.3 Body section.14
7.2.4 Header data types .14
7.2.5 ISO 15745 defined data types .14
7.2.6 XML Representation.15
7.3 Generic profile templates.17
7.3.1 AIP.17
7.3.2 Process profile.18
7.3.3 Information exchange profile.18
7.3.4 Resource profile.19
8 Compliance.25
Annex A (informative) UML terminology and notation .26
A.1 General.26
A.2 UML diagrams.26
A.2.1 Use case diagram.26
A.2.2 Class diagram.26
A.2.3 Behaviour diagrams.26
A.2.4 Implementation diagrams.27
A.3 UML notation.27
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ISO 15745-1:2003(E)
Annex B (informative) IAS interface types . 28
B.1 IAS interface types (ISO/IEC TR 14252) . 28
B.2 IAS interface types (ISO 15745) . 28
B.3 User defined IAS interface types. 30
Bibliography . 31
iv © ISO 2003 – All rights reserved
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ISO 15745-1:2003(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 15745-1 was prepared by Technical Committee ISO/TC 184, Industrial automation systems and
integration, Subcommittee SC 5, Architecture, communications and integration frameworks.
ISO 15745 consists of the following parts, under the general title Industrial automation systems and
integration — Open systems application integration framework:
— Part 1: Generic reference description
— Part 2: Reference description for ISO 11898-based control systems
— Part 3: Reference description for IEC 611158-based control systems
— Part 4: Reference description for Ethernet-based control systems
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ISO 15745-1:2003(E)
Introduction
Real world application systems are developed from application specifications (i.e. specifications that describe the
functionality and performance that are required for the application). Such application specifications typically contain
textual descriptions, drawings, diagrams, and references to other specifications. Many system integrators and end
users who frequently operate in specific market sectors either generate multiple similar application specifications
(one for each project), or generate a master application specification with variants for each project.
The application integration framework (AIF) defines elements and rules that facilitate:
the systematic organization and representation of the application integration requirements using integration
models;
the development of interface specifications in the form of application interoperability profiles (AIPs) that enable
both the selection of suitable resources and the documentation of the "as built" application.
Figure 1 depicts the relationship between the AIF (specified in ISO 15745), the integration models and AIP
(developed by an AIP developer), and a real world application system.
The left section of Figure 1 shows a generic AIF that is specified in part 1 of ISO 15745 and is extended in
subsequent parts to cover specific technologies.
The middle section of Figure 1 shows the AIP (which can contain one or more other AIPs) consisting of one
process profile, one or more resource profiles, and one or more information exchange profiles. Underlying the AIP
are the relevant integration models which represent the application requirements.
The right section of Figure 1 shows the real world application system consisting of:
resources (devices, communication networks, equipment, humans, materials);
processes;
exchanges of information.
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ISO 15745-1:2003(E)
Open Systems Application Integration Models Real World
and AIP
Integration Framework (AIF) Application System
Rules Application Integration Requirements
Integration
Models
ISO 15745
Devices
AIP
Parts 2, 3 & 4
Resource
Equipment
Profiles
Technology Specific
Extensions
Comm Profile
Communication
Networks
Device Profile
ISO 15745
Human Profile
Material
Part 1
Material Profile
People
Generic Elements
Equipment Profile
and Rules
Resources
Other
Process Profile
Extensions
Processes
e.g. IEC 61131,
Information
IEC 61499, CORBA, Exchange Profile
DCOM, .
Information Exchange
AIP
Profile Structure Profile Contents
Resource Requirements
Figure 1 – Context of ISO 15745
Some of the benefits to be gained are that:
end users can facilitate the specification and procurement of open systems by referencing pre-defined AIPs;
system integrators can reduce the time to develop a solution based on open systems by using generic tools
based on the AIF;
automation vendors can provide and develop new products using generic tools based on the AIF e.g. an
automation vendor can demonstrate that his products support the application requirements by referencing the
resource profiles of an AIP.
The primary users of this International Standard will be developers of AIPs, using a variety of system platforms and
product technologies in application domains such as:
continuous process control systems;
batch process control systems;
machine control systems;
discrete control systems;
diagnostic systems.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 15745-1:2003(E)
Industrial automation systems and integration — Open systems
application integration framework — Part 1: Generic reference
description
1 Scope
This International Standard defines an application integration framework - a set of elements and rules for describing
integration models and application interoperability profiles.
This part of ISO 15745 defines the generic elements and rules for describing integration models and application
interoperability profiles, together with their component profiles - process profiles, information exchange profiles, and
resource profiles.
NOTE Parts 2, 3 and 4 of this International Standard define the technology specific elements and rules for describing both
communication network profiles and the communication related aspects of device profiles based upon particular
fieldbus technologies - these parts can be used in conjunction with this part to form an application integration
framework for a specific fieldbus technology.
This International Standard is applicable to industrial automation applications such as discrete manufacturing,
process automation, electronics assembly, semiconductor fabrication, and wide-area material handling. It may also
be applicable to other automation and control applications such as utility automation, agriculture, off-road vehicles,
medical and laboratory automation, and public transport systems.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated references,
only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any
amendments) applies.
ISO/IEC 7498-1:1994, Information technology – Open Systems Interconnection – Basic Reference Model: The
Basic Model
ISO/IEC 7498-4:1989, Information processing systems – Open Systems Interconnection – Basic Reference Model
– Part 4 : Management framework
IEC 61069-1:1991, Industrial-process measurement and control – Evaluation of system properties for the purpose
of system assessment – Part 1: General considerations and methodology
REC-xml-20001006, Extensible Markup Language (XML) 1.0 Second Edition – W3C Recommendation 6 October
2000
REC-xmlschema-1-20010502, XML Schema Part 1: Structures – W3C Recommendation 02 May 2001
REC-xmlschema-2-20010502, XML Schema Part 2: Datatypes – W3C Recommendation 02 May 2001
UML V1.4, OMG - Unified Modeling Language Specification (Version 1.4, September 2001)
© ISO 2003 – All rights reserved 1
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ISO 15745-1:2003(E)
3 Terms and definitions
NOTE The UML terminology and notation used in this document is described in Annex A.
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
action
something which happens [ISO/IEC 10746-2]
NOTE Every action of interest for modelling purposes is associated with at least one object (see ISO/IEC 10746-2).
3.2
actor
coherent set of roles that users of use cases play when interacting with these use cases [UML]
NOTE An actor has one role for each use case with which it communicates.
3.3
aggregation
special form of association that specifies a whole-part relationship between the aggregate (whole) and a
component part [UML]
3.4
AIP developer
person (or persons) who uses the application integration framework to develop integration models and/or profiles
3.5
association
semantic relationship between two or more classifiers that specifies connections among their instances [UML]
3.6
base specification
reference document containing information that is referenced by a profile
3.7
class
description of a set of objects that share the same attributes, operations, methods, relationships, and semantics
[UML]
3.8
classifier
mechanism that describes behavioural and structural features [UML]
NOTE Classifiers include interfaces, classes, data types, and components.
3.9
communication network profile
representation of the integration aspects of a communication network supported by a networked device
EXAMPLE Examples of integration aspects are communication object types and the associated operating relationships (client-
server, producer-consumer, etc.), services and attributes for the object types, data types for the object types and
services, and encoding rules used.
3.10
compliance
relation between two specifications, A and B, that holds when specification A makes requirements which are all
fulfilled by specification B (when B complies with A) [ISO/IEC 10746-1]
2 © ISO 2003 – All rights reserved
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ISO 15745-1:2003(E)
3.11
device
entity that performs control, actuating and/or sensing functions and interfaces to other such entities within an
automation system
NOTE Devices alone do not perform material processing, material transport or material storage functions. (See 3.15).
3.12
device profile
representation of the integration aspects of a device
EXAMPLE Examples of integration aspects are functions provided, configuration across the network, behaviour on the
network, and communication of I/O data.
3.13
element
atomic constituent of a model [UML]
3.14
entity
any concrete or abstract thing of interest [ISO/IEC 10746-2]
3.15
equipment
entity that is stand alone, or interfaces to an automation system, and that performs material processing, material
transport, or material storage functions
EXAMPLE Conveyor, vessel, pump.
NOTE 1 Equipment can contain devices. (See 3.11).
NOTE 2 Equipment cannot have a direct connection to the communication network – only devices can be directly connected
to the communication network.
3.16
equipment profile
representation of the integration aspects of an item of equipment
EXAMPLE Examples of integration aspects are conveyor speed, vessel capacity, pump delivery rate.
3.17
generalization
taxonomic relationship between a more general element and a more specific element [UML]
NOTE The more specific element is fully consistent with the more general element and contains additional information. An
instance of the more specific element may be used where the more general element is allowed.
3.18
human profile
representation of the integration aspects of a person
EXAMPLE Examples of integration aspects are level of responsibility, level of competency, availability.
3.19
information
any kind of knowledge, that is exchangeable amongst users, about things, facts, concepts and so on, in a universe
of discourse [ISO/IEC 10746-2]
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ISO 15745-1:2003(E)
3.20
instance
entity that has unique identity, a set of operations that can be applied to it, and state that stores the effects of the
operations [UML]
3.21
interface
named set of operations that characterize the behaviour of an element [UML]
3.22
material
matter used in manufacturing the product
EXAMPLE Raw materials, consumables, catalysts.
3.23
material profile
representation of the integration properties of the material
EXAMPLE Examples of integration properties are dimensions, mass, density, shelf life, required storage temperature and
humidity, hardness, formability, and viscosity.
3.24
message
specification of the conveyance of information from one instance to another, with the expectation that activity will
ensue [UML]
3.25
name
term which, in a given naming context, refers to an entity [ISO/IEC 10746-2]
3.26
object
entity with a well-defined boundary and identity that encapsulates state and behaviour [UML]
NOTE State is represented by attributes and relationships, behaviour is represented by operations, methods, and state
machines. An object is an instance of a class.
3.27
operation
service that can be requested from an object to effect behaviour [UML]
3.28
profile
set of one or more base specifications and/or sub-profiles, and, where applicable, the identification of chosen
classes, conforming subsets, options and parameters of those base specifications, or sub-profiles necessary to
accomplish a particular function, activity, or relationship
NOTE Adapted from ISO/IEC TR 10000-1
3.29
relationship
semantic connection among model elements [UML]
EXAMPLE Associations and generalizations.
3.30
resource
device, communication network, equipment, human or material used in a process
4 © ISO 2003 – All rights reserved
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ISO 15745-1:2003(E)
3.31
state
condition or situation during the life of an object during which it satisfies some condition, performs some activity, or
waits for some event [UML]
3.32
system
something of interest as a whole or as comprised of parts [ISO/IEC 10746-2]
NOTE Therefore a system may be referred to as an entity. A component of a system may itself be a system, in which
case it may be called a subsystem. (See ISO/IEC 10746-2).
3.33
template
specification of the common features of a collection of s in sufficient detail that an can be instantiated
using it [ISO/IEC 10746-2]
NOTE can be anything that has a type
3.34
type (of an )
predicate characterizing a collection of s [ISO/IEC 10746-2]
3.35
use case
specification of a sequence of actions, including variants, that a system (or other entity) can perform,
interacting with actors of the system [UML]
3.36
view
projection of a model, which is seen from a given perspective or vantage point and omits entities that are not
relevant to this perspective [UML]
4 Abbreviated terms
4.1 General
AIF Application Integration Framework
AIP Application Interoperability Profile
ASCII American Standard Code for Information Interchange
CORBA Common Object Request Broker Architecture
DCOM Distributed Component Object Model
FDA Food and Drug Administration
HMI Human Machine Interface
IAS Industrial Automation Systems
OSI Open Systems Interconnection
UML Unified Modelling Language
XML eXtensible Markup Language
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ISO 15745-1:2003(E)
4.2 IAS interfaces types
NOTE See Annex B for details of IAS interface types.
API Application Program Interface
CMI Configuration Management Interface
CSI Communication Services Interface
ESI Engineering Support Interface
FSI Facility Services Interface
HCI Human/Computer Interface
ISI Information Services Interface
MTI Material Transport Interface
SEI Safety and Environmental Interface
USI Utility Services Interface
5 AIF concept
5.1 Elements and rules
The AIF specifies elements and rules. The AIP developer uses the elements and applies the rules in order to
develop the integration models and profiles needed for an application.
The AIF elements defined in ISO 15745 are:
the master profile template structure and header defined in 7.2;
the generic profile templates defined in 7.3;
the technology specific profile templates defined in parts 2, 3 and 4 of ISO 15745;
the IAS interface types defined in Annex B.
The AIP developer will also use elements which are developed independently of ISO 15745 e.g. base
specifications which are identified by the AIP developer.
The AIF rules constrain the AIP developer with respect to:
creating integration models (see 6);
the development of profiles (see 7), including the use of the master profile template (see 7.2), the use of the
generic profile templates (see 7.3), and the development of technology specific profiles (see parts 2, 3 and 4 of
ISO 15745);
the profile exchange language (see 7.2.6).
6 © ISO 2003 – All rights reserved
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ISO 15745-1:2003(E)
5.2 Using the AIF to develop an AIP
5.2.1 Overview
Real world application systems are developed from application specifications (i.e. specifications that describe the
functionality and performance that are required for the application). Such application specifications typically contain
textual descriptions, drawings, diagrams, and references to other specifications. Many system integrators and end
users who frequently operate in specific market sectors either generate multiple similar application specifications
(one for each project), or generate a master application specification with variants for each project.
The AIF focuses on the integration aspects of an application system, and provides elements and rules for the
development of integration models and profiles based on the process, information exchange, and resource views of
the application (see Figure 2). Integration models represent the application requirements, and profiles are interface
specifications that enable both the selection of suitable resources and the documentation of the "as built"
application.
Integration models (see 6) are in the form of UML diagrams while profiles (see 7) are XML documents (REC-xml-
20001006).
Base
Application Specification
specifications
Process
Integration
Model
InfoExchange
Integration
Model
Integration model
Resource Integration Model
types
Device CommNetwork Equipment Human Material
Modelling
Integration Integration Integration Integration Integration
language
Model Model Model Model Model
Profile Requirements
AIP
Profile types
Master profile
Resource Profile
template
Generic profile
templates
Technology
specific profile
Process Device CommNetwork Equipment Human Material InfoExchange
templates
Profile Profile Profile Profile Profile Profile
Profile
IAS interface
types
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 15745-1
Première édition
2003-03-01
Systèmes d'automatisation industrielle
et intégration — Cadres d'intégration
d'application pour les systèmes
ouverts —
Partie 1:
Description générale de référence
Industrial automation systems and integration — Open systems
application integration framework —
Part 1: Generic reference description
Numéro de référence
ISO 15745-1:2003(F)
©
ISO 2003
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ISO 15745-1:2003(F)
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Version française parue en 2007
Publié en Suisse
ii © ISO 2003 – Tous droits réservés
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ISO 15745-1:2003(F)
Sommaire Page
Avant-propos. iv
Introduction . v
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions. 2
4 Termes abrégés . 6
4.1 Termes généraux . 6
4.2 Types d’interfaces de SAI . 6
5 Concept de CIA . 7
5.1 Éléments et règles . 7
5.2 Utiliser le CIA pour développer un PIA. 7
5.2.1 Vue d’ensemble. 7
5.2.2 Modèles d’intégration. 8
5.2.3 Profils. 9
6 Types de modèles d’intégration. 9
6.1 Modèle d’intégration de procédé . 9
6.2 Modèle d’intégration pour échange d’information. 9
6.3 Modèle d’intégration de ressource . 10
6.3.1 Généralités . 10
6.3.2 Modèle d’intégration pour dispositif. 10
6.3.3 Modèle d’intégration de réseau de communication. 10
6.3.4 Modèle d’intégration d’équipement . 11
6.3.5 Modèle d’intégration pour être humain . 11
6.3.6 Modèle d’intégration pour matériau. 11
7 Types et gabarits de profils . 12
7.1 Relations entre gabarits de profils. 12
7.2 Gabarit pour profil maître . 13
7.2.1 Structure . 13
7.2.2 Section en-tête . 13
7.2.3 Section principale. 15
7.2.4 Types de données d'en-tête. 15
7.2.5 Types de données définies par l’ISO 15745. 15
7.2.6 Représentation XML . 16
7.3 Canevas de profil générique. 18
7.3.1 PIA . 18
7.3.2 Profil de procédé. 19
7.3.3 Profil d’échange d’information. 20
7.3.4 Profil de ressource . 21
8 Conformité. 27
Annexe A (informative) Terminologie et notation UML . 28
Annexe B (informative) Types d’interface SIA. 30
Bibliographie . 33
© ISO 2003 – Tous droits réservés iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 15745-1:2003(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 15745-1 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 184, Systèmes d'automatisation industrielle et
intégration, sous-comité SC 5, Architecture, communications et structures d'intégration.
L'ISO 15745 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Systèmes d'automatisation
industrielle et intégration — Cadres d'intégration d'application pour les systèmes ouverts:
⎯ Partie 1: Description générale de référence
⎯ Partie 2: Description de référence pour les systèmes de contrôle fondés sur l'ISO 11898
⎯ Partie 3: Description de référence pour les systèmes de contrôle fondés sur la CEI 61158
⎯ Partie 4: Description de référence pour les systèmes de contrôle fondés sur Ethernet
1)
⎯ Partie 5: Description de référence pour les systèmes de contrôle fondés sur HDLC
1) À publier.
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ISO 15745-1:2003(F)
Introduction
Dans la pratique les systèmes d’application sont développés à partir de spécifications d’application (c’est-
à-dire des spécifications qui décrivent les fonctions et les performances qui sont demandées à l’application).
De telles spécifications d’application contiennent habituellement des descriptions textuelles, des dessins, des
diagrammes et des références à d’autres spécifications. Beaucoup d’intégrateurs de systèmes et d’utilisateurs
finals qui opèrent fréquemment dans des secteurs de marchés spécifiques ou bien génèrent des
spécifications d’application multiples et similaires (une pour chaque projet), ou encore génèrent une
spécification d’application maître avec des variantes pour chaque projet.
Le cadre d’intégration d’application (CIA) définit les éléments et les règles qui facilitent
a) l’organisation et la description systématique des exigences pour l’intégration de l’application grâce à des
modèles d’intégration,
b) le développement de spécifications d’interface sous forme de profils d’interopérabilité d’application (PIAs)
qui permettent à la fois la sélection des ressources appropriées et la documentation de l’application
effectivement réalisée.
La Figure 1 décrit la relation entre le CIA (spécifié dans l’ISO 15745), les modèles d’intégration et le PIA
(développé par un développeur de PIA), et un système d’application du monde réel.
La partie gauche de la Figure 1 montre un CIA générique qui est spécifié dans la présente partie de
l’ISO 15745 et qui est étendu dans les parties suivantes pour embrasser des technologies spécifiques.
La partie centrale de la Figure 1 montre le PIA (qui peut contenir un ou plusieurs autres PIA) qui est constitué
d’un profil de procédé, d’un ou de plusieurs profils de ressource et d’un ou de plusieurs profils d’échange
d’information. Les modèles d’intégration appropriés, qui représentent les exigences de l’application, sont
sous-jacents au PIA.
La partie de droite de la Figure 1 montre le système d’application du monde réel qui est constitué
⎯ de ressources (appareils, réseaux de communication, équipement, humains, matériaux),
⎯ de procédés,
⎯ d’échanges d’information.
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ISO 15745-1:2003(F)
Figure 1 — Contexte de l’ISO 15745
Parmi les avantages escomptés, on peut mentionner que
a) les utilisateurs finals peuvent faciliter la spécification et l’acquisition de systèmes ouverts en référençant
des PIA prédéfinis,
b) les intégrateurs de systèmes peuvent réduire le temps nécessaire pour développer une solution basée
sur les systèmes ouverts grâce à des outils génériques basés sur le CIA,
c) les vendeurs de solutions d’automatisation peuvent fournir et développer de nouveaux produits grâce à
des outils génériques basés sur le CIA. Par exemple un vendeur d’automatismes peut démontrer que ses
produits répondent aux exigences de l’application en référençant les profils de ressource d’un PIA.
Les principaux utilisateurs de la présente Norme internationale seront les développeurs de PIA, utilisant un
éventail de plates-formes, de systèmes et de technologies produit dans des domaines d’application tels que
⎯ les systèmes de contrôle de procédé continu,
⎯ les systèmes de contrôle de production par lot,
⎯ les systèmes de contrôle de machine,
⎯ les systèmes de contrôle discontinu,
⎯ les systèmes de diagnostic.
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NORME INTERNATIONALE ISO 15745-1:2003(F)
Systèmes d'automatisation industrielle et intégration — Cadres
d'intégration d'application pour les systèmes ouverts —
Partie 1:
Description générale de référence
1 Domaine d'application
La présente partie de l’ISO 15745 définit un cadre pour l’intégration d’application, un jeu d’éléments et de
règles décrivant des modèles d’intégration et des profils d’interopérabilité d’application.
La présente partie de l’ISO 15745 définit les éléments génériques et les règles pour décrire des modèles
d’intégration et des profils d’interopérabilité d’application, en même temps que les profils de leurs composants,
les profils de procédé, les profils d’échange d’information et les profils de ressource.
NOTE L’ISO 15745-2, l’ISO 15745-3 et l’ISO 15745-4 définissent les éléments et les règles technologiquement
spécifiques pour décrire à la fois des profils de réseau de communication et les aspects relatifs à la communication des
profils d’appareil, basés sur des technologies de bus de terrain particulières, ces parties peuvent être utilisées en
conjonction avec la présente partie de l’ISO 15745, afin de constituer un cadre d’intégration d’application pour une
technologie spécifique de bus de terrain.
La présente partie de l’ISO 15745 se rapporte aux applications d’automatisation industrielle telle que la
fabrication discontinue, l’automatisation de procédé, l’assemblage électronique, la fabrication de semi-
conducteurs, et de la manutention sur de grandes étendues. Elle peut aussi être de mise pour d’autres
applications d’automatisation et de contrôle telles que l’automatisation de service, l’agriculture, les véhicules
tout terrains, l’automatisation médicale et de laboratoire ainsi que les systèmes de transport public.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO/CEI 7498-1:1994, Technologies de l'information — Interconnexion de systèmes ouverts (OSI) — Modèle
de référence de base: Le modèle de base
ISO/CEI 7498-4:1989, Systèmes de traitement de l'information — Interconnexion de systèmes ouverts —
Modèle de référence de base — Partie 4: Cadre général de gestion
CEI 61069-1:1991, Mesure et commande dans les processus industriels — Appréciation des propriétés d'un
système en vue de son évaluation — Partie 1: Considérations générales et méthodologie
REC-xml-20001006, Langage extensible de balisage (XML) 1.0 Deuxième Édition — Recommandation W3C
6 octobre 2000
REC-xmldsig-core-20020212, Signature XML — Recommandation W3C 12 février 2002
REC-xmlschema-1-20010502, Schéma XML — Partie 1: Structures — Recommandation W3C 02 mai 2001
© ISO 2003 – Tous droits réservés 1
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ISO 15745-1:2003(F)
REC-xmlschema-2-20010502, Schéma XML — Partie 2: Types de données — Recommandation W3C
02 mai 2001
UML V1.4, OMG — Spécifications d’un langage unifié de modélisation (Version 1.4, septembre 2001)
3 Termes et définitions
NOTE La terminologie et les notations UML utilisées dans ce document sont décrite dans l’Annexe A.
Pour les besoins du présent document les termes et définitions suivants s’appliquent.
3.1
action
quelque chose qui survient
NOTE Toute action intéressante pour des besoins de modélisation est associée à un objet au moins.
[ISO/CEI 10746-2:1996, définition 8.3]
3.2
acteur
jeu de rôles cohérent que les utilisateurs d’un cas d’utilisation jouent lorsqu’ils interagissent avec ces cas
d’utilisation [UML]
NOTE Un acteur a un rôle pour chaque cas d’utilisation avec lequel il communique.
3.3
agrégation
forme spéciale d’association qui spécifie une relation d’inclusion entre l’agrégat (le tout) et une partie
constituante [UML]
3.4
développeur de PIA
personne (ou personnes) qui utilise(nt) le cadre d’intégration d’application pour développer des modèles
d’intégration et/ou des profils
3.5
association
relation sémantique entre deux (ou plusieurs) dispositifs classifiants qui spécifie des connexions entre leurs
instances [UML]
3.6
spécification de base
document de référence contenant de l’information qui est référencée par un profil
3.7
classe
description d’un jeu d’objets qui partagent les mêmes attributs, opérations, méthodes, relations et
sémantiques [UML]
3.8
dispositif classifiant
mécanisme qui décrit des caractéristiques comportementales et structurales [UML]
NOTE Les dispositifs classifiants incluent les interfaces, les classes, les types de données et les composants.
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3.9
profil de réseau de communication
description des aspects relatifs à l’intégration pour un réseau de communication pris en charge par un
appareil mis en réseau
EXEMPLE Des exemples d’aspects relatifs à l’intégration sont des types d’objets de communication et les relations
opérationnelles qui y sont associées (client serveur, producteur consommateur, etc.), des services et des attributs pour les
types d’objets, des types de données pour les types d’objets et enfin des services et des règles d’encodage utilisés.
3.10
conformité
relation entre deux spécifications A et B, qui est vérifiée lorsque la spécification A génère des exigences qui
sont totalement satisfaites par la spécification B (quand A est conforme à B)
NOTE Adapté de l’ISO/CEI 10746-1:1998, définition 9.2.
3.11
dispositif
entité qui permet le contrôle, la servocommande et/ou la détection et s’interface à d’autres entités de ce type
à l’intérieur d’un système d’automatisation
NOTE Un dispositif ne peut pas tout seul effectuer des fonctions de transformation de matériau, de transport de
matériau ou d’entreposage de matériau (voir 3.15).
3.12
profil de dispositif
description des aspects relatifs à l’intégration d’un dispositif
EXEMPLE Des fonctions fournies, une configuration au travers du réseau, un comportement sur le réseau ou la
communication de données en entrée/sortie sont des exemples d’aspects relatifs à l’intégration.
3.13
élément
constituant atomique d’un modèle [UML]
3.14
entité
toute chose concrète ou abstraite ayant un intérêt
NOTE Adapté de l’ISO/CEI 10746-2:1996, définition 6.1.
3.15
équipement
entité qui est isolée ou s’interface à un système d’automatisation en accomplissant des fonctions de
transformation de matériau, de transport de matériau ou d’entreposage de matériau
EXEMPLE Convoyeur, navire, pompe.
NOTE 1 Un équipement peut contenir des dispositifs (voir. 3.11).
NOTE 2 Un équipement ne peut pas avoir une connexion directe au réseau de communication, seuls des dispositifs
peuvent être connectés directement au réseau de communication.
3.16
profil d’équipement
description des aspects relatifs à l’intégration d’un élément d’équipement
EXEMPLE La vitesse d’un convoyeur, la capacité d’un navire, le débit d’une pompe sont des exemples d’aspects
relatifs à l’intégration.
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3.17
généralisation
relation taxinomique entre un élément plus général et un élément plus spécifique [UML]
NOTE L’élément le plus spécifique est totalement cohérent avec l’élément le plus général et contient des
informations additionnelles. Une instance de l’élément plus spécifique peut être utilisée lorsque l’élément plus général est
autorisé.
3.18
profil pour être humain
description des aspects relatifs à l’intégration d’un être humain
EXEMPLE Le niveau de responsabilité, le niveau de compétence, la disponibilité sont des exemples d’aspects
relatifs à l’intégration.
3.19
information
toute espèce de connaissance échangeable, dans un univers du discours, entre des utilisateurs sur des
choses, des faits, des concepts, etc.
NOTE Adapté de l’ISO/CEI 10746-2:1996, définition 3.2.5.
3.20
instance
entité qui a une identité unique, un jeu d’opérations qui peut lui être appliqué et un état qui mémorise les
effets des opérations [UML]
3.21
interface
jeu nominatif d’opérations qui caractérisent le comportement d’un élément [UML]
3.22
matériau
matière utilisée dans la fabrication du produit
EXEMPLE Des matières premières, des consommables, des catalyseurs.
3.23
profil de matériau
description des propriétés d’intégration du matériau
EXEMPLE Des dimensions, une masse, une densité, une durée de conservation, une température et un taux
d’humidité exigés pour le stockage, une formabilité et une viscosité sont des exemples de propriétés d’intégration.
3.24
message
spécification du transfert d’information d’une instance vers une autre, avec la perspective qu’une activité en
résultera [UML]
3.25
nom
terme qui dans un contexte donné de dénomination renvoie à une entité
NOTE Adapté de l’ISO/CEI 10746-2:1996, définition 12.1.
3.26
objet
entité avec une frontière et une identité parfaitement définies, et qui encapsule un état et un
comportement [UML]
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NOTE Un état est décrit par des attributs et des relations, un comportement est décrit par des opérations, des
méthodes et des opérateurs d’état. Un objet est une instance d’une classe.
3.27
opération
service qui peut être demandé à un objet pour obtenir un comportement [UML]
3.28
profil
jeu d’une ou de plusieurs spécifications de base et/ou sous profils, ainsi que l’identification de classes
choisies, de sous-ensembles conformes, d’options et de paramètres de ces spécifications de base, ou sous
profils, nécessaires à l’accomplissement d’une fonction, d’une activité ou à la mise en œuvre d’une relation
particulière, où cela est applicable
NOTE Adapté de l’ISO/CEI TR 10000-1:1998, définition 3.1.4.
3.29
relation
connexion sémantique entre des éléments de modèles [UML]
EXEMPLE Associations et généralisations.
3.30
ressource
dispositif, réseau de communication, équipement, personne ou matériau utilisés dans un procédé
3.31
état
condition ou situation de la vie d’un objet pendant laquelle il satisfait à une condition, exécute une activité ou
attend un événement [UML]
3.32
système
quelque chose qui présente un intérêt tant dans sa globalité que dans ses parties
NOTE 1 En conséquence, un système peut être référencé en tant qu’entité. Un composant d’un système peut lui-
même être un système et peut, dans ce cas, être appelé un sous-système.
NOTE 2 Adapté de l’ISO/CEI 10746-2:1996, définition 6.5.
3.33
gabarit de
spécification des caractéristiques communes à une collection de , de manière suffisamment détaillée pour
qu’un puisse être instancié grâce à elle
NOTE 1 peut être tout élément ayant un type.
NOTE 2 Adapté de l’ISO/CEI 10746-2:1996, définition 9.11.
3.34
type (d’un )
prédicat caractérisant une collection de
NOTE Adapté de l’ISO/CEI 10746-2:1996, définition 9.7.
3.35
cas d’utilisation
〈classe〉 spécification d’une séquence d’actions, y compris des variantes, qu’un système (ou une autre entité)
peut effectuer et qui interagit avec des acteurs du système [UML]
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3.36
vue
projection d’un modèle, qui est vu d’une certaine perspective ou d’un point de vue intéressant et omet des
entités qui n’ont pas de rapport avec cette perspective [UML]
4 Termes abrégés
4.1 Termes généraux
CIA Cadre d’intégration pour applications
PIA Profil d’interopérabilité pour application
ASCII Code standard américain pour l’échange d’information
CORBA Architecture objet commune pour agent de requête
DCOM Modèle objet pour composant réparti
FDA Food and Drug Administration
HCI Interface homme machine
SAI Systèmes d’automatisation industrielle
OSI Interconnexion de systèmes ouverts
UML Langage unifié de modélisation
XML Langage extensible de balisage
4.2 Types d’interfaces de SAI
NOTE Voir Annexe B pour plus de détails sur les types d’interfaces de SAI.
API Interface de programme d’application
CMI Interface de gestion d’application
CSI Interface de services de communication
ESI Interface de support d’ingénierie
FSI Interface de services d’installation
HCI Interface homme machine
ISI Interface de services d’information
MTI Interface de transport de matériau
SEI Interface environnementale et de sécurité
USI Interface de services d’appui
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ISO 15745-1:2003(F)
5 Concept de CIA
5.1 Éléments et règles
Le CIA spécifie des éléments et des règles. Le développeur de PIA utilise ces éléments et applique ces règles
afin de développer les modèles d’intégration et les profils nécessaires à une application.
Les éléments de CIA définis dans l’ISO 15745 sont:
a) la structure de gabarit pour profil maître et l’en-tête définis en 7.2;
b) le gabarit de profil générique défini en 7.3;
c) les gabarits pour profil technologiquement spécifique définis dans l’ISO 15745-2, dans l’ISO 15745-3 et
dans l’ISO 15745-4;
d) les interfaces de SSAI définis dans l’Annexe B.
Le développeur de PIA utilisera aussi des éléments développés indépendamment de l’ISO 15745, par
exemple des spécifications de base qu’il aurait identifiées.
Les règles du CIA contraignent le développeur de PIA par rapport à
⎯ la création de modèles d’intégration (voir Article 6),
⎯ le développement de profils (voir Article 7), y compris l’utilisation du gabarit de profil maître (voir 7.2),
l’utilisation de gabarit de profil générique (voir 7.3), et le développement de profils technologiquement
spécifiques (voir l’ISO 15745-2, l’ISO 15745-3 et l’ISO 15745-4),
⎯ le langage d’échange de profil (voir 7.2.6).
5.2 Utiliser le CIA pour développer un PIA
5.2.1 Vue d’ensemble
Dans la pratique les systèmes d’application sont développés à partir de spécifications d’application
(c’est-à-dire des spécifications qui décrivent les fonctionnalités et les performances demandées à
l’application). Habituellement, de telles spécifications contiennent des descriptions textuelles, des dessins,
des diagrammes et des références à d’autres spécifications. De nombreux intégrateurs de systèmes et
d'utilisateurs finals qui opèrent fréquemment dans des secteurs spécifiques de marché génèrent des
spécifications d’application multiples et similaires (une pour chaque projet) ou alors génèrent une spécification
d’application maître avec des variantes pour chaque projet.
Le CIA se focalise sur les aspects d’intégration d’un système d’application et fournit des éléments et des
règles pour le développement de modèles d’intégration et de profils, qui ont pour fondement le procédé,
l’échange d’information et les vues ressources de l’application (voir Figure 2). Les modèles d’intégration
décrivent les exigences de l’application, les profils, eux, sont des spécifications d’interfaces qui permettent à
la fois
...
Questions, Comments and Discussion
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