MPSI -Diagrammes SysML

Sciences Industrielles de l’Ingénieur
CPGE - Saint Stanislas - Nantes
Les diagrammes SysML : Outil d’ingénierie
Introduction
Origines du SysML
Les systèmes de communication, de gestions de
données, industriels ou grands public sont de plus en plus
compliqués et multidisciplinaires. Ils nécessitent donc pour
leur conception leur fabrication ou leur maintenance
l’intervention de plusieurs équipes ayant chacune leur
domaine de compétence.
D’où la mise en place d’un moyen de communication et de description du système, commun à
toutes ces équipes travaillant sur le même système.
Le SysML est un langage de modélisation graphique des systèmes.
Il dérive du langage UML 2
(Unified Modeling Language)
développé dans un premier
temps pour l’informatique.
Il reprend sept diagrammes
du langage UML et en comporte
deux nouveaux.
Les neufs diagrammes du SysML
Diagrammes SysML
Systeme Modeling Language
Diagrammes comportementaux
Behaviour Diagrams
Diagramme d'exigence
Requiremment Diagram
( req )
Diagrammes structurels
Structure Diagrams
Diagramme des
cas d'utilisation
Use Case Diagram
( uc )
Diagramme de
définition de bloc
Block Définition Diagram
( bdd )
Diagramme de séquence
Sequence Diagram
( sd )
Diagramme de
bloc interne
Internal Block Diagram
( ibd )
Diagramme d'état
State Machine Diagram
( stm )
Diagramme d'activité
Activity Diagram
( act )
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Diagramme paramétrique
Parametric Diagram
( par )
Diagrammes de package
Package Diagram
( package )
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Le diagramme d’exigences
Le diagramme d’exigence décrit le cahier des charges du système.
Le diagramme d’exigence (req) définit les contraintes que doit remplir le
système pour répondre aux besoins à satisfaire par le système.
Exemple de diagramme d’exigence d’un lave linge ménager.
On distinguera les syntaxes différentes entre les relations de :
Confinement indique qu’une exigence est incluse
dans une autre exigence plus générale
Complément permet de compléter une exigence
par une autre exigence qui la précise.
Les relations de complément peuvent être de type :
« Refine » pour préciser une exigence par une autre exigence.
« Satisfy » pour préciser quel élément (bloc) réalise cette exigence.
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Le diagramme de cas d’utilisation
Le diagramme de cas d’utilisation permet de représenter les besoins attendus par le système. On se
place pour cela du coté utilisateur.
Le diagramme de cas d’utilisation (UC) définit les différentes utilisations du
système (dans un ovale) et leurs associations ainsi que les acteurs extérieurs, humains
ou non, associés à ces utilisations.
Exemple de diagramme de cas d’utilisation d’un lave linge ménager.
Les relations
Relation d’association directe entre acteurs et cas d’utilisation
Relation entre un cas d’utilisation et les cas d’utilisation qui le
composent. Flèche dirigée vers le cas d’utilisation principal.
Ce type de relation impose que le cas d’utilisation secondaire soit
constamment actif lorsque le cas d’utilisation principal est actif.
<<include>>
<<extend>>
Relation d’inclusion systématique d’un cas d’utilisation dans un
autre. Flèche dirigée vers le cas d’utilisation inclus
Relation d’inclusion éventuelle d’un cas d’utilisation dans un
autre. Flèche dirigée vers le cas d’utilisation principal
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Le diagramme de séquence
Le diagramme séquence permet de représenter un déroulement chronologique du système.
Le diagramme de séquence (sd) décrit chronologiquement un scénario
d’un cas d’utilisation en montrant les échanges d’informations entre les
acteurs et les instances de bloc.
Exemple de diagramme de séquence partiel d’un cas d’utilisation de lave linge ménager.
La réalisation d’une action ou d’un groupe d’action à l’intérieur d’un cadre peut être :
Conditionnelle : Cadre « opt » ⇔ Si … alors …
Récurent : Cadre « loop » ⇔ Tant que … alors …
La condition est donnée entre crochets sous la mention « opt » ou « loop ».
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Le diagramme de définition de bloc
Le diagramme de définition de bloc permet de représenter la structure interne et externe au système.
On représente souvent deux diagrammes de définition de bloc (BDD). L’un de
contexte présentant la structure externe au système, et l’autre la structure interne du
système avec les sous ensembles qui le composent.
Exemple de diagrammes de définition de blocs d’un lave linge ménager.
Relations entre les blocs
Composition : Lien physique d’appartenance
Agrégation : Lien d’appartenance non physique (Ex : Batterie)
Lien entre un bloc (inclus dans plusieurs blocs) et un plus général
ou
Liens d’association (Echange d’énergie de matière ou
d’information) mono ou bi directionnel.
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Le diagramme de bloc interne
Le diagramme de bloc interne permet de représenter la structure interne voir externe au système.
Le diagramme de bloc interne (IBD) reprend un ou plusieurs
diagrammes de définition de bloc pour détailler les échanges
d’informations, d’énergie ou de matière entre ces différents blocs internes.
Exemple de diagramme de bloc interne d’un lave linge ménager.
Ports de blocs
Les ports sont des points d’échange d’un bloc avec l’extérieur.
On trouve plusieurs types de ports :
ou
Les ports de flux : Pour des Echanges d’information d’énergie ou
de matière Mono ou bi directionnel.
Les ports standards : Interfaces de commande.
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Le diagramme d’état
Le diagramme d’état permet de décrire le cycle de vie d’un bloc. Il décrit les différents états dans
lequel peut être le bloc. Il décrit également les évènements conduisant aux changements d’états ainsi que
les actions à mener lors de ces changement ou lorsque le système est dans un état donné.
Ce diagramme est particulièrement intéressant pour décrire le
fonctionnement et programmer les systèmes à logiques séquentiels. Nous
les reprendrons donc en fin d’année.
Exemple de diagramme d’état d’un lave linge ménager. Ici le programmateur.
Syntaxe du diagramme
Chaque rectangle correspond à un état donné.
Il est possible d’avoir des états imbriqués les uns dans les autres.
Ce symbole correspond à l’état initial du bloc ou de la machine
Ce symbole correspond à l’état final du bloc ou de la machine
A l’intérieur de chaque rectangle d’état apparaît l’action à faire dans cet état
Pour chaque transition entre les blocs on indique l’évènement conduisant à cette transition ainsi
que l’action à mener lors de la transition. Ceci avec la syntaxe suivante :
Evènement provoquant la transition / Action à faire lors de la transition
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