Thèse soutenue

Intégration des techniques de vérification formelle dans une approche de conception des systèmes de contrôle-commande : application aux architectures SCADA

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Auteur / Autrice : Soraya Kesraoui
Direction : Pascal BerruetFlavio OquendoArmand Abdoul Karim Toguyeni
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Stic
Date : Soutenance le 11/05/2017
Etablissement(s) : Lorient
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Santé, information-communication et mathématiques, matière (Brest, Finistère)
Partenaire(s) de recherche : Entreprise : Segula technologies
Laboratoire : Institut de recherche en informatique et systèmes aléatoires (Rennes) - Laboratoire en sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance - Centre de Recherche en Informatique, Signal et Automatique de Lille
Jury : Président / Présidente : Yamine Aït-Ameur
Examinateurs / Examinatrices : Olivier-Henri Roux, Pascale Marangé
Rapporteurs / Rapporteuses : Christophe Kolski, Olivier-Henri Roux

Résumé

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La conception des systèmes de contrôle-commande souffre souvent des problèmes de communication et d’interprétation des spécifications entre les différents intervenants provenant souvent de domaines techniques très variés. Afin de cadrer la conception de ces systèmes, plusieurs démarches ont été proposées dans la littérature. Parmi elles, la démarche dite mixte (ascendante/descendante), qui voit la conception réalisée en deux phases. Dans la première phase (ascendante), un modèle du système est défini à partir d’un ensemble de composants standardisés. Ce modèle subit, dans la deuxième phase (descendante), plusieurs raffinages et transformations pour obtenir des modèles plus concrets (codes,applicatifs, etc.). Afin de garantir la qualité des systèmes conçus par cette démarche, nous proposons dans cette thèse, deux approches de vérification formelle basées sur le Model-Checking. La première approche porte sur la vérification des composants standardisés et permet la vérification d’une chaîne de contrôle-commande élémentaire complète. La deuxième approche consiste en la vérification des modèles d’architecture (P&ID) utilisés pour la génération des programmes de contrôle-commande. Cette dernière est basée sur la définition d’un style architectural en Alloy pour la norme ANSI/ISA-5.1. Pour supporter les deux approches, deux flots de vérification formelle semi-automatisés basés sur les concepts de l’IDM ont été proposés. L’intégration des méthodes formelles dans un contexte industriel est facilitée, ainsi, par la génération automatique des modèles formels à partir des modèles de conception maîtrisés par les concepteurs métiers. Nos deux approches ont été validées sur un cas industriel concret concernant un système de gestion de fluide embarqué dans un navire.