Contribution à la flexibilité et à la rapidité de conception des systèmes automatisés avec l'utilisation d'UML - TEL - Thèses en ligne Access content directly
Theses Year : 2008

Contribution to the flexibility and speed in automation system design using UML

Contribution à la flexibilité et à la rapidité de conception des systèmes automatisés avec l'utilisation d'UML

Abstract

The actual economical market tendency brings an increasingly complexity of customer needs and consequently, of the production constraints. The current design methodologies show their limits in very inconstant contexts where specifications have to rapidly evolve, due to too early consideration of specific technological items in the preliminary specification work, limiting developments versatility. Then companies have to capitalize the leaded efforts in first specification phases in order to reduce development time. Our thesis work deals with the Automation Systems Engineering and intends to answer the previous issue using techniques from software design areas to specify physical systems, like the OOA (Object-Oriented Design) and object-oriented modeling with UML (Unified Modeling Language), targeting a late specialization and a code generation according to the chosen technological target, like in the MDA (Model Driven Architecture). The original work here is in the description of a methodology and a working organization for Control and Automation systems, according to a multi-aspect automation object. Furthermore, we propose the use of SysML (Systems Modeling Language) to represent the function blocs in the IEC 61131-3 standard, through the " block " stereotype. Finally, we show how it is possible to obtain a first code generation using the PLCopen specifications, defining a link between a XML description(eXtensible Markup Language), aiming at being a standard, and the IEC 61131-3 norm languages. Using this, independence from a specific integrated development environment is kept. The described design process has been transposed to a real industrial case study, in robotic palletization area.
La dynamique actuelle des marchés entraîne avec elle une complexité croissante des demandes du client et nécessairement des contraintes de production. Les méthodologies traditionnelles de conception de systèmes montrent leurs limites dans des contextes très changeants pour lesquels les spécifications sont amenées à évoluer rapidement, des éléments technologiques particuliers de réalisation étant souvent pris en compte trop tôt dans le travail d'étude, limitant la versabilité des développements. Les entreprises doivent alors capitaliser au maximum les efforts menés dans les phases amont de spécification pour optimiser les temps d'étude. Notre travail de recherche s'intéresse plus précisément au domaine des systèmes antomatisés et se propose de répondre à la problématique précédente en utilisant des techniques issues du monde de l'informatique pour la réalisation des sytèmes physiques, comme l'OOA (Approche Orienté Objet) et la modélisation objet UML (Langage de Modélisation Unifié) avec la perspective d'une spécialisation tardive et d'une génération automatique selon les cibles technologiques choisies, comme le préconise la logique IDM (Ingéniérie Dirigée par les Modèles). L'originalité de ce mémoire est de décrire une méthodologie et une organisation de travail pour la conception des systèmes automatisés, en s'appuyant sur le concept d'objet d'automatisme multi-facettes. De plus, nous proposons une utilisation de l'extension SysML (Langage de Modélisation des Systèmes) pour la représentation d'éléments d'automatismes particuliers, les blocs fonctions de la norme IEC 61131-3, à travers le stéréotype "block". Enfin nous montrons comment il est possible d'obtenir une première génération de code automate en passant par les spécifications PLCopen, définissant un lien entre une syntaxe XML (Langage de balisage eXtensible), se voulant standard, et les langages de la norme IEC 61131-3. Le passage par cette représentation standardisée permet de garder l'indépendance des implémentations vis-à-vis d'un environnement intégré de développement particulier. Le processus de conception décrit a été appliqué à un cas d'étude industriel réel appartenant au domaine de la palettisation robotisée.
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Dates and versions

tel-00731257 , version 1 (12-09-2012)

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  • HAL Id : tel-00731257 , version 1

Cite

Fabien Chiron. Contribution à la flexibilité et à la rapidité de conception des systèmes automatisés avec l'utilisation d'UML. Informatique mobile. Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2008. Français. ⟨NNT : 2008CLF21889⟩. ⟨tel-00731257⟩
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