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Royaume du Maroc OFFICE DE LA FORMATION PROFESSIONNELLE ET DE LA PROMOTION DU T

Royaume du Maroc OFFICE DE LA FORMATION PROFESSIONNELLE ET DE LA PROMOTION DU TRAVAIL TABLE DES MATIÈRES 4. LA BASE DU GRAFCET 4-1 4.1 Introduction 4-1 4.2 Exemple de la “soupe aux lentilles” 4-1 4.2.1 Regroupements Étapes-Transitions........................................................................4-2 4.2.2 Les Actions.............................................................................................................4-3 4.2.3 Les réceptivités (réaction) ......................................................................................4-3 4.2.4 Étapes-Transitions..................................................................................................4-3 4.2.5 La solution GRAFCET de la “soupe aux lentilles” (Niveau documentation)........4-4 4.2.6 La solution GRAFCET de la “soupe aux lentilles” (Niveau programmation).......4-5 4.2.7 Symboles du GRAFCET........................................................................................4-6 4.3 Contrôle d’une lumière 4-8 4.3.1 automatisme simple................................................................................................4-8 4.3.2 Solution GRAFCET du contrôle de lumière..........................................................4-8 4.3.3 Autres possibilités de GRAFCET solutionnant “La Lumière” ..............................4-9 4.4 Contrôle de “La Tranche” 4-10 4.4.1 Description de l’automatisme...............................................................................4-10 4.4.2 Tableau des entrées/sorties...................................................................................4-10 4.4.3 Solution GRAFCET de “La Tranche”..................................................................4-11 4.5 Saut d’étapes et reprise de séquence (Contrôle de distance minimum) 4-12 4.5.1 Description de l’automatisme...............................................................................4-12 4.5.2 Tableau des entrées/sorties...................................................................................4-13 4.5.3 Solution du contrôle de distance minimum..........................................................4-13 4.5.4 Exercice................................................................................................................4-13 4.6 Séquence simultanée (Guillotine pour panneau de bois) 4-14 4.6.1 Description de l’automatisme...............................................................................4-14 4.6.2 Tableau des entrées/sorties...................................................................................4-15 4.6.3 Solution de l’automatisme de la “guillotine pour panneau de bois” ....................4-15 4.7 Temporisation (retards et délais) 4-16 4.7.1 Les retards ............................................................................................................4-16 4.7.2 Les délais..............................................................................................................4-16 4.8 Types de temporisation 4-17 4.8.1 Temporisation «au travail»...................................................................................4-17 4.8.2 Représentation GRAFCET d’une temporisation «au travail»..............................4-17 Résumé de Théorie Automatismes Séquentiels La base du GRAFCET Page 4-1 OFPPT/TECCART 4.8.3 Temporisation «au repos».....................................................................................4-18 4.8.4 Représentation GRAFCET d’une temporisation «au repos»................................4-18 4.8.5 Temporisation impulsionnelle..............................................................................4-19 4.8.6 Représentation GRAFCET d’un délai impulsionnel............................................4-19 4.9 Exercice “Les bidons #1” 4-20 4.9.1 Description de l’automatisme...............................................................................4-20 4.9.2 Tableau des entrées/sorties de l’automatisme des “Bidons” ................................4-20 4.9.3 GRAFCET niveau documentation de l’automatisme “Les bidons #1”................4-21 4.10 Exercice des “Pompes Alternatives” 4-22 4.10.1 Description de l’automatisme.............................................................................4-22 4.10.2 Tableau des entrées/sorties.................................................................................4-22 4.10.3 Mode automatique..............................................................................................4-22 4.11 Exercice du “Poinçon Hydraulique” 4-23 4.11.1 Description de l’automatisme.............................................................................4-23 4.11.2 Conditions initiales.............................................................................................4-23 4.11.3 Cycle semi-automatique.....................................................................................4-23 4.11.4 Tableau des entrées/sorties.................................................................................4-24 Résumé de Théorie Automatismes Séquentiels La base du GRAFCET Page 4-1 OFPPT/TECCART 4. La base du GRAFCET 4.1 Introduction Jusqu’à présent, vous avez résolu des automatismes de façon intuitive. Cette méthode, qui n’en n’est pas vraiment une, laisse beaucoup trop de place à la conception aléatoire. En 1977, L’AFCET (Association Française pour la Cybernétique Économique et Technique) se penche sur une formulation possible de règles régissant les automatismes séquentiels. Il en ressort une méthode simple de description nommé GRAFCET. Par la suite, L’ADEPA (Agence nationale pour le DEveloppement de la Production Automatisée) normalise les règles et s’assure de leurs diffusions. Basé sur la notion d’étapes et de transitions, le GRAFCET (GRAphe Fonctionnel de Commande Étapes-Transitions) permet de décrire facilement, à l’aide de peu de symboles, des automatismes séquentiels complexes. De la lignée des ordinogrammes et structurogrammes, le GRAFCET est un outil graphique permettant de visualiser, en plus de conceptualiser, des automatismes. Heureusement, la syntaxe graphique du GRAFCET est simple et ne comporte que quelques symboles se limitant à des lignes et des carrées (simples ou doubles). La base graphique, qui sous-tend le GRAFCET, reste toujours la même; c’est plutôt la syntaxe qui a évolué. Dans les années 80, la popularité grandissante du GRAFCET a fait en sorte que beaucoup de logiciels permettant d’éditer cette méthode font apparition sur le marché industriel. Ces logiciels utilisent les bases du GRAFCET mais ont souvent leurs particularités graphiques et syntaxiques. Dans le cadre de ce cours, nous utiliserons la syntaxe associée au logiciel GRAFCET 2.0 de Bruno Dima et Mark Manka. Ce logiciel permettra, lors des travaux pratiques, de vous familiariser avec les notions du GRAFCET et ce, en simulant des automatismes à l’aide de l’ordinateur. Sachez également que les solutions fournies dans ce document, comme tous les autres portant sur le GRAFCET, ont été effectuées à l’aide de ce logiciel et respectent donc la syntaxe de ce dernier. 4.2 Exemple de la “soupe aux lentilles” La majorité des automatismes peuvent se diviser en une série de regroupements étape-transition. Afin de faciliter votre apprentissage, voici un exemple d’une recette de soupe aux lentilles qui fait abstraction des éléments technologiques. Faire chauffer de l’huile d’olive dans une casserole. Ajouter les oignons et faire cuire pendant 3 minutes. Ajouter les lentilles et 1.5L de bouillon de poulet. Faire cuire pendant 1h30. Une demi-heure avant la fin de la cuisson, ajouter 2 pommes de terre et une branche de céleri. Ce texte est relativement clair et un chef d’expérience pourra suivre les indications sans trop de problèmes. Malheureusement, les cahiers des charges ne sont pas toujours aussi limpides. De plus, les automatismes industriels n’ont pas encore les sens aussi développés que l’être humain. Donc, des tâches simples tels qu’ajouter le reste des ingrédients ou corriger l’assaisonnement, ne sont pas données à tous et surtout pas aux machines. Résumé de Théorie Automatismes Séquentiels La base du GRAFCET Page 4-2 OFPPT/TECCART 4.2.1 Regroupements Étapes-Transitions Revenons aux regroupements étape-transition qui sous-tendent le GRAFCET. Vous trouverez, dans les lignes qui suivent, une reformulation de la recette en indiquant clairement les actions à réaliser et les réactions à attendre avant de passer à une prochaine action. Pour l’instant, mentionnons que les lignes débutant par un point représentent les diverses étapes (Actions) et celles, en retraits, en caractères gras et débutant par un tiret représentent les transitions (réaction). Voici donc l’automatisme de la “soupe aux lentilles” en découpant la recette en section Étapes- Transitions ou Actions-Réactions:  ATTENTE;  j’ai une faim pour une soupe aux lentilles  RAPATRIER TOUS LES INGRÉDIENTS ET L’ÉQUIPEMENT NÉCESSAIRE;  tous les éléments sont disponibles  PARTIR LE FEU; PLACER UNE CASSEROLE SUR LE FEU;  la casserole est sur le feu  INCORPORER L’HUILE D’OLIVE;  l’huile est assez chaude  AJOUTER LES OIGNONS;  les oignons sont dans le fond de la casserole  PARTIR UN TEMPORISATEUR DE 3 MINUTES;  les 3 minutes sont écoulées  AJOUTER LES LENTILLES; AJOUTER LE BOUILLON DE POULET; AJOUTER LES ÉPICES;  les lentilles et le bouillon de poulet et les épices sont dans la casserole et le mélange est au point d’ébullition  PARTIR UN TEMPORISATEUR DE 1 HEURE;  une heure s’est écoulée  AJOUTER LES POMMES DE TERRE; AJOUTER LE CÉLERI; PARTIR UN TEMPORISATEUR DE 30 MINUTES;  les pommes de terre et le céleri sont dans la casserole et les 30 minutes sont écoulées Cet exemple de la soupe nous permets de bien comprendre la différence entre une action et une réaction, nommée réceptivité dans le langage GRAFCET. Le découpage de la section 4.2.1, quoique vous en pensiez, n’est pas si farfelue. Dans plusieurs usines de production alimentaire, les automatismes sont construit de la sorte. Ce qu’il faut retenir de l’exemple précédent, c’est le découpage de la recette en petites sections. Remarquez qu’après chaque action, l’automatisme attend une réponse, une réaction du chef. Il faut donc comprendre que, pour qu’un automatisme puisse évoluer vers la prochaine étape, il faut attendre que la réceptivité suivante devienne vraie. La solution GRAFCET de l’automatisme de la “soupe aux lentilles” se trouve à la section 4.2.5. Résumé de Théorie Automatismes Séquentiels La base du GRAFCET Page 4-3 OFPPT/TECCART 4.2.2 Les Actions Une action est l’élément qui se rattache généralement à une sortie. Comme le mot le dit, il faut qu’il se produise quelque chose; il faut qu’une action soit effectuée. Nous pouvons donc associer directement les actions aux éléments de sorties telles:  les lumières;  les pompes;  les moteurs;  les temporisateurs;  les compteurs;  les vannes permettant de verser de la soupe;  les convoyeurs permettant d’amener les pommes de terre jusqu’à une casserole;  etc. 4.2.3 Les réceptivités (réaction) Les réceptivités sont associées à tous ce qui est en entrées:  capteurs de distance, de volume, de viscosité, etc.;  détecteurs de pression, de liquide, de température, de présence d’oignons.;  fin de temporisation;  boutons poussoir et sélecteurs;  etc. 4.2.4 Étapes-Transitions Ce qu’il faut retenir de l’exemple de la soupe, c’est que peu importe l’automatisme, il faut toujours respecter la séquence Étape-Transition-Étape. Si vous pensez que deux étapes doivent se suivre, c’est qu’en réalité, il s’agit d’effectuer plusieurs actions lors d’une même étape. Si vous pensez que deux transitions doivent se suivre, c’est qu’en réalité, il s’agit d’effectuer une opération logique entre les deux réceptivités. Résumé de Théorie Automatismes Séquentiels La base du GRAFCET Page 4-4 OFPPT/TECCART 4.2.5 La solution GRAFCET de la “soupe aux lentilles” (Niveau documentation) ┌────────┐ │ ╔═╧═╗ ┌───────┐ │ ║ 1 ╟─┤ATTENTE│ │ ╚═╤═╝ └───────┘ │ │ │ 1─┼─ j'ai faim pour │ │ de la soupe aux lentilles │ ┌─┴─┐ ┌─────────────────────────┐ │ │ 2 ├─┤RAPATRIER LES INGREDIENTS│ │ └─┬─┘ └─────────────────────────┘ │ │ │ 2─┼─ ingredients rapatries │ │ │ ┌─┴─┐ ┌────────────────┐ │ │ 3 ├─┤PARTIR LE FEU │ │ └─┬─┘ ├────────────────┴──────────────┐ │ │ │PLACER UNE CASSEROLE SUR LE FEU│ │ 3─┼─ casserole presente───────────────┘ │ │ │ ┌─┴─┐ ┌───────────────────────┐ │ │ 4 ├─┤AJOUTER L'HUILE D'OLIVE│ │ └─┬─┘ └───────────────────────┘ │ │ │ 4─┼─ huile est assez chaude │ │ │ ┌─┴─┐ ┌───────────────────┐ │ │ 5 ├─┤AJOUTER LES OIGNONS│ │ └─┬─┘ └───────────────────┘ │ │ │ 5─┼─ oignons dans le fond de la casserole │ │ │ ┌─┴─┐ ┌─────────────────────────────────┐ uploads/Finance/ la-base-du-grafcet.pdf