Eléments de modèlisation des systèmes

P.G Lycée Vaucanson

Le 27 août 2014

STI2D_SYSML_Construction_et_exemples.docx STI2D SIN.-Page 1

Eléments de modèlisation des systèmes

1 Décrire un système

Répondre à quelques questions permet de commencer à définir le système,

c'est-à-dire :

Que doit-faire le système ?

Comment le système est-il construit ?

Comment se comporte le système ?

Ces questions permettent de décrire le système selon trois directions :

Pour nous entrainer nous allons décrire un objet du

quotidien bien connu la cafetière Nespresso Essenza

automatique.

Mais pour commencer visualisons une vidéo :

à l’usage des STI2D

Essenza_Prog_Tasse.flv


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2 Différents diagrammes disponibles

A chaque diagramme son utilité attention il faut privilégier la simplicité avant tout et ne jamais oublier le

point de vue avec lequel on veut construire le modèle :

Voilà page suivante les diagrammes disponibles, nous aprendrons à les utiliser au fur et à mesure des

descriptions de systèmes vus en exercices, travaux pratiques et simulations, vous les utiliserez de votre

coté pour la description de votre projet en spécialité.

Nous retrouvons bien sûr les trois points de vus complémentaires sur le système :


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Ces diagrammes SysML sont succintement présentés dans le tableau ci-dessous, certains ne seront

pas utilisés en STI2D (cases rayées).

req : Requirement uc : Use Case

bdd : Block Definition Diagram

ibd : Internal Block

stm : STate Machine

sd : Sequence Diagram


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3 Description des systèmes séquentiels

Un système séquentiel peut être décrit avec un automate à nombre d’état finis. Les diagrammes

d'état/transition sont des graphes permettant de spécifier les évolutions possibles d’un objet (au sens

informatique du terme) ou d’un système selon un nombre finis d’états.

Quelques exemples très simples :

Un état « mémorise » une situation résultant de l’évolution des

variables en entrée et de l’état précédent, l’histoire du système.

Une transition représente le passage instantané d'un état vers

un autre.

TELERUPTEUR

Allumé

Eteint

Pression sur le

bouton poussoir

FEU TRICOLORE


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Elements des diagrammes états-transitions de sysML

Pour les actions associées à un état :


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Propriétés d’une transition :

Descriptions à commenter utilisation du else dans les conditions :

Un radio réveil1 :

1 Pascal Roques, SysML par l’exemple, Eyrolles


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Description d’une cafetière Nespresso A quoi sert le système étudié ?

- obtenir un café de type nespresso court ou long.

A partir de la vidéo nous pouvons déjà lister quelques éléments d’interaction avec le consommateur :

- le bouton marche arrêt

- le bouton café court

- le bouton café long (lungo)

- la led verte café court

- la led verte café long

Pour obtenir un café automatiquement quels sont à votre avis les éléments structurels ou fonctionnels

présents dans le système ?

- un réservoir d’eau

- une pompe

- une source de chaleur

- une mesure de température

- une mesure de la quantité de liquide délivrée

- un compartiment à capsule de café

- un réservoir à capsule usagée

description de systèmes en SysML fiche d’exercice 1

Classe / groupe Nom


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Descriptions d’automates séquentiels

Automatisation des mouvements d’un chariot

Visualiser la vidéo

a) Faire la liste des capteurs et actionneurs nécessaires

pour le fonctionnement du chariot.

b) Représenter le comportement attendu à l’aide du diagramme approprié

en SysML. Voilà le cycle réalisé par le chariot :

Un deuxième exemple Description du système

Départ cycle

S1S2

S4 S5

Chariot A

Chariot B

S3

a) Faire la liste des capteurs et actionneurs nécessaires.

b) Scénario 1 Fonctionnement désiré :


Classe / groupe Nom

TD_Wagonnet.swf


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Le capteur S2 est actionné, tous les actionneurs sont à l’arrêt : les wagonnets sont au repos.

L’opérateur presse le poussoir S1 : les deux wagonnets se déplacent vers

l’avant jusqu’au capteur S3 et S5.

Chaque wagonnet une fois arrivé attend.

Quand les deux wagonnets sont arrivés alors ils repartent vers la droite, une fois arrivés respectivement en

S2 ou S4 alors un nouveau cycle peut démarrer.

Décrire ce fonctionnement par un diagramme SysML approprié.

c) Scénario 2 Fonctionnement désiré :

Le scénario est identique au scénario 1, sauf que dès que l’un des wagonnets est arrivé respectivement en

S3 ou S5 alors, sans attendre, les deux wagonnets repartent à la position de départ.

Une fois arrivés respectivement en S2 ou S4 alors un nouveau cycle peut démarrer.

Décrire ce fonctionnement par un diagramme SysML approprié.


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Quelques automatismes industriels simples à décrire :

De S1 à S2 le chariot descend en Grande Vitesse (GV).

De S2 à S3 le chariot descend en Petite Vitesse (PV).

De S3 à S1 le chariot remonte en Grande Vitesse (GV).

La pièce arrive par le tapis roulant et est détectée par S1.

Le piston A pousse la pièce vers la gauche.

Le piston B pousse la pièce sur le tapis d’évacuation.


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Le dégraissage dure 50 secondes.

S6 début du cycle de dégraissage le chariot étant chargé manuellement.

S7 retour en position initiale le chariot étant déchargé manuellement.

Une personne se présente devant la porte du dépôt et elle est détectée par S5.

La porte s’ouvre en grande vitesse entre S1 et S3, puis en petite vitesse de S3 à S4.

La porte reste ouverte 15s puis se referme en grande vitesse jusqu’à S2 puis en petite vitesse jusqu’à S1.


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4 Compléments sur les graphes états transitions du SysML2

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2 Extrait de Delphine LONGUET, UML Diagrammes états transitions, Polytech, Paris-Sud


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Dans le cas d’utilisation de transition complexe l’état orthogonal est devenu inutile.

Pour activer l’état gobelet en attente il faut que les deux branches concurrentes soient achevées.

Utilisation de points de jonction

Pour simplifier la représentation des automates :

Etat composite

Pour une description hiérarchique des diagramme états-transitions


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Automatisation cafetière Nespresso Essenza

Le bilan des entrées sorties

a) La cafetière est présentée sur les schémas synoptiques

ci-dessous. Faire le bilan des entrées sorties.


Classe / groupe Nom

Cafetière Essenza

Unité de passage

Sortie de café

Débimètre

Bac

Résistance chauffe-eau CTN mesure de température

Réservoir d’eau

Vanne

Pompe


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Les différents modes de fonctionnements souhaités pour la cafetière b) Les différents modes de fonctionnement de la cafetière sont précisés ci-dessous. Faire la synthèse de

l’automate.

Mise en route de la cafetière par action sur le bouton marche-arrêt.

Préchauffage

Le préchauffage terminé les deux voyants sont allumés fixe.

Défaut détecté

Prèlevement de café.

Le café terminé les deux voyants sont allumés fixe.

Essenza_un_cafe_court.flv


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Programmation de la quantité de café.

L’utilisateur peut modifier la quantité de café prévue pour les deux types de tasses.

Retour en paramétrage usine.

Mise en veille de la cafetière.

Après 10mn sans fonctionnement sans demande de café la cafetière se met en veille. La chauffe

s’arrête.

Sortir de la veille et programmation d’une tasse.

On peut sortir de la veille et demander la préparation d’un café une fois la chauffe terminée. Pour cela il

suffit d’appuyer sur le type de café choisi, court ou long. Seule clignote lentement (préchauffage) le

voyant du café préprogrammé.

Essenza_sortir_veille_pre_selection_cafe.flv


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5 Relations entre les blocs de descriptions


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