A4A : Toujours dans les nuages

Bonjour,

L’article précédent était consacré à la mise en orbite basse de « Ada for Automation ».

Il me tenait à cœur d’obtenir rapidement une fonctionnalité identique à celle de cette même application de démonstration « App1 » munie de son interface en GtkAda.

J’ai donc rajouté, tant pour l’application « App1 » que pour l’application de simulation de la partie opérante « App1simu » les pages présentant l’état général de l’application, l’état du serveur Modbus TCP et, pour « App1 », l’état des clients Modbus TCP.

On a donc pour l’application « App1 » elle-même :

Et pour la simulation de la partie opérante :

Cela m’a permis de vérifier la pertinence de la solution Gnoga, que ce soit pour attacher des éléments déjà disponibles dans une page HTML + SVG à des objets de l’application écrite en Ada comme pour la vue synoptique principale ou les pages « état général » et « état du serveur Modbus TCP », ou pour créer des pages dynamiques comme pour la page d’état des clients Modbus TCP.

En effet, cette page s’adapte automatiquement en fonction de la configuration de la scrutation des serveurs Modbus TCP ou « IO Scanning » définie dans le code suivant :

------------------------------------------------------------------------------
--                            Ada for Automation                            --
--                                                                          --
--                   Copyright (C) 2012-2016, Stephane LOS                  --
--                                                                          --
-- This library is free software;  you can redistribute it and/or modify it --
-- under terms of the  GNU General Public License  as published by the Free --
-- Software  Foundation;  either version 3,  or (at your  option) any later --
-- version. This library is distributed in the hope that it will be useful, --
-- but WITHOUT ANY WARRANTY;  without even the implied warranty of MERCHAN- --
-- TABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.                            --
--                                                                          --
-- As a special exception under Section 7 of GPL version 3, you are granted --
-- additional permissions described in the GCC Runtime Library Exception,   --
-- version 3.1, as published by the Free Software Foundation.               --
--                                                                          --
-- You should have received a copy of the GNU General Public License and    --
-- a copy of the GCC Runtime Library Exception along with this program;     --
-- see the files COPYING3 and COPYING.RUNTIME respectively.  If not, see    --
-- <http://www.gnu.org/licenses/>.                                          --
--                                                                          --
------------------------------------------------------------------------------

with A4A.MBTCP_Client; use A4A.MBTCP_Client;
with A4A.Protocols; use A4A.Protocols.IP_Address_Strings;
with A4A.Protocols.LibModbus; use A4A.Protocols.LibModbus;

package A4A.Application.MBTCP_Clients_Config is

   --------------------------------------------------------------------
   --  Modbus TCP Clients configuration
   --------------------------------------------------------------------

   --  For each Modbus TCP Server define one client configuration task

   Config1 : aliased Client_Configuration :=
     (Command_Number    => 11,
      Enabled           => True,
      Debug_On          => False,
      Task_Period_MS    => 10,
      Retries           => 3,
      Timeout           => 0.2,

      Server_IP_Address => To_Bounded_String ("127.0.0.1"),
      --  127.0.0.1 / 192.168.0.100

      Server_TCP_Port   => 1504,
      --  502 Standard / 1502 PLC Simu / 1504 App1Simu

      Commands =>
        (
         --                                Period              Offset Offset
         --               Action Enabled Multiple Shift Number Remote  Local
         1 =>
           (Read_Input_Registers,   True,      10,    0,    10,     0,     0),
         2 =>
           (Read_Registers,         True,      20,    0,    10,     0,    10),
         3 =>
           (Write_Registers,        True,      30,    0,    20,    20,     0),
         4 =>
           (Read_Bits,              True,      30,    1,    16,     0,     0),
         5 =>
           (Read_Input_Bits,        True,      30,    2,    16,     0,    32),
         6 =>
           (Write_Register,         True,      30,    3,     1,    50,    30),
         7 =>
           (Write_Bit,              True,      30,    4,     1,     0,     0),
         8 =>
           (Write_Bits,             True,      30,    5,    15,     1,     1),

         9 => (Action              => Write_Read_Registers,
               Enabled             => True,
               Period_Multiple     => 10,
               Shift               =>  5,
               Write_Number        => 10,
               Write_Offset_Remote => 40,
               Write_Offset_Local  => 20,
               Read_Number         => 10,
               Read_Offset_Remote  => 10,
               Read_Offset_Local   => 20),
         10 =>
           (Read_Registers,         True,      50,    0,    10,   100,   100),
         11 =>
           (Read_Registers,         True,      50,    1,    10,   110,   110)
        )
     );

   Config2 : aliased Client_Configuration :=
     (Command_Number    => 2,
      Enabled           => False,
      Debug_On          => False,
      Task_Period_MS    => 100,
      Retries           => 3,
      Timeout           => 0.2,

      Server_IP_Address => To_Bounded_String ("127.0.0.1"),
      Server_TCP_Port   => 1503, -- My own MBTCP server

      Commands =>
        (
         --                                Period              Offset Offset
         --               Action Enabled Multiple Shift Number Remote  Local
         1 =>
           (Read_Registers,         True,      10,    0,    10,     0,     0),
         2 =>
           (Write_Registers,        True,      30,    1,    10,     0,     0)
        )
     );

   --  Declare all clients configuration in the array
   --  The kernel will create those clients accordingly

   MBTCP_Clients_Configuration : Client_Configuration_Access_Array :=
     (1 => Config1'Access,
      2 => Config2'Access);

end A4A.Application.MBTCP_Clients_Config;

Ainsi, pour chaque serveur scruté, une tâche cliente est créée qui va exécuter cycliquement les commandes renseignées dans le tableau de configuration.

La page sera donc automatiquement ajustée en créant dynamiquement les sections relatives aux tâches clientes avec une table d’état des commandes tout aussi adaptée.

Et comme l’on utilise que du HTML5, du SVG et des feuilles de style CSS3, l’application peut changer de « look » sans avoir besoin de recompiler celle-ci.

D’ailleurs, comme je n’ai aucune prétention concernant mes talents en design, j’accepte bien volontiers toute suggestion dans ce domaine.

En éternel débutant, tous vos commentaires et / ou suggestions sont bien sûr les bienvenus.

Cordialement,
Stéphane

« Ada for Automation » in the cloud !

Bonjour,

J’évoque ça et là le projet « Ada for Automation » mais seuls le code source et les articles sur ce blog, dans lesquels figurent quelques copies d’écran et photos, ainsi qu’une documentation incomplète, étaient disponibles jusqu’alors.

J’étais bien présent au JDLL mais pas vous (ou nous nous sommes ratés…) et / ou vous n’avez pu assister aux démonstrations et conférence…

Pour ceux intéressés, qui souhaiteraient y voir fonctionner mais sans passer trop de temps en téléchargement, installation d’outils, compilation et mise en œuvre, ainsi que pour les tests et démonstrations, j’ai installé dans le nuage une machine virtuelle, qui exécute une Debian Jessie 64 bits, et une paire d’applications très simples avec une interface web fondée sur Gnoga dont il a déjà été question notamment ici.

"Ada for Automation" in the cloud !
« Ada for Automation » in the cloud !

Merci à ceux qui rendent cette chose possible, je pense notamment aux auteurs et contributeurs du logiciel libre.

Voici donc l’application 1 :
http://ada4automation.slo-ist.fr:8080

Et vu qu’on est dans le virtuel une simulation de la partie opérante :
http://ada4automation.slo-ist.fr:8081

Ces deux applications échangent leurs données via le protocole Modbus TCP grâce à libmodbus.

Chacune intègre son propre serveur web auquel on a affecté un port différent du port standard (le port 80).
On accède donc aux pages en spécifiant l’adresse et le port comme dans les liens fournis.

Normalement, si l’application de simulation est correctement pilotée, tout est en Auto et l’eau arrive toute seule de la vanne.
En fonction des seuils sur le niveau, la vanne s’ouvre et se ferme et la pompe tourne ou s’arrête.

En mode Manu, il est possible de piloter les actionneurs directement depuis l’interface.

En survolant les éléments, ceux qui peuvent être manœuvrés disposent d’une infobulle, sont mis en évidence et le curseur change également.
La documentation n’est plus trop à jour malheureusement, j’y travaille.
Au cas où vous souhaiteriez quelques explications, une aide en ligne est disponible.

C’est juste une démonstration. Cela devrait s’étoffer. On est à Lyon tout de même…
J’apprends encore Ada, les technologies web, linux…, bref, tout, donc ne soyez pas méchants.

Commentaires et suggestions bienvenus !

Cordialement,
Stéphane

A4A : MQTT et le Cloud

Bonjour,

Avec Gnoga votre application avait déjà la tête dans les nuages, embarquant un serveur web pour fournir une interface homme-machine web comme évoqué précédemment.

Parmi les sujets chauds du moment on trouve donc le nuage, le fameux Cloud, et ce que le marketing nous annonce comme la prochaine déferlante, le non moins fameux aujourd’hui Internet des Objets ou IoT, Industrial IoT, Industry 4.0 et autres petits noms qu’on lui donne.

Le nuage met à notre disposition, moyennant finances, une architecture permettant de bénéficier de machines virtuelles à géométrie et capacité variables, ce qu’on a coutume d’appeler l’infrastructure en tant que service ou IaaS, sur lesquelles on peut faire tourner différents systèmes d’exploitation, avec un lot de serveurs divers tels que serveurs web ou base de données, la plate-forme en tant que service ou PaaS, et par dessus des applications tout aussi diverses, soit le Software en tant que service, SaaS.

On peut par exemple imaginer que nous investissions dans une machine virtuelle d’un cloud public, que nous y installions une Debian du jour et que l’on y installe également une application « Ada for Automation » avec une interface web et une communication en Modbus TCP avec notre partie opérative pour le contrôle-commande de celle-ci.

Bon, ça risque de fonctionner mais il y a un point faible, la communication entre l’application de contrôle-commande et la partie opérative, avec cette dernière qui passera en repli en cas de problème de communication, si c’est bien réalisé.
On préférera bien sûr que notre application de contrôle-commande reste pas trop loin de notre partie opérative, sur une machine bien physique en local, surtout si on utilise une carte de communication Hilscher au lieu de Modbus TCP.

Par contre, pour une application permettant par exemple de surveiller les consommations d’une ou plusieurs installations, ou d’afficher différents indicateurs de production, de qualité ou de performance, une telle architecture pourrait faire sens.

L’un des protocoles concourant dans le domaine de l’IoT est MQTT et on en trouve toute l’information sur le web, comme dans l’excellent article de Framboise 314 avec un exemple de mise en œuvre sur Raspberry Pi.

Il se trouve que le non moins excellent Monsieur Per Sandberg a eu le bon goût d’en réaliser un binding pour Ada, mosquitto-ada qui fournira donc un client permettant de publier et souscrire auprès d’un serveur Mosquitto implémentant le protocole MQTT et connectant de ce fait votre application au nuage tant vanté, cf. IoT, Industry 4.0, etc…

Ainsi notre application tournant sur notre machine physique locale pourra transmettre ou recevoir des données du broker tandis que nos applications cloud consommerons ces données ou enverrons des informations diverses :
Cloud

Inkscape, c’est bon ! Mangez en !

Pour mémoire, je rappelle que j’espère bien vous voir à ces 17èmes Journées du Logiciel Libre
Les Gentils Organisateurs ayant bien voulu m’accorder la faveur insigne d’un stand pour la présentation du projet « Ada for Automation », n’hésitez pas à venir nous rendre visite pour échanger.

A priori, le stand se tiendra dans l’espace DIY.
Il est également prévu un atelier en Salle Musique le Dimanche 3 Mars de 10h00 à 11h00.

JDLL2016

Cordialement,
Stéphane

A4A : IHM Web et Gnoga

Bonjour,

Il est question dans les articles précédents d’Interface homme Machine basée sur les technologies web que le framework Gnoga permet de relier à une application écrite dans le langage Ada de façon simple.
Dans ce qui suit, passé les considérations générales sur cette solution, nous décortiquerons les principes mis en œuvre pour équiper « Ada for Automation » d’une telle IHM Web.

Considérations générales

Les avantages des technologies web sont nombreux.
On peut citer rapidement :

  • accès local ou distant et de manière sécurisée éventuellement via SSL,
  • solution multiplateforme, indépendante donc du matériel ou de l’OS et du navigateur en théorie,
  • interface statique et / ou dynamique,
  • adaptabilité en fonction du terminal, ou responsive design,
  • compétences requises disponibles chez de nombreux développeurs,
  • pléthore de bibliothèques tierces pour tous usages, frameworks JavaScript ou CSS…

Gnoga permet de créer à partir d’un embryon de page web un site complet entièrement depuis l’application en Ada.

Le développeur principal, Monsieur David BOTTON, indique dans l’un des échanges que nous avons eus sur la liste comp.lang.ada qu’en théorie il n’est pas nécessaire de connaître les technologies web que sont HTML 5, CSS3, SVG et JavaScript mais que « la connaissance c’est le pouvoir ».
Je serai sans doute plus catégorique que lui : je pense qu’il est indispensable d’être familier avec ces technologies afin de pouvoir envisager un développement dépassant le stade de simple exercice.
Cependant, ces technologies sont maintenant incontournables et il est assurément profitable pour tout développeur d’en avoir une bonne connaissance.

Et puis ce n’est pas non plus très compliqué et c’est assez ludique !

Ce blog n’a pas vocation d’héberger un tutoriel sur ces technologies et d’autres le font très bien comme Monsieur Jenkov ou chez W3Schools.com.
C’est d’ailleurs chez eux que j’ai bien appris, je les en remercie bien.

Les technologies web ont été prévues au départ pour créer et distribuer des documents. C’est l’aspect interaction ajouté par la suite qui permet de rendre ce document vivant et de le transformer en Interface Homme Machine.

S’il est donc possible de créer l’interface web de toutes pièces depuis l’application Ada, je pense qu’une approche mixte, combinant développement web classique pour la structure générale, les feuilles de style et en général pour tout l’aspect statique et, pour les aspects dynamiques la modification du document depuis le code Ada, permet de profiter de tous les avantages de ce mix technologique.

Ce que j’apprécie particulièrement dans les technologies web c’est l’aspect déclaratif. On pose les éléments du document dans un simple fichier texte et on peut visualiser tout de suite le résultat dans son navigateur préféré. Pas besoin de code, de compilation…

Comme, quand c’est bien fait, on peut dissocier structure, contenu et mise en forme, on peut faire évoluer l’IHM séparément de l’application.
De même on pourra faire intervenir un designer pour l’ergonomie ou le style qui n’aura pas besoin d’apprendre Ada pour œuvrer.

Bien sûr, cela représente beaucoup de compétences à acquérir mais elles sont réutilisables dans nombre de contextes et passionnantes !
En fait, cela permet d’envisager tout type d’application depuis l’embarqué en passant par le PC et plus si besoin.

Et vous avez sans aucun doute entendu parler de l’Internet des Objets ou (IoT : Internet of Things) et autres buzz words comme Industry 4.0 je présume.

Principes de mise en œuvre

Dans l’exemple qui suit, un unique document intègre la structure (HTML 5), le contenu (HTML et SVG), la mise en forme (feuille de style CSS intégrée) et JavaScript pour un peu d’interactivité.

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
  <head>
    <meta charset="utf-8">
  </head>
  <body>
    <div>
      <svg  xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="300" height="400" >

        <style type="text/css" >
          <![CDATA[

           .a4a-class-valve {
             stroke: #ff0000;
             stroke-width: 2px;
             stroke-linejoin: round;
           }

           .a4a-class-valve:hover {
             stroke-width: 5px;
           }

           .a4a-class-valve[status="open"] {
             fill:   #00ff00;
           }

           .a4a-class-valve[status="closed"] {
             fill:   #0000ff;
           }
           
         ]]>
        </style>

        <rect id="my_valve" x="100" y="100" height="100" width="150"
         class="a4a-class-valve" status="closed"
         onclick="Thing_Clicked(evt)"/>

      </svg>
    </div>
    <script>
      function Thing_Clicked(evt) {
        var thing = evt.target;
        console.log("Thing " + thing.getAttribute("id") + " Clicked !");
        var thing_status = thing.getAttribute("status");
        if (thing_status == "closed")
            thing.setAttribute("status", "open");
        else
            thing.setAttribute("status", "closed");
      }

    </script>
  </body>
</html>

Notre contenu est un peu fruste mais vous pourrez imaginer bien plus complexe par la suite grâce à Inkscape.
C’est un simple rectangle qui pourra changer de couleur en fonction de son état, état piloté par la souris et un peu de JavaScript.
Avec Gnoga, l’interaction se fait en Ada, les fonctions JavaScript sont remplacées par l’équivalent en Ada.

On peut tester en direct :
rectangle0.html

A ce stade, normalement vous utilisez un bon navigateur comme Firefox et vous disposez des outils de développement intégrés qui permettent notamment de naviguer dans la structure du document, d’en sélectionner les éléments, voir la sortie console et autres.

Les feuilles de style permettent d’associer couleur, taille, position, animation… à des éléments du document en fonction de leur type, de leur classe ou autres caractéristiques comme les attributs.
En définissant une classe et un attribut « status » pour notre rectangle nous pouvons lui affecter des propriétés telles la couleur.
En faisant varier son statut notre rectangle va changer de couleur conformément à la définition.

Donc, depuis l’application Ada on va associer un objet View à un élément à animer comme notre rectangle grâce à son identifiant (id) et connecter des gestionnaires d’événements si besoin.

Ainsi par exemple dans le cas de « A4A_Piano », (cf. a4a-web-web_server.adb) :

      App_Data.LED1_View.Attach_Using_Parent (App_Data.View, "led1");
      App_Data.LED1_View.On_Click_Handler
        (LED_Views.On_Click'Unrestricted_Access);

Je vous invite à en parcourir le code pour le détail d’implémentation.

Cordialement,
Stéphane

A4A : Changement de licence

Bonjour,

« Ada for Automation » était jusqu’à présent distribué sous la licence « GMGPL : GNAT Modified General Public License « .

Les bibliothèques mises en œuvre dans « Ada for Automation », GtkAda et Gnoga, étant passées à la GPL V3 + GCC RUNTIME LIBRARY EXCEPTION, j’ai également procédé au changement de licence dans les mêmes termes car cela me semble cohérent.

Bien sûr, il vous appartient de juger si cette licence convient à votre utilisation.

Pour le côté pratique, d’habitude, quand je veux modifier une ligne dans une série de fichiers, j’invoque ce bon vieux « sed » comme ceci par exemple :

cd Ada/A4A
find . -name "*.ad*" -exec sed -i 's/Copyright (C) 2012-2014/Copyright (C) 2012-2015/g' {} \;

Cela fonctionne bien avec une ligne à remplacer mais c’est plus laborieux avec plusieurs…

Comme je suis un peu fainéant et que « sed » n’avait pas l’air d’être conçu pour le cas, j’ai préféré apprendre un peu de Python que de me taper tous les fichiers un par un et ça a donné le script « ChangeLicense.py » :

#!/usr/bin/env python
# ChangeLicense.py
# cd Ada/A4A
# find . -name "*.ad*" -exec sed -i 's/Copyright (C) 2012-2014/Copyright (C) 2012-2015/g' {} \;
# find . -name "*.ad*" -execdir python ~/Ada/ChangeLicense.py {} \;

import argparse

parser = argparse.ArgumentParser()
parser.add_argument("file", help="the file to operate on")
args = parser.parse_args()
print(args.file)

old = """
-----------------------------------------------------------------------
--                       Ada for Automation                          --
--                                                                   --
--              Copyright (C) 2012-2015, Stephane LOS                --
--                                                                   --
-- This library is free software; you can redistribute it and/or     --
-- modify it under the terms of the GNU General Public               --
-- License as published by the Free Software Foundation; either      --
-- version 2 of the License, or (at your option) any later version.  --
--                                                                   --
-- This library is distributed in the hope that it will be useful,   --
-- but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of    --
-- MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU --
-- General Public License for more details.                          --
--                                                                   --
-- You should have received a copy of the GNU General Public         --
-- License along with this library; if not, write to the             --
-- Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,      --
-- Boston, MA 02111-1307, USA.                                       --
--                                                                   --
-- As a special exception, if other files instantiate generics from  --
-- this unit, or you link this unit with other files to produce an   --
-- executable, this  unit  does not  by itself cause  the resulting  --
-- executable to be covered by the GNU General Public License. This  --
-- exception does not however invalidate any other reasons why the   --
-- executable file  might be covered by the  GNU Public License.     --
-----------------------------------------------------------------------
"""


new = """
------------------------------------------------------------------------------
--                            Ada for Automation                            --
--                                                                          --
--                   Copyright (C) 2012-2016, Stephane LOS                  --
--                                                                          --
-- This library is free software;  you can redistribute it and/or modify it --
-- under terms of the  GNU General Public License  as published by the Free --
-- Software  Foundation;  either version 3,  or (at your  option) any later --
-- version. This library is distributed in the hope that it will be useful, --
-- but WITHOUT ANY WARRANTY;  without even the implied warranty of MERCHAN- --
-- TABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.                            --
--                                                                          --
-- As a special exception under Section 7 of GPL version 3, you are granted --
-- additional permissions described in the GCC Runtime Library Exception,   --
-- version 3.1, as published by the Free Software Foundation.               --
--                                                                          --
-- You should have received a copy of the GNU General Public License and    --
-- a copy of the GCC Runtime Library Exception along with this program;     --
-- see the files COPYING3 and COPYING.RUNTIME respectively.  If not, see    --
-- <http://www.gnu.org/licenses/>.                                          --
--                                                                          --
------------------------------------------------------------------------------
"""


file_content = ''
with open(args.file) as infile:
    for line in infile:
        file_content = file_content + line

file_content = file_content.replace(old, new)

with open(args.file, 'w') as outfile:
    outfile.write(file_content)

Et ça s’utilise presque pareil :

find . -name "*.ad*" -execdir python ~/Ada/ChangeLicense.py {} \;

Bon, je ne suis pas devenu un pro de Python avec ceci mais j’ai bien aimé l’expérience.

Ce script peut sans doute être utilisé pour d’autres cas en adaptant les chaînes.
Si ça peut vous servir je vous l’offre.

Cordialement,
Stéphane