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1C André (UNSA) Plate-forme pour l’étude et la conception de systèmes automatisés
Plate-forme pour l’étude et la conception de systèmes automatisés
Charles AndréMarie-Agnès Peraldi-Frati
Daniel Gaffé
Université de Nice –Sophia Antipolis
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2C André (UNSA) Plate-forme pour l’étude et la conception de systèmes automatisés
INFORMATIQUE INDUSTRIELLE
Systèmes à contrôler+
Comportement attendu
RéalisationObjectif
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3C André (UNSA) Plate-forme pour l’étude et la conception de systèmes automatisés
INFORMATIQUE INDUSTRIELLE
Systèmes à contrôler+
Comportement attendu
Outilsd’analyse
Réalisation
Modèles
Moyens
Analyse de propriétés
Générateurs
Plate-formed’étude et de
développement
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4C André (UNSA) Plate-forme pour l’étude et la conception de systèmes automatisés
OBJECTIFS / BESOINS
La maîtrise des concepts et outils passe, en particulier, par une expérimentation, aussi réaliste que possible, de leurs utilisations.
Prise en compte de l’environnement– Réel (maquettes physiques)– Simulé (modèle comportemental)
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5C André (UNSA) Plate-forme pour l’étude et la conception de systèmes automatisés
SOLUTION PROPOSEE
• Enseignement intégré depuis la spécification jusqu’à la réalisation
• S’appuyant sur des outils et méthodes ad’hoc
• Regroupés au sein d’une plate-forme logicielle– Interface conviviale– Privilégiant les accès interactifs
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6C André (UNSA) Plate-forme pour l’étude et la conception de systèmes automatisés
CONTEXTE PEDAGOGIQUE
• Enseignements pluri-disciplinaires (informatique,automatique et électronique)
• Cursus : EEA, Informatique• Cycles : 1°, 2°, 3° cycles universitaires
• Filières : IUT, Faculté, Ecoles
Nécessité de pouvoir choisir • Le niveau• L’importance relative des activités
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7C André (UNSA) Plate-forme pour l’étude et la conception de systèmes automatisés
APPROCHE PEDAGOGIQUE
1. Sensibilisation à la problématique de ces systèmes réactifs et temps réel
2. Apprentissage des modèles3. Problèmes liés à la conception4. Expérimentation et validation
A chacune de ces phases, l’étudiant peut expérimenter les enseignements par des outils qui facilitent leur assimilation
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8C André (UNSA) Plate-forme pour l’étude et la conception de systèmes automatisés
LA PLATE-FORME
• Rôle : support pédagogique d’illustration des enseignements et d’incitation à la création
• Contenu : intègre de nombreux outils non propriétaires
• Réalisation avec un souci de – Transparence– Portabilité– Extensibilité
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9C André (UNSA) Plate-forme pour l’étude et la conception de systèmes automatisés
PLATE-FORME : ORGANISATIONPartie
Contrôle
ContrôleurCode intermédiaire
Générationde code
SimulateursXes, Esterel Studio
Outils de preuveXeve
ModèlesAutomates, Grafcet, Esterel, SyncCharts
Partie
Opérative
Processus
Interface
Interface
Approchepar simulation
Approche par validation
Simulateur
Interfacegraphique Modèle
Comportemental
Interfacegraphique
ContrôleurC, C++ Java ...
Apprentissagedu processus
Contrôleur exécutable
OU
Partie
Contrôle
ContrôleurCode intermédiaire
Générationde code
SimulateursXes, Esterel Studio
Outils de preuveXeve
ModèlesAutomates, Grafcet, Esterel, SyncCharts
Partie
Opérative
Processus
Interface
Interface
Approchepar simulation
Approche par validation
Simulateur
Interfacegraphique Modèle
Comportemental
Interfacegraphique
ContrôleurC, C++ Java ...
Apprentissagedu processus
Contrôleur exécutable
OU
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10C André (UNSA) Plate-forme pour l’étude et la conception de systèmes automatisés
EXEMPLE DE MAQUETTE
Simulationdu processus
Température(équation aux différences)
Niveau(fonction des
débits desvannes)
Capteurs(lecture
seulement)
Actionneurs(position-nables)
Panneaude
contrôle
Diverscomposants
animés
Interface
Simulationdu processus
Température(équation aux différences)
Niveau(fonction des
débits desvannes)
Capteurs(lecture
seulement)
Actionneurs(position-nables)
Panneaude
contrôle
Diverscomposants
animés
Interface
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11C André (UNSA) Plate-forme pour l’étude et la conception de systèmes automatisés
RETOURS D’EXPERIENCE
• Difficultés conceptuelles– Compréhension du système
• Complexité de la commande (FZI)• Rôle du temps physique (lave-linge)
– Choix du modèle – Propriétés pertinentes à analyser
• Richesse du système– Seuls les meilleurs étudiants ont su
exploiter les multiples facettes
• Prototype, pas produit commercial
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12C André (UNSA) Plate-forme pour l’étude et la conception de systèmes automatisés
CONCLUSION
• Approche associant aspects visuels (simulation), modèles et outils.
• « Boîte à outils »• Pour l’étudiant:Auto-apprentissage• Pour l’enseignant:
– Projets plus ambitieux (outils)– Duplication à moindre coût (logiciel)– Absence des dangers liés aux systèmes réels
(simulation)
En complément mais pas en substitution des enseignements traditionnels