LE GRAFCET Cours & Exercices Corrigés

7/17/2019 LE GRAFCET Cours & Exercices Corrigés

http://slidepdf.com/reader/full/le-grafcet-cours-exercices-corriges-568debd54d552 1/185

LE GRAFCET



INTRODUCTION

• La création d'une machine automatisée nécessite un dialogueentre le client qui définit le cahier des charges (qui contient les

besoins et les conditions de fonctionnement de la machine) etle constructeur qui propose des solutions.

• Ce dialogue n'est pas toujours facile : le client ne possède peut-tre pas la technique lui permettant de définircorrectement son problème.

• !'autre part" le langage courant ne permet pas de le#er toutesles ambigu$tés dues au fonctionnement de la machine (surtoutsi des actions doi#ent se dérouler simultanément).

• C'est pourquoi l'ADEPA ( Agence pour le Développement de la Productique Appliquée à l'industrie) a créé le GRAFCET.



DÉFINITION

• Le %&C* (%& phe onctionnel deCommande des étapes et *ransitions)

est l'outil de représentation graphique d'uncahier des charges.

• +l a été proposé par l'!, (en // etnormalisé en 01 par la 2 C34-3).



Le %&C* est une représentation alternéed'étapes et de transitions. 5ne seule transition doit

séparer deu6 étapes.

Une étape correspond à une situation dans laquelle lesvariables de sorties conservent leur état.

Une transition indique la possibilité d'évolution entre

deux étapes successives. c!aque transition est

associée une condition lo"ique appelée réceptivité.



RÈGLES DE SYNTAXE

Règle N°1 : situation initiale

Cette représentation indique que l'étape est initiale#ent

activée $à la #ise sous tension de la partie co##ande%.

&a situation initiale c!oisie par le concepteur est la

sitation ! "#instant initia".



R$%"e N&' (

)ranc!isse#ent d'une transition

5ne transition est franchie lorsque l'étape associée estactive et la réceptivité associée 7 cette transition est

vraie.



R$%"e N&( (

*volution des étapes actives

• Le franchissement d'une transition pro#oque simultanément :

+ la )ésactivation de toutes les étapes i##édiate#ent précédentes

reliées à cette transition

+ l'activation de toutes les étapes i##édiate#ent suivantesreliées à cette transition.



,rincipe d-évolution

illustration : franchissement d’unetransition

15

16

Action A

Action B

a

L’étape 15 n’est pas

active

L’action associée àl’étape 15 n’est pas

eective

La transition 15-16n ’est pas validée




15

16

ActionA

Action B

a

L’étape 15 estactive

L’action associée àl’étape 15 est eective

La transition 15-16 est

validée




15

16

ActionA

Action B

a

Pour franchir

la transition 15 - 16...

il faut !ue :

1" La transition soit

validée#" la réceptivité $ a %soit &'A()




15

16

ActionA

Action B

a

La réceptivité $ a %devient VRAIE

&

la transition 15 -16 estvalidée

La transition estFRANCHIA!LE




15

16

Action A

Action !

a

Franchisse"ent #e latransition

Acti$ation de l’étape 16:L ’action B devient eective

%sacti$ation de l’étape15:

L ’action A n’est plus

eective




15

16

Action A

Action !

a

'ta(e 16 acti$e

L’action B est eective

Re"ar)ue : la réceptivité $ a %* !uelle soit &'A()ou +A,) à ce moment n’a plus d’eet sur ledéroulement du .rafcet




89

88

8

ction ;

f

e

d

<89

e

<88

d

<8

+nstabilit= de situation

La réceptivité est é/ale à 1 et la transition devient validée

A EVI*ER +

La transition est validée et la réceptivité devient é/ale à 1



R$%"e N&* (

transitions si#ultanées

,lusieurs transitions simultanément

franchissables sont simultanément franchies.



R$%"e N&+ (

activation et désactivation

si#ultanées

5ne étape 7 la fois acti#ée et désacti#ée resteacti#e.



STR,CT,RES DE -ASE

Divergence et convergence en ET (sé!ences si"!ltanées#

Diver%ence en ET ( lorsque la

transition est )ranc!ie les

étapes / et 0 sont actives.

Conver%ence en ET ( latransition 1 sera validée lorsque

les étapes 2 et 3 seront

actives. 4i la réceptivité associée

à cette transition est vraie alors

celle+ci est )ranc!ie.

REAR/,ES (

pr5s une diver"ence en *T on trouve une conver"ence en *T.

&e no#bre de branc!es parall5les peut+6tre supérieur à .

&a réceptivité associée à la conver"ence peut+6tre de la )or#e 7 /. Dans ce

cas la transition est )ranc!ie d5s qu'elle est active.



/# d#

/1 d1

01

0#.1 21

.# 2#

dc3

Cahier #es char,es

apr4s appui sur départ c3cle$ dc3 %* les chariots partent pour

un aller-retour" ,n nouveaudépart c3cle ne peut se faire !uesi les deu chariots sont à/auche"

01* 0# : chariot 1* #/ : capteur $ position/auche %d : capteur $ positiondroite %. : action $ aller à /auche %2 : action $ aller à droite %

*xe#ple avec branc!e#ent *T

$)onctionne#ent parall5le%

01 0# : chariot 1 #



/# d#

/1 d1

01

0#

.1 21

.# 2#

dc3

21d1

.1

/1

dc3 " /1 " /#

#

1

7

2#d#

.#

/#

5

6

8

1

olution 1


01 0# : chariot 1 #



/# d#

/1 d1

01

0#

.1 21

.# 2#

21d1

.1

/1

dc3 " /1 "/#

#

1

7

2#d#

.#

/#

5

6

8

1

dc391

olution 1


01 0# : chariot 1 #



/# d#

/1 d1

01

0#

.1 21

.# 2#

21d1

.1

/1

dc3 " /1 "

/#

#

1

7

2#d#

.#

/#

5

6

8

1

olution 1

dc3


01 0# : chariot 1 #



/# d#

/1 d1

01

0#

.1 21

.# 2#

21d1

.1

/1

dc3 " /1 "/#

#

1

7

2#d#

.#

/#

5

6

8

1

olution 1

dc3


01 0# : chariot 1 #



/# d#

/1 d1

01

0#

.1 21

.# 2#

21d1

.1

/1

dc3 " /1 "

/#

#

1

7

2#d#

.#

/#

5

6

8

1

olution 1

dc3


01 0# : chariot 1 #



/# d#

/1 d1

01

0#

.1 21

.# 2#

21d1

.1

/1

dc3 " /1 "/#

#

1

7

2#d#

.#

/#

5

6

8

1


olution 1

dc3

01 0# : chariot 1 #



/# d#

/1 d1

01

0#

.1 21

.# 2#

21d1

.1

/1

dc3 " /1 "/#

#

1

7

2#d#

.#

/#

5

6

8

1

olution 1

dc3


01 0# : chariot 1 #



g1 d1

g d

C>

C>1

% !

%1 !1

!

d

%

g

dc? . g . g1

1

4

!1

d1

%1

g1

8

9

/

olution 1

dc3


01 0# : chariot 1 #



/# d#

/1 d1

01

0#

.1 21

.# 2#

21d1

.1

/1

dc3 " /1 "/#

#

1

7

2#d#

.#

/#

5

6

8

1

olution 1

dc3


01 0# : chariot 1 #



/# d#

/1 d1

01

0#

.1 21

.# 2#

21d1

.1

/1

dc3 " /1 "

/#

#

1

7

2#d#

.#

/#

5

6

8

1

olution 1

dc3


01 0# : chariot 1 #



/# d#

/1 d1

01

0#

.1 21

.# 2#

21d1

.1

/1

dc3 " /1 "/#

#

1

7

2#d#

.#

/#

5

6

8

1

olution 1

dc3


01 0# : chariot 1 #



/# d#

/1 d1

01

0#

.1 21

.# 2#

Eta(e 9 étape $ d’attente % Aucuneaction

21d1

.1

/1

dc3 " /1 "/#

#

1

7

2#d#

.#

/#

5

6

8

1

olution 1

dc3


01* 0# : chariot 1* #



/# d#

/1 d1

01

0#

.1 21

.# 2#

21d1

.1

/1

dc3 " /1 "

/#

#

1

7

2#d#

.#

/#

5

6

8

1

olution 1

dc3

01* 0# : chariot 1* #/ : capteur $ position/auche %d : capteur $ positiondroite %. : action $ aller à /auche %

2 : action $ aller à droite %

01* 0# : chariot 1* #



/# d#

/1 d1

01

0#

.1 21

.# 2#

'ta(es ; / actives 3nchronisation

21d1

.1

/1

dc3 " /1 "

/#

#

1

7

2#d#

.#

/#

5

6

8

1

olution 1

dc3



01* 0# : chariot 1* #



/# d#

/1 d1

01

0#

.1 21

.# 2#

dc3

21d1

.1

/1

dc3 " /1 "/#

#

1

7

2#d#

.#

/#

5

6

8

1

olution 1





utre solution



/# d#

/1 d1

01

0#

.1 21

.# 2#

dc3

olution 0


21d1

.1/1

dc3

#

1

2#d#

.#/#

5

6

#



/# d#

/1 d1

01

0#

.1 21

.# 2#

dc391

21d1

.1/1

dc3

#

1

2#d#

.#/#

5

6

#

olution 0



/# d#

/1 d1

01

0#

.1 21

.# 2#

olution 0

dc3

21d1

.1/1

dc3

#

1

2#d#

.#/#

5

6

#



/# d#

/1 d1

01

0#

.1 21

.# 2#

21d1

.1/1

dc3

#

1

2#d#

.#/#

5

6

#

olution 0

dc3



/# d#

/1 d1

01

0#

.1 21

.# 2#

21d1

.1/1

dc3

#

1

2#d#

.#/#

5

6

#

olution 0

dc3



/# d#

/1 d1

01

0#

.1 21

.# 2#

21d1

.1/1

dc3

#

1

2#d#

.#/#

5

6

#

olution 0

dc3



/# d#

/1 d1

01

0#

.1 21

.# 2#

21d1

.1/1

dc3

#

1

2#d#

.#/#

5

6

#

olution 0

dc3



/# d#

/1 d1

01

0#

.1 21

.# 2#

21d1

.1/1

dc3

#

1

2#d#

.#/#

5

6

#

olution 0

dc3



/# d#

/1 d1

01

0#

.1 21

.# 2#

21d1

.1/1

dc3

#

1

2#d#

.#/#

5

6

#

olution 0

dc3



/# d#

/1 d1

01

0#

.1 21

.# 2#

21d1

.1/1

dc3

#

1

2#d#

.#/#

5

6

#

olution 0

dc3



/# d#

/1 d1

01

0#

.1 21

.# 2#

21d1

.1/1

dc3

#

1

2#d#

.#/#

5

6

#

olution 0

dc3



/# d#

/1 d1

01

0#

.1 21

.# 2#

21d1

.1/1

dc3

#

1

2#d#

.#/#

5

6

#

olution 0

dc3



/# d#

/1 d1

01

0#

.1 21

.# 2#

21d1

.1/1

dc3

#

1

2#d#

.#/#

5

6

#

olution 0

dc3



/# d#

/1 d1

01

0#

.1 21

.# 2#

dc3

21d1

.1/1

dc3

#

1

2#d#

.#/#

5

6

#



Diver%ence et conver%ence en O, 0ai%i""a%e1

Divergence en $% : l'é#olutiondu s?stème #ers une branchedépend des récepti#ités et @associées au6 transitions.

Conver%ence en O, ( apr5s

l' évolution dans une

branc!e il 8 a conver"ence

vers une étape co##une.

REAR/,ES 2 et 1 ne peuvent 6tre vrais si#ultané#ent $con)lit%.

pr5s une diver"ence en OU on trouve une conver"ence en OU.

&e no#bre de branc!es peut+6tre supérieur à .

&a conver"ence de toutes les branc!es ne se )ait pas obli"atoire#ent au #6#e

endroit.



Ccle #e fonctionne"ent Le poussoir 1 pousse les petites caissesdevant le poussoir # !ui* à son tour* lestransf4re sur le tapis d<évacuation #*alors !ue les /randes caisses sontpoussées devant le poussoir * ce dernier

les évacuant sur le tapis " =our eectuerla sélection des caisses* un dispositif dedétection placé devant le poussoir 1permet de reconna>tre sans am?i/u@té let3pe de caisse !ui se présente"

,n dispositif automati!ue destiné à trier des caisses de deu taillesdiérentes se compose d<un tapis amenant les caisses* de trois poussoirset de deu tapis d<évacuation suivant la /ure ci-dessous :

apis 1

apis apis #

=oussoirs #

=oussoir 1

*xe#ple avec branc!e#ent OU

$sélection de séquences%



=etite caisse

Av =1

0aisse devant=#

Av =# 'e =1

0aisse sur tapis #

=# en arri4re

.randecaisse

0aisse sur tapis

= en arri4re

0aisse devant=

#

1

'e =# 'e =17

Av =15

Av = 'e =16

'e = 'e =18

=1 en arri4re

'e =1C

A$ : Avance Re : 'eculeP13 P03 P4 : poussoirs 1* #*

apis

apis 1

apis #

=oussoirs #

=oussoir 1





=etite caisse

Av =10aisse devant=#

Av =# 'e =1

0aisse sur tapis #

=# en arri4re

.rande

caisse

0aisse sur tapis

= en arri4re

0aisse devant=

#

1

'e =# 'e =17

Av =15

Av = 'e =16

'e = 'e =18

=1 en arri4re

'e =1C


apis 1

apis #

=oussoirs #

=oussoir 1

apis





apis 1

apis apis #

=oussoirs #

=oussoir 1

=etite caisse


Av =# 'e =1

0aisse sur tapis #

=# en arri4re

.rande

caisse

0aisse sur tapis

= en arri4re

0aisse devant=

#

1

'e =# 'e =17

Av =15

Av = 'e =16

'e = 'e =18

=1 en arri4re

'e =1C

A$ : Avance Re : 'ecule

P13 P03 P4 : poussoirs 1* #*





apis 1

apis apis #

=oussoirs #

=oussoir 1

=etite caisse


Av =# 'e =1

0aisse sur tapis #

=# en arri4re

.rande

caisse

0aisse sur tapis

= en arri4re

0aisse devant=

#

1

'e =# 'e =17

Av =15

Av = 'e =16

'e = 'e =18

=1 en arri4re

'e =1C






=etite caisse


Av =# 'e =1

0aisse sur tapis #

=# en arri4re

.randecaisse

0aisse sur tapis

= en arri4re

0aisse devant=

#

1

'e =# 'e =17

Av =15

Av = 'e =16

'e = 'e =18

=1 en arri4re

'e =1C

apis 1

apis apis #

=oussoirs #

=oussoir 1






=etite caisse

Av =1

0aisse devant=#

Av =# 'e =1

0aisse sur tapis #

=# en arri4re

.randecaisse

0aisse sur tapis

= en arri4re

0aisse devant=

#

1

'e =# 'e =17

Av =15

Av = 'e =16

'e = 'e =18

=1 en arri4re

'e =1C

apis 1

apis apis #

=oussoirs #

=oussoir 1







=etite caisse

Av =1

0aisse devant=#

Av =# 'e =1

0aisse sur tapis #

=# en arri4re

.randecaisse

0aisse sur tapis

= en arri4re

0aisse devant=

#

1

'e =# 'e =17

Av =15

Av = 'e =16

'e = 'e =18

=1 en arri4re

'e =1C

apis 1

apis apis #

=oussoirs #

=oussoir 1






=etite caisse

Av =1

0aisse devant=#

Av =# 'e =1

0aisse sur tapis #

=# en arri4re

.randecaisse

0aisse sur tapis

= en arri4re

0aisse devant=

#

1

'e =# 'e =17

Av =15

Av = 'e =16

'e = 'e =18

=1 en arri4re

'e =1C

apis 1

apis apis #

=oussoirs #

=oussoir 1






=etite caisse

Av =1

0aisse devant=#

Av =# 'e =1

0aisse sur tapis #

=# en arri4re

.randecaisse

0aisse sur tapis

= en arri4re

0aisse devant=

#

1

'e =# 'e =17

Av =15

Av = 'e =16

'e = 'e =18

=1 en arri4re

'e =1C

apis 1

apis apis #

=oussoirs #

=oussoir 1






=etite caisse

Av =1

0aisse devant=#

Av =# 'e =1

0aisse sur tapis #

=# en arri4re

.randecaisse

0aisse sur tapis

= en arri4re

0aisse devant=

#

1

'e =# 'e =17

Av =15

Av = 'e =16

'e = 'e =18

=1 en arri4re

'e =1C

apis 1

apis apis #

=oussoirs #

=oussoir 1






=etite caisse

Av =1

0aisse devant=#

Av =# 'e =1

0aisse sur tapis #

=# en arri4re

.randecaisse

0aisse sur tapis

= en arri4re

0aisse devant=

#

1

'e =# 'e =17

Av =15

Av = 'e =16

'e = 'e =18

=1 en arri4re

'e =1C

apis 1

apis apis #

=oussoirs #

=oussoir 1







=etite caisse

Av =1

0aisse devant=#

Av =# 'e =1

0aisse sur tapis #

=# en arri4re

.randecaisse

0aisse sur tapis

= en arri4re

0aisse devant=

#

1

'e =# 'e =17

Av =15

Av = 'e =16

'e = 'e =18

=1 en arri4re

'e =1C

apis 1

apis apis #

=oussoirs #

=oussoir 1






=etite caisse

Av =1

0aisse devant=#

Av =# 'e =1

0aisse sur tapis #

=# en arri4re

.randecaisse

0aisse sur tapis

= en arri4re

0aisse devant=

#

1

'e =# 'e =17

Av =15

Av = 'e =16

'e = 'e =18

=1 en arri4re

'e =1C

apis 1

apis apis #

=oussoirs #

=oussoir 1






=etite caisse

Av =1

0aisse devant=#

Av =# 'e =1

0aisse sur tapis #

=# en arri4re

.randecaisse

0aisse sur tapis

= en arri4re

0aisse devant=

#

1

'e =# 'e =17

Av =15

Av = 'e =16

'e = 'e =18

=1 en arri4re

'e =1C

apis 1

apis apis #

=oussoirs #

=oussoir 1







=etite caisse

Av =1

0aisse devant=#Av =# 'e =1

0aisse sur tapis #

=# en arri4re

.randecaisse

0aisse sur tapis

= en arri4re

0aisse devant=

#

1

'e =# 'e =17

Av =15

Av = 'e =16

'e = 'e =18

=1 en arri4re

'e =1C

apis 1

apis apis #

=oussoirs #

=oussoir 1






=etite caisse

Av =1


0aisse sur tapis #

=# en arri4re

.randecaisse

0aisse sur tapis

= en arri4re

0aisse devant=

#

1

'e =# 'e =17

Av =15

Av = 'e =16

'e = 'e =18

=1 en arri4re

'e =1C

apis 1

apis apis #

=oussoirs #

=oussoir 1






=etite caisse

Av =1

0aisse devant=#

Av =# 'e =1

0aisse sur tapis #

=# en arri4re

.randecaisse

0aisse sur tapis

= en arri4re

0aisse devant=

#

1

'e =# 'e =17

Av =15

Av = 'e =16

'e = 'e =18

=1 en arri4re

'e =1C

apis 1

apis apis #

=oussoirs #

=oussoir 1






=etite caisse

Av =1

0aisse devant=#

Av =# 'e =1

0aisse sur tapis #

=# en arri4re

.randecaisse

0aisse sur tapis

= en arri4re

0aisse devant=

#

1

'e =# 'e =17

Av =15

Av = 'e =16

'e = 'e =18

=1 en arri4re

'e =1C

apis 1

apis apis #

=oussoirs #

=oussoir 1






=etite caisse

Av =1

0aisse devant=#

Av =# 'e =1

0aisse sur tapis #

=# en arri4re

.randecaisse

0aisse sur tapis

= en arri4re

0aisse devant=

#

1

'e =# 'e =17

Av =15

Av = 'e =16

'e = 'e =18

=1 en arri4re

'e =1C

apis 1

apis apis #

=oussoirs #

=oussoir 1




O



=etite caisse

Av =1

0aisse devant=#

Av =# 'e =1

0aisse sur tapis #

=# en arri4re

.randecaisse

0aisse sur tapis

= en arri4re

0aisse devant=

#

1

'e =# 'e =17

Av =15

Av = 'e =16

'e = 'e =18

=1 en arri4re

'e =1C

apis 1

apis apis #

=oussoirs #

=oussoir 1




* l b ! OU



=etite caisse

Av =1

0aisse devant=#

Av =# 'e =1

0aisse sur tapis #

=# en arri4re

.randecaisse

0aisse sur tapis

= en arri4re

0aisse devant=

#

1

'e =# 'e =17

Av =15

Av = 'e =16

'e = 'e =18

=1 en arri4re

'e =1C

apis 1

apis apis #

=oussoirs #

=oussoir 1




* l b ! t OU



=etite caisse

Av =1

0aisse devant=#

Av =# 'e =1

0aisse sur tapis #

=# en arri4re

.randecaisse

0aisse sur tapis

= en arri4re

0aisse devant=

#

1

'e =# 'e =17

Av =15

Av = 'e =16

'e = 'e =18

=1 en arri4re

'e =1C

apis 1

apis apis #

=oussoirs #

=oussoir 1




* l b ! t OU



=etite caisse

Av =1

0aisse devant=#

Av =# 'e =1

0aisse sur tapis #

=# en arri4re

.randecaisse

0aisse sur tapis

= en arri4re

0aisse devant=

#

1

'e =# 'e =17

Av =15

Av = 'e =16

'e = 'e =18

=1 en arri4re

'e =1C

apis 1

apis apis #

=oussoirs #

=oussoir 1




* l b ! t OU



=etite caisse

Av =1


0aisse sur tapis #

=# en arri4re

.randecaisse

0aisse sur tapis

= en arri4re

0aisse devant=

#

1

'e =# 'e =17

Av =15

Av = 'e =16

'e = 'e =18

=1 en arri4re

'e =1C

apis 1

apis apis #

=oussoirs #

=oussoir 1




* l b ! t OU



=etite caisse

Av =1


0aisse sur tapis #

=# en arri4re

.randecaisse

0aisse sur tapis

= en arri4re

0aisse devant=

#

1

'e =# 'e =17

Av =15

Av = 'e =16

'e = 'e =18

=1 en arri4re

'e =1C

apis 1

apis apis #

=oussoirs #

=oussoir 1




* l b ! t OU



apis 1

apis apis #

=oussoirs #

=oussoir 1

=etite caisse

Av =1

0aisse devant=#

Av =# 'e =1

0aisse sur tapis #

=# en arri4re

.randecaisse

0aisse sur tapis

= en arri4re

0aisse devant=

#

1

'e =# 'e =17

Av =15

Av = 'e =16

'e = 'e =18

=1 en arri4re

'e =1C)0"""




S t t 0 t ) 3 1



Sat en avant 0sat )e p3ase1

Le saut en a#ant permet de

sauter une ou plusieurs étapeslorsque les actions 7 réaliserde#iennent inutiles.



Sat en arri$re 0reprise )e p3ase1

Le saut en arrière permet de reprendre

une séquencelorsque les actions 7réaliser sontrépétiti#es.

ACRO 4 RE5RÉSENTATIONS



ACRO 4 RE5RÉSENTATIONS&o!s'progra""e (tche#

TE5ORISATIONS



TE5ORISATIONS

La transition 13 - 1 estfranchie lorsque latemporisation"

démarrée 7 l'étape 13 estécoulée" soit au bout de8s.

CO5TAGE



CO5TAGE

ancienne représentation: nouvelle représentation $a))ectation%(

&a transition 9 + / est )ranc!ie lorsque le contenu du co#pteur C/ est é"al à 0.

&e co#pteur est incré#enté sur )ront #ontant du si"nal b.

Il est #is à :éro à l'étape /.

CAS 5ARTIC,LIERS



CAS 5ARTIC,LIERS

Réceptivité to!)o!rs vraie

Action con)itionne""e



L'action A de#ient effecti#e 7 l'étape 13"lorsque la condition m est #raie. LBéquation

logique de A est A <13 . m

Action 6é6orisée



ncienne représentation :mise 7 de l'action par la lettre D (set)

mise 7 3 de l'action par la lettre & (reset)

Nouvelle représentation $a77ectation% (

&'action ;/ est active aux étapes 2 et 0.

R,,*&4 4UR & NOTION D* ,OINT D* <U*



Constitution générale dBun D?stème utomatisé de ,roduction.

Description d-un 4,



&-uto#aticien déco#pose le 4, en parties ( ,O et ,C

=artie Dpérative

=artie 0ommande

0omptes-rendus EcapteursFordres Epré-actionneurs*actionneursF

=roduits entrants =roduits sortants

2ialo/ue omme-Gachine

C t



Capteurs

Capteur de pro6imité 7 ultrasons

Capteur dBhumidité !étecteur de gaE

Capteur de ni#eau de liquide

Cellule photoélectrique

!étecteur de choc Capteur 7 contact

@outon poussoir

@outon dBarrt dBurgence

L ti



Les actionners

Foteur pas 7 pas Go?ants

lectro#anne

@uEEer

fficheur / segments

Gérin

Gérin rotatif Gentilateur

&ésistance chauffante

Description d-un 4,



Description d un 4,

=artie Dpérative

=artie 0ommande

0omptes-rendus EcapteursFordres Epré-actionneurs*actionneursF

=roduits entrants =roduits sortants

Es3st4me de traitementF

Es3st4me de transformationF

E)ntréesFEortiesF

2ialo/ue -G

i/nalisation Evo3ants* écrans* F0onsi/nes EB=* clavier* F

upervision

I t d ti



Introduction

il est indépendant de la maté rialisation technologique

il traduit de façon cohérente le cahier des charges

il est bien adapté à la complexité des systè mes automatisé s

il est bien adapté à la spécification, conception et réalisation

Les avantages du GRAFCET ?



a ?

dc3

0ahier des char/es:

Apr4s l’ordre dedépart c3cle $ dc3 %*le chariot part Hus!ue?* revient en c* reparten ? puis rentre en a

0apteurs:

I a : chariot à/auche

I ? : chariot à droite

Actionneurs:

I 2 : aller à droite

I . : aller à /auche

c

1

#

dc3 " a

?

7

c

2

2

.

5 .

?

a

. 2

*xe#ple d-application



a ?

dc3

c

(nitialisation du.rafcet :

activation deEsF

étapeEsF initialeEsF

La transition 1-# estvalidée

. 2

1

#

dc3 " a

?

7

c

2

2

.

5 .

?

a




a b

dc?

c

Hrdre de marche dc?

La récepti#ité I dc?.a J est #raie K

la transition est #alidée

La transition -1 estfranchissable

% !

1

#

#c . a

?

7

c

2

2

.

5 .

?

a




a ?

dc3

c

+ranchissement de latransition

I 2ésactivation de l’étape 1

I Activation de l’étape #

Drdre de l ’action associée àl’étape #

. %

1

#

#c .a

?

7

c

2

2

.

5 .

?

a




a ?

dc3

c

Jtape # active

I 2éplacement du chariot àdroite

. %

1

#

#c " a

?

7

c

2

2

.

5 .

?

a




a ?

dc3

c

'emar!ue :

L’opérateur peut décider icid’enlever la commande départ

c3cle $ dc3 % pour !ue

l’automatisme ne fasse !u’N c3cle

. %

1

#

#c " a

?

7

c

2

2

.

5 .

?

a

dc3




a ?c

Jtape # active

I Le chariot est devant lecapteur c

Aucun eet dans le déroulementdu .rafcet à ce moment précis

. %

1

#

#c " a

?

7

c

2

2

.

5 .

?

a

dc3




a ?c

Jtape # active

I Le chariot continue sacourse Hus!u’au capteur ?

. %

1

#

dc3 " a

?

7

c

2

2

.

5 .

?

a

dc3




a ?c

. %

La transition estfranchissa?le

1

#

dc3 " a

7

c

2

2

.

5 .

a

dc3

'éceptivité $ ? % est &'A() ; latransition # - est validée




a ?c

I 2ésactivation de l’étape #

I Activation de l’étape

7 2

Franchisse"ent #e latransition

1

#

dc3 " a

7

c

2

2

.

5 .

a

dc3




a ?

dc3

c

Jtape active

7 2

Le chariot se déplace à/auche

1

#

dc3 " a

?

7

c

2

2

.

5 .

?

a




a ?c

La réceptivité $ c % est&'A() ; la transition -7 est

validée

7 2

+ranchissement de latransition

2ésactivation de l’étape

Activation de l’étape 7

dc31

#

dc3 " a

?

7

c

2

2

.

5 .

?

a




a ?c

Jtape 7 active

. %

2éplacement à droite duchariot

dc31

#

dc3 " a

?

7

c

2

2

.

5 .

?

a




a ?c

'éceptivité $ ? % est &'A( ;la transition 7 - 5 est validée

I 2ésactivation de l’étape 7

I Activation de l’étape 5

. %


dc3

1

#

dc3 " a

7

c

2

2

.

5 .

a




a ?c

Jtape 5 active

7 2


dc3

1

#

dc3 " a

?

7

c

2

2

.

5 .

?

a




a ?c

Jtape 5 active

7 2

Le chariot se déplace à/auche et passe devant le

capteur c

dc3

1

#

dc3 " a

?

7

c

2

2

.

5 .

?

a

Aucun eet dans le déroulementdu .rafcet à ce moment précis




a ?

dc3

c

Jtape 5 active

7 2


1

#

dc3 " a

?

7

c

2

2

.

5 .

?

a




a ?

dc3

c

'éceptivité $ a % &'A() ; latransition 5 -1 est validée

7 2

2ésactivation de l’étape 5

Activation de l’étape 1

1

#

dc3 " a

?

7

c

2

2

.

5 .

?

a





a ?

dc3

c

Jtape 1 active

. 2

=our lancer un nouveauc3cle* il faut !ue l ’opérateur

appui sur $ dc3 %

1

#

dc3 " a

?

7

c

2

2

.

5 .

?

a


4tructure correcte =



1

a

b#

1

a

b

#

c

1

a

#

1

b

#

a

1

a

b#

1

b

#

a

1

a

#

1

b

#

a




#1

a

#1

a b

c

#1

a

#1

a

7

#1

7

#1

7

a b

#1

7

a

b c




#1

a b

c

7

#1

7

a

#1

c

7

b

5

c

#1

7

c

5

b

6

b

b

Ces "ra)cets )onctionnent+ils =



Ces "ra)cets )onctionnent ils =

1

b

#

a

c

7

d

1

ba

c

d

7

d

#

5

7

5

b c

a

1

2 R5"les de )ranc!isse#ent



2 R5"les de )ranc!isse#ent

• *oute transition franchissable estimmédiatement franchie

• ,lusieurs transitions simultanément

franchissables sont simultanément franchies• LorsquBune étape est simultanément acti#ée et

désacti#ée" elle reste acti#e

&e )ranc!isse#ent d-une transition



est instantané

89

88

8:

'ction ';

f

e

d

<89

e

<88

d

<8:

+nstabilit= de situation

,lusieurs transitions si#ultané#ent)ranc!issables sont si#ultané#ent



)ranc!issables sont si#ultané#ent

)ranc!ies

a.b

3 4

b

2b =0

a=1

a

b

,lusieurs transitions si#ultané#ent)ranc!issables sont si#ultané#ent



)ranc!issables sont si#ultané#ent

)ranc!ies

a.b

3 4

b

2b=1

a=1

a

b

*tape si#ultané#ent activée et



1

désactivée

â.b

â

â

a

b

2

3


dé i é



1

désactivée

â.b

â

â

a

b

2

3


dé ti é



1

désactivée

â.b

â

â

a

b

2

3


dé ti é



1

désactivée

â.b

â

â

a

b

2

3


dé ti é



1

désactivée

â.b

â

â

a

b

2

3

>ra)cets ( co#plé#ents



>ra)cets ( co#plé#ents

• Fémorisation de passage• %rafcet de tache

• s?nchronisation horiEontale

• grafcet de conduitede tache

• orMage" figeage" etc N

;é#orisation de passa"e







7estion #es 8si con#ition alors9

,tilisation de sé!uences parall4les Ediver/ence

en )F

Gémorisation de la condition EévénementF

,tilisation de sé!uences parall4les Econver/ence en)F

,tilisation de la conditionEévénementF




: E;e"(le %char,e"ent #e #eu; <a,onnets

# chariots doivent se déplacer suivant le c3cle suivant :apr4s appui sur un ?outon poussoir m les deu chariotsdémarrent ensem?le* les chariots 01 et 0# font un aller-retourEa?aF EcdcF : 01 ne peut revenir !ue si 0# a déHà fait un aller"

01

0#

a

c d

?m




01

0#

a

c d

?m

: Entres "3 a3 3 c3 #

: orties 713 %13 703%0




olution 1

4 0=

>1

0

1

11

1=

10

%1

71

%0

70

".a.c.?1=

a

".c.a.?1

#

c




olution 0

4 0=

>1

0

11

1

10

%1

71

%0

70

a

".c.a

#

c

5

14

>1




olution 4

4

?10 @ ?1=

0

1

11

1=

10

%1

71

%0

70

".a.c.?1=

a

".c.a.?1

#

c

l ti




olution

4

?10 @ ?14

0

11

1

10

%1

71

%0

70

a

".c.a

#

c

5

14

>1

48nc!ronisation de >ra)cet



Notion #e7rafcet #etche

48nc!ronisation de >ra)cets



/9

#

/?

/9

@2?

/9

@/?

.?

.9

@/9

/9

@.?

2?

29

@/9

T‰che

T10

T‰che

T20

T‰che

T30

0oordination horiKontale

1 seule tche B la fois

II.% 48nc!ronisation de >ra)cets



//9

@/?

/9

@//9

/9

@//9

/9

@//

9

@//

Tâche

T10

Tâche

T20

///

r ///

//

ppel

tAc!e T/9

ppel

tAc!e T9

/?

@?

?GRAFCET

de conduite

0oordination verticaleas3nchrone

7RAFCE* #e con#uite7RAFCE* escla$es

4équences exclusives



: E;e"(le %char,e"ent #e #eu; <a,onnets2eu a/onnets alimentent le ?assin de char/ement d’un hautfourneau en empruntant une voie commune"

Parta,e #e ressource ,estion #es (rolD"es

#aritra,e

séquences exclusives



I Le c3cle correspondant à un chariot est le suivant :

1" 24s !ue l’opérateur donne l’ordre $ départ c3cle %* le a/onnetconsidéré eectue automati!uement* dans la Kone de char/ement*les diérents dosa/es choisis par l’opérateur"

I Le a/onnet se diri/e ensuite vers la partie commune et ils’arrMte à une position d’attente si celle-ci est occupée* sinon ilcontinue directement en positionnant l’ai/uilla/e sur la positioncorrecte"

I Arrivé à la position de déchar/ement automati!ue* il attend 1N

secondes avant de retourner à sa position initiale"

I 0ha!ue déchar/ement d’un a/onnet est compta?ilisé en vued’une /estion Hournali4re"

séquences exclusives



: Entres #c A3 (osition ,auche A3 #osa,e A ter"in3 (osition #attenteA3 (osition #e #char,e"ent3 ai,uilla,e ct A3 #c !3 (osition ,auche !3#osa,e ! ter"in3 (osition #attente !3 ai,uilla,e ct !

: orties %osa,e A3 Garche a$ant A3 Ai,uilla,e ct A3 Garche arriDre A3%osa,e !3 Garche a$ant !3 Ai,uilla,e ct !3 Garche arriDre !3

Bora"es



Lor#re #e fora,e est re(rsent #ans un #oulerectan,le

1 Jr#re #initialisation Les étapes initiales du /rafcetpartiel forcé sont activées* toutes les autres sontdésactivées"

+2+*+L+D*+H2de %j"p

%i"q

%j"p : OinitP1

0 Fora,e B la situation $i#e Les étapes du /rafcetpartiel forcé sont toutes désactivées O le redémarra/e nepourra Mtre o?tenu !ue par un autre ordre de forPa/e"

H&C% L

D+*5*+H2 G+!de %j"p

%i"q

%j"p : O P1

II.2% 4tructuration par )ora"e



4 Fora,e B une situation #onne Les étapes du /rafcet

partiel forcé dont les rep4res sont indi!ués entre accoladessont activées* toutes les autres sont désactivées"

H&C% LD+*5*+H2 O8"0P

de %j"p

%i"q

%j"p : O8"0P1

Fora,e B la situation K courante Le /rafcet partielforcé /arde la situation !u’il avait au moment ou l’ordre deforPa/e est émis" ,ne étoile entre parenth4ses s3m?olise lasituation forcée"

H&C% LD+*5*+H2

Q CH5&2* Rde %j"p

%i"q

%j"p : O S P1M,ea,e

II.2% 4tructuration par )ora"e



E;e"(le #e fora,e B une situation #onne

VV $ariale #e situation

V > ?0=.?01.?00.etc

70 01O

II+2% 4tructuration par )ora"e



E;e"(le #e fora,e B la situation couranteM,ea,e

A)Q(DQ:

Les actions sepoursuiventpendant le/ea/e

70 Q O

Notions de point de vue



Diff érents points de vuePoint de vue « fonctionnel » (utilisateurs)

Point de vue « procédé » (concepteurs)

Point de vue « commande » (automaticiens)

$ ouvrir porte %$ sortir vérin %

$ AR %

Par abus de langage, on parle de deux niveaux de représentation du

GRAFCET :

Niveau #1: Représentation comportement dynamique PC (concepteurs)

Niveau #2: Spécifications technologiques (automaticiens)

Approche fonctionnelle



/02

0onception de la commande

A((roche intuiti$e A((roche fonctionnelle

E;e"(le si"(le

pproc!e )onctionnelle



• +) Cahier des charges

• ++) pproche intuiti#e

• +++) pproche fonctionnelle• +G) Conclusion

/00

=LAQ

Approche fonctionnelle






/0

=LAQ

(F 0ahier des char/es



/03

oit un ro?ot char/é de /érer un Su de pi4ces à travers une

cellule composée de # postes :les pi4ces !ui se présentent en amont de cette cellulesu?issent une opération !ui peut Mtre réalisée aussi ?ien sur leposte A !ue sur le poste B* avant de reHoindre le stocT en aval"

=oste A

ortie cellulestocT aval

)ntrée cellulestocT amont

=oste B




&e robot est en attente de l-arrivée d-une pi5ce au stocE

a#ont.

/0F

=oste A



=oste B




Une pi5ce se présente. &e robot la saisit.

/0G

=oste A



=oste B




Il la transporte vers un poste libre $poste par

exe#ple%.

/0?

,oste

4ortie cellule

stocE aval*ntrée cellule

stocE a#ont

,oste 1

& b t dé l i5 l t




&e robot dépose la pi5ce sur le poste .

*ntre+te#ps une autre pi5ce s-est présentée au stocE

a#ont.

/9

=oste A



=oste B




&e robot se présente au stocE a#ont.

$&e poste travaille%.

//

=oste A



=oste B




&e robot saisit la

pi5ce.

/

=oste A



=oste B




&e robot transporte la pi5ce vers le poste libre.

$,oste 1 puisque est occupé%

/2

=oste A



=oste B




&e robot dépose la pi5ce sur le poste 1.

*ntre+te#ps une autre pi5ce s-est présentée au stocE a#ont#ais plus aucun poste n-est libre ( le robot est en attente.

/0

=oste A



=oste B




&e travail sur le poste s-est ter#iné.

&e robot réa"it.

/

=oste A



=oste B




&e robot se présente au poste .

/3

,oste

4ortie cellule


stocE a#ont

,oste 1




&e robot saisit la pi5ce au poste ...

/F

,oste

4ortie cellule


stocE a#ont

,oste 1




H puis la transporte vers la sortie de la cellule ...

/G

,oste

4ortie cellule


stocE a#ont

,oste 1




H pour l-8 déposer.

&e robot peut #aintenant s-occuper soit de la pi5ce au stocE

a#ont soit de la pi5ce du poste 1 selon l'ordre de priorité.

/?

,oste

4ortie cellule


stocE a#ont

,oste 1

&e >RBC*T $)in%

=LAQ






/39

=LAQ

ét3o)e 3a8ite""e6ent ti"isée por réso)re ce t9pe )e

((F Approche intuitive



ét3o)e 3a8ite""e6ent ti"isée por réso)re ce t9pe )epro8"$6es ...

/3/

: aisir2 : 2époserA et B : postes A et BAm et Av : Amont et Aval de lacellule

*racer une (re"iDre $ersion3 (uis co"(lter et corri,er

I racer la $ premi4re % action

AmI =révoir les évolutions possi?les

2A 2B

A Am

2Av 2B

I 0ompléter en détaillant tous les cas

Am B

2A 2Av

I Qe rien ou?lier

A

2Av

B

2Av

I racer l’étapeinitiale

I 0orri/er

I $ implier %

Cette 7a:on )e procé)er n;est pas e77icace car 2

((F Approche intuitive



/3

- 2émarche est sans ri/ueur

- =lusieurs phases d’essais sont nécessaires et conduisent àun tracé peu clair

- 2es erreurs peuvent Mtre encore présente :$ a-t-on suUsamment corri/é-amélioré V %$ a-t-on prévu tous les cas V %

&e >RBC*T $)in%

=LAQ






/32

=LAQ

(((F Approche fonctionnelle



/30

Gtho#e

- 'éférencer les )ntrées et les orties

- Anal3se fonctionnelle

- dénition de la fonction principale

- décomposition et dénition des sous-fonctions avec mise en évidence des structuresde ?ase du /rafcet Eé?aucheF

- 3nth4se : structure /énérale du /rafcet

- 2énition des réceptivités

-




/3

%Mnition #e la fonction (rinci(ale ni$eau 1

+onction principale :7ERER LE FL? %E PIECE

2ans la formulation des fonctions* on veillera àutiliser

un voca?ulaire /énéral*

ne faisant =A référence à la technolo/ie emplo3ée




/33

%co"(osition #e la fonction (rinci(ale ni$eau0


La s3nchronisation de ces fonctions est représentéepar l<é?auche d<un ,rafcet B slection #es)uences car le ro?ot peut Mtre amené :

- soit à alimenter

- soit à évacuer un poste

sans !u<une !uelcon!ue chronolo/ie soits3stémati!ue"

+onction composante W :ALIGEN*ER LE PJ*E

+onction composante X :EVACER LE PJ*E E$acuerAli"enter




/3F

%co"(osition #es fonctions #u ni$eau 0 ni$eau

4

A ce niveau d<anal3se* l<é?auche du ,rafcet est de structurelinaire puis!u<une saisie est Q)0)A(')G)Q suivie d<unedépose et inversement"

AIIRNE PIECE

%EPJERNE PIECE

aisir

%(oser

E$acuer



Efonction non étudiée pour l<instantF Ali"enter




/3G

%co"(osition #es fonctions #u ni$eau 4 ni$eau

A" %A %! A"

%A %!

L<é?auche du ,rafcetmontre !u<une pi4ce !uia été saisie en amont dela cellule peut Mtredéposée sur l<un des

deu postes A ou B" ELasélection se fera entemps réel en fonction deleur disponi?ilité"F

E$acuer


+onction composante W :ALIGEN*ER LE PJ*E Ali"enter

AIIRNE PIECE

%EPJERNE PIECE

aisir

%(oser




/3?

"S"e analse (our la fonction

EVACER ...+onction principale :

7ERER LE FL? %E PIECE


+onction composante X :EVACER LE PJ*E Ali"enter E$acuer

AIIRNE PIECE

%EPJERNE PIECE

A" %A %! A"

%A %!

AIIRNE PIECE

%EPJERNE PIECE

%A$A !

%A$

A !


D B



/F9

nthDse consiste B Tasse"ler les "orceau; #u

(uUUleT

E$acuer



+onction composante X :EVACER LE PJ*E Ali"enter

AIIRNE PIECE

%EPJERNE PIECE

A" %A %! A"

%A %!

AIIRNE PIECE

%EPJERNE PIECE

%A$A !

%A$

A !




/F/

2A 2B 2Av

Am A B

1

Jn otient ainsi la structure ,nrale #u ,rafcet

Ni$eau K saisir

Ni$eau K #(oser

FonctionAli"enter

Fonction E$acuer




/F

2A 2B 2Av

Am A B

1

Jn co"(lDte seule"ent "aintenant (ar les

rce(ti$its

)!uations lo/i!uespour /érer les

priorités

elon le ?esoin* on au/mente la Sei?ilité du s3st4me enutilisant des structures de données en complément du/rafcet




Avanta%es sr n p"antec3ni<e

/F2

: Inter(rtation claire

: tructure stale

: Gise au (oint (ro,ressi$e #es con#itions

#$olution

: A"lioration #e la e;iilit

1

Avanta%es sr n p"antec3ni<e




/F0

: Inter(rtation claire la structure du /rafcet reste tr4s lisi?le* mMme si le fonctionnement de la

cellule peut sem?ler aléatoire et compli!ué

: tructure stale la compleité du /rafcet ne cro>t pas lors!ue le nom?re de postes

au/mente

: Gise au (oint (ro,ressi$e #es con#itions#$olution au fur et à mesure de l<eploitation de la cellule* il est tr4s commode

d<aUner son fonctionnement* simplement en aHoutant ou en modiant des

conditions au niveau des réceptivités

: A"lioration #e la e;iilit en utilisant des structures de données de t3pe recettes ou les d<attente*

on permet une plus lar/e Sei?ilité" 0e point est lar/ement illustré dans




Avanta%es sr n p"an pé)a%o%i<e

/F

1

: A((roche raisonne

: I"(ortance #e leWort #analse

(l ne faut pas Yfoncer tMte ?aisséeY dans lapro/rammation Z

&e >RBC*T $)in%

=LAQ






/F3

=LAQ

I<% Conclusion



/FF

I"(l"entation

- 'éférencer les )ntrées et les orties

- 0B'* Anal3se fonctionnelle et s3nth4se

- Qécessité de prati!uer

Raisonne"ent (ar analo,ie3 analse

fonctionnelle3 rD,les i"(licites3

I#plé#entations #atérielles



. n logique numérique1. n utilisant les ,+

4. Capteurs et ctionneurs



A55LICATIONS



Description dresse ,I

1, 4/ I99/

1, 4 I9

1, 42 I92

;/ O99/

; O99

. Traduire le sc!é#a électrique suivant en >RBC*T point de

vue partie co##ande.

/. Traduire le sc!é#a électrique suivant en sc!é#as à contacts

,&F+ en utilisant les adresses auto#ates suivantes.

O, Ouverture du ,ortail

t



;O

cbo

t

t

t

t

Ber#eture du ,ortail

;B

cb)

B,

2.Traduire les c!rono"ra##es

suivants en >RBC*T4 point

de vue utilisateur puis point de

vue partie co##ande.

0.;odi)ier les >RBC*T4

précédents

*n raJoutant en )in d-ouverture une

Te#porisation de /s.

$il n-8 a plus d-ordre #anuel de )er#eture%

+. <oila le )onctionne#ent sou!aité pour une station de po#pa"e équipée de

2 po#pes et de 0 détecteurs inducti)s (

+Dé#arra"e du c8cle de )onctionne#ent par un appuie )u"iti) sur

&e bouton Départ C8cle les trois po#pes )onctionnent.

+Une )ois que l-eau a atteint le niveau du capteur inter#édiaire bas deux des trois

,o#pes continuent de )onctionner



,o#pes continuent de )onctionner.

+Une )ois que l-eau a atteint le niveau inter#édiaire #ax une autre po#pe s-arr6te.

+Une )ois la cuve pleine toutes les po#pes sont arr6tées.

Donner "e GRAFCET point )e ve ti"isater )e ce 7onctionne6ent.

=. o)i7ier "e GRAFCET précé)ent en per#ettant un roule#ent dans

le )onctionne#ent des po#pes à l-aide d-un sélecteur à trois positions

$/ ou 2%.

K *n position / la po#pe nL/ )onctionnent tout le te#ps

*t la po#pe nL2 s-arr6te en pre#ier.

K *n position la po#pe nL )onctionnent tout le te#ps

*t la po#pe nL/ s-arr6te en pre#ier.

K *n position 2 la po#pe nL2 )onctionnent tout le te#ps

*t la po#pe nL s-arr6te en pre#ier.

>. Dans le cas précédent donner ";é<ation -oo"éenne de c!aque sortie.

@outon test.

eu6 #ert



3 1 0

*emps ensecondes.

eu6 #ert#oie

eu6 orange#oie

eu6 rouge#oie

eu6 Gert#oie 1

eu6 orange#oie 1

eu6 rouge

#oie 1

Beux de carre)our

3

dc?.



AF o

Cb3

AFf

Cbf

33 8

G

1RRI*R*

/ 9



Documents

LE GRAFCET Cours & Exercices Corrigés