LE GEMMA. Le GEMMA n Guide d'Étude des Modes de Marches et d'Arrêts n Inventé en France (1981)...

LE GEMMA

Le GEMMA Guide d'Étude des Modes de Marches et

d'Arrêts

Inventé en France (1981) par AFCET

Pourquoi: Besoin d'un vocabulaire commun et

précis Besoin d'une approche guidée

GEMMA

A1 <Arrêtdans l'état

initial>

F2 <Marche depréparation>


A1 <Arrêtdemandé>

dcy

Préchauffage

Moulage

m

afc

t

Utilité du GEMMA

Permet le recensement et la description des différents états du système, de la mise en route à la production normale.

Précise les procédures à mettre en oeuvre après analyse d'une anomalie ou d'un défaut de fonctionnement.

GEMMA

A1 <Arrêtdans l'état

initial>



A1 <Arrêtdemandé>

dcy

Préchauffage

Moulage

m

afc

t

A6 <Mise P.O. dans l'état initial>

A7 <Mise P.O. dans état

déterminé>

A5 <Préparation pour remise en route

après défaillance>

A1 <Arrêt dans état initial>

A4 <Arrêt obtenu>

A3<Arrêt demandédans un étatdéterminé>

A2<Arrêt demandéen fin de cycle>

A <PROCÉDURES D'ARRÊT de la Partie Opérative P.O.>

D2 <Diagnostic et/ou traitementde défaillance> D3 <Production tout de même>

D1 <Arrêt d'urgence>

D <PROCÉDURES en DÉFAILLANCE de la Partie Opérative P.O.>

F <PROCÉDURES DE FONCTIONNEMENT.>

F1 <Production normale>

F4<Marches devérification dans ledésordre>


F2<Marches depréparation> F3

<Marches declôture>

F5<Marches devérification dansl'ordre>

F6 <Marches de test>

Production Production

Production

Demandesde marche

Demandesd'arrêt

Détectiondéfaillance

GEMMA Guide d'Étude des modesde Marches et d'Arrêts ADEPAADEPA

Référence de l'équipement:

PZ

Concept #1 du GEMMA « Les procédures de marches et

d’arrêts ainsi que les procédures en défaillances sont vus par une Partie Commande en ordre de marche. »

Ils concernent le système entier (P.O. + P.C.) autonome.

Concept #1 du GEMMA Hypothèses:

La Partie Commande est en ordre de marche avec tous ses organes alimentés.

La Partie Opérative peut être dans un état quelconque (en marche, hors-énergie, ...).

Concept #1 du GEMMA Cela entraîne une première division de la feuille du

GEMMA:



déterminé>




A4 <Arrêt obtenu>
















Production

Demandesde marche

Demandesd'arrêt




PZ



PC en Énergie

PC hors Énergie

Concept #1 du GEMMA Cela entraîne une première division de la feuille

du GEMMA:

Partiecommande

hors énergie

Partie commande enénergie

P.C. en énergie

P.C. hors énergie

A F

D

Procéduresrelatives à la

PartieCommande

Partie commandeactive

P.C. active

P.C. hors énergieou P.C. inactive ou

défaut P.C.

A F

D

Général

Automate

API en mode « RUN »

Concept #2 du GEMMA Le critère PRODUCTION

« Le but d’un système automatisé est de produire une valeur ajoutée :

Produit entrant PRODUCTION

Produit sortant avec valeur ajouté

La production, c'est: Modification des produits, Manutention, Stockage, ...

Concept #2 du GEMMA Cela entraîne une seconde division de la feuille

du GEMMA.



déterminé>




A4 <Arrêt obtenu>
















Production

Demandesde marche

Demandesd'arrêt




PZ



En PRODUCTION

Hors PRODUCTION

Concept #3 du GEMMA Il y a 3 grandes familles de modes de marches et

d'arrêts La famille F:

Zone “Procédures de fonctionnement”

La famille A: Zone “Procédures d'arrêts”

La famille D: Zone “Procédures de défaillances”

Concept #3 du GEMMA Cela entraîne une troisième division de la feuille du

GEMMA



déterminé>




A4 <Arrêt obtenu>
















Production

Demandesde marche

Demandesd'arrêt




PZ



Défaillance

Arrêt

Fonctionnement

Concept #3 du GEMMA Cela entraîne une troisième division de la

feuille du GEMMA.

A Procédures d'arrêt (et deremise en route)

Remise enroute

A5, A6, A7

Arrêt

A1, A2, A3, A4

Mise en sécurité ou maintient de ladisponibilité sur défaillance

D1, D2, D3

D Procédures en défaillancede la P.O.

F Procédures defonctionnement

Mise en ou horsservice

Fonctionnementnormal

F1, F2, F3

Essais etvérification

F4, F5, F6

Les rectangles-états Chaque mode de marche et d'arrêt est désigné par un

rectangle-état. Chaque rectangle-état traduit un état du système à un moment donné de son évolution.

Préchauffage de la tête de scellage à250 °C

F2 < Marche de préparation >

symboled'appartenance

désignation du mode(vocabulaire général)

Place réservée à la description de cequi se passe dans ce mode(appellation maison)

Condition (Respect de l’unicité de mode) : Il faut obligatoirement que le système soit dans un état à la fois.

Les rectangles-états Un rectangle-état appartient :

à l'une des 4 familles (A, D, F et PZ), à une sous-famille de A ou de F, à la zone de production ou non.

Préchauffage de la tête de scellage à250 °C

F2 < Marche de préparation >

symboled'appartenance

désignation du mode(vocabulaire général)

Place réservée à la description de cequi se passe dans ce mode(appellation maison)

Les rectangles états Il y a 16 rectangles au total :

6 dans la famille F 7 dans la famille A 3 dans la famille D

Les principales possibilités de liaisons entre les rectangles-états sont suggérées par un trait discontinu assorti d’une flèche indiquant le sens de l’évolution la plus courante.

Procédures d'arrêt (Famille A)

Famille A: Procédures d'arrêt On retrouve ici tous les modes ou états qui

conduisent à un arrêt du système pour des raisons EXTÉRIEURES Fin de la journée de travail Manque de matière

ARRÊT NORMAL

Rectangles états zone A A1 - Arrêt dans l'état initial

Il s’agit de l’état repos du système : PC : initialisée PO : ses composants sont dans

leur position de départ. (P.O. en référence)

Obligatoire dans tout GEMMA Étape initiale du GRAFCET de

niveau 2

1

2

dcy

VA

3

a1

VA

4

b1

VB

VB

5

a0

b0

Rectangle A1du GEMMA



déterminé>




A4 <Arrêt obtenu>
















Production

Demandesde marche

Demandesd'arrêt




PZ

Initialisation de PC : L’API en mode “RUN”, avec ou sans le contrôle de l’opérateur “INIT”. Vérification des étapes initiales des GRAFCET, Vérification des compteurs, …

Initialisation de PO : La PO est mise en énergie (de commande et de puissance) si

ce n’est pas déjà fait. La mise en référence est obtenue :

• Automatiquement : en fin de cycle du système,• Manuellement : dans F4 puis A6.



déterminé>




A4 <Arrêt obtenu>
















Production

Demandesde marche

Demandesd'arrêt




PZ



INIT

Remarque : Mise en énergie de la PO Energie pour commander les entrées des

pré-actionneurs (distributeurs, contacteurs, …) = faible puissance. (± 5V, ou 3 At).

Energie de puissance : l’énergie nécessaire pour mettre en mouvement les actionneurs. Il s’agit de l’énergie électrique, pneumatique ou hydraulique. (380V ou 800 At).



déterminé>




A4 <Arrêt obtenu>
















Production

Demandesde marche

Demandesd'arrêt




PZ



10m

h = 100m

Rectangles états zone A A2 - Arrêt demandé en fin de cycle

État transitoire vers l'état A1 Mémorisation de la demande d'arrêt Le cycle en cours doit se terminer pour retour aux

conditions initiales.

Pour aller de F1 ou D3 à A2 : Avoir demandé la fin du cycle : FCY



déterminé>




A4 <Arrêt obtenu>
















Production

Demandesde marche

Demandesd'arrêt




PZ



FCY

Rectangles états zone A

A3 - Arrêt demandé dans un état déterminé L’état d’arrêt est en général différent de celui attendu en

fin de cycle. S’obtient par le figeage de la situation :

Figeage immédiat : F/G4 : (*) Figeage dans une situation donnée : F/G4 : (X20)

A3 est un état transitoire vers l'état A4.

Pour aller de F1 ou D3 à A2 : Avoir demandé le figeage : FIG



déterminé>




A4 <Arrêt obtenu>
















Production

Demandesde marche

Demandesd'arrêt




PZ



FIG

Rectangles états zone A A4 - Arrêt obtenu

L'automatisme est arrêté dans un état autre que la position de référence.

L’arrêt peut être programmé : En fin de cycle; En fin de séquence; En fin d’étape (figeage).

Pour sortir de A4 et aller vres F1: Avoir enlevé le figeage : DFIG



déterminé>




A4 <Arrêt obtenu>
















Production

Demandesde marche

Demandesd'arrêt




PZ



DFIG

A5 - Préparation de remise en route après défaillance

Toute opération nécessaire pour la remise en route du système. Comprend généralement:

dégagement, nettoyage,... Opérations souvent manuelles:

Intervention de l'opérateur Pour arriver dans A5 :

D1 ou D2 L’API reste actif, mais la PO est bloquée. La PO peut être ou non en énergie pour faciliter les réglages.



déterminé>




A4 <Arrêt obtenu>
















Production

Demandesde marche

Demandesd'arrêt




PZ

A6 - Mise en état initial de la partie opérative Séquences permettant de remplir les conditions de l'état

initial. Il faut mettre la PO en énergie. L’initialisation peut être:

Manuelle, par action sur chaque actionneur; (Attention : inter-verouillage des actions !)

Automatique, par une séquence pré-établie (bouton d’initialisation).

Pour arriver dans cet état : Avoir mis le sélecteur de modes en “REF”. Le lancement de la mise en référence par le bouton “BPréf”.



déterminé>




A4 <Arrêt obtenu>
















Production

Demandesde marche

Demandesd'arrêt




PZ



Ref

BPréf

Rectangles états zone A) A7 - Mise de la partie opérative dans un

état déterminé

Séquences permettant de remplir les conditions d'un l'état autre que l'état initial

Généralement de façon manuelle

Man Auto

Réf



déterminé>




A4 <Arrêt obtenu>
















Production

Demandesde marche

Demandesd'arrêt




PZ

Famille F:Procédures de fonctionnement

On retrouve ici tous les modes ou états qui sont indispensables à l'obtention de la valeur ajoutée.

On ne produit pas dans tous les modes de cette famille: Modes préparatoires, Modes de réglages et de test.

Rectangles états zone F F1 - Production normale

Obligatoire dans tout GEMMA GRAFCET de base

1

2

dcy

VA

3

a1

VA

4

b1

VB

VB

5

a0

b0

Rectangle F1du GEMMA



déterminé>




A4 <Arrêt obtenu>
















Production

Demandesde marche

Demandesd'arrêt




PZ

Rectangles états zone F F1 - Production normale

En général : Pour arriver dans F1, on a :

• Condition nécessaire : MODE choisi : “mode AUTO” et• PO en énregie, conditions initiales,… • AUTORISATION de l’opérateur : “DCY”

Pour quitter F1, on a :• DEMANDE de l’opérateur : “FCY” ou “ACY”



déterminé>




A4 <Arrêt obtenu>
















Production

Demandesde marche

Demandesd'arrêt




PZ

Rectangles états zone F F2 - Marche de préparation La pocédure à déclencher manuellement ou automatiquement lors du démarrage de l’installation avant de

passer dans F1.

F1 vers F2 : impossible sauf après passage par A1.

Ex. : Préchauffage Remplissage Ou toute opération de préparation essentielle à la production.

Marche depréparation

Marche declotûre



déterminé>




A4 <Arrêt obtenu>
















Production

Demandesde marche

Demandesd'arrêt




PZ

Rectangles états zone F F2 - Marche de préparation

En général : Pour arriver dans F2, on a :

• MODE choisi : “mode MP”


Marche declotûre



déterminé>




A4 <Arrêt obtenu>
















Production

Demandesde marche

Demandesd'arrêt




PZ

Rectangles états zone F F3 - Marche de clôture :La pocédure à déclencher manuellement ou

automatiquement avant que la machine ne se trouve dans son état initial A1.

Vidage progressif Nettoyage Ou toute opération assurant

une remise en condition

initiale de l’automatisme.


Marche declotûre



déterminé>




A4 <Arrêt obtenu>
















Production

Demandesde marche

Demandesd'arrêt




PZ

Rectangles états zone F F3 - Marche de clôture

En général : Pour arriver dans F3, on a :• MODE choisi : “MC” et • AUTORISATION de l’opérateur : “ACY”


Marche declotûre



déterminé>




A4 <Arrêt obtenu>
















Production

Demandesde marche

Demandesd'arrêt




PZ

Rectangles états zone F F4 - Marche de vérification dans le désordre Cet état permet de vérifier certaines fonctions ou certains

mouvements des actionneurs sans respecter l’ordre du cycle ou de la séquence.

Mouvements séparés Fonctions séparées Mode dit “Manuel”

Remarque : Il faut introduire des interverrouillages de mouvements, de sortequ’aucune collision ne se produise.

Man Auto

Ext. V1

Ret. V1



déterminé>




A4 <Arrêt obtenu>
















Production

Demandesde marche

Demandesd'arrêt




PZ

Rectangles états zone F F5 - Marche de vérification dans l'ordre

Test de cycle ou de partie de cycle de production à la cadence désirée.

Types de marche: Étape par Étape; Cycle par Cycle; Séquence par Séquence; Poste par Poste.

L’avance étape par étape est obtenue grâceau bouton P-à-P.

Test PP



déterminé>




A4 <Arrêt obtenu>
















Production

Demandesde marche

Demandesd'arrêt




PZ



MarchePas-à-Pas

Rectangles états zone F

F6 - Marche de test Ce mode permet d’isoler momentanément

une partie de l’installation automatique nécessitant réglages et/ou des étalonnages périodiques des dispositifs de contrôle et de mesure.

Ex. Etalonnage des capteurs de température



déterminé>




A4 <Arrêt obtenu>
















Production

Demandesde marche

Demandesd'arrêt




PZ



Test PP

Famille D:Procédures de défaillance

On retrouve ici tous les états conduisants à (ou traduisant) un arrêt du système pour des raisons INTÉRIEURES. Arrêts d'urgence Défaillance de la partie opérative

D1 - Arrêt d'urgence Déclenché :

Manuellement : action sur le bouton “coup de poing” Automatiquement : suite à défaut de la PO (mise hors énergie

accidentelle, par ex.) Procédures prévues pour la PO :

Arrêt immédiat ou différé Séquence de dégagement de la PO …

Procédures prévues pour la PR : Déclencher une alarme sonore, … Afficher des messages appropriés, …

Rectangles états zone D



déterminé>




A4 <Arrêt obtenu>
















Production

Demandesde marche

Demandesd'arrêt




PZ

D2 - Diagnostic et/ou traitement de la défaillance Tous les actionneurs sont arrêtés. Examen et réparation Intervention humaine




déterminé>




A4 <Arrêt obtenu>
















Production

Demandesde marche

Demandesd'arrêt




PZ

D2 : Evolutions possibles



déterminé>




A4 <Arrêt obtenu>
















Production

Demandesde marche

Demandesd'arrêt




PZ

D3 - Production tout de même Lorsque la défaillance n’affecte qu’un seul poste

dans un système.

Production dégradée ou forcée Utilisation d'opérateurs non-prévus




déterminé>




A4 <Arrêt obtenu>
















Production

Demandesde marche

Demandesd'arrêt




PZ

L’application de GEMMA permet d’identifier le pupitre de commande de l’opérateur. Ex. :

Pupitre de commande



déterminé>




A4 <Arrêt obtenu>
















Production

Demandesde marche

Demandesd'arrêt




PZ



MarchePas-à-Pas


Marche declotûre

BPréfDFIG

FIG

FCY

Test PPMan Auto

Réf

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