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1 CRAN - Centre de Recherche en Automatique de Nancy

Abstract : The incorporation of intelligent instruments in safety loops leads towards the concept of intelligent safety and the systems become -Intelligent Distributed Safety Instrumented Systems IDSIS-. The justification for using these instruments in safety applications is not fully proven and the dependability evaluation of such systems is a difficult task. Achieved work in this thesis deals with modelling and thus the performance evaluation relating to the dependability for structures which have intelligence in the instruments constituting the Safety Instrumented Systems SIS. In the modelling of the system, the functional and dysfunctional aspects coexist and the dynamic approach using the Stochastic Activity Network SAN is proposed to overcome the difficulties mentioned above. The introduction of performance indicators highlight the effect of the integration of intelligence levels in safety applications. Monte-Carlo method is used to assess the dependability parameters in compliance with safety standards related to SIS IEC 61508 & IEC 61511. We have proposed a method and associated tools to approach this evaluation by simulation and thus provide assistance in designing Safety Instrumented Systems SIS integrating some features of intelligent tools.

Résumé : L-incorporation des instruments intelligents dans les boucles de sécurité nous mène vers une sécurité intelligente et les systèmes deviennent des « systèmes instrumentés de sécurité à intelligence distribuée SISID ». La justification de l-usage de ces instruments dans les applications de sécurité n-est pas complètement avérée. L-évaluation de la sûreté de fonctionnement de ce type de systèmes n-est pas triviale. Dans ce travail, la modélisation et l-évaluation des performances relatives à la sûreté de fonctionnement des systèmes instrumentés de sécurité SIS sont traitées pour des structures intégrant de l-intelligence dans les instruments de terrain. La méthodologie que nous utilisons consiste en la modélisation de l-aspect fonctionnel et dysfonctionnel de ces systèmes en adoptant le formalisme basé sur les réseaux de Petri stochastiques qui assurent la représentation du comportement dynamique de ce type de systèmes. La modélisation est traitée sous la forme d-une approche stochastique utilisant les réseaux d-activité stochastiques SAN Stochastic Activity Network. L-introduction d-indicateurs de performances permet de mettre en évidence l-effet de l-intégration des niveaux d-intelligence dans les applications de sécurité. La méthode de Monte Carlo est utilisée pour évaluer les paramètres de sûreté de fonctionnement des SIS en conformité avec les normes de sécurité relatives aux systèmes instrumentés de sécurité CEI 61508 et CEI 6151. Nous avons proposé une méthode et les outils associés pour approcher cette évaluation par simulation et ainsi apporter une aide à la conception des systèmes instrumentés de sécurité SIS intégrant quelques fonctionnalités des instruments intelligents.

en fr

Keywords : Intelligent Instruments Intelligent Distributed Control Systems Safety Instrumented Systems Probability of Failure Stochastic Activity Network Monte-Carlo simulation.

Mots-clés : Simulation de Monte-Carlo Instruments Intelligents Systèmes d-Automatisation à Intelligence Distribuée Système Instrumenté de Sécurité Probabilité de défaillances Réseaux à activité stochastique Simulation de Monte-Carlo.





Author: Abdelhak Mkhida -

Source: https://hal.archives-ouvertes.fr/



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