Table des matières. Introduction. Stage : Kuka Étudiant : Paul Chavent Période : du 16 au 18 juin 2003 Thème : Étude du système client/serveur OPC.

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1 Stage : Kuka Étudiant : Paul Chavent Période : du 16 au 18 juin 2003 Thème : Étude du système client/serveur OPC. Pour la réalisation d'une interface au robot Kuka, OPC semble être la solution la plus adaptée. En effet elle permettra de dialoguer avec le robot avec des programmes écrit en c(par exemple) et cela via le réseau tcp/ip de l'école. Ce document sert à décrire OPC afin de se familiariser avec son fonctionnement de base. Table des matières Introduction...2 OPC (Object Linking and Embedding - for Process Control)...2 les interfaces...3 L implémentation...4 La spécification OPC Data Acces...5 L'objet Serveur...5 L'objet groupe...5 L'objet item...6 Conclusion...7 De quoi avons-nous besoins pour mettre en oeuvre cette solution?...7 Alors comment faire?...7 Glossaire...8 Reférences...9 Documentation...9 Opc en général...9 Glossaire...9 Exemples...9 Contacts :...9 Introduction Pour faire communiquer deux applications à travers un réseau, nous avons à notre disposition les middleware. Les middleware sont des produits qui servent de joint entre deux applications. 1 / 9

2 Les deux grands standards qui s'offrent à nous sont CORBA et DCOM. Ces modèles séparent l'interface d'un objet de sa mise en oeuvre en utilisant un Language de Définition d'interface (IDL). L'IDL fournit une représentation standardisée d'un objet, de ses méthodes et de ses attributs, ce qui nous laisse indépendant de la plate-forme ou du langage d'implémentation. En utilisant IDL, CORBA et DCOM rendent la programmation distribuée simple, permettant aux développeurs d'utiliser n'importe quel objet éloigné comme si il était local pour l'utilisateur. OPC (Object Linking and Embedding - for Process Control) OPC est basé sur la technologie COM/DCOM* de Microsoft. Les spécifications OPC décrivent les objets COM et leurs interfaces*. Ces interfaces regroupent des méthodes et des évènements utilisés dans le dialogue entre clients et serveurs OPC. Un client OPC peut se connecter à n'importe quel serveur implémentant ces interfaces. 2 / 9

3 les interfaces Les interfaces sont décrites par : la spécification Commune à tous les serveurs "Common spec" la spécification "OPC Data Access (DA) a 2.0" (détaillé dans la section IV.) la spécification "OPC Alarm & Event (AE) a" la spécification "OPC Standart Access to historical data (HDA) " la spécification "OPC Batch 1.0" Chaque interface peut être de deux types : les interfaces obligatoires (interfaces "custom"): Un client communique avec un serveur en appelant au moins les fonctions des interfaces obligatoires. Les développeurs de serveurs OPC doivent implémenter toutes les fonctionnalités des interfaces obligatoires dans leur serveur. les interfaces optionnelles (interfaces "automation"): les développeurs de serveur OPC peuvent, s'ils le souhaitent, implémenter les interfaces optionnelles. Quand une interface optionnelle est implémentée, toutes les fonctions qu'elle contient doivent être implémentées, même si la fonction retourne simplement E_NOTIMPL. Le client doit être développé de sorte à ne pas utiliser les interfaces optionnelles qui n'existent pas. Ces interfaces, dans la plupart des cas, sont "Wrappés" par un composant DLL. C'est à dire qu'une DLL assure la conversion des appels Automations vers des appels Custom. la Fondation OPC fournit à ses membres les sources de cette DLL qui peut être utilisée pour le support des interfaces Automations. OpcClient (vb apps) Interface automation warpper Opc interface: OpcClient (c++ apps) Interface custom opccommon opcsecurity [opcda] [...] 3 / 9

4 L implémentation Les serveurs OPC peuvent être implémentés sous deux formes : les serveurs OPC In-Process (DLL) : ces serveurs partagent l'espace d'adressage de l'application hôte. Ils ne peuvent donc être que des serveurs locaux. Ces serveurs sont les plus performants. Les serveurs OPC Out-Process (EXE) : ces serveurs peuvent être locaux ou distants. Les serveurs OPC sont créés généralement en C++, bien qu'il soit, a priori, possible de créer un serveur dans n'importe quel langage. COM fournis un accès transparent aux serveurs locaux ou distant à travers des objets proxy et stub. Les serveurs ont un code qui décrit : les périphériques et les données auxquels ils accèdent le nom des données le fonctionnement de l'accès aux ressources (physiques) par le serveur. 4 / 9

5 La spécification OPC Data Acces Un serveur Opc gère différents objets : le serveur le groupe l'item Serveur Groupe items valeur qualité données physiques L'objet Serveur Il contient des groupes OPC. Il permet de créer un groupe, de supprimer un groupe, d'obtenir le nom d'un groupe et d'énumérer les groupes. L'objet groupe Il contient et organise (de manière logique) les items (indirectement, les données) Le groupe permet au serveur d'exposer sa base à plat ou de façon hiérarchique. Groupe hierarchique groupe Item 10 groupe Item 20 Groupe flat Item 0 Item 1n Item 2n Item 00 Item 0n Item n Il y a deux types de groupes: public pour partager les données à plusieurs client local pour un client local. 5 / 9

6 L'objet item Il représente la connexion entre les sources de données physiques et le serveur. Les items ne sont pas accessibles aux client : il n'ont pas d'interface externe. Les clients y accèdent par le Groupe qui le contient. Chaque item est associé à une valeur, une qualité et un timestamp. Les items ne sont pas la source de données, ce sont juste des connections vers elles (un pointeur). Ces sources peuvent être des bases de données, des cartes ADD-IN, etc. Les items sont identifiés par leur "nom". Ces noms sont accessibles au travers de l'interface "Browse" (voir "Common spec") de l'objet groupe. /* information à confirmer Si le serveur est un superviseur les items correspondent aux tags. Si le serveur est un Automate les items correspondent aux registres (DB). L'appellation attribuée aux items est alors propre à chaque type de serveur OPC. */ 6 / 9

7 Conclusion De quoi avons-nous besoins pour mettre en oeuvre cette solution? un serveur opc : qui nous est vendu par Kuka que nous réalisons. Pour cela nous aurons aussi besoin d'une description de comment se fait l'accès aux données de Kuka. un client opc que nous réalisons. Alors comment faire? Il existe actuellement un opcserveur concut par Kuka. Mais comme il ne sortira qu'en 2004 il faudrait envisager de construire notre propre serveur/client opc. Ceci nécessiterait de connaître l'interface des commandes du robot. Alors je pense que, à avoir ces informations, il serait plus intéressant d'établir notre propre système client/serveur sans tenir compte des spécifications d'interface opc puisque nous n'avons pas besoin de pouvoir s'inter-connecter à n'importe quel système opc. Sinon utiliser le serveur opc ProConOs (voir opc_proconos.pdf dans le répertoir de la doc du projet Kuka). 7 / 9

8 Glossaire Process Control (commande de processus) est le contrôle automatique d'un processus, dans lequel un système informatique est utilisé pour régler les opérations répétitives ou les processus. COM (Component Object Model) est une architecture logicielle qui permet à des applications d'être construites à partir de composants binaires. COM est l'architecture fondamentale qui forme la base pour des services de plus haut niveau de logiciel, comme ceux fournis par OLE. Les services OLE présentent de multiples aspect des fonctionnalité généralement nécessaire au système, y compris les documents composés, des commandes customisées, de scripts interapplication, du transfert de données, et d'autres interactions de logiciel. DCOM (Distributed Component Object Model) est un protocole qui permet à des composants logiciel de communiquer directement au-dessus de la couche réseau d'une façon fiable, sécurisée, et efficace. Précédemment appelé "network OLE," DCOM est conçu pour l'usage à travers des transports multiples de réseau, y compris l'internet (HTTP). DCOM est basé sur les spéc. du Open Software Foundation's DCE-RPC et fonctionne avec des applets Java ainsi que des composants d'activex grâce à leur utilisation du modèle composant d'objet (COM). COM/DCOM est une spécification indépendante du matériel et du système d'exploitation. Les contrôles ActiveX comptent parmi les composants utilisés par la technologie COM pour fournir l'interoperabilité avec les autres types de composants et services COM. Les contrôles ActiveX sont la troisième version des contrôles OLE (ocx), fournissant des améliorations spécialement conçues pour faciliter la distribution des composants sur des réseaux et pour fournir l'intégration de commandes dans des navigateurs du Web. SCADA (Supervisor Control And Data Acquisition) est une catégorie d'application pour le "process control", la récupération de données en temps réel en vue de contrôler l'équipement et les conditions. Les systèmes SCADA incluent des composants logiciels et le matériels. Le matériel récupère et fournis les données dans un ordinateur qui a le logiciel SCADA installé. L'ordinateur traite alors ces données et les présente instantanément. SCADA enregistre aussi tous les évènements dans un fichier de log sur un disque dur ou les envoie vers une imprimante. 8 / 9

9 SCADA avertit quand les conditions deviennent dangereuses en sonnant des alarmes. HMI (Human-machine interface ) est une interface entre l'utilisateur et le système matériel (électro-acoustique, électro-optique, etc.) et une section logique traitant des opérations fonctionnelles à état. PLC (Programmable Logical Controller) est un dispositif contrôlant divers processus d'atelier de production. Reférences Documentation Opc en général Glossaire (ole, class, class factory, object class, stub, proxy, in-process, (M)IDL, etc.) Exemples (implémentation d'un serveur, exemple de client, respectant les spec's 1 de Opc) Contacts : 9 / 9

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