15 nov. 2018

Lors des journées de l'Automatique du GdR MACS à Nantes, le groupe a organisé 3 sessions :

• • le jeudi 15 novembre de 14h15 à 15h45

  • le vendredi 16 novembre de 10h à 12h, session commune avec le groupe S3

  • le vendredi 16 novembre de 14h à 16h30

Jeudi 15 Novembre, 14h15 – 15h45

Session GT SED

Contribution à la Commande des Systèmes à Événements Discrets par Filtre Logique

Présentation (pdf)

Romain Pichard (directeur de thèse : Bernard Riera)

CReSTIC, Université de Reims Champagne-Ardenne

Cette thèse contribue à une approche formelle de conception d'un programme de contrôle/commande pour les systèmes automatisés de production (SAP) contrôlés par des automates programmables industriels (API). Dans ce contexte, deux constats principaux ont été soulevés : il existe un manque de méthodologie efficace pour la conception d'un programme API dans le monde industriel et les méthodes formelles issues du monde académique ne sont ni connues ni utilisées par l'industrie car trop complexes.

Pour répondre à ces problématiques, une méthode de conception formelle s'intégrant dans un cycle de développement industriel classique (cycle en V) a été proposée. De plus, afin de faciliter le transfert vers l'industrie tant d'un point de vue technique (API) qu’humain (pratique des automaticiens), le formalisme utilisé est entièrement basé sur des variables et des équations logiques appelées contraintes logiques. Ces contraintes logiques permettent la spécification des exigences informelles recensées dans le cahier des charges. A partir de ces contraintes logiques, un algorithme de résolution des contraintes, implémentable dans un API, est synthétisé et implémenté automatiquement dans un langage de programmation normalisé pour API. Ce filtre logique peut être utilisé pour : commander un SAP contrôlé par un API, vérifier formellement un programme API, mettre en sécurité un programme API déjà existant présentant des erreurs.

Les travaux de cette thèse ont eu pour objectif de lever certains verrous et de globalement améliorer et renforcer l'approche par filtre logique. Dans le but de généraliser l'approche par filtre, un effort important a été réalisé autour de la formalisation des contraintes logiques et des différentes fonctions et propriétés associées au filtre logique. Cet apport de formalisation a permis, en particulier, de proposer une approche de vérification formelle de la notion de cohérence d'un filtre logique ainsi qu'une condition nécessaire et suffisante à cette propriété. Enfin, après avoir mis à jour l'algorithme d'implémentation classique, deux algorithmes de recherche locale d'une solution basés sur des techniques de solveur SAT ont été proposés.

Sequence Estimation and Schedulability Analysis for Partially Observable Petri Nets

Présentation (pdf)

Philippe Declerck (Maître de conférences, HDR)

LARIS, Université d’Angers

In this talk, we consider the sequence estimation and fault detection of partially observable Petri nets. In a first class of problems close to the diagnosis of continuous systems, a fault can be represented by an incoherence in the time interval model which can be a P-time event graph or a time stream event graph. In a second class often considered in Petri nets, the faults are expressed by the firings of fault transitions. For this second class, we consider the case of Timed Petri net and show that this approach can be also extended to the untime case under an assumption of precedence between the events. An adaptation allows to check the feasability of an arbitrary untime count vector for a starting marking by generating a relevant schedule. The case of undistinguisble observations and the hypothesis of acyclicity are discussed. The used tools are max-plus algebra, linear programming and particularly Fourier-Motzkin algorithm which allows to show the connections between the data.

Vendredi 16 Novembre, 10h00 – 12h30

Session commune GTs S3 et SED

Diagnostic et pronostic des SED temporisés par RdP stochastiques partiellement observés

Présentation (pdf)

Rabah Ammour (Maître de conférences)

LIS, Aix Marseille Université

Nous nous intéressons dans cet exposé aux problématiques du diagnostic et pronostic de défauts dans les systèmes à évènements discrets. Plus particulièrement, les réseaux de Petri stochastiques partiellement observés sont utilisés pour modéliser à la fois le comportement normal et fautif du système. En exploitant les mesures datées issues de capteurs hétérogènes (événementiels et états), le premier objectif est d'évaluer la probabilité d'occurrence d'un défaut passé. L'analyse des séquences fautives nous permet aussi de fournir une évaluation de la date d'occurrence la plus probable de la faute. Enfin, nous aborderons la question du pronostic de défauts et ceci en évaluant la probabilité d'occurrence d'une faute dans un intervalle de temps futur.

Diagnostic de systèmes distribués par analyse structurelle

Présentation (pdf)

Elodie Chanthery (Maître de conférences, HDR)

LAAS, INSA Toulouse

Les récents développements des systèmes technologiques ont mené à une complexification de leur comportement. Une solution pour gérer cette complexité croissante consiste à les considérer comme un ensemble de sous-systèmes hétérogènes et à développer des techniques distribuées pour les contrôler et les gérer. Cette présentation porte sur le diagnostic décentralisé et distribué pour des systèmes à dynamique continue. Nous proposons d’utiliser l’analyse structurelle comme solution pour la génération de tests dans le cadre de systèmes complexes. L'analyse structurelle est basée sur une abstraction du modèle qui ne conserve que les liens entre variables et équations. Malgré son apparente simplicité, l'analyse structurelle fournit un ensemble d'outils puissants, s'appuyant sur la théorie des graphes, pour analyser et inférer des informations sur le système. Par ailleurs, elle a l'avantage de s'appliquer indifféremment sur les systèmes linéaires ou non linéaires. La première partie de cet exposé se focalisera sur la recherche des redondances locales qui généreront des tests de diagnostic pertinents au niveau du système global, d’une part dans un cadre décentralisé avec un superviseur de haut niveau ; d’autre part dans un cadre totalement distribué. La deuxième partie vise à formuler et résoudre le problème d'optimisation lié au choix d'un sous-ensemble de tests de diagnostic au niveau des sous-systèmes permettant une diagnosticabilité maximale pour le système global.

Les concepts introduits et les résultats seront appliqués à deux cas d’étude industriels. Le premier est une usine de désalinisation. Le second est un système de détermination et de contrôle d’attitude pour un satellite en orbite basse

Vendredi 16 Novembre, 14h00 – 16h30

Session GT SED

Systèmes (max,+) cycliques

Présentation (pdf)

Bertrand Cottenceau (Professeur des Universités)

LARIS, Université d’Angers

Les systèmes (max,+), linéaires et stationnaires, peuvent être décrits au moyen de deux opérateurs élémentaires : le décalage événementiel (noté \gamma) et le décalage temporel (noté \delta). Le comportement entrée-sortie de tels systèmes (transfert) se traduit en séries formelles ultimement périodiques dans un semi-anneau noté MinMax[[\gamma,\delta]]. Cette approche est connue pour permettre, par exemple, l'analyse et la synthèse de contrôleurs pour les Graphes d'Evénements Temporisés (GET), c'est-à-dire pour des systèmes où les phénomènes qui prédominent sont la synchronisation et le retard temporel.

Lorsque l'on considère les GET valués (des poids entiers sur les arcs), ou encore les GET ordinaires dont les temps de séjour varient, d'autres phénomènes de synchronisation apparaissent. Soit des synchronisations entre des événements successifs d'un même type (groupement/dégroupement), soit des synchronisations sur des dates particulières (feu de circulation). Dans ces deux situations, on peut encore obtenir des représentations entrée-sortie au moyen de séries formelles, moyennant l'introduction de nouveaux opérateurs. On propose de présenter des classes de systèmes ayant en commun ce type de description: les GET valués, les GET à valuations cycliques, les GET à temps de séjour variant avec les événements, les GET à temps de séjour variant dans le temps.

Cyber-sécurité industrielle par le réseau de terrain

Présentation (pdf)

Thomas Toublanc (directeur de thèse : Pascal Berruet)

Lab-STICC Lorient

De nos jours, les systèmes de production sont confrontés à leur 4e révolution. Celle-ci est numérique avec des réseaux toujours plus denses et complexes s’ouvrant sur l’extérieur. Cette ouverture rend ces systèmes plus vulnérables. Les menaces sur ces Systèmes Cyber-Physiques de Production (SCPP) ne sont plus seulement théoriques. L’attaque sur l’aciérie allemande ou le cryptovirus Wannacry en sont de parfaits exemples. Ce travail propose un outil contribuant à la sécurité des SCPP. Nos contributions sont triples :

La conception d'un Système de Détection et Réaction aux Anomalies (SDRA) placé sur le réseau de terrain. Celui-ci intègre des méthodes de détection comportementales et informationnelles. Il comprend également des capacités de réaction à la fois passives, mettant en oeuvre de la remontée d'information vers l'humain ou vers des systèmes de niveaux supérieurs, et actives intégrant du filtrage d'ordre ou de la mise en repli.

L'application des méthodes proposées entraîne naturellement un effort de conception supplémentaire qui doit être réduit. Nous avons donc mis au point une démarche permettant d’assister les concepteurs pour la configuration de notre SDRA.Cette dernière se base sur une approche hybride (composant/opération) et étend un flot de conception existant. Plusieurs transformations raffinent des vues surveillance/supervision des composants alors que d’autres génèrent la configuration du SDRA.

Une troisième contribution propose un démonstrateur réaliste basé sur un environnement virtuel de test. Ce dernier intègre la simulation conjointe de la partie opérative et de la partie commande et permet de montrer les qualités fonctionnelles des solutions face à des scénarios d’attaque ou de défaillance.