FRE 2734 1 Approche par composant : Un cadre pour lingénierie de la commande GDR MACS – 16-17...
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FRE 2734
Approche par composant :Un cadre pour l’ingénierie de la
commande
GDR MACS – 16-17 novembre 2006
Jean-Louis LALLICAN
LESTER/UBS - Equipe Systèmes Reconfigurables
Dirigé par : Pascal Berruet
André Rossi
Jean-Luc Philippe
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FRE 2734
PLAN
• Contexte
• Objectifs
• Présentation de l’approche
• Introduction à l’ingénierie dirigée par les modèles
• Approche par composant
• Génération de la commande
• Cadre logiciel et Application
• Conclusion et perspectives
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FRE 2734
PLAN
• Contexte
• Objectifs
• Présentation de l’approche
• Introduction à l’ingénierie dirigée par les modèles
• Approche par composant
• Génération de la commande
• Cadre logiciel et Application
• Conclusion et perspectives
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FRE 2734
CONTEXTE
• Systèmes transitiques
• Commandes réparties
Elevator
Conveyor B
AG
V D
Storage areaPreparation platform
Area
Conveyor C
Conveyor A
Consignment
C1
C2
C3 C4
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PLAN
• Contexte
• Objectifs
• Présentation de l’approche
• Introduction à l’ingénierie dirigée par les modèles
• Approche par composant
• Génération de la commande
• Cadre logiciel et Application
• Conclusion et perspectives
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FRE 2734
OBJECTIFS
• Modélisation d’un système transitique en utilisant une approche par composant
• Génération de la commande à partir du modèle du système
• Vérification du bon fonctionnement du système commandé par simulation conjointe PO/PC
Aide à la conception du système commandé
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PLAN
• Contexte
• Objectifs
• Présentation de l’approche
• Introduction à l’ingénierie dirigée par les modèles
• Approche par composant
• Génération de la commande
• Cadre logiciel et Application
• Conclusion et perspectives
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FRE 2734
Approche
Génération du modèle de la partie opérative
Simulation conjointe de la partie opérative et de la partie commande
Génération du code de commande
Librairie de composants
Verificationnon
oui
Chargement sur les API présents dans le système de commande
Modélisation du système :Utilisation d’une approche par composant
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FRE 2734
Approche
Génération du modèle de la partie opérative
Simulation conjointe de la partie opérative et de la partie commande
Génération du code de commande
Librairie de composants
Verificationnon
oui
Chargement sur les API présents dans le système de commande
Modélisation du système :Utilisation d’une approche par composant
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FRE 2734
PLAN
• Contexte
• Objectifs
• Présentation de l’approche
• Introduction à l’ingénierie dirigée par les modèles
• Approche par composant
• Génération de la commande
• Cadre logiciel et Application
• Conclusion et perspectives
FRE 2734
Modèle
Meta modèle
Système
Notions de base [Bézivin, 2005]
Conforme à
Représenté par
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La ville de Lorient
Le plan de la ville de Lorient
La légende
Légende :
route
habitation
…
FRE 2734
MOF
Meta modèle 1 Meta modèle 2
Modèle 1 Modèle 2
Définition des transformations
Application des transformations
Niveau M3
Niveau M2
Niveau M1
Définition d ’une transformation de modèle
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FRE 2734
PLAN
• Contexte
• Objectifs
• Présentation de l'approche
• Introduction à l'ingénierie dirigée par les modèles
• Approche par composant
• Génération de la commande
• Cadre logiciel et Application
• Conclusion et perspectives
FRE 2734
Exemple de système
Fonctionnement :On souhaite éjecter les colis présents en A
Convoyeur motorisé en fonctionnement permanent
post a
C1
Jack Va
A
Ca-
Ca+
C
E S
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FRE 2734
Definitions
Construction d’un système => assemblage de composants élémentaires
Composant : - élément modélisant une partie d’un système
- inclut différentes vues pour décrire le système
- constitué d’un ensemble d ’opérations
Vue : correspond à un modèle d’un aspect du composant
Composant contient : - vue opérative
- vue commande
- vue contrainte
- vue graphique
- vue surveillance
- vue supervision
FRE 2734
Fonctions / Opérations / Composants
Définition : Une opération est une fonction implémentée par une ressource [Toguyéni, 1993]
Classification : 2 types de fonctions générique
contextuelle
3 types d’opérations basique
contextuelle
contextuelle effective
5 types de composants basique
support
base enrichie
contextuel effectif
système
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FRE 2734
Opération basique : fonction générique réalisée par un composant.
Opération contextuelle : fonction contextuelle réalisée par un composant de base enrichi.
Opération contextuelle effective : fonction contextuelle réalisée sur un produit par un composant contextuel effectif ou un composant système.
Types d’Opérations
Ex : Sortir Vérin, Détecter pour un capteur
Ex : Détecter position Vérin sorti par un capteur fdc
Ex : Transfert d ’une zone à une autre par un vérin ou un convoyeur
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Méta-Modèle « Opération »
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Méta-Modèle « Typologie des Opérations »
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FRE 2734
Types de Composants
Composant base : Constitué d’opérations basiques
Composant support : Constitué d’opérations basiques
Défini une zone d’évolution pour les produits
Composant base enrichi : Constitué d’opérations contextuelles.
Composant contextuel effectif ou système : Constitué d’opérations contextuelles effectives
Ex : Vérin, Butée, Capteur, ...
Ex : Convoyeur, Courbe...
Ex : Vérin associé à un capteur ddc et un capteur fdc
Ex : Convoyeur + Capteur(s) + ...
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Méta-Modèle « Typologie des Composants »
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Modélisation du système exemple
post a
C1
Jack Va
A
Ca-
Ca+
C
E S
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FRE 2734
Modélisation du système exemple
Obtenus par construction
Issus de la bibliothèque et paramètrés
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FRE 2734
• vue opérative : contient un ensemble de paramètres physiques liés au composant
• vue commande : contient un modèle de commande du composant
• vue contrainte : correspond à une description des conditions de début et de fin d ’activations des opérations contextuelles effectives (de types
d ’actions)
• vue graphique : contient un modèle topologique du composant
• vue surveillance : la surveillance est chargée de détecter un dysfonctionnement du système.
• vue supervision: La supervision a pour rôle de prendre les décisions nécessaires pour le retour à un fonctionnement
normal (reconfiguration)
Vues
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FRE 2734
Méta-Modèle « Vue Commande »
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FRE 2734
Modélisation du système exemple (Vue graphique)
C1a C1b V1
Conv 1 1 2 3
4
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FRE 2734
Modélisation du système exemple (vue contrainte)
Fonctionnement :
On souhaite éjecter les colis présents en A
Convoyeur motorisé en fonctionnement permanent
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FRE 2734
Méta-Modèle « Système »
Modélisation du système exemple
post a
C1
Jack Va
A
Ca-
Ca+
C
E S
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FRE 2734
Automate
Capteurs/Actionneurs
Réseau Extérieur
ASI
Méta-Modèle
« Architecture du système de commande »
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Modélisation du système exemple
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FRE 2734
PLAN
• Contexte
• Objectifs
• Présentation de l’approche
• Introduction à l’ingénierie dirigée par les modèles
• Approche par composant
• Génération de la commande
• Cadre logiciel et Application
• Conclusion et perspectives
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FRE 2734
Generation de la commande
• Instanciation des modèles contenus en bibliothèque lors du choix des composants
• Ajout des commandes hiérarchiques
Principe :
Commande Hiérarchique :
Ca+ Ca- Va C1a Ba
Vérin
Conv
Ejecteur
Système
Commande de base
Commande hiérarchique n1
Commande hiérarchique n2
Commande hiérarchique n3 post a
C1
Jack Va
A
Ca-
Ca+
C
E S
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FRE 2734
Flot d’obtention du code de contrôle/commande
Algorithme de génération des vues commandesAlgorithme de génération des vues commandes
Extraction et juxtaposition des vues commandesExtraction et juxtaposition des vues commandes
PartitionnementPartitionnement
Modèle Composant partiel
Modèle Composant complet
Modèle de commande
Code de commande
Bibliothèque de templates de commande
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FRE 2734
Etapes de l’algorithme de génération des vues commandes des composant agrégés
Phase 1 Génération des vues commandes descomposants de base enrichi
Phase 2 Génération des vues commandes descomposants contextuels effectifs
Phase 3 Génération de la vue commande duComposant système
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FRE 2734
Démarche de génération de la vue commande d’un composant BE
Choix du Template de commandeChoix du Template de commande
Template de commandenon renseigné
Renseignements des TemplatesRenseignements des Templates
Modèle de commanded’un CBE
Algorithme de génération du modèle de commande d’un CBE
Algorithme de génération du modèle de commande d’un CBE
Opérations contextuellesModèle topologique
Variables Globales
Composant de base enrichi
Composant basique
Opération(s) basique(s)
VG(s) VCom
Vue graphique
Pour chaque Op Contextuelle :
Composant basique
Opération(s) basique(s)
VG(s) VCom
FRE 2734
Démarche de génération de la vue commande d’un composant BE : Application au système exemple
CBE 1
Ca- Ca+ Va
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FRE 2734
Démarche de génération de la vue commande d’un composant CE
Ops contextuelles
Variables Globales
Composant de base enrichi
Composant basique
Vue graphique
Vue graphique
Vue commande
Vue contrainte
Variables Globales
Opérations contextuelles effectives
Composant Contextuel Effectif
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Choix du Template de commandeChoix du Template de commande
Template de commandenon renseigné
Renseignements des TemplatesRenseignements des Templates
Modèle de commanded’un CCE
Algorithme de génération du modèle de commande d’un CCE
Algorithme de génération du modèle de commande d’un CCE
Pour chaque Op Cont Effective :
Composant basique
Opération(s) basique(s)
VG(s) VCom
FRE 2734
Démarche de génération de la vue commande d’un composant CE : Application au système exemple
CBE 1 C1
CCE 1
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FRE 2734
Démarche de génération de la vue commande d’un composant système
Simplification des vues contraintes desCCE(s) et du
composant système
Simplification des vues contraintes desCCE(s) et du
composant système
Modèle de commanded’un CS
Algorithme de génération du modèle de commande d’un CS
Algorithme de génération du modèle de commande d’un CS
Composant de base enrichi
Composant basique
Vue graphique
Vue contrainteVariables Globales
Ops contextuelles éffectives
Composant Contextuel Effectif
Composant Système
Vue contrainte
Vue graphique
Vue commande
Contraintes de commande
Variables Globales
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Choix du Template de commandeChoix du Template de commande
Template de commandenon renseigné
Renseignements des TemplatesRenseignements des Templates
Pour chaque contrainte de commande :
FRE 2734
Démarche de génération de la vue commande CS : Application au système exemple
CCE 1
Composant système
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FRE 2734
PLAN
• Contexte
• Objectifs
• Présentation de l’approche
• Introduction à l’ingénierie dirigée par les modèles
• Approche par composant
• Génération de la commande
• Cadre logiciel et Application
• Conclusion et perspectives
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FRE 2734
Cadre logiciel
Génération de codeAffinage de la P O
Modélisation du système: Utilisation d ’une approche par composant
Génération de la commandeGénération fichier P O
Simulation Partie CommandeSimulation Partie Opérative
XML
XML
XML
Code TIC Straton
FRE 2734
1 Fichier d’entrée 2 Répertoire de sortie
3 Vérification 4 Exécution
Cadre logiciel
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FRE 2734
Application
post a
C1
Jack Va
A
Ca-
Ca+
C
E S
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FRE 2734
Application
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FRE 2734
PLAN
• Contexte
• Objectifs
• Présentation de l’approche
• Introduction à l’ingénierie dirigée par les modèles
• Approche par composant
• Génération de la commande
• Cadre logiciel et Application
• Conclusion et perspectives
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FRE 2734
CONCLUSION
• Saisie du modèle Composant d’un système transitique
• Générer le code de commande
• Vérifier le bon fonctionnement du système commandé
Ce cadre permet :
• Vérification de la cohérence des contraintes de commande
• Système de commande répartie : partitionnement du modèle de commande
• Développement des vues surveillance et supervision
• Développement d’un outil de saisie du modèle
• Application à d’autres systèmes de production
Perspectives :