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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INFORMATIQUE INDUSTRIELLE

Systèmes à contrôler+

Comportement attendu

RéalisationObjectif

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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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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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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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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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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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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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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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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

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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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