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

Status
Published
Publication Date
10-Mar-2003
Current Stage
9093 - International Standard confirmed
Start Date
24-Mar-2021
Completion Date
13-Dec-2025

Relations

Effective Date
06-Jun-2022
Effective Date
15-Apr-2008

Overview

ISO 15745-1:2003 defines a generic application integration framework (AIF) for industrial automation systems. It specifies the elements and rules for describing integration models and application interoperability profiles (AIPs). Part 1 provides the generic reference description that underpins technology‑specific extensions in Parts 2–4, enabling consistent documentation of process, information‑exchange and resource requirements across open systems.

Key topics

  • Application Integration Framework (AIF) - generic elements and rules to represent application integration requirements.
  • Integration models - structured representations of application requirements, including:
    • Process integration model
    • Information exchange integration model
    • Resource integration model (devices, communication networks, equipment, human, material)
  • Profiles - AIPs and component profiles that describe required interfaces and resource capabilities:
    • Process profiles
    • Information exchange profiles
    • Resource profiles
  • Profile templates - master profile template structure (header/body), XML representation and ISO‑defined data types to support machine-readable profiles.
  • Modelling & representation - use of UML for diagrams and definitions; normative references to XML and XML Schema for digital profile exchange.
  • Compliance & rules - guidance for developing AIPs and assessing compliance of implementations to profile requirements.

Practical applications

ISO 15745-1:2003 is applicable to a wide range of industrial automation and control scenarios where interoperable, open‑system integration is required:

  • Discrete manufacturing, process automation, electronics assembly, semiconductor fabrication, wide‑area material handling
  • Other domains where automation and control integration matters: utilities, agriculture, off‑road vehicles, medical and laboratory automation, public transport

Practical uses:

  • AIP developers create reusable, consistent interface specifications to select resources and document “as‑built” systems.
  • System integrators speed solution development by reusing AIF‑based tools and pre‑defined profiles.
  • Automation vendors demonstrate product interoperability and compliance by referencing resource profiles.
  • End users and procurement teams reference AIPs to specify and procure open systems with predictable interoperability.

Related standards

  • ISO 15745 Parts 2–4: technology‑specific extensions (ISO 11898‑based, IEC 61158‑based and Ethernet‑based control systems)
  • Normative references embedded in the standard: ISO/IEC OSI basic model, UML, XML and XML Schema, and IEC/ISO assessment guidelines.

ISO 15745-1:2003 supports consistent, vendor‑neutral integration modelling and machine‑readable profiles - key for scalable, interoperable automation systems and more efficient system lifecycle management.

Standard

ISO 15745-1:2003 - Industrial automation systems and integration -- Open systems application integration framework

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ISO 15745-1:2003 - Systemes d'automatisation industrielle et intégration -- Cadres d'intégration d'application pour les systemes ouverts

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Frequently Asked Questions

ISO 15745-1:2003 is a standard published by the International Organization for Standardization (ISO). Its full title is "Industrial automation systems and integration - Open systems application integration framework - Part 1: Generic reference description". This standard covers: 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.

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.

ISO 15745-1:2003 is classified under the following ICS (International Classification for Standards) categories: 25.040.40 - Industrial process measurement and control. The ICS classification helps identify the subject area and facilitates finding related standards.

ISO 15745-1:2003 has the following relationships with other standards: It is inter standard links to ISO 15745-1:2003/Amd 1:2007; is excused to ISO 15745-1:2003/Amd 1:2007. Understanding these relationships helps ensure you are using the most current and applicable version of the standard.

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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 2003
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Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2003 — All rights reserved

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
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

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
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.
vi © ISO 2003 – All rights reserved

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.
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
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)
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

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]
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

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
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

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
Profile exchange
language
Profiles of Existing Resources
Base
Device CommNetwork Equipment Human Material
specifications
Specification Specification Specification Specification Specification
Resource Specifications
Key
indicates order in which activities are performed
indicates information flow
Figure 2 – Profile development using ISO 15745
5.2.2 Integration models
The three integration models (process, information exchange, and resource) are developed by the AIP developer
and are a formal representation of the integration requirements contained in the application specification. Each
ISO 15745 Elements and Rules
particular application can have its own application specification, but the AIP developer may choose whether an
integration model is specific to an individual application or applies to a group of similar applications.
Each integration model consists of classes of collaborating objects. Relationships (associative, hierarchical)
between these abstractions provide an overall representation of the application requirements. Each integration
model is developed using a set of visual representations (i.e. UML diagrams as described in Annex A) of the
classes and objects and their static and dynamic relationships.
The process integration model describes the control, material and information flows within the application, and
determines many of the requirements for both the resources and the information to be exchanged.
The information exchange integration model describes the information that is exchanged among the resources.
The resource integration model describes the resources involved in the process being modelled and the interfaces
among them. Separate integration models focus on each resource type (device, communication network,
equipment, human and material).
5.2.3 Profiles
The integration models identify the interfaces necessary to support the application requirements - a profile is a
precise representation of a particular such interface. Profiles can be concise by referencing selected options
identified in the base specifications, thus avoiding the need to repeat the full text contained in the base
specifications. Profiles are XML documents that are developed using profile templates (see 7.1) that are XML
schemas (REC-xmlschema-1-20010502 and REC-xmlschema-2-20010502) (see 7.2.6).
An AIP is a single specification referencing a group of profiles (process profile, information exchange profile(s),
resource profile(s), and sometimes other AIPs) that reference parts of base specifications (which may themselves
be profiles).
The process profile is a record of the "as built" status of the process specified by the process integration model – it
contains the "as built" information and/or references to base specifications that contain the "as built" information.
Similarly, the information exchange profile is a record of the "as built" status of the information exchange specified
by the information exchange integration model - it contains the "as built" information and/or references to base
specifications that contain the "as built" information.
Resource profiles (device, communication network, equipment, human and material) representing the requirements
for the interfaces between the resources can be derived from the resource integration model (this is indicated by
"Profile Requirements" in Figure 2). Resource profiles for existing resources are developed from the corresponding
resource specifications (this is indicated by "Profile of Existing Resources" in Figure 2). Comparison of these two
resource profiles (both in XML format) enables the AIP developer to match a particular resource to the application
integration requirements.
6 Integration model types
6.1 Process integration model
The process integration model describes the control, material and information flows within the application, and
describes the functions, steps, and activities involved in setting up and operating the application.
The AIP developer shall create the process integration model using the UML (see Annex A) – typical UML
diagrams used are the use case diagram (showing the actors, use cases, and the application system boundary),
activity diagrams (showing the flow of the process), class diagrams (showing the classes that exist and the
relationships between them), and sequence diagrams (showing the process interactions arranged in time
sequence).
8 © ISO 2003 – All rights reserved

6.2 Information exchange integration model
The information exchange integration model describes the information that is exchanged among the resources
involved in the process being modelled.
This information exchanged typically includes the following:
 process information (such as recipes, geometric data, schedules, or other process parameters needed to
perform the application);
 status information (such as faults, equipment status reports, alerts, and quality information);
 control information (such as commands and requests for service) identifying the source, destination, and type
of information.
The AIP developer shall create the information exchange integration model using the UML (see Annex A) – typical
UML diagrams used are class diagrams (showing the classes that exist and the relationships between them),
collaboration diagrams (showing the information exchanged between the various objects), and sequence diagrams
(showing the information exchanges arranged in time sequence).
6.3 Resource integration model
6.3.1 General
The resource integration model describes the devices, communication network, equipment, humans, and material
involved in the process being modelled. The resource integration model also identifies the main interfaces between
these resources that enable them to inter-operate and to provide the necessary functions and services to support
the automation and control of the process.
The AIP developer shall create the resource integration model using the UML (see Annex A) – typical UML
diagrams used are class diagrams (showing the classes that exist and the relationships between them),
collaboration diagrams (showing the interactions between the various resources), and deployment diagrams
(showing the hardware configuration of both the devices and the equipment, the software objects that reside on
each piece of hardware, and the humans that interact with the hardware and software).
The resource integration model can be further detailed using integration models to describe each type of resource.
The interfaces denoted in each integration model will determine the profile associated with each model.
6.3.2 Device integration model
The device integration model describes the properties of the device that are necessary to support the application
requirements defined in the process integration model and the information exchange integration model e.g.:
 function(s) performed by the device;
 input and output data exchanged with the device;
 configuration parameters and runtime variables stored by the device.
The AIP developer shall create the device integration model using the UML (see Annex A) – typical UML diagrams
used are class diagrams (showing the classes that exist and the relationships between them).
6.3.3 Communication network integration model
The communication network integration model describes the properties of the communication network that are
necessary to support the application requirements defined in the process integration model and the information
exchange integration model e.g.:
 topology, transmission media, number of nodes;
 transaction types;
 data throughput.
The AIP developer shall create the communication network integration model using the UML (see Annex A) –
typical UML diagrams used are class diagrams (showing the classes that exist and the relationships between
them), and collaboration diagrams (showing the transactions between the objects).
6.3.4 Equipment integration model
The equipment integration model describes the properties of the equipment that are necessary to support the
application requirements defined in the process integration model and the information exchange integration model
e.g.:
 conveyor speed;
 vessel capacity;
 pump delivery rate.
The AIP developer shall create the equipment integration model using the UML (see Annex A) – typical UML
diagrams used are class diagrams (showing the classes that exist and the relationships between them), and
deployment diagrams (showing the hardware configuration of the equipment).
6.3.5 Human integration model
The human integration model describes the properties of the personnel that are necessary to support the
application requirements defined in the process integration model and the information exchange integration model
e.g.:
 level of responsibility;
 level of competency;
 availability.
The AIP developer shall create the human integration model using the UML (see Annex A) – typical UML diagrams
used are class diagrams (showing the human classes that exist and the relationships between them), collaboration
diagrams (showing the interactions between the humans and other objects), and sequence diagrams (showing the
human interactions arranged in time sequence).
6.3.6 Material integration model
The material integration model describes the properties of the material that are necessary to support the application
requirements defined in the process integration model and the information exchange integration model e.g.:
 physical properties (dimensions, mass, density, etc.);
 storage properties (shelf life, required storage temperature and humidity, etc.);
 processing properties (hardness, formability, viscosity, etc.).
The AIP developer shall create the material integration model using the UML (see Annex A) – typical UML
diagrams used are class diagrams (showing the material classes that exist and the relationships between them),
collaboration diagrams (showing the interactions between the material and other objects), and sequence diagrams
(showing the material interactions arranged in time sequence).
10 © ISO 2003 – All rights reserved

7 Profile templates and types
7.1 Profile template relationships
All generic profile templates are sub-classes of the master profile template and inherit all properties of the master
profile template (see Figure 3).
MasterProfileTemplate
GenericAIPTemplate GenericDeviceProfileTemplate
GenericProcessProfileTemplate GenericCommNetworkProfileTemplate
GenericResourceProfileTemplate GenericEquipmentProfileTemplate
GenericInformationExchangeProfileTemplate GenericHumanProfileTemplate
GenericMaterialProfileTemplate

Figure 3 – Master / generic profile template class diagram
Parts 2, 3 and 4 of ISO 15745 define technology specific communication network profile templates and
communication related aspects of device profile templates that are based upon particular fieldbus technologies.
These technology specific profile templates inherit the structure of the generic communication network profile
template defined in 7.3.4.3 and the structure of the generic device profile template defined in 7.3.4.2 respectively
(see Figure 4).
Generic Generic
DeviceProfileTemplate CommNetworkProfileTemplate
TechnologySpecific TechnologySpecific
DeviceProfileTemplate CommNetworkProfileTemplate

Figure 4 – Generic / technology specific profile template class diagram
Depending on their needs, AIP developers may:
 create their own profile templates (belonging to one of the generic profile template classes shown in Figure 3);
 create their own profile templates (belonging to one of the technology specific profile template classes shown
in Figure 4 and defined in parts 2, 3 and 4 of ISO 15745);
 use existing profile templates that have already been created by other AIP developers (and which belong to
one of the generic profile template classes shown in Figure 3);
 use existing profile templates that have already been created by other AIP developers (and which belong to
one of the technology specific profile template classes shown in Figure 4 and defined in parts 2, 3 and 4 of ISO
15745).
When creating profile templates, AIP developers may add information to that inherited from the relevant generic or
technology specific profile template, but may not modify or delete such information. AIP developers create profiles
by adding profile specific information to the profile templates.
7.2 Master profile template
7.2.1 Structure
The master profile template consists of a header section and a body section (see Figure 5).
MasterProfileTemplate
HeaderSection BodySection
Figure 5 – Master profile template class diagram
7.2.2 Header section
The header section contains the attributes specified in Table 1. The attribute values shall be assigned by the AIP
developer when constructing the profiles using the profile templates that have been derived from the master profile
template.
Table 1 — Master profile template header attributes
Attribute Description
ProfileIdentification Profile identification.
XML data type : string
EXAMPLE : ABC-123-XX
ProfileRevision Revision of the profile.
XML data type : string
EXAMPLE : 2.34
ProfileName Descriptive name of the profile.
XML data type : string
EXAMPLE : AIP Material Handling
ProfileSource Identification of the AIP developer.
XML data type : string
EXAMPLE : Profiles'R'Us
12 © ISO 2003 – All rights reserved

ProfileClassID Identification of the profile class.
XML data type : ProfileClassID_DataType (based on "string") – see 7.2.4.
Valid profiles classes are:
AIP
Process
InformationExchange
Resource
Device
CommunicationNetwork
Equipment
Human
Material
EXAMPLE : AIP
ProfileDate The release date of this revision of the profile in CCYY-MM-DD format.
This field is optional.
XML data type : date
EXAMPLE : 2002-10-25
AdditionalInformation Location of diagrams / additional information for the profile.
This field is optional.
XML data type : anyURI
EXAMPLE : http://www.profilesrus.net
ISO15745Reference Identifies the part of ISO 15745 (see ISO15745Part), together with its edition (see ISO15745Edition)
and the profile technology (see ProfileTechnology).
XML data type : ISO15745Reference_DataType – see 7.2.4.
Multiple references are allowed e.g. for a dev
...


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 2003
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E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Version française parue en 2007
Publié en Suisse
ii © ISO 2003 – Tous droits réservés

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

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.
iv © ISO 2003 – Tous droits réservés

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.
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.
vi © ISO 2003 – Tous droits réservés

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
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.
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]
4 © ISO 2003 – Tous droits réservés

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]
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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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 la sélection de ressources appropriées et la documentation de l’application effectivement réalisée.
Les modèles d’intégration (voir Article 6) se présentent sous forme de diagrammes UML, alors que les profils
(voir Article 7) sont des documents XML (REC-xml-20001006).
Légende
indique l'ordre dans lequel les activités sont accomplies

indique un flux d'information
Figure 2 — Développement de profil grâce à l’ISO 15745
5.2.2 Modèles d’intégration
Les trois modèles d’intégration (procédé, échange d’information et ressource) sont développés par le
développeur de PIA et sont une description formelle des exigences d’intégration contenues dans la
spécification d’application. Chaque application particulière peut avoir sa propre spécification d’application,
mais le développeur de PIA peut décider si un modèle d’intégration est spécifique à une application
individuelle ou s’applique à un groupe d’applications similaires.
Chaque modèle d’intégration est constitué de classes d’objets collaborants. Les relations (associatives,
hiérarchiques) entre ces abstractions fournissent une description globale des exigences d’une application.
Chaque modèle d’intégration est développé grâce à un jeu de représentations visuelles (c’est-à-dire des
diagrammes UML tels que ceux décrits dans l’Annexe A) des classes et des objets, ainsi que de leurs
relations statiques et dynamiques.
Le modèle d’intégration de procédé décrit le contrôle, les flux matériels et informationnels à l’intérieur d’une
application et il détermine nombre d’exigences relatives à la fois aux ressources et aux informations à
échanger.
Le modèle d’intégration pour l’échange d’information décrit l’information échangée entre les ressources.
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Le modèle d’intégration de ressource décrit les ressources impliquées dans le procédé à modéliser et les
interfaces entre elles. Des modèles d’intégration séparés se concentrent sur chaque type de ressource
(appareil, réseau de communication, équipement, personnel et matériau).
5.2.3 Profils
Les modèles d’intégration identifient les interfaces nécessaires pour satisfaire aux exigences de l’application;
un profil est une description précise d’un tel interface particulier. Des profils peuvent être condensés par le
référencement d’options sélectionnées, elles-mêmes identifiées dans les spécifications de base. Cela évite de
répéter la totalité du texte contenu dans les spécifications de base. Les profils sont des documents XML qui
sont développés sur la base de gabarits de profils (voir 7.1) qui sont eux-mêmes des schémas XML
(REC-xmlschema-1-20010502 et REC-xmlschema-2-20010502) (voir 7.2.6).
Un PIA est une spécification unique référençant un groupe de profils (profil de procédé, profil(s) d’échange
d’information, profil(s) de ressource et parfois d’autres PIA) qui référencent des parties de spécifications de
base (qui elles-mêmes peuvent être des profils).
Le profil de procédé est un enregistrement du statut effectif du procédé spécifié par le modèle d’intégration de
procédé, il contient l’information réelle et/ou des références aux spécifications de base qui contiennent cette
information réelle.
De la même manière, le profil d’échange d’information est l’enregistrement du statut effectif de l’échange
d’information spécifié par le modèle d’intégration pour échange d’information, il contient l’information réelle
et/ou la référence à des spécifications de base qui contiennent cette information réelle.
Des profils de ressources (dispositifs, réseaux de communication, équipement, personnel et matériau)
décrivant les exigences pour les interfaces entre les ressources, peuvent être déduits des modèles
d’intégration pour les ressources (cela est signalé par «exigences de profil» à la Figure 2). Des profils de
ressource pour des ressources existantes sont développés à partir des spécifications de ressource
correspondantes (cela est signalé par «profil de ressources existantes» dans la Figure 2). Des comparaisons
entre ces deux profils de ressource (tout les deux au format XML) permettent au développeur de PIA
d’apparier une ressource particulière aux exigences d’intégration d’application.
6 Types de modèles d’intégration
6.1 Modèle d’intégration de procédé
Le modèle d’intégration de procédé décrit le contrôle, les flux matériels et informationnels à l’intérieur d’une
application et il décrit les fonctions, les étapes et les activités concernées par la mise en place d’une
application et son fonctionnement.
Le développeur de PIA doit créer le modèle d’intégration de procédé grâce à UML (voir Annexe A),
habituellement les diagrammes UML utilisés sont le diagramme de cas d’utilisation (montrant les acteurs, les
cas d’utilisation et les limites du système applicatif), des diagrammes d’activité (montrant le flux du procédé),
des diagrammes de classe (montrant les classes qui existent et les relations entre elles), et les diagrammes
de séquence (montrant les interactions de procédé arrangées par séquence de temps.
6.2 Modèle d’intégration pour échange d’information
Le modèle d’intégration pour échange d’information décrit l’information échangée entre les ressources
impliquées dans le procédé à modéliser.
Cette information échangée inclut habituellement ce qui suit:
⎯ l’information de procédé (telle que des recettes, des données géométriques, des plannings ou d’autres
paramètres de procédé nécessaires pour exécuter l’application);
⎯ l’information d’état (telle que des défaillances, des rapports d’état sur les équipements, de l’informations
d’alerte et de l’information relative à la qualité);
⎯ l’information de contrôle (telle que des commandes et des demandes de service) identifiant la source, la
destination et le type d’information.
Le développeur de PIA doit créer le modèle d’intégration pour l’échange d’information grâce à UML (voir
Annexe A), habituellement les diagrammes UML utilisés sont des diagrammes de classe (montrant les
classes qui existent et les relations entre elles), des diagrammes de collaboration (montrant l’information
échangée entre les différents objets), et des diagrammes de séquence (montrant les échanges d’information
arrangés par séquence de temps).
6.3 Modèle d’intégration de ressource
6.3.1 Généralités
Le modèle d’intégration de ressource décrit les dispositifs, le réseau de communication, l’équipement, les
personnes et le matériau impliqués dans le procédé à modéliser. Le modèle d’intégration pour ressource
identifie également les principaux interfaces entre ces ressources, ce qui leur permet d’interopérer et de
fournir les fonctions et services nécessaires au support de l’automatisation et du contrôle du procédé.
Le développeur de PIA doit créer le modèle d’intégration pour ressource grâce à UML (voir Annexe A), les
diagrammes UML utilisés habituellement sont des diagrammes de classe (montrant les classes qui existent et
les relations entre elles), des diagrammes de collaboration (montrant les interactions entre les différentes
ressources) et des diagrammes de déploiement (montrant à la fois la configuration matérielle des appareils et
celle des équipements, les objets logiciels qui résident dans chaque partie du matériel, et les personnes qui
interagissent avec le matériel et le logiciel).
Le modèle d’intégration de ressource peut être détaillé davantage grâce à des modèles d’intégration, afin de
décrire chaque type de ressource. Les interfaces indiqués dans chaque modèle d’intégration détermineront le
profil associé à chaque modèle.
6.3.2 Modèle d’intégration pour dispositif
Le modèle d’intégration pour dispositif décrit les propriétés du dispositif nécessaires pour satisfaire aux
exigences de l’application, définies dans le modèle d’intégration du procédé et le modèle d’intégration pour
échange d’information, par exemple
⎯ la (les) fonction(s) exécutée(s) par le dispositif,
⎯ les données échangées avec le dispositif en entrée et en sortie,
⎯ les paramètres de configuration et les variables d’exécution enregistrées dans le dispositif.
Le développeur de PIA doit créer le modèle d’intégration pour appareil grâce à UML (voir Annexe A); les
diagrammes UML habituellement utilisés sont des diagrammes de classe (montrant les classes qui existent et
les relations entre elles).
6.3.3 Modèle d’intégration de réseau de communication
Le modèle d’intégration de réseau de communication décrit les propriétés du réseau de communication
nécessaires pour satisfaire aux exigences définies dans le modèle d’intégration de procédé et dans le modèle
d’intégration pour l’échange d’information, par exemple
⎯ une topologie, un moyen de transmission, un nombre de nœuds,
⎯ des types de transaction,
⎯ un débit de données.
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Le développeur de PIA doit créer le modèle d’intégration pour réseau de communication grâce à UML
(voir Annexe A), les diagrammes UML utilisés habituellement sont des diagrammes de classe (montrant les
classes qui existent et les relations entre elles) et des diagrammes de collaboration (montrant les transactions
entre les objets).
6.3.4 Modèle d’intégration d’équipement
Le modèle d’intégration d’équipement décrit les propriétés de l’équipement qui sont nécessaires pour
satisfaire aux exigences de l’application telles que définies dans le modèle d’intégration du procédé et dans le
modèle d’intégration pour échange d’information, par exemple
⎯ la vitesse d’un convoyeur,
⎯ la capacité d’un navire,
⎯ le débit d’une pompe.
Le développeur de PIA doit créer le modèle d’intégration pour équipement grâce à UML (voir Annexe A), les
diagrammes UML utilisés habituellement sont des diagrammes de classe (montrant les classes qui existent et
les relations entre elles) et des diagrammes de déploiement (montrant la configuration matérielle de
l’équipement).
6.3.5 Modèle d’intégration pour être humain
Le modèle d’intégration pour être humain décrit les propriétés du personnel qui sont nécessaires à la
satisfaction des exigences de l’application telles que définies dans le modèle d’intégration de procédé et dans
le modèle d’intégration pour échange d’information, par exemple
⎯ le niveau de responsabilité,
⎯ le niveau de compétence,
⎯ la disponibilité.
Le développeur de PIA doit créer le modèle d’intégration pour être humain grâce à UML (voir Annexe A), les
diagrammes UML habituellement utilisés sont des diagrammes de classe (montrant les classes d’être humain
qui existent et les relations entre elles) et des diagrammes de déploiement (montrant la configuration
matérielle de l’équipement), des diagrammes de collaboration (montrant les interactions entre les êtres
humains et d’autres objets) et des diagrammes de séquences (montrant les interactions humaines arrangées
par séquences de temps).
6.3.6 Modèle d’intégration pour matériau
Le modèle d’intégration pour matériau décrit les propriétés du matériau nécessaires à la satisfaction à des
exigences de l’application telles que définies dans le modèle d’intégration du procédé et dans le modèle
d’intégration pour échange d’information, par exemple
⎯ des propriétés physiques (dimensions, masse, densité, etc.),
⎯ des propriétés de stockage (durée de conservation, température et taux d’humidité requis pour le
stockage, etc.),
⎯ des propriétés de traitement (dureté, formabilité, viscosité, etc.).
Le développeur de PIA doit créer le modèle d’intégration pour matériau grâce à UML (voir Annexe A), les
diagrammes UML utilisés habituellement sont des diagrammes de classe (montrant les classes de matériau
qui existent et les relations entre elles), des diagrammes de collaboration (montrant les relations entre le
matériau et d’autres objets) et des diagrammes de séquences (montrant les interactions du matériau
arrangées par séquence de temps).
7 Types et gabarits de profils
7.1 Relations entre gabarits de profils
Tous les gabarits de profils génériques sont des sous-classes du gabarit de profil maître et héritent de toutes
les propriétés du gabarit de profil maître (voir Figure 3).

Figure 3 — Diagramme de classe pour gabarit de profil maître/générique
L’ISO 15745-2, l’ISO 15745-3 et l’ISO 15745-4 définissent des gabarits pour des profils de réseaux de
communication technologiquement spécifiques et les aspects de communication associés aux gabarits de
profil de dispositifs basés sur des technologies de bus de terrain particulières. Ces gabarits de profil
technologiquement spécifique héritent de la structure du gabarit de profil générique de réseau de
communication et de la structure du gabarit de profil générique du dispositif défini respectivement en 7.3.4.3
et en 7.3.4.2 (voir Figure 4).

Figure 4 — Diagramme de classe de gabarit de profil générique/technologiquement spécifique
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En fonction de leurs besoins, les développeurs de PIA peuvent
⎯ créer leurs propres gabarits de profil (appartenant à l’une des classes de gabarit de profil générique
représentées à la Figure 3);
⎯ créer leur propres gabarits de profil (appartenant à l'une des classes de gabarits technologiquement
spécifiques représentées à la Figure 4 et définies dans l’ISO 15745-2, dans l’ISO 15745-3 et dans
l’ISO 15745-4);
⎯ utiliser des gabarits de profil existant déjà créés par d’autres développeurs de PIA (et appartenant à une
des classes de gabarits de profil générique représentées à la Figure 3);
⎯ utiliser des gabarits de profil existant déjà créés par d’autres développeurs de PIA (et appartenant à l’une
des classes de gabarits pour profil technologiquement spécifique représentées à la Figure 4 et définies
dans l’ISO 15745-2, dans l’ISO 15745-3 et dans l’ISO 15745-4).
Quand ils créent des gabarits, les développeurs de PIA peuvent ajouter de l’informations à celle qui est
héritée du gabarit approprié de profil générique ou de profil technologiquement spécifique, mais ils ne peuvent
modifier ou supprimer une telle information. Les développeurs de PIA créent des profils par adjonction aux
gabarits de profil d’information de profil spécifique.
7.2 Gabarit pour profil maître
7.2.1 Structure
Le gabarit pour profil maître est constitué d’une section en-tête, d’une section principale et d’une signature
d’intégrité optionelle (voir Figure 5).

Figure 5 — Diagramme de classe de gabar
...

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