Exemple d'application
Sûreté de fonctionnement des systèmes de commande - Exemple d'application et rappels sur les RdP

Cet exemple, présenté figure 2 sera décliné dans la suite sur les différentes méthodes.

Il s'agit d'un système de régulation de température d'un four électrique constitué d'un régulateur continu (proportionnel et intégral par exemple), noté C, qui compare la température de référence à la température mesurée dans le four (figure 2). En fonction de l'écart, il élabore une commande qui détermine la puissance électrique de chauffe propre à réduire au mieux cet écart pour compenser les pertes thermiques, les perturbations éventuelles dans le four ou pour suivre au plus près un cycle thermique imposé par la consigne. Au cas où ce régulateur viendrait à défaillir, il est possible de reconfigurer le système en substituant un régulateur de secours, noté T, fonctionnant en mode dégradé, en l'occurrence en tout ou rien (pleine puissance ou puissance nulle), de manière à maintenir la température entre deux limites minimale et maximale autour de la consigne. Un commutateur permet de sélectionner la source de puissance provenant de l'un ou l'autre des régulateurs ou interrompt l'alimentation en énergie si les deux régulateurs sont défaillants. Ce commutateur est piloté par un système de diagnostic qui, à partir de l'observation de la température, en déduit l'état de marche ou de panne du régulateur qui a le contrôle.

La modélisation fonctionnelle ou dysfonctionnelle de ce système peut devenir complexe selon le niveau de détail pris en compte. Afin de conserver un caractère didactique à l'exemple, nous prenons quelques hypothèses simplificatrices. Nous montrerons ensuite quels problèmes posent la prise en compte d'hypothèses supplémentaires plus réalistes.

Le four muni de ses capteurs de température est un ensemble que nous considérerons comme un composant unique, noté F.

Si le composant diagnostic, noté D, est défaillant, il donne toujours la position régulateur PI. On suppose, de plus, que ce diagnostic est instantané : il identifie les défaillances dès leur apparition et donne aussitôt l'ordre de commuter (passage en mode de secours si le régulateur continu défaille et coupure totale d'alimentation après défaillance du régulateur tout ou rien).

Le commutateur est supposé parfait et donc sans défaillance.

On...