Synthèse structurelle d'un contrôleur basée sur le Grafcet

par Bassam Kattan

Thèse de doctorat en Automatique. Productique

Sous la direction de Hassane Lotfi Alla.

Soutenue en 2004

à l'Université Joseph Fourier (Grenoble ; 1971-2015) , en partenariat avec Laboratoire d'automatique de Grenoble (1957-2006) (laboratoire) .

mots clés

Résumé

Nous avons présenté dans cette thèse deux contributions au problème de la synthèse de contrôleur pour les systèmes à événements discrets modélisés par des Grafcets. La théorie de la supervision des systèmes à événements discrets (SED) initiée par les travaux de Ramadge et Wonham, n'est pas directement implantable sous la forme d'une commande opérationnelle. Nous pouvons trouver dans la littérature diverses extensions de l'approche RW dans lesquelles le superviseur peut forcer des événements, parmi celles-ci il y a la commande supervisée proposée par François Charbonnier dans sa thèse (1996). Nous avons fait une extension de cette approche, dans le cas où le langage des spécifications n'est pas contrôlable par rapport au langage du procédé étendu. Pour implanter l'automate de superviseur de manière structurelle. Cependant dans cette approche, le Grafcet final de superviseur obtenu contient un nombre important d'étapes qui est identique à l'automate synthétisé. Donc la complexité des superviseurs reste toujours prohibitive. C'est pourquoi nous avons proposé une approche de synthèse structurelle, dans laquelle la taille du Grafcet obtenu est réduite et implantable sur les automates programmables. Cette méthode est basée sur les invariants de marquage qui permettent de déterminer un certain nombre d'étapes à ajouter au modèle initial pour faire respecter les spécifications de commande.

Titre traduit

Structural synthesis of a controller based on the Grafcet

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Résumé

In this thesis, we have presented two contributions for the problem of synthesis of a discret event systems controller using the Grafcet Model. The supervisory control theory of discrete event systems (DES) introduced by Ramadge and Wonham, is not directly implemented under the form of an operational control. We can find in the literature various extensions of the approach RW in which the supervised control suggested by François Charbonnier in his thesis (1996). We have made an extension of this approach, in the case where language of the specifications is not controllable compared to the language of extended process. To implement the supervisor's automat obtained, we have proposed a systematic method of passage of the automaton of the supervisor to the Grafcet of the supervisor in a structural way. However in this approach, the final Grafcet of the supervisor obtained contains a significant number of steps that is why we have proposed an approach of structural synthesis, in which the size of Grafcet obtained is reduced and directly implemented in the PLC. This method is based on the place invariants which allow determining a certain number of steps to be added to the initial model to make respect the specifications of control.