Architectures de pilotage de procédés industriels : Dossier complet | Techniques de l’Ingénieur

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Article de référence | Réf : AG3510 v1

Architectures de pilotage de procédés industriels

Auteur(s) : Pascal BERRUET, Jean-François PETIN, Fabien RIGAUD, Armand TOGUYENI, Éric ZAMAÏ

Date de publication : 10 juil. 2007

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RÉSUMÉ

Le pilotage de procédés industriels permet d’améliorer sans cesse la performance de l’outil de production, c’est pourquoi il est devenu le souci principal des industriels. Mais la complexité de l’automatisation du système de pilotage comporte également des inconvénients. Ainsi, le concept d’architecture de pilotage est proposé dans cet article au travers des architectures de contrôle et de commande. Ensuite, le système de pilotage de la production MES est abordé : définition, objectifs, fonctions, etc. Puis, la réactivité face aux pannes ou encore la mise en œuvre du processus de reconfiguration sont autant d’aspects de l’automatisation évoqués.

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ABSTRACT

Piloting architectures of industrial processes

The piloting of industrial processes allows enables the constant performance increase of the production tool and has thus become the main concern for industrialists. However, the complexity of the automation of the piloting system also presents drawbacks. The concept to piloting architectures is explained in this article via control/command architectures. The piloting system of the MES is then dealt with: definitions, objectives, functions, etc. To conclude, aspects of this type of automation such as reactivity to breakdowns and the implementation of the reconfiguration system are presented.

Auteur(s)

Pascal BERRUET : Maître de Conférences à l’Université de Bretagne Sud
Jean-François PETIN : Maître de Conférences au Centre de recherche en automatique de Nancy CRAN-UMR 7039 Nancy Université, CNRS
Fabien RIGAUD : Ingénieur commercial – ARC Informatique
Armand TOGUYENI : Professeur des Universités à l’École Centrale de Lille (EC Lille)
Éric ZAMAÏ : Maître de Conférences HDR à l’Institut National Polytechnique de Grenoble

INTRODUCTION

Depuis ces trente dernières années, le souci principal des industriels s’est porté sur une automatisation à outrance des procédés industriels afin d’améliorer sans cesse la performance de l’outil de production. Tirant parti des progrès technologiques dans le domaine de la communication, des automatismes industriels (interfaces ou services Web embarqués dans les automates programmables industriels) ou encore dans les domaines de l’électronique et de l’informatique (RFID, réseaux de capteurs, composants logiciels embarqués...), ces systèmes automatisés intègrent aujourd’hui une part de plus en plus importante de technologies de l’information et de la communication distribuées au cœur même des processus de production et des produits. Mais cette automatisation a un prix, celui de la complexité du système de pilotage tant sur le plan des éléments matériels hétérogènes (calculateurs dédiés, réseaux de communication, chaînes d’actions et de captage...) qui le compose que sur celui des fonctions logicielles (ordonnancement, commande, suivi, diagnostic, reconfiguration, supervision...) qu’il abrite. Aussi, le besoin de méthodes, ou au moins de retours d’expertises, permettant de mettre en relation l’ensemble de ces éléments afin qu’ils contribuent encore à améliorer les performances des entreprises devient prépondérant.

Afin de répondre à un tel besoin d’intégration de ces composants industriels, le concept d’architecture de pilotage a été proposé.

Aussi, dans ce dossier, le lecteur découvre dans une première partie une analyse de la nature même des architectures de contrôle et de commande de procédés industriels. La deuxième partie décrit quant à elle les différentes fonctions qui interviennent au cœur de ces architectures afin de contribuer au processus global de pilotage temps réel. La troisième partie se focalise sur une des facettes de ce processus de pilotage à savoir sa capacité à réagir aux aléas de fonctionnement. Enfin, la quatrième partie donne un aperçu des approches à ce jour proposées pour donner au processus de pilotage des capacités à reconfigurer toute ou une partie de l’architecture physique et logicielle de pilotage.

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BIBLIOGRAPHIE

(1) - BERRUET (P.) - Contribution au Recouvrement des Systèmes Flexibles de Production Manufacturière : Analyse de la Tolérance et Reconfiguration. - Thèse de doctorat, Université des sciences et techniques de Lille, déc. 1998.
(2) - BERRUET (P.), LALLICAN (J.L.), ROSSI (A.), PHILIPPE (J.-L.) - A component based approach for the design of FMS control and supervision. - IEEE SMC 2005, Hawaii. p. 3005-3011, oct. 2005.
(3) - BOUREY (J.P.) - Structuration de la partie procédurale du système commande des cellules flexibles dans l’industrie manufacturière. - Thèse de doctorat, Université des sciences et techniques de Lille, mars 1988.
(4) - CRUETTE (D.) - Méthodologie de conception des systèmes complexes à événements discrets : application à la conception et la validation de la commande des cellules flexibles de production dans l’industrie manufacturière. - Thèse de doctorat, Université des sciences et techniques de Lille, févr. 1991.
(5) - DANGOUMAU (N.) - Contribution à la Gestion...

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