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1 Automatisme hicham.hihi@ensa.ac.ma Année universitaire 2010/2011 H. HIHI 2 03

1 Automatisme hicham.hihi@ensa.ac.ma Année universitaire 2010/2011 H. HIHI 2 03/06/2011 Plan Partie I : Grafcet Historique, Système Automatisé de Production, Grafcet, Implantation. Partie II : GEMMA (Guide d’étude des Modes de Marches et d’Arrêts) Sécurité et disponibilité, Modes de marches, Macro-actions, Hiérarchisation de grafcets. 2 H. HIHI 3 03/06/2011 Partie 1 Le Grafcet H. HIHI 4 03/06/2011 Historique 1975 : Création d'une commission de normalisation de la représentation d'un automatisme logique dans le cadre du groupe de travail "Systèmes Logiques" de l'AFCET (Association Française des sciences et technologies de l’information et des Systèmes), But : homogénéiser les approches et dégager un outil unique 1977 : Proposition d'un outil : GRAphe Fonctionnel de Commande par Etapes et Transitions Juillet 1982 : Normalisation Française (ADEPA) NF C03-190 Décembre 1988 : Norme internationale CEI/IEC 848 1993 : Publication de deux documents Projet de norme UTE C03-191 rédigé à partir des travaux du groupe “Grafcet” de l’AFCET, Norme CEI/IEC 1131 sur les Automates Programmables Industriels (API) et notamment leurs langages de programmation. 1998 : Révision de la norme CEI/IEC 848 désormais rebaptisée CEI/IEC 60848 3 H. HIHI 5 03/06/2011 Historique Analyse et synthèse d’automatismes séquentiels Indépendant de la matérialisation technologique (câblée, programmée), Choix rationnel des variables d'état et de codage, Traduction cohérente du cahier des charges, Évolutions simultanées, Adapté aux automatismes faisant intervenir un grand nombre E/S. 1977 1982 1988 1993 1997 Rapport du groupe AFCET Norme NF C03- 190 Travail de mise en forme du groupe EPA de l’ADEPA Norme CEI/IEC 848 Projet UTE C03-191 Norme CEI/IEC 61131-3 Projet de modification de la norme CEI/IEC 60848 H. HIHI 6 03/06/2011 Introduction aux systèmes automatisés Matières d'œuvre : produit, énergie, information, humains,... Valeur ajoutée: modifications physiques, arrangement particulier, prélèvement d'informations, Contexte : ce qui influence sur la quantité/qualité de la valeur ajoutée Contexte Matières d'œuvre entrante Matières d'œuvre sortante + valeur ajoutée SYSTEME 4 H. HIHI 7 03/06/2011 Automatisation Définition : Transférer tout ou partie des tâches humaines dans la partie commande (P.C). Buts : Accroître la productivité, Améliorer la flexibilité, Améliorer la qualité, S'adapter à des contextes particuliers, Augmenter la sécurité, … Introduction aux systèmes automatisés H. HIHI 8 03/06/2011 Introduction aux systèmes automatisés Structure d’un système automatisé de production (NF C03-190) La Partie Opérative (PO) : processus physique à automatiser, La Partie Commande (PC) : automatisme qui en fonction d’informations externes, élabore les ordres destinés à la PO ou à des éléments extérieurs. P.C. P.O. ordres Compte-rendus paramètres Statistiques de production Arrêt d’urgence Alarmes 5 H. HIHI 9 03/06/2011 Nécessité d'un outil de représentation graphique Dessin technique normalisé pour la P.O. : Exemple : Dessin industriel Cahier de charges : Permettre la matérialisation de la pensée technique de conception, de comprendre, juger, critiquer, d'assurer la formation des futurs utilisateurs, les évolutions, … Outil de communication de la conception à la maintenance. Introduction aux systèmes automatisés H. HIHI 10 03/06/2011 Introduction aux systèmes automatisés : Capteurs 6 H. HIHI 11 03/06/2011 Introduction aux systèmes automatisés : Capteurs de position TOR H. HIHI 12 03/06/2011 Introduction aux systèmes automatisés : Capteurs spécifiques 7 H. HIHI 13 03/06/2011 Introduction aux systèmes automatisés : Capteurs spécifiques H. HIHI 14 03/06/2011 Introduction aux systèmes automatisés : Capteurs spécifiques 8 H. HIHI 15 03/06/2011 Introduction aux systèmes automatisés : Capteurs spécifiques H. HIHI 16 03/06/2011 Introduction aux systèmes automatisés : Capteurs spécifiques 9 H. HIHI 17 03/06/2011 Introduction aux systèmes automatisés : Actionneurs H. HIHI 18 03/06/2011 Introduction aux systèmes automatisés : Niveaux d’automatisation 10 H. HIHI 19 03/06/2011 Introduction aux systèmes automatisés : Niveaux d’automatisation H. HIHI 20 03/06/2011 Introduction aux systèmes automatisés : Niveaux d’automatisation 11 H. HIHI 21 03/06/2011 Introduction aux systèmes automatisés Établit une correspondance à caractère séquentiel et combinatoire entre les entrées ( P.O. => P.C. ) et les sorties ( P.C. => P.O. ). Nécessite au préalable : La définition du système, La spécification de la frontière d’isolement entre PC et PO, L’identification des entrées et des sorties. GRAFCET GRAFCET : Outil Graphique de Description du comportement Outil Graphique de Description du comportement Déterministe de la partie commande Déterministe de la partie commande H. HIHI 22 03/06/2011 Introduction aux systèmes automatisés Niveaux de représentation d'une P.C : Spécifications : Fonctionnelles : comportement de la P.C. faces aux informations externes en termes de fonctions, Technologiques : Qui tiennent compte des solutions matérielles (capteurs, actionneurs) ou logicielles utilisées, Opérationnelles : comportements P.C. et système automatisé dans le contexte de production (performances, sûreté de fonctionnement, facilité d'exploitation, modes de marche, ...). Facilité du niveau de détail (macro-étape ou représentation détaillée d’une étape) 12 H. HIHI 23 03/06/2011 Introduction aux systèmes automatisés H. HIHI 24 03/06/2011 Le Grafcet : modèle graphique Éléments de base : les ETAPES les TRANSITIONS les LIAISONS ORIENTEES Règles d'établissement : chaque liaison relie une étape à une transition ou une transition à une étape Interprétation : Traduit le comportement de la P.C. vis à vis des E / S ACTIONS associées aux étapes RECEPTIVITES associées aux transitions Règles d'évolution Définissent formellement le comportement dynamique de la P.C. 13 25 03/06/2011 Le Grafcet : modèle graphique Étapes Une étape correspond à une situation dans laquelle le comportement de la P.C est invariant par rapport aux E / S. Une étape est soit Active soit Inactive Situation = {étapes actives à un instant donné} Par convention : on peut associer à chaque étape une variable binaire exprimant son Activité , notée Xi Xi = 0 si l'étape n° i est inactive Xi = 1 si l'étape n° i est active On précise, pour chaque étape, les Actions à effectuer Attention Les actions ne sont exécutées que lorsque l'étape est active, les actions à effectuer sont décrites de façon littérale ou symbolique, à l’intérieur d’un ou plusieurs rectangles de dimension quelconque reliés à la partie droite de l’étape. 1 1 1 ALLUMER L AVANCE H. HIHI 26 03/06/2011 Le Grafcet : modèle graphique Transitions Une transition indique une possibilité d'évolution entre étapes La Réceptivité écrite sous forme d'une proposition logique est une fonction combinatoire d'informations logiques Une réceptivité toujours vraie est notée " =1 " Pour faire intervenir le temps dans une réceptivité, on indique après "t" son origine et sa durée. L'origine = instant de la dernière activation d'une étape antérieure Lorsqu'une étape est à l'origine d'un temps il peut être intéressant de l'indiquer parmi les actions associées a.b a.b Symbole de transition Condition logique de réceptivité 5 seconde éoulées depuis la dernière activation de l’étape 8 14 H. HIHI 27 03/06/2011 Le Grafcet : modèle graphique Les liaisons orientés Elles indiquent les voies d'évolution du grafcet, Elles sont horizontales ou verticales, Le sens général de parcours : haut en bas. Ajout de flèches de bas en haut pour améliorer la compréhension Il est préférable d’éviter les croisements continus des lignes de liaison. a.b poste en service v1 p0 P- Marche A C+ V- INTERPRETATION STRUCTURE SEQUENTIELLE GRAPHIQUE A éviter Représentation souhaitable H. HIHI 28 03/06/2011 Le Grafcet : modèle graphique Réceptivité associée à la transition 1-2 Repère de l’étape Étape initiale Transition Étapes repérées Liaisons orientées d’étape à transition et de transition à étape Action (s) associée(s) À l’étape 2 Action (s) associée(s) À l’étape 3 1 2 3 Départ cycle ET conditions initiales. Init. Chaque étape est représentée par un carré repéré numériquement Les étapes initiales, représentant les étapes au début du fonctionnement, se différentient en doublant les côtés du carré Les actions associées sont décrites de façon littérale ou symbolique, à l’intérieur d’un ou plusieurs rectangles, de dimensions quelconques, reliés à la partie droite de l’étape Les transitions sont représentées par des barres La réceptivité est inscrite à droite de la transition. Symbolisation 15 H. HIHI 29 03/06/2011 Le Grafcet Description : Elle se compose d’un bâti fixe et d’une console mobile par rapport au bâti, La console supporte la broche et le moteur d’entraînement, Les pièces à percer sont approvisionnées et fixées manuellement sur un montage solidaire du bâti. Cycle de fonctionnement : La broche tourne en permanence. L’opérateur ayant fixé la pièce donne alors l’information de départ du cycle. Après une approche en grande vitesse le perçage s’effectue en petite vitesse. Dès que le perçage terminé, la broche remonte en grande vitesse jusqu’à la position haute. Exemple : Perceuse H. HIHI 30 03/06/2011 Le Grafcet haute (h) » - Dès le perçage terminé, la broche remonte en grande vitesse uploads/Industriel/ automatisme.pdf