Un Langage De Specification Pour La Conception Structuree De La Commande Des Systemes A Evenements Discrets

1994 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics

Un langage de specification pour la conception structuree de la commande des systemes a evenements discrets

Un langage de spécification pour la conception structurée de la commande des systèmes à évènements discrets

Dans le cadre de l'ingénierie des systèmes automatisés de production, concevoir une commande de système à évènements discrets est une activité complexe. Elle nécessite souvent l'utilisation de méthodes qui mettent en œuvre un ensemble de langages de spécification. Par ailleurs, on observe que les représentations graphiques sont de plus en plus privilégiées par rapport aux représentations littérales et algébriques du fait de leur aptitude à servir de support de communication entre tous les intervenants. C'est dans cet esprit que le Grafcet a été conçu. Il est aujourd'hui largement enseigné, utilisé dans l'industrie, normalisé, et il est servi par de nombreuses publications. Toutefois, une critique classiquement faite au Grafcet est qu'il porte peu d'informations de structuration et qu'il permet difficilement d'exprimer formellement de la sémantique application. C'est cette problématique qui nous a amené à définir un langage de spécification du comportement de la commande des systèmes à évènements discrets basé sur le Grafcet, s'inspirant des Statecharts, appelé HyperGrafcet. Ce langage, s'appuyant sur le concept d'hyperétape, permet d'exprimer formellement la hiérarchie structurelle grâce à un mécanisme d'encapsulation et de la sémantique application (ou externe) grâce à des étiquettes. Un Meta modèle statique de l'HyperGrafcet a été élaboré. L'objectif de ce méta-modèle est de formaliser la syntaxe de l'HyperGrafcet, en mettant en évidence les concepts de base de ce langage de spécification et les liens entre ces différents concepts, et d'éviter les imprécisions dues à une description en langage naturel. Apres la formalisation statique de l'HyperGrafcet, une formalisation dynamique est proposée. Ceci nécessite la définition d'un cadre temporel à plusieurs échelles de temps, des règles d'évolution du langage, ainsi que d'un algorithme d'interprétation des règles d'évolution. Ces règles et l'algorithme d'interprétation associé privilégient le concept de situation. Nous avons en conséquence développé une algèbre permettant de manipuler les situations d'un développement d'Hyperétape et de les combiner. Nous définissons une fonction appelée test qui permet d'associer une valeur de vérité à l'établissement d'une situation ou d'une combinaison de tests sur situations. Ainsi, nous avons pu formaliser les mécanismes de positionnement de développement lors d'évolutions. Ce langage de spécification a été testé avec succès, notamment dans le cas de l'expression des modes de marche, sur diverses applications industrielles caractéristiques de productions de type continu, batch et manufacturier