[PDF] Le Grafcet Connaître les règles

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Le Grafcet M.ALLAMAND M.BUFFIN LP. ALFRED DE MUSSET - 1 -

Page 1 Sommaire

Page 2 Généralités / Notion d'étape

Page 3 Notion de transition

Page 4 Liaisons orientées

Page 5 Règles et exercice

Page 6 Divergence et convergence

Page 7 Niveaux

Page 10 Remarques

Page 11 ExercicesTECHNOLOGIE

Objectifs :

- Exploiter un grafcet des spécifications fonctionnelles et technologiques - Savoir lire un grafcet - Connaître les règles de représentation du grafcet - Connaître les règles d'évolution du grafcet

Savoirs Technologiques :

S 5.2 : Automatisme

Le Grafcet M.ALLAMAND M.BUFFIN LP. ALFRED DE MUSSET - 2 -

Le GRAFCET

1 Généralités

1.1- Définition

Le grafcet est une représentation GRAPHIQUE du comportement de la partie COMMANDE d'un

SYSTEME AUTOMATISE.

G.R.A.C.E.T : GRAphe Fonctionnel de Commande Etape Transition

1.2- Ossature du grafcet

Le grafcet est constitué d'un ensemble d'éléments graphiques de base : ETAPE, TRANSITION et

LIAISONS ORIENTEES.

2- Notion d'étape

L'étape correspond à une situation stable dans le temps, par exemple :

Descente du couvercle

2.1- Représentation de l'étape

L'étape est représentée par un carré et par un chiffre placé habituellement dans la partie

supérieure du carré L'étape peut être dans deux états différents : Active ou non active Si elle est active, on peut le préciser par un point.

L'étape 1 est active

2.2- Notion d'action

Une étape peut être associée à une action . Une action est caractérisée par un verbe employé, généralement, à l'infinitif

Ex : Monter, descendre ou chauffer.

Les actions sont représentées par un rectangle situé à droite de l'étape associée.

L'action à effectuer est précisée à l'intérieur du rectangle soit de façon littérale, soit de façon symbolique.

Dès que l'étape est activée, les actions la concernant se déroulent. 1 1 Le Grafcet M.ALLAMAND M.BUFFIN LP. ALFRED DE MUSSET - 3 - Plusieurs actions peuvent être associées à la même étape.

Exemple :

2.3- L'étape initiale

L'étape initiale (début de cycle) est représentée par un double carré. Elle est automatiquement active en début de cycle.

Elle n'a aucune action associée.

3- Notion de transition

3.1- Représentation

Une transition indique la possibilité d'évolution entre deux étapes consécutives. Elle est représentée par un trait horizontal placé sur la liaison entre deux étapes.

3.2. - Réceptivités associées à la transition

A chaque transition, on associe une ou des conditions . On les appelle " réceptivité ».

Elle est exprimée, généralement, par un participe passé (ouvert, fermé...).

La réceptivité est marquée, soit en toutes lettres, soit en code à droite du trait de transition.

Le passage d'une étape à la suivante se fait par la transition ,mais il faut que la ou les conditions de la

transition soient satisfaites. On dira, alors que " la réceptivité est vraie ». 2

Malaxer et chauffer

0 1 Le Grafcet M.ALLAMAND M.BUFFIN LP. ALFRED DE MUSSET - 4 -

3.3 Validation et franchissement de la transition

Une transition peut n'avoir que deux états : Validée ou Non Validée Elle sera Validée lorsque toutes les étapes immédiatement précédentes sont actives. Il faut respecter deux exigences pour franchir une transition :

La transition doit être validée et la réceptivité associée à la transition doit être VRAIE

3.4- Franchissement de la transition

Le franchissement d'une transition entraîne la validation de toutes les étapes immédiatement suivantes

et la désactivation de toutes les étapes immédiatement précédentes.

4- Liaisons orientées

Les liaisons indiquent les possibilités d'évolution du grafcet. Dans le cas général, elle se fait du haut vers

le bas. Alors, on ne met pas de flèche. Si l'évolution se fait dans le sens inverse, on l'indique par une flèche.

Le couvercle est fermé

0 1 2

Fermer le couvercle

Malaxer et chauffer

1 2 Le Grafcet M.ALLAMAND M.BUFFIN LP. ALFRED DE MUSSET - 5 -

5- Règles de construction du GRAFCET

L'alternance Etape - Transition et Transition - Etape doit toujours être respectée.

Deux étapes ne doivent jamais être reliées directement. Elles doivent être séparées par une transition

Deux transitions ne doivent jamais être suivies directement. Elles doivent être séparées par une étape.

Exercice :

Compléter le GRAFCET fonctionnel du déroulement du cycle suivant sur le système 'ECOLSAB'

Après un départ de cycle demandé, le couvercle doit descendre avec la pale qui tourne, une fois en bas, le

malaxeur continue à tourner et le chauffage se met en route pendant 5 min Ensuite le couvercle monte

avec la pale toujours en rotation. Arrivé en position haute le cycle se termine. 0

Appui sur BP " départ cycle »

1 Descendre le couvercle et rotation de la

pale fin de course bas

2 Malaxer et Chauffer

Fin de la temporisation ou BP fin de cycle

3 Monter le couvercle et rotation de la pale

fin de course haut Le Grafcet M.ALLAMAND M.BUFFIN LP. ALFRED DE MUSSET - 6 -

6 Grafcet non linéaire : CONVERGENCE ET DIVERGENCE

On rencontre dans les systèmes automatisés des séquences qui se déroulent en même temps ou bien des

séquences prioritaires en fonction de la réceptivité.

6.1 Divergence en OU

Nous pouvons rencontrer des systèmes tels que l'on peut avoir le choix entre deux cycles différents. On

utilise alors une divergence en OU.

Exemple : Tri de caisses :

6.2 Divergence en ET

Nous pouvons rencontrer des systèmes tels que l'on peut avoir deux cycles différents qui se déroulent en

même temps. On utilise alors une divergence en ET.

Exemple : Transfert des pièces

Poussoir 1

Pièce devant le poussoir 2

Tapis1

Tapis2

Poussoir 2

6.3 Convergence en OU

Dans ce cas deux branches du GRAFCET peuvent se rejoindre en un même point : 21
petitecaisse grande caisse 1 22
21
1 22
21
22
3 a b

Poussoir 1

reculePoussoir 2 avance

En fonction de la taille des caisses

l'automatisme peut continuer soit par la séquence 21 soit par la séquence 22

L'étape 3 sera active si l'étape 21 est

active et la réceptivité 'a' est vraie

OU si l'étape 22 est active et la

réceptivité 'b' est vraie Le Grafcet M.ALLAMAND M.BUFFIN LP. ALFRED DE MUSSET - 7 -

6.4 Convergence en ET

7 - LES DIFFERENTS NIVEAUX DU GRAFCET

Il existe 4 niveaux de GRAFCET :

Le GRAFCET du point de vue système. Il indique la fonction globale du système.

Le GRAFCET du point de vue de la partie opérative. Appelé également GRAFCET fonctionnel ou de

niveau I.

Il est établi par des expressions littérales et ne contient pas de termes techniques. Donc le GRAFCET

fonctionnel peut être compris par les non-spécialistes. Le GRAFCET du point de vue de la partie commande automate il est fonction du langage de l'automate utilisé. Le GRAFCET du point de vue de la partie commande appelé aussi GRAFCET technologique ou de niveau II.

Lors de l'avancement de l'étude, les éléments de la partie opérative vont être choisis: moteur ou vérin, fin

de course, ...

8- GRAFCET TECHNOLOGIQUE

Le GRAFCET technologique est établi en fonction de choix des équipements. Synthèse de fonctionnement d'un système de malaxage.

Quels sont les actionneurs du système ?

Le moteur d'ouverture et de fermeture du couvercle

Les résistances chauffantes

Le moteur de malaxage

21
22
3 a

L'étape 3 sera active si l'étape 21 ET

l'étape 22 sont actives et si la réceptivité 'a' est vraie Le Grafcet M.ALLAMAND M.BUFFIN LP. ALFRED DE MUSSET - 8 -

Quels sont les pré-actionneurs du système?

Contacteur de descente du couvercle repéré KM21 Contacteur de montée du couvercle repéré KM22 Contacteur d'alimentation des résistances chauffantes repéré KM3 Contacteur d'alimentation du moteur de malaxage repéré KM1

Quels sont les détecteurs ?

Le fin de course " position haute » du couvercle repéré Fcdh Le fin de course " position basse » du couvercle repéré Fcdb

Détecteur de température repéré TH

Quel est le repère du bouton poussoir départ et fin de cycle ?

Bouton poussoir départ cycle repéré Dcy

Bouton poussoir fin de cyclerepéré Fcy

La description du fonctionnement peut être associée aux choix technologiques qui ont été faits.

On établira des tableaux de correspondance fonctionnelle / technologique des actions, ainsi que pour les

réceptivités.

Repère des actions

Action Pré-actionneurs

Descente couvercleKM21

Monté couvercle KM22

Rotation Pale ou Malaxage KM1

Chauffe KM3

Repère des capteurs

Départ cycle dcy

Fin de cycle fcy

Fin de course haut fdch

Fin de course bas fdcb

thermostat Th

Pour établir le GRAFCET de niveau II on doit se baser sur le GRAFCET fonctionnel et on attribue les

pré-actionneurs et les capteurs correspondants. Le Grafcet M.ALLAMAND M.BUFFIN LP. ALFRED DE MUSSET - 9 -

Grafcet de niveau I : Grafcet de niveau II :

Fonctionnel Technologique

0 Dcy

1 KM21 KM1

Fdcb

2 KM3 KM1

TH + Fcy

3 KM22 KM1

Fdch 0

Appui sur BP " départ cycle »

1 Descendre le couvercle et

rotation de la pale fin de course bas

2 Malaxer et Chauffer

Température atteinte ou fin de

cycle

3 Monter le couvercle et

rotation de la pale fin de course haut Le Grafcet M.ALLAMAND M.BUFFIN LP. ALFRED DE MUSSET - 10 -

9-Remarques concernant les réceptivités:

La réceptivité peut résulter d'une fonction combinatoire.

Ex : R = a.b

R= départ de cycle et position cuve , dans cet exemple la fonction logique combinatoire est la fonction ET. Elle peut aussi résulter de la fin d'une temporisation La condition à satisfaire c'est la fin d'une temporisation réglée au préalable.

Par exemple nous pouvons régler le chauffage du sable pendant 10 min, donc l'étape 2 va être désactivée

au bout de ce temps. On représente cette réceptivité de façon standardisée par :

Elle peut aussi résulter d'un comptage

Exercice

Dans les situations ci-dessous quelles sont les possibilités de validation et/ou de franchissement de la

transition ?

T/2/10min

KM1 KM3

KM22 2 3 8 9 9

R = 0 ou 1R = 0R = 1

Transition non

validée

Etape 8 non active

=> Etape 9 non validée

Transition non

validée

Etape 8 active mais

la réceptivité = 0 => Etape 9 non validée

Transition franchie

Etape 8 active et la réceptivite est

vrai => Etape 9 validée et désactivation de l'étape 8 8 9 9 8 9 8 Le Grafcet M.ALLAMAND M.BUFFIN LP. ALFRED DE MUSSET - 11 -

Exercice

Départ du cycle par bouton poussoir Dcy,

Le système descend jusqu'au fin de course Fdcb, puis la descente est stoppée, le moteur M1 se met en rotation et le chauffage se met en route. Au bout de 10 mn, la rotation et le chauffage s'arrêtent, le système remonte jusqu'à Fdch. Les grafcets suivants décrivent le fonctionnement de la partie opérative, complétez-les Grafcet de spécification fonctionnelle Grafcet de spécification technologique 0 3 2 1

DESCENTE

Départ cycle

0 3 2 1 KM21 dcy Le Grafcet M.ALLAMAND M.BUFFIN LP. ALFRED DE MUSSET - 12 -

Le GRAFCET fonctionnel d'ECOLSAB

0 " départ cycle »

1 Descendre le couvercle et rotation de la

pale fin de course bas

2 Malaxage et Chauffage

Température atteinte

3 Monter le couvercle et rotation de la pale

fin de course hautquotesdbs_dbs44.pdfusesText_44

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