Contribution à la conception d'applications de pilotage des systèmes manufacturiers

Benoit Rohée (1)

1 CRESTIC - Centre de Recherche en Sciences et Technologies de l'Information et de la Communication - EA 3804

Whatever applications in the field of Discrete Event System, analysis and plant part behavior modeling represented by a formal model is required. Our bibliographical analysis shows that, according to authors and applications, operative part modeling can take very different forms depending on goals. Used models are generally empirical and are supposed to be defined before the contribution. Although modeling is needed in all the research contribution, modeling does not provide a lot of contribution dedicated to it. In this thesis, we are interested in how to obtain the plant model with two approaches: the first one consists in putting to the test formally an empirical low-level plant model to test if all the control changes are considered. Confidence in the empirical plant model is improved by verifying partially on this one. The second approach consists in proposing to build the plant model by analyzing the components that compose the plant. Each material component is modeled independently with a precision level more or less important before that the plant model is assembled to be used in applications. First, the representing tool that is used is based on the language theory. The obtain results on the modeling of the plant parts are applied to the supervisory control of a packaging flexible cell. The modeling tool shows its limits in the taking into account of the time and the continuous aspects of the plant behavior. Then, our approach is extended to hybrid Petri nets to take into account the discrete and continuous behavior of the plant and their interaction. This hybrid approach enables to supply formal context to simulate realist plant models integrated in the software ITS_PLC Professionnal Edition.

Quelque soient les applications développées dans le cadre des systèmes à évènements discrets, l'analyse et la représentation du comportement de la partie opérative par un modèle formel est nécessaire. L'analyse bibliographique montre que, suivant les applications et les auteurs, la modélisation de la partie opérative prend des formes très différentes suivant les objectifs à atteindre. Le modèle utilisé est généralement proposé empiriquement et il est supposé faire partie du travail préliminaire aux travaux présentés. Bien que située à la base de tous les travaux, la modélisation en tant que telle, ne fait pas beaucoup l'objet de travaux de recherche. Nous nous sommes intéressés dans ce mémoire à l'obtention d'un modèle de partie opérative selon deux approches : la première consiste à mettre à l'épreuve formellement un modèle de partie opérative de bas niveau pour tester si tous les changements de commandes sont considérés. La confiance dans le modèle de partie opérative empirique est augmentée en vérifiant partiellement certaines propriétés sur celui-ci. La seconde approche s'intéresse à la construction du modèle de partie opérative par analyse de la composition en constituants physiques de la partie opérative. Chaque composant est modélisé indépendamment suivant un niveau de précision plus ou moins important avant que le modèle de partie opérative ne soit assemblé pour être utilisé dans des applications. D'abord basés sur les outils de représentation classique de la théorie des langages, les résultats de la modélisation de la partie opérative présentés dans ce mémoire sont ensuite appliqués à la supervision industrielle d'un atelier flexible d'emballage et de conditionnement. Cette modélisation montre ses limites dans la prise en compte du temps et l'aspect continu du comportement de la partie opérative. La démarche de modélisation est ensuite étendue aux Réseaux de Petri hybrides pour pouvoir représenter le comportement discret et continu de la partie opérative et leurs interactions. Cette approche hybride permet enfin d'apporter un cadre formel pour la simulation de parties opératives réalistes intégrée dans le logiciel ITS_PLC Professional Edition.

Mots clés: Discrete Event System; modeling; manufacturing system; Human Machine Interface; plant <br />part

Mots clés: Systèmes à Evènements Discrets; Modélisation; Système manufacturier; Système Homme-<br />Machine; Partie opérative

Domaines: Automatique / Robotique

Benoit Rohée. Contribution à la conception d'applications de pilotage des systèmes manufacturiers. Automatique / Robotique. Université de Reims - Champagne Ardenne, 2008. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00410093⟩