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La semaine de Jean-François Prevéraud

TNI-Software automatise le développement des automatismes

Industrie et  Technologies
Cette PME brestoise a développé un atelier de conception des systèmes automatisés générant, documentant et validant automatiquement le code des automates programmables à partir des spécifications.


Dans le domaine des automatismes, le constat est simple : la productivité des installations industrielles doit augmenter ; la complexité des installations va croissant ; il faut réduire les temps de mise en route. Ajoutons à cela une duplication ou pour le moins une réutilisation de parties de projets et une pression financière toujours plus forte notamment en cas de retard, on comprendra que la pression sur les automaticiens n'est pas prête de retomber.

« Pourtant force est de constater que les méthodologies de travail ont peu évolué. On suit toujours peu ou prou le classique cycle en Vé de la conception allant de l'expression des besoins à la mise en service en passant par les spécifications, la conception globale et détaillée, le codage des programmes, les tests unitaires puis d'intégration, avant d'arriver la recette en plate-forme », explique Jeremy Scherrer, responsable marketing chez TNI-Software. Si le cadre est bien établi, l'exécution laisse par contre bien souvent à désirer. « On passe très peu de temps pour détailler les spécifications. On programme directement en agrégeant des bouts de logiciels existants. La validation est très superficielle car elle est vu comme une perte de temps et d'argent. Et malheureusement cela se traduit au mieux par des démarrages d'installations laborieux avec des mises au point longues et quelques fois par une remise à plat de tout l'automatisme qui se traduit par des semaines de retard voire des modifications importantes des installations ».

C'est dans ce contexte que le Centre de Recherches en Automatique de Nancy a débuté voici près de 20 ans des travaux visant à mettre au point des méthodes et des outils de développant d'automatismes, qui soient beaucoup plus structurés. Ceux-ci trouvent maintenant leur application dans l'atelier de conception de systèmes automatisés et embarqués ControlBuild proposé par TNI-Software.



L'originalité de ControlBuild réside dans son approche globale qui permet, avec une plate-forme unique, de traiter l'ensemble des étapes du cycle en Vé du développement de produits. « Chacune des étapes est documentée et validée suivant des procédures précises propres à l'utilisateur ou les règles de qualité IEC, ce qui évite les oublis, permet les contrôles ultérieurs et facilite les reprises en cas de modification ou de projets récurrents », précise Jeremy Scherrer.

Les principales étapes de ControlBuild sont :

  • - Analyse fonctionnelle exécutable ;
  • - Validation de l'analyse fonctionnelle par simulation sur PC ;
  • - Analyse organique obtenue par projection de l'analyse fonctionnelle sur l'architecture matérielle envisagée ;
  • - Génération d'applications pour consoles de programmation (Schneider, Siemens...) ;
  • - Test et recette en plate-forme avec simulation de partie opérative ;
  • - Formation des opérateurs, exploitation, optimisation.
Le logiciel a une approche objet bâtie autour d'une bibliothèque de composants d'automatisme documentés ayant un comportement, ainsi que des représentations graphiques, schématiques et temporelles. Cette bibliothèque utilise les langages de description de la norme IEC 61131-3 (Grafcet, Schéma relais, Logigramme, Texte Structuré), mais aussi le langage C ou la schématique électrique basse tension. Cette bibliothèque permet de construire rapidement des modèles de systèmes automatisés complexes pouvant servir à la fois à la simulation en cours de développement puis à la formation des futurs opérateurs avant la mise en route des installations réelles.

Avec ControlBuild les ingénieurs peuvent assurer la recette virtuelle de leur application avant sa mise en service réel. Ainsi ils peuvent facilement construire tous les modèles de simulation requis dans un environnement virtuel en incluant tous les éléments électromécaniques, les machines, ainsi que tous les éléments de régulation, les filtres, les informations de flux d'énergie comme la température, la pression ou autres. Une fois le modèle de simulation construit, son fonctionnement et ses performances peuvent être validés par la simulation d'événements aléatoires ou d'actions comme les pannes mécaniques, des défauts capteurs ou du comportement de l'opérateur.

Une fois la validation des systèmes faites via la simulation, ControlBuild assure la génération automatique de code C suivant la norme EN 50128 niveau SIL2 et du code pour les automates programmables industriels (PL7-Pro et Unity-Pro de Schneider, Step7 de Siemens), ainsi que l'import/export au format XML (utilisant le standard PLCopen). Les ingénieurs peuvent ainsi générer très rapidement à la fin du projet le code dont ils ont besoin sans se préoccuper d'avantage de la nature de l'automate cible ou de la nature du matériel de leur application. Avec la visualisation du code généré dès la phase de conception, les concepteurs ont la possibilité de passer aisément d'un langage IEC 61131 à l'autre - Structured Text (ST), Function Block Diagram (FBD), Ladder Diagram (LD), Instruction List (IL) ou Sequential Function Chart (SFC).

De plus, ControlBuild génère automatiquement la documentation en format RTF, ce, pour tous les documents d'un projet, des spécifications fonctionnelles aux fiches de test ou tout autre document requis par le projet de développement d'applications de contrôle- commande.

« Le temps supplémentaire passé dans les opérations de spécification et de conception, est largement compensé par les gains constatés lors des phases de codage, de test et de mise en route, ainsi le développement d'un projet d'automatisation d'un haut fourneau de Jinan Iron & Steel en Chine, comportant 10 automates et 3 500 E/S prévu sur 6 mois, a été raccourci de 12 %, et s'ils font maintenant un autre projet similaire, le gain sera d'au moins 50 % », constate Jeremy Scherrer.

Au final l'utilisation d'un atelier de conception des systèmes automatisés tel ControlBuild  permet : de maîtriser les temps et les coûts de développement ; de capitaliser le savoir-faire, d'améliorer la qualité des applications et de faciliter l'exploitation des applications. D'ailleurs les grands automaticiens ne s'y sont pas trompés. Ces outils sont ainsi déjà utilisés par des groupes tels Alstom Transport, DCN, EDF, Lilly, PSA Peugeot Citroën, Suez, SNCF, et des intégrateurs tels Cegelec, Clemessy ou Vinci Energie, pour réduire leurs délais de développement d'automatismes et accélérer la mise en route ou sur le marché de leurs installations industrielles ou produits. Ce qui fait dire en guise de conclusion à Eliane Fourgeau, directrice générale de TNI-Software : « et si le TGV vient de battre le record du monde de vitesse sur rails, c'est aussi un peu grâce à nous ».

Jean-François Prevéraud

A la semaine prochaine.

Pour en savoir plus : http://www.tni-software.com/fr/

Jean-François Prevéraud, journaliste à Industrie & Technologies et l'Usine Nouvelle, suit depuis plus de 25 ans l'informatique industrielle et plus particulièrement les applications destinées au monde de la conception (CFAO, GDT, Calcul/Simulation, PLM...). Il a été à l'origine de la lettre bimensuelle Systèmes d'Informations Technologiques, qui a été intégrée à cette lettre Web hebdomadaire, dont il est maintenant le rédacteur en chef.

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