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Résumé

Ce document est une synthèse des travaux menés dans le domaine de la surveillance en ligne des défaillances du procédé pour des systèmes complexes représentés par un modèle à événements discrets. Une approche générique de commande/surveillance hiérarchisée et modulaire est présentée. La structure modulaire proposée s'appuie sur le concept d'activité et sur des modèles basés réseaux de Petri à objets : modèle de référence des évolutions normales du procédé, modèle des séquences de commande et modèle de surveillance. La hiérarchisation de la surveillance permet de résoudre en grande partie la complexité découlant du nombre élevé de dispositifs à gérer dans une installation industrielle de la taille d'un système de production. Elle permet en particulier de mettre en úuvre les principes de confinement de défaillance et de propagation du traitement de défaillance. Le couplage de cette structure à un système d'information contenant une base de données procédé fournit aux différentes fonctions de surveillance toutes les connaissances n'ayant aucune utilité en fonctionnement normal. Une des originalités de ces travaux concerne l'étude de l'interaction des fonctions de la surveillance (détection, diagnostic, décision, reprise, urgence et suivi) et de la commande. Ces interactions qui définissent le processus de surveillance sont gérées par un superviseur animant le modèle de surveillance. Ce modèle contient à la fois des contraintes logiques d'exécution du processus de surveillance et des contraintes traduisant la stratégie de l'entreprise.

Abstract

This document presents a synthesis of the works about on-line and hierarchical monitoring of process failures for complex systems represented by discrete events models. A general approach of a hierarchical and modular control/monitoring structure is given. The modular structure relies on the activity concept and on models based on Petri nets : a reference model of the normal behavior of the process, a model of the control sequences and a monitoring model. A hierarchical monitoring system allows to solve most of the complexity resulting of the great number of components that have to be managed in industrial processes like production systems. This hierarchical structure is very well suited for the implementation of the two main monitoring principles : failure confinement and failure processing propagation. The coupling of this structure to an information system containing a process database provides the different monitoring functions with all pieces of knowledge having no utility during normal operation. A specificity of these works concerns the studies about the interactions between the monitoring functions (detection, diagnosis, decision, recovery, emergency and follow) and with the control one. These interactions define the monitoring process and are managed by a supervisor working on the monitoring model. This model contains both logical constraints related to the execution of the monitoring processes and constraints expressing the user strategy in term of monitoring.

Mots-Clés / Keywords

Systèmes à événements discrets; Réseaux de Petri; Commande; Hiérarchie; Surveillance; Monitoring; Hierarchy; Control; Petri nets; Discrete events systems;