Méthodes de spécification des exigences fonctionnelles des systèmes de protection, automatismes et contrôle

Objectives

Historiquement le processus de spécification des exigences fonctionnelles des systèmes PAC a essentiellement consisté à décrire un ensemble d'exigences de conception en langage naturel, éventuellement complété par quelques tableaux et schémas. Ce format est à la fois ambigu et invérifiable par ordinateur, et exige un contrôle manuel humain et une compilation adaptée à la technologie spécifique.

L'objectif de la Brochure Technique (BT) est de proposer un Langage Spécifique du Domaine (DSL) pour spécifier les exigences fonctionnelles des systèmes PAC. Les programmes écrits dans ce langage constituent des exigences fonctionnelles indépendantes de la technologie utilisée et des conditions de réalisation. Avec l'utilisation d'une syntaxe formelle et une sémantique précise, un utilisateur peut décrire la structure et la logique souhaitée du système, sans plonger dans les détails technologiques de la réalisation. Des logiques temporelles complexes peuvent être décrites en utilisant des constructions linguistiques simples proches du langage naturel utilisé par les utilisateurs des PAC. Comparés aux langages naturels classiques (procéduraux), les programmes ou les spécifications écrits en DSL (non procéduraux) sont plus concis, peuvent être écrits plus rapidement, sont plus faciles à maintenir et plus adapté au raisonnement et, plus important, peuvent souvent être écrits par des non-programmeurs. Les mécanismes de compilation adaptés aux technologies retenues sont laissés au fournisseur, à l'intégrateur ou au constructeur du système, qui utilisent des technologies normalisées de compilation et leurs modules propriétaires de construction.

Introduction

Ce chapitre expose la raison d'être de la BT, et présente l'enquête qui a été réalisée par le Groupe de Travail (GT) B5.64 de CIGRE, pour recueillir les opinions des compagnies d'électricité, des universitaires, des consultants et des constructeurs, sur leurs besoins. Cette enquête ont fait l'objet d'un rapport, publié dans le CIGRE Science & Engineering journal (CSE), qui en résume les principaux enseignements, et en premier le manque d'aide apportée par les méthodes formelles modernes aux utilisateurs finaux dans la spécification des exigences fonctionnelles de ces systèmes, et le besoin d'un Langage Spécifique du Domaine pour y répondre.

Au total 115 experts, de 97 entités et de 42 pays, ont participé à l'enquête et ont partagé leurs points de vue et leurs expériences. Le questionnaire a porté sur les normes majoritairement utilisées par les experts PAC pour spécifier et réaliser les systèmes PAC, telles que CEI 61850, CEI 61499, CEI 61131, CEI 13568, UML et SysML. De plus le questionnaire de l'enquête demandait le point de vue des destinataires sur l'utilisation de Natural Language (NL) et de Controlled Natural Language (CNL), comme alternatives possibles pour la spécification des exigences fonctionnelles des systèmes PAC. La question des outils associés était aussi posée dans l'enquête, pour profiter des préférences et des pratiques des participants. Les conclusions générales tirées de l'enquête sont les suivantes: