-Introduction : D’une façon générale, un système automatisé peut se décomposer en deux...

- Introduction :

D’une façon générale, un système automatisé peut se décomposer en deux parties qui coopèrent :

• - La partie…………….(PO) qui est le processus physique à automatiser. (mouvements à réaliser et contrôle des mouvements ; moteurs, vérins, capteurs).

• - La partie …………… (PC) qui est un automatisme qui élabore en sortie des ordres destinés au processus en fonction de comptes-rendus venant du processus et des consignes qu’il reçoit en entrée (l’homme).

Pour établir le cycle de fonctionnement du processus, on utilise un outil graphique appelé GRAFCET.

Ce graphe fonctionnel de commande permet de décrire les comportements attendus de l’automatisme face aux informations qu’il reçoit, en imposant une démarche rigoureuse, éventuellement hiérarchisée, évitant les incohérences, les blocages ou les conflits dans le fonctionnement.

Le GRAFCET décrit tout système dont les évolutions peuvent s’exprimer séquentiellement, c’est-à-dire dont la décomposition en étapes est possible.

LE GRAFCET

• Le grafcet est le résultat du travail bénévole d'une commission réunissant, l’AFCET (Association Française pour la Cybernétique Economique et Technique), l’ADEPA (Agence pour le DEveloppement de la Productique Appliquée à l’industrie) des industriels et des universitaires.

• Cette commission, créée le 26 juin 1975, a défini les bases du grafcet dans son rapport final achevé en avril 1977.

• Le grafcet a été conçu comme un système unifié d'expression qui n'est la propriété de personne. Dès 1978 le grafcet fait son entrée dans l’éducation Nationale. Il est maintenant le pilier du programme d’automatique et d‘informatique Industrielle. D’autres outils complémentaires du grafcet ont été créés, le Guide d'Etude des Modes de Marche et d'Arrêt (GEMMA - 1981), les Technoguides puis les chaînes fonctionnelles.

• Depuis 1988, le grafcet est un outil de description normalisé (Norme C.E.I. 848) qui fonctionne en logique séquentielle. C'est un outil simple mais extrêmement puissant qui permet les représentations fonctionnelles, opérationnelles et technologiques de la plupart des automatismes industriels.

Remarque : les appellations Sequential Function Chart (SFC) ou Chart utilisées par certains logiciels (PL7-2, Orphée, S5, etc.) correspondent au Grafcet.

http://philippe.berger2.free.fr/automatique/cours/gemma/le_gemma.htm

Définition et notions fondamentales

L'acronyme GRAFCET signifie : GRAphe Fonctionnel de Commande Etape Transition.

Le grafcet est un outil graphique de description du comportement attendu de la Partie Commande. Il décrit les relations à travers la frontière d'isolement de la Partie Commande et de la Partie Opérative d'un système automatisé.

L'établissement d'un grafcet suppose la définition préalable :---

La description du fonctionnement d'un automatisme logique peut alors être représenté graphiquement par un ensemble :

- d‘………………. auxquelles sont associées des ………………….,- de …………………….. auxquelles sont associées des

…………………….,- de ……………………………..,

Un tel ensemble (GRAPHE ou DIAGRAMME) est appelé ………………….

Eléments caractéristiques du GRAFCET :

Chaque liaison orientée relie une étape à une transition ou une transition à une étape. Un grafcet se lit de haut en bas. Si cette syntaxe n'est pas scrupuleusement respectée, il y aura obligatoirement une erreur dans l'application. Une flèche peut compléter la liaison en indiquant le sens de lecture s’il y a un risque de confusion.

Présentation du systèmePrésentation du système

Cahier des charges:

Après l’ordre de départ cycle « dcy », le chariot part jusqu’à b, revient en c, repart en b puis rentre en a

dcy

a bc

G D

Un chariot mobile peut se déplacer vers la droite ou vers la gauche. Les guides sur lesquels il circule sont équipés de

capteurs de position.

Un automatisme commande ses déplacements suivant le cahier des charges suivant:

GRAFCET selon le Point de vue Système

GRAFCET selon le Point de vue Système

dcy

Cahier des charges:

Après l’ordre de départ cycle « dcy », le chariot part jusqu’à b, revient en c, repart en b puis rentre en a

Positions du chariot:

• a : chariot à gauche

• b : chariot à droite

• c : position intermédiaire

Mouvements du chariot:

• D : aller à droite

• G : aller à gauche

a bc

1

2

dcy . a

3

b

4

c

D

D

G

5 G

b

a

G D

a b

dcy

1

2

dcy . a

3

b

4

cc

D

D

G

5 G

b

a

Initialisation du Grafcet :

G D

a b

dcy

1

2

dcy . a

3

b

4

cc

D

D

G

5 G

b

a


Activation de(s)(l’)étape(s) initiale(s)

G D

a b

dcy

1

2

dcy . a

3

b

4

cc

D

D

G

5 G

b

a


Activation de(s)(l’)étape(s) initiale(s)

La transition 1->2 est validée

G D

a b

1

2

dcy . a

3

b

4

cc

D

D

G

5 G

b

a

G D

Départ cycle

dcy

a b

dcy

1

2

dcy . a

3

b

4

cc

D

D

G

5 G

b

a

La réceptivité « dcy et a » est vraie

ETla transition est validée

La transition 1->2 est franchissable

G D

Ordre de marche

dcy = 1

Départ cycle

a b

dcy

1

2

dcy . a

3

b

4

cc

D

D

G

5 G

b

a

Franchissement de la transition

• Désactivation de l’étape 1

• Activation de l’étape 2

Ordre de l ’action associée à l’étape 2

G D

a b

dcy

1

2

dcy . a

3

b

4

cc

D

D

G

5 G

b

a

Action = Déplacement du chariot à droite

G D

Étape 2 active

a b

dcy

1

2

dcy . a

3

b

4

cc

D

D

G

5 G

b

a

Remarque :

L’opérateur peut décider à partir d’ici d’arrêter la commande départ

cycle « dcy » pour que l’automatisme ne fasse

qu’UN seul cycle

G D

dcy

a b

1

2

dcy . a

3

b

4

cc

D

D

G

5 G

b

a

• Le chariot arrive devant le capteur c

Aucun effet dans le déroulement du Grafcet à ce

moment précis

G Ddcy

a b

1

2

dcy . a

3

b

4

cc

D

D

G

5 G

b

a

• Le chariot continue sa course jusqu’au capteur b

G Ddcy

a b

1

2

dcy . a

3

b

4

cc

D

D

G

5 G

b

a

G Ddcy

Réceptivité « b » est VRAI & la transition 2 -> 3 est validée

La transition 2 -> 3 est franchissable

a b

1

2

dcy . a

3

b

4

cc

D

D

G

5 G

b

a



G D


dcy

a b

dcy

1

2

dcy . a

3

b

4

cc

D

D

G

5 G

b

a

Étape 3 active

G D

Le chariot se déplace vers la gauche

a b

1

2

dcy . a

3

b

4

cc

D

D

G

5 G

b

a

G Ddcy

Désactivation de l ’étape 3

Activation de l ’étape 4


La réceptivité « c » est VRAIE ET la transition 3->4 est

validée

a b

1

2

dcy . a

3

b

4

cc

D

D

G

5 G

b

a

Étape 4 active

G D

Déplacement vers la droite du chariot

dcy

a b

1

2

dcy . a

3

b

4

cc

D

D

G

5 G

b

a

Réceptivité « b » est VRAI & la transition 4 -> 5 est validée

G Ddcy



La transition est franchissable

a b

1

2

dcy . a

3

b

4

cc

D

D

G

5 G

b

a

Étape 5 active

G D


dcy

a b

1

2

dcy . a

3

b

4

cc

D

D

G

5 G

b

a

Étape 5 active

G Ddcy

Aucun effet dans le déroulement du Grafcet à ce moment précis

Le chariot se déplace à gauche et passe devant le capteur c

a b

dcy

1

2

dcy . a

3

b

4

cc

D

D

G

5 G

b

a

Étape 5 active

G D


a b

dcy

1

2

dcy . a

3

b

4

cc

D

D

G

5 G

b

a

G D

Désactivation de l’étape 5

Activation de l’étape 1

La transition est franchissable

Réceptivité « a » VRAIE ET la transition 5 -> 1 est validée

a b

dcy

1

2

dcy . a

3

b

4

cc

D

D

G

5 G

b

a

Étape 1 active = Etat initial

G D

Pour lancer un nouveau cycle, il faut que l ’opérateur

appuie sur « dcy »

Le GRAFCET est un outil graphique de description du fonctionnement des systèmes automatisés.

Synthèse:Synthèse:

– …………….. auxquelles sont

associées des …………………

– ………..…. auxquelles sont associées des

………………………..

– ………………… orientées

bb

A B2

Il se compose principalement de:

• Règle 1 : La situation InitialeLa situation Initiale

Au moins une étape initiale.

Etapes initiales activéesEtapes initiales activées au début du fonctionnement.

L’évolution du système débutedébute toujours à partir de ces étapes initiales.

• Règle 2 : Franchissement d’une transitionFranchissement d’une transition

Une transition est soit Une transition est soit validéevalidée, soit , soit non validée.non validée.

Elle est validée lorsque toutes les étapes immédiatement précédentes sont actives.Elle est validée lorsque toutes les étapes immédiatement précédentes sont actives.

Elle ne peut être franchie que lorsqu’elle est validée, Elle ne peut être franchie que lorsqu’elle est validée, etet que la réceptivité associée à que la réceptivité associée à la transition est la transition est vraievraie (égale à 1). (égale à 1).

• Règle 3 : Evolution des étapes activesEvolution des étapes actives

Le Le franchissementfranchissement d’une transition provoque simultanément : d’une transition provoque simultanément :

- la - la désactivationdésactivation de toutes les étapes immédiatement précédentes reliées à cette de toutes les étapes immédiatement précédentes reliées à cette transition, transition, - - etet l’activation l’activation de toutes les étapes immédiatement suivantes reliées à cette de toutes les étapes immédiatement suivantes reliées à cette transitiontransition.

L’évolution d’un GRAFCET doit impérativement respecter des règles dont les 3 principales sont:

Exercice: PERCEUSE AUTOMATIQUE

1S1

1S2

1S3

1S4

Soit une perceuse automatique actionné par un système moto réducteur vis sans fin. Suivant l’épaisseur et la nature des pièces à percer l’opérateur peut choisir entre deux cycles possibles :

Position haute : 1S1

Approche terminée :1S2

Perçage terminé :1S4

Descente en grande vitesse jusqu’à 1S2

Descente en petite vitesse jusqu’à 1S4

Remontée en grande

vitesse jusqu’à 1S1

•soit le cycle sans débourrage précédemment décrit et comprenant les mouvement suivant :


1S1

1S2

1S3

1S4

Soit une perceuse automatique actionné par un système moto réducteur vis sans fin. Suivant l’épaisseur et la nature des pièces à percer l’opérateur peut choisir entre deux cycles possibles :

•Soit le cycle avec débourrage effectuant une remontée de la broche à une position intermédiaire afin de dégager le foret avant de terminer le perçage déjà commencé. Ce cycle est le suivant :

Position haute : 1S1

Approche terminée :1S2

Position intermédiaire :1S3

Perçage terminé :1S4

Descente en grande vitesse jusqu’à 1S2

Descente en petite vitesse jusqu’à 1S3

Remontée en petite

vitesse jusqu’à 1S2Descente en petite vitesse jusqu’à 1S4

Remontée en grande

vitesse jusqu’à 1S1


1S1

1S2

1S3

1S4

Le départ de cycle est donné par un bouton poussoir Dcy.Effectuer le grafcet point de vue commande.

Fonction Repère SortieRotation broche KM1 %Q0,

1Descente broche

KM2 %Q0,2

Montée broche KM3 %Q0,3

Petite vitesse KM5 %Q0,4

Grande vitesse KM4 %Q0,5


Information Repère EntréePosition haute 1S1 %I0,1Fin approche 1S2 %I0,2

Position intermédiaire 1S3 %I0,3Perçage terminé 1S4 %I0,4

Depart cycle Dcy %I0,5Position 1 S1 %I0,6Position 2 S2 %I0,7

Tableau des affectation entrées, sorties

Grafcet point de vue partie commande

cycle de débourrage


1S1

1S2

1S3

1S4

Le départ de cycle est donné par un bouton poussoir Dcy.Effectuer le grafcet point de vue automate.

Fonction Repère SortieRotation broche KM1 %Q0,

1Descente broche

KM2 %Q0,2

Montée broche KM3 %Q0,3

Petite vitesse KM5 %Q0,4



Information Repère EntréePosition haute 1S1 %I0,1Fin approche 1S2 %I0,2

Position intermédiaire 1S3 %I0,3Perçage terminé 1S4 %I0,4

Depart cycle Dcy %I0,5Position 1 S1 %I0,6Position 2 S2 %I0,7

Tableau des affectation entrées, sorties

Grafcet point de vue automate

cycle de débourrage

•Câbler la partie commande.


Application sur GRAFCET

□ Tri de pièce

□ Bain de dégraissage

□ Station de pompage

□ Mélangeur de produit

Système : (Demander au professeur)

Travail demandé:

1.Observation du fonctionnement du système.

2.Décrire le fonctionnement de ce système sous forme d’une suite de phrases courtes.

3.Dessiner ce même fonctionnement sous forme de grafcet en vous limitant aux états et actions simples du système « grafcet point de vue système »

-Introduction : D’une façon générale, un système automatisé peut se décomposer en deux...

Documents

Transcript of -Introduction : D’une façon générale, un système automatisé peut se décomposer en deux...