# Benchmark d'un système automatisé de production de type SED

Dimitri Renard, Dylan Baptiste, Ramla Saddem, David Annebicque, Bernard Riera

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Dimitri Renard, Dylan Baptiste, Ramla Saddem, David Annebicque, Bernard Riera. Benchmark d'un système automatisé de production de type SED. Modélisation des Systèmes Réactifs (MSR'23), Nov 2023, Toulouse, France. hal-04431441

HAL Id: hal-04431441

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Submitted on 1 Feb 2024

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<figure><img src="image_1.png" /></figure>

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**Résumé** : Nous proposons un benchmark de système automatisé de production sur base d'un modèle de simulation de partie opérative. Il possède des capteurs et des actionneurs délivrant des signaux binaires (Systèmes à Evènements Discrets) et est commandé par un Automate Programmable Industriel. Ce benchmark a pour finalité de proposer un cadre commun d'expérimentations pour la communauté SED. Nous avons généré à partir de ce benchmark un jeu de données labélisé pour des travaux de diagnostic et d'identification. Il est ainsi proposé en complément du système et de la commande.

## Introduction

<figure><img src="image_2.png" /></figure>

### Le benchmark disponible :

(1) Une partie opérative :
Système de convoyage sur Factory IO

(2) Une partie commande :
GRAFCET + Projet automate (.zef/ zap15.1 / zap17)

(3) Une application :
Un jeu de données

<figure><img src="image_3.png" /></figure>

## Système et commande

### Partie opérative :

Système de convoyeurs avec une table tournante.

La scène Factory IO est composée de 15 capteurs et de 6 actionneurs respectivement référencés dans les tables 1 et 2. Nous retrouvons leur emplacement dans la fig 1.

<table><caption>Table 1 : Liste des capteurs du benchmark</caption><thead><tr><th>Capteur</th><th>Description</th></tr></thead><tbody><tr><td>C0</td><td>Capteur de fin du convoyeur d'alimentation</td></tr><tr><td>C1</td><td>Capteur bas barrière immatérielle (petite boîtes)</td></tr><tr><td>C2</td><td>Capteur haut barrière immatérielle (grande boîtes)</td></tr><tr><td>C3</td><td>Fin du convoyeur d'entrée</td></tr><tr><td>C4</td><td>Plateau tournant en position chargement</td></tr><tr><td>C5</td><td>Plateau tournant en position déchargement (90°)</td></tr><tr><td>C6</td><td>Présence boîtes sur le plateau tournant</td></tr><tr><td>C7</td><td>Capteur au début du convoyeur de sortie de droite</td></tr><tr><td>C8</td><td>Capteur au début du convoyeur de sortie de gauche</td></tr><tr><td>C9</td><td>Capteur à la fin du convoyeur de sortie de droite</td></tr><tr><td>C10</td><td>Capteur à la fin du convoyeur de sortie de gauche</td></tr><tr><td>C11</td><td>Bouton start</td></tr><tr><td>C12</td><td>Bouton Initialisation</td></tr><tr><td>C13</td><td>Bouton Stop</td></tr><tr><td>C14</td><td>Bouton Arrêt d'Urgence</td></tr><tr><td>C15</td><td>Etat de la simulation Factory IO</td></tr></tbody></table>

<figure><img src="image_4.png" /><figcaption>fig 1 : Emplacement des capteurs/actionneurs</figcaption></figure>

<table><caption>Table 2 : Liste des actionneurs du benchmark</caption><thead><tr><th>Actionneur</th><th>Description</th></tr></thead><tbody><tr><td>A0</td><td>Convoyeur d'alimentation</td></tr><tr><td>A1</td><td>Convoyeur d'entrée</td></tr><tr><td>A2</td><td>Rouleaux du plateau tournant (chargement)</td></tr><tr><td>A3</td><td>Rouleaux du plateau tournant (déchargement)</td></tr><tr><td>A4</td><td>Rotation plateau tournant</td></tr><tr><td>A5</td><td>Convoyeur de sortie vers la gauche</td></tr><tr><td>A6</td><td>Convoyeur de sortie vers la droite</td></tr></tbody></table>

### Partie commande :

Trier les caisses en fonction de leur hauteur

La commande est fournie sous forme de GRAFCET fig 2.

Le code est lui généré en ST avec les fonctions de front écrites exclusivement avec des opérateurs logiques afin de faciliter l'adaptabilité aux différents contrôleurs.

<figure><img src="image_5.png" /><figcaption>fig 2 : GRAFCET de commande</figcaption></figure>

## Une application : un jeu de données suivant diverses défaillances

<figure><img src="image_6.png" /></figure>

JSON

"nom": "TRI_CAISSE_MSR23_01-07-2023-11-37-15_F1C0",
"comportement": "fautif",
"collage": "1",
"composant": "C0",
"blocage": false,
"critique": false,
"injection": "debut"

<figure><img src="image_7.png" /><figcaption>fig 4 : Enregistrement avec collage à 1 de C0</figcaption></figure>

<figure><img src="image_8.png" /><figcaption>fig 3 : Paramètres de l'enregistrement avec collage à 1 de C0</figcaption></figure>

### Dataset :

Les enregistrements sont définis en fonction de paramètres afin d'obtenir des comportements fautifs par collage d'un capteur (fig 3).

Ensemble d'enregistrements des entrées, sorties et variables internes au format CSV (fig 4).

Jeu de données utilisé pour des travaux de diagnostic et d'identification (Parant et al., 2023; Saddem and Baptiste, 2023)

## Conclusion

* Un Benchmark : Partie Opérative + Partie Commande

* Une Application : Un jeu de données du comportement normal et des comportements fautifs

* Lien du benchmark : https://urlz.fr/ocAe

## Contact

Dimitri RENARD: dimitri.renard@univ-reims.fr

Dylan BAPTISTE: dylan.baptiste@univ-reims.fr

Ramla SADDEM: ramla.saddem@univ-reims.fr