Sécurité collaborative intégrée dans le cadre de la norme d'automatisation IEC-61499

Collaborative Safety integrated in the context of IEC-61499 automation standard

• Auteur / Autrice : Tom Ladune
• Direction : Alexandre Philippot
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : ATS - Automatique et Traitement de Signal
• Date : Inscription en doctorat le 07/11/2023
• Etablissement(s) : Reims
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques Physique Sciences du Numérique et de l'Ingénieur (Reims ; 2018-)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de Recherche en Sciences et Technologies de l'Information et de la Communication (Reims, Marne ; 2004-....)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Equipe ATS-CRESTIC

Mots clés

Mots clés libres

Automatique

Iec 61508

Iec 61499

Sécurité collaborative

Automation

Cei 61508

Cei 61499

Collaborative safety

Résumé

Schneider-Electric recherche une université capable de participer à la conception d'un nouveau concept de sécurité 'sécurité collaborative' associé à un automate programmable industriel (automate programmable) exécutant une application logique basée sur la norme IEC61499. L'objectif de cette étude est de définir et de créer un nouveau concept de contrôle de sécurité industrielle exécuté sur l'offre d'automates de sécurité Schneider-Electric faisant partie de notre département d'automatisation industrielle. A partir d'une analyse bibliographique et sur la base d'expériences internes, le développement de ces nouveaux concepts de sécurité distribuée s'appuiera sur notre outil logiciel EcoStruxure Automation Expert (EAE). Ce concept sera capable d'exécuter des applications logiques de sécurité en parallèle d'applications logiques non sécurisées soit dans le même matériel, soit réparties sur plusieurs matériels. Parallèlement au déploiement de ce nouveau concept de sécurité sur nos plates-formes matérielles, un nouveau nouvel algorithme d'arbre aléatoire collaboratif/coopératif homme-machine, introduit les préférences humaines et les actions correctives, améliorant les capacités de sécurité en ce qui concerne la fluidité, la ressemblance humaine de la planification du robot et contrôle de suivi. De plus, pour améliorer encore l'intelligence machine, il est également intéressant de développer une méthode d'apprentissage par renforcement profond human-in-the-loop en fusionnant les compétences humaines via un guidage en temps réel pendant le processus d'apprentissage. Schneider-Electric est convaincu par la combinaison des deux concepts : le contrôle distribué associé à la sécurité collaborative, pour créer une offre disruptive apportant une nouvelle proposition de valeur sur le marché de l'automatisme à nos clients. Pour compléter la description de cette étude, des orientations techniques pour réaliser le développement doivent être prises : • Comme nous intégrons des produits de sécurité fonctionnelle, toutes les conceptions de modules Firmware et Software doivent suivre le processus IEC61508 pour atteindre une certification conforme à la norme IEC 61508 jusqu'aux niveaux SIL2 et SIL3 et ISO 13849 jusqu'au PLe. • La suite d'outils d'ingénierie à utiliser pour la programmation de la logique de sécurité est la nouvelle offre développée chez Schneider : EcoStruxure Automation Expert (EAE). • Les applications Logic seront distribuées et exécutées sur les plates-formes matérielles Intel : • Intel Elkhart Lake de la famille de processeurs ATOM (Atom x6427FE) est sélectionné pour prendre en charge ce déploiement

Schneider-Electric is looking for a university capable of participating in the design of a new 'collaborative safety' safety concept associated with a programmable logic controller (PLC) running a logic application based on the IEC61499 standard. The aim of this study is to define and create a new industrial safety control concept running on Schneider-Electric's range of safety PLCs, part of our industrial automation department. Based on a literature review and in-house experience, the development of these new distributed safety concepts will be based on our EcoStruxure Automation Expert (EAE) software tool. This concept will be capable of running safety logic applications in parallel with non-security logic applications, either in the same hardware, or distributed across several devices. In parallel with the deployment of this new safety concept on our hardware platforms, a new human-machine collaborative/cooperative random tree algorithm introduces human preferences and corrective actions, enhancing safety capabilities in terms of fluidity, human-like robot planning and follow-up control. Furthermore, to further enhance machine intelligence, it is also interesting to develop a human-in-the-loop deep reinforcement learning method by merging human skills via real-time guidance during the learning process. Schneider-Electric is convinced by the combination of the two concepts: distributed control combined with collaborative safety, to create a disruptive offering bringing a new value proposition to the automation market for our customers. To complete the description of this study, some technical orientations for carrying out the development must be taken: - As we integrate functional safety products, all firmware and software module designs must follow the IEC61508 process to achieve certification to IEC 61508 up to SIL2 and SIL3 and ISO 13849 up to PLe. - The suite of engineering tools to be used for safety logic programming is the new offering developed by Schneider: EcoStruxure Automation Expert (EAE). - Logic applications will be distributed and run on Intel hardware platforms: - Intel Elkhart Lake from the ATOM processor family (Atom x6427FE) has been selected to support this deployment.