Le GRAFCET. 2 Introduction au GRAFCET Inventé en 1977 en France par lAFCET: ¤ Association...
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Transcript of Le GRAFCET. 2 Introduction au GRAFCET Inventé en 1977 en France par lAFCET: ¤ Association...
Le GRAFCET
5
C
6 M4
7 M5
D
X
E
M3
GRAFCET
2
Introduction au GRAFCET
Inventé en 1977 en France par l’AFCET:¤ Association Française pour la
Cybernétique Économique et Technique.
Acronyme de GRAphe Fonctionnel de Commande d’Étape-Transition
3
Introduction au GRAFCET (2)Diffusé par l’ADEPA
¤ Agence Nationale pour le Développement de la Productique Appliquée à l'industrie
Normalisation¤ France : NFC 03-190 (juin 1982)¤ CÉI : IEC 848 (1988)¤ CÉI : IEC 1131.3 (mars 1993)
Internatinal Electrotechnical Commitee
4
Pourquoi le GRAFCET ?
Lorsque certaines spécifications sont exprimées en langage courant, il y a un risque permanent d'incompréhension.¤ Certains mots sont peu précis, mals définis
ou possèdent plusieurs sens.¤ Le langage courant est mal adapté pour
décrire précisément les systèmes séquentiels.
5
Pourquoi le GRAFCET ? (2)
Le GRAFCET fut donc créé pour représenter de façon symbolique et graphique le fonctionnement d'un automatisme.
Cela permet une meilleure compréhension de l’automatisme par tous les intervenants.
6
Pourquoi le GRAFCET ? (3)
Un GRAFCET est établi pour chaque machine lors de sa conception, puis utilisé tout au long de sa vie : réalisation, mise au point, maintenance, modifications, réglages.
Le langage GRAFCET doit donc être connu de toutes les personnes concernées par les automatismes, depuis leur conception jusqu’à leur exploitation.
7
Les avantages du GRAFCET
il est indépendant de la matérialisation technologique;
il traduit de façon cohérente le cahier des charges;
il est bien adapté aux systèmes automatisés.
8
Synoptique d’un système à automatiser
9
Les niveaux de représentation
Le GRAFCET est représenté selon deux niveau de représentation:
¤ Grafcet PO (Niveau 1): Spécifications fonctionnelles
¤ Grafcet PC (Niveau 2): Spécifications technologiques
10
Niveau 1: Spécifications fonctionnelles
Représentation de la séquence de fonctionnement de l'automatisme sans se soucier de la technologie des actionneurs et des capteurs.
Description littérale des actions et de la séquence de l'automatisme.
11
GRAFCET PO
12
GRAFCET PC: Spécifications technologiques
Prise en compte de la technologie des actionneurs et des capteurs l'automatisme.
Description symbolique des actions et de la séquence de l'automatisme.
13
Les choix technologiques
Distributeur double-action commandant
le poinçon.
Distributeur simple-action commandant
l’évacuation.
Distributeur double-action commandant
la matrice.
Poussoir de départde cycle.
Détecteurs poinçonen position haute
ou basse.
Détecteurs matriceen position haute
ou basse.
Signalisation« Prêt ».
14
GRAFCET PC
15
Note importante
Le GRAFCET ne s'attarde qu'au fonctionnement normal de l'automatisme et ne prend pas en compte les divers modes de marche et d'arrêt, de même que les défaillances.
Le GEMMA nous introduira à ces modes ultérieurement.
16
Les éléments de base
Pour comprendre la syntaxe du GRAFCET, il faut connaître les éléments suivants:¤ Étapes¤ Transitions¤ Réceptivités¤ Actions¤ Liaisons
17
L’étape
Définition:¤ Situation dans laquelle le comportement
du système par rapport à ses entrées et ses sorties est invariant.
Représentée par un carré numéroté
10M1.4
Numéro de l'étape
Étiquette ou adresse
18
L’étape
L’étape initiale est représentée par un carré double
L’étape initialisable est représenté par un carré double avec le carré intérieur en pointillé
1
13
19
L’étape
Chaque étape est représentée par une variable Booléenne Xi
¤ (i = numéro de l’étape)
Si Xi = 0, étape inactive
Si Xi = 1, étape active2
2
20
L’action
Définition:¤ Description des tâches à effectuer
lorsqu’une étape est active.
PO :
PC :
10M1.4
Descendre le palan
10M1.4
DPQ124.3
Symbole logique
Adresse de sortie
21
Action continue
Définition:¤ Action qui dure tant que l’étape est active.
¤ A = X10
10 A
9
11
X9
X10
X11
A
22
10 A
9
11
X9
X10
X11
p
p
A
Action conditionnelleCondition logique
Définition:¤ Action qui dure tant que l’étape est active
et que la condition logique est vraie
¤ A = P*X10
23
10 A
9
11
X9
X10
X11
T
T/X10/5 s
A
T=5 sec5 sec.
Action temporisée
Action de temporisation
Condition de temporisation
24
10 A
9
11
X9
X10
X11
T
T/X10/5 s
A
T=5 sec5 sec.
Action impulsionelle
Action de temporisation
Condition de temporisation
25
10 A
9
11
X9
X10
X11
A
12
13
A
A
X12
X13
Action maintenue
A = X10+X11+X12
26
Action mémorisée
10 A=1
9
11
X9
X10
X11
A
12
13 A=0
X12
X13
Notation de la mise à 1
Notation de la mise à 0SET (A) = X10
RESET (A) = X13
27
Les liaisons
Relient les étapes entre-elles.
Toujours de haut en bas¤ Sinon, mettre une flèche...
11
12
Liaison
Transition
28
Les transitions
Ce sont des barrières entre les étapes qui peuvent être franchies selon certaines conditions.
Trait horizontal.11
12
Liaison
Transition
29
Les réceptivités
Ce sont les conditions qui doivent être remplies pour franchir la transition.
La réceptivité est inscrite à la droite de la transition.
11
12
a b c d
Réceptivité
30
Remarques Une réceptivité est une proposition logique qui
peut renfermer diverses variables booléennes qui peuvent être:¤ des informations extérieures (capteurs, directives);
¤ des variables auxiliaires (compteurs, temporisations, ...)
¤ l'état de d'autres étapes (attentes, interdictions);
¤ changement d'état de d'autres variables (fronts montants ou descendants, ex: a).
31
Remarques (2)
Réceptivité au niveau maintenu
Réceptivité au changement d’état
11
12
a b c d
Réceptivité
11
12
a. b
32
Remarques (3)
OU-divergent
OU-convergent
ET-divergent ET-convergent
33
Les 5 règles d’évolution
Pour comprendre comment un GRAFCET fonctionne, il faut connaître les règles suivantes:¤ Règle #1 - L’initialisation¤ Règle #2 - La validation¤ Règle #3 - Le franchissement¤ Règle #4 - Le franchissement (2)¤ Règle #5 – Activation / Désactivation
34
Règle #1 - L’initialisation
Il existe toujours au moins une étape active lors du lancement de l'automatisme. Ces étapes activées lors du lancement sont nommées “ÉTAPES INITIALES”
1
35
Règle #1 - L’initialisation
Remarque : ¤ L’état initial doit avoir un comportement
passif (non-émission d’ordre) vis-à-vis de la P.O.
¤ L’état initial peut avoir un comportement actif vis-à-vis de la P.C. (remise à 0 des compteurs, …)
36
Règle #2 - La validationUne transition est soit validée soit non validée.
Elle est valide lorsque :TOUTES les étapes immédiatement
précédentes sont actives.
Elle ne pourra être franchie que (franchissable):
lorsque qu'elle est validée ET
que la réceptivité associé est vraie.
37
Règle #2 - La validationRemarque :
¤Lorsqu’une transition est franchissable elle est obligatoirement franchie.
38
Règle #2 - La validation
Grafcet #1:
10
11
12
e
Étape active
a
Transition validée
Étape inactive
Transition non validée
mais non franchissable tant que a = 0
39
Règle #2 - La validation
Grafcet #2:
10
34
Étape active
aTransition validée
21 33
Étape activeÉtape active
40
Règle #3 - Le franchissement Le franchissement d'une transition entraîne :
l'activation de TOUTES les étapes immédiatement suivantes,
et la désactivation de TOUTES les étapes précédentes.
10
11
12
e
Étapeactive
a
Réceptivitéfausse
Franchissement
10
11
12
e
Étapeactive
a
Transitionvalidée
Étape inactive
Transition nonvalidée
10
11
12
e
Étapeactive
a
Réceptivité vrai
Franchissement
41
Règle #3 - Le franchissement
A = 0A = 1
42
Règle #4 - Le franchissement
Plusieurs transitions simultanément franchissables sont simultanément franchies
A = 0 B = 0A = 1 B = 1
43
Règle #5Si au cours du fonctionnement une même
étape doit être désactivée ou activée simultanément, elle reste activée.
Cohérence théorique interne au GRAFCET.
A = 0
B = 0
A = 1
B = 1
44
Exemple de GRAFCET
45
Exercice 1Un wagonnet peut se déplacer entre les points A et B. En A, un opérateur peut demander le chargement du wagonnet. Le wagonnet va jusqu’au point B. Lorsqu’il y arrive, le chargement s’effectue par l’ouverture d’une trémie. Dès que le chargement est terminé, la trémie se referme et le wagonnet revient jusqu’en A où sa charge est utilisée. Il repartira quand un nouveau chargement sera demandé par l’opérateur. A l’état initial, le wagonnet est en attente au point A. (niveau PO et puis niveau PC)
AB
départ cycle
API
mA
B
D
G
OUV
p
p
•m est un bouton bistable.•On veut être sûr que le wagonnet ne fait qu’un aller-retour après chaque demande de l’opérateur.
46
Exercice 2Le dispositif est représenté ci-dessous. Les bacs sont utilisés de la même façon. Le bac 1 est vide lorsque quand b1=0. Il est plein quand h1=1. A l’état initial, les deux bacs sont vides. Au moment où l’on appuie sur m, les deux bacs se remplissent grâce à l’ouverture des vannes V1 et V2. Dès qu’un bac est plein, par ex. bac 1, on arrête son remplissage (V1=0) et l’on commnce à utiliser son conteu (W1=1). Lorsque le bac 1 est vide l’on ferme la vanne W1. Ce remplissage pourra recommencer que lorsque les deux bacs seront vides. Le remplissage sera déclenché en appuyant sur m.
m
h1
b1
h2
b2
W1 W2
V1 V2 API
m
h1
b1
h2
b2
V1
V2
W1
W2
47
Exercice 3 : partage de ressourceDeux chariots H1 et H2 transportent du matériel depuis le pont de chargement C1 et C2 jusqu’au point D. c1, c2 et d sont des contacts de fin de course (sont à 1 quand le chariot est présent). Deux capteurs a1 et a2 sont positionnés juste avant le tronçon commun emprunté une fois par H1 et une autre fois par H2. Chaque cycle de H1 (ou H2) est piloté par un bouton m1 (ou m2). Les commandes transmises aux chariots sont en fait des commandes de rotation du moteur vers la gauche ou vers la droite : G1, G2, D1 et D2.
API
m1
c1
c2
d
a1
D1
D2
G1
G2a2
m2
H1
H2
C1
C2
a1
a2
c1
c2
d
D1G1
G2 D2