Le but de cette section est d’appliquer la méthode proposée sur un SAP afin d’illustrer notre première contribution. La phase d’expérimentation a été réalisée sous le logiciel ITS PLC (Interactive Training System for PLC) proposé par la société portugaise Real Games (www.realgames.pt). ITS PLC est un outil éducatif, de formation à l’automatisation et de validation des algorithmes de commande grâce à une expérience interactive en temps réel [Riera et al. (2010)]. Il offre des simulations 3D de parties opératives de cinq systèmes industriels (tri de caisses, système de mélange, palettiseur, robot « pick and place » et magasin automatisé). L’utilisateur de ITS PLC peut injecter des fautes dans les capteurs et les actionneurs à travers deux panneaux des pannes (voir les figure 28 et 29). Le pan-neau de la figure 28 permet d’injecter des fautes de blocage à 0 dans les capteurs et les actionneurs sélectionnés alors que le panneau de la figure 29 permet d’injecter des fautes de blocage à 1 dans les différents capteurs et actionneurs.
Figure 29 – Le panneau de création de fautes de blocage à 1.
Dans notre étude, nous avons choisi le système de tri de caisses de l’outil ITS PLC pour appliquer notre approche. Il a été proposé dans [Saddem and Philippot (2014)] comme un système de référence. Ce système qui est présenté dans la figure 30, permet de transporter des caisses d’un convoyeur d’alimentation vers des monte-charges en les triant en fonction de leurs tailles (petites ou grandes caisses). Ce système est composé d’un convoyeur d’alimentation (A), de trois convoyeurs à bande (B, E, G), d’un plateau tournant (C), de rouleaux (D) et de deux monte-charges d’évacuation (F ou H). Le convoyeur d’alimentation (A) délivre aléatoirement des petites et des grandes caisses, chargées sur des palettes. Les palettes sont transportées au moyen d’un convoyeur à bande (B) vers un plateau tournant (C) et doivent ensuite être chargées sur les rouleaux (D). Les palettes effectuent ensuite une rotation de 90˚, au moyen du plateau tournant. La taille de la caisse est détectée à l’entrée du convoyeur à bande (B). Les palettes sont envoyées sur les convoyeurs à bande (E ou G) en fonction de leur taille par la mise en rotation des rouleaux dans un sens ou dans l’autre. Enfin, les palettes sont évacuées automatiquement dès qu’elles atteignent un monte-charge (F ou H).
Figure 30 – Vue générale du système tri de caisses.
Le système dispose de 11 capteurs décrits dans le tableau 4 et de 7 actionneurs listés dans le tableau 5.
Capteur Description
c0 Capteur de fin du convoyeur d’alimentation
c1 Capteur petite caisse
c2 Capteur grande caisse
c3 Fin du convoyeur à bande
c4 Plateau tournant en position chargement
c5 Plateau tournant en position déchargement
c6 Présence caisse sur le plateau tournant
c7 Capteur au début du convoyeur de sortie
c8 Capteur au début du convoyeur de sortie
c9 Capteur à la fin du convoyeur de sortie vers H
c10 Capteur à la fin du convoyeur de sortie vers F
Table 4 – Les capteurs du système tri de caisses issu du logiciel ITS PLC.
Actionneur Description
S0 Tapis d’alimentation
S1 Convoyeur à bande
S2 Rouleaux du plateau tournant (chargement)
S3 Rouleaux du plateau tournant (déchargement)
S4 Plateau tournant
S5 Convoyeur de sortie vers H
S6 Convoyeur de sortie vers F
Table 5 – Les actionneurs du système tri de caisses issu du logiciel ITS PLC.
2.2.1 Base de cas normale et base de cas défaillante
L’une des étapes les plus importantes dans un système de diagnostic utilisant le RàPC est la construction de la base de cas normale et la base de cas défaillante. Dans cette partie, nous décrivons cette étape qui se base sur les mesures des capteurs et des actionneurs du système "Tri de caisses" dans différents cycles d’API. Il s’agit donc de réaliser plusieurs tests sur le système afin de récolter ces mesures pour plusieurs scénarios de fonctionnement dans une BD historique.
–
Fonctionnement normal,–
Passage inattendu de 0 à 1 du capteur ci,–
Passage inattendu de 1 à 0 du capteur ci,–
Capteur ci bloqué à 1,–
Capteur ci bloqué à 0,–
Passage inattendu de 0 à 1 de l’actionneur Sj,–
Passage inattendu de 1 à 0 de l’actionneur Sj,–
Actionneur Sj bloqué à 1,–
Actionneur Sj bloqué à 0. avec i = 0..10 et j = 0..6.Un regroupement de ces mesures est nécessaire pour construire les parties problèmes des cas (voir la section 2.1.1) de sorte que chaque instance représente un "cas". Ensuite, une étape de labélisation, effectuée par un expert, est essentielle afin d’étiqueter les cas normaux et les cas défaillants.
Le tableau 6 montre quelques instances de la BCN. Les instances de cette base dé-crivent le transport d’une petite caisse du convoyeur d’alimentation vers le convoyeur de sortie. Elles sont représentées selon 2 caractéristiques. Nous distinguons : l’"Instance" et le "Problème". Les 7 premiers bits du "Problème" représentent les mesures des 7 actionneurs (de S0 à S6) et les 11 bits suivant représentent les mesures des capteurs (de c0 à c10). Les colonnes "Etat" et "Interprétation" représentent l’étiquette établi par l’expert et son interprétation. Par exemple, l’instance 7 représente un cas normal qui décrit l’occurrence de ces événements : RS0, RS1, Rc0, Rc1, FS0, Fc0, Fc1, RS2 et Rc3. R est un front mon-tant d’un capteur ou d’un actionneur et F est un front descendant d’un capteur ou d’un actionneur.
Le tableau 7 montre quelques instances de la BCD. Ces instances décrivent des fautes dans le système de tri de caisses. Elles sont représentées selon deux caractéristiques. Nous distinguons : l’"Instance" et le "Problème". Le "Problème" est représenté de la même manière que dans la BCN. Les colonnes "Localisation" et "Identification" représentent l’étiquette établie par l’expert en définissant le composant affecté et la faute détectée.
2.2.2 Le Bloc_EL
Dans le Bloc_EL et à chaque cycle d’API, le SADAP élabore la partie problème d’un nouveau cas non résolu Ncas et il commence l’étape de recherche afin d’extraire le cas
source similaire ou les cas sources les plus similaires. Le calcul de la similarité entre le nouveau cas et tous les cas sources des deux bases s’effectue suivant la formule présentée dans le tableau 3.
A titre d’exemple, le calcul de la similarité SMC entre un nouveau cas généré Ncas= "000000000001000000 100000000001000000 110000010001000000 " et l’instance 6 de la BCN (C1) , l’instance 1 de la BCD (C2) et l’instance 3 de la BCD (C3) est :
–
SMC(Ncas, C1) = 0.848–
SMC(Ncas, C2) = 0.968–
SMC(Ncas, C3) = 0.88Suite à ces calculs, l’OHS intervient pour choisir la solution la plus adéquate. Le nouveau cas héritera la solution du cas sélectionné.