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اﻹدارة اﻟﻌــــــــــﺎﻣــﺔ ﻟﻠﺪراﺳــــــــــــﺎت اﻟﺘﻜﻨﻮﻟﻮﺟ ﻴﺔ ـ اﻟﻤﻌــﻬـــــﺪ اﻟﻌ

اﻹدارة اﻟﻌــــــــــﺎﻣــﺔ ﻟﻠﺪراﺳــــــــــــﺎت اﻟﺘﻜﻨﻮﻟﻮﺟ ﻴﺔ ـ اﻟﻤﻌــﻬـــــﺪ اﻟﻌﺎﻟﻲ ﻟﻠﺪراﺳـــــﺎت اﻟﺘﻜﻨـــﻮﻟﻮﺟﻴــﺔ ﺑﻘﺒـــﻠـــــﻲ Direction Générale des Études Technologiques Institut Supérieur des Études Technologiques de Kébili DEPARTEMENT DE GENIE ELECTRIQUE 2ième Année Génie Électrique – Semestre 2 Cours A Au ut to om ma at ti is sm me es s I In nd du us st tr ri ie el ls s E Et t T Te ec ch hn no ol lo og gi ie es s D De e C Co om mm ma an nd de e Élaboré par : Ben Mekki Houcine. Dernier mise à jour : Février 2011 Année Universitaire : 2010 – 2011 © ISET Kébili Cours : Automatismes Industriels et Technologies de commande. Ben Mekki H. Sommaire. Sommaire Chapitre 1 : Grafcet et Automatismes Industriels…………………………………… 1. Introduction……………………………………………………………………………………………………………………………… 2. Le Grafcet…………………………………………………………………………………………………………………………………. 2.1. Définition………………………………………………………………………………………………………………… 2.2. Éléments de base d’un Grafcet……………………………………………………………………………… 2.2.1. Conditions de représentation et d’utilisation d’un Grafcet……………………… 2.2.2. Exemple d’un Grafcet………………………………………………………………………………… 2.3. Règles d’évolution d’un Grafcet……………………………………………………………………………… 2.4. Différents structures d’un Grafcet…………………………………………………………………………. 2.4.1. Grafcet à séquence unique………………………………………………………………………… 2.4.2. Grafcet à séquences multiples…………………………………………………………………… 2.4.2.1. Divergence en « OU » et en « ET »…………………………………….. 2.4.2.2. Convergence en « OU » et en « ET »…………………………………. 2.4.2.3. Saut d’étapes et reprise de séquence…………………………………. 2.4.2.4. Liaison de deux Grafcet……………………………………………………….. 2.4.2.5. Synchronisation de deux Grafcet………………………………………… 2.4.3. Grafcet avec macroétape…………………………………………………………………………… 2.5. Différents points de vue d’un Grafcet……………………………………………………………………. 2.5.1. Grafcet d’un point de vue système……………………………………………………………. 2.5.2. Grafcet d’un point de vue Partie Opérative………………………………………………. 2.5.3. Grafcet d’un point de vue Partie Commande……………………………………………. 3. Exemple d’application : Unité de perçage automatique…………………………………………………………. 4. Mise en équation d’un Grafcet…………………………………………………………………………………………………. 4.1. Règle générale………………………………………………………………………………………………………… 4.2. Cas générale……………………………………………………………………………………………………………. 4.3. Différents cas de mise en équation………………………………………………………………………… 4.3.1. Grafcet avec convergence en « OU »………………………………………………………… 4.3.2. Grafcet avec divergence en « OU »…………………………………………………………… 4.3.3. Grafcet avec convergence en « ET »………………………………………………………… 4.3.4. Grafcet avec divergence en « ET »…………………………………………………………… 4.4. Exemple…………………………………………………………………………………………………………………… 4.4.1. Mise en équation des étapes……………………………………………………………………… 4.4.2. Mise en équation des sorties……………………………………………………………………… Bibliographie ………………………………………………………………………………………………………………………… 1 2 2 2 2 3 4 4 6 6 7 7 7 8 9 9 10 11 11 11 11 12 15 15 15 16 16 16 16 17 17 17 18 74 Cours : Automatismes Industriels et Technologies de commande. Ben Mekki H. © ISET Kébili 2010 – 2011. Page 1 Chapitre 1 G Gr ra af fc ce et t e et t A Au ut to om ma at ti is sm me es s I In nd du us st tr ri ie el ls s Cours : Automatismes Industriels et Technologies de commande. Ben Mekki H. Chapitre 1 : Grafcet et automatismes Industriels. Page 2 Grafcet Et Automatismes Industriels 1. Introduction : Un système automatisé se compose de deux parties principales. ◊ Une Partie Commande : C’est la partie qui traite les informations et élabore les ordres de fonctionnement aux différents éléments d’un système automatisé. ◊ Une Partie Opérative : C’est la partie qui reçoit les ordres de la partie commande et exécute les modifications sur les matières d’œuvres. Pour étudier un tel système on fait appel à des outils de description de fonctionnement. Parmi ces outils, on trouve : ◊ Le chronogramme. ◊ L’organigramme. ◊ Le Grafcet. (C’est le sujet de ce chapitre) 2. Le Grafcet : 2.1. Définition : Graphe Fonctionnel de Commande par Étapes et Transitions. Le Grafcet est un outil de description graphique du fonctionnement d’un automatisme séquentiel à partir d’un cahier des charges littéral (textuel). 2.2. Éléments de base d’un Grafcet : Le Grafcet est une représentation graphique alternée d’étapes et des transitions : Une étape Î Une transition Î Une étape, etc. Cours : Automatismes Industriels et Technologies de commande. Ben Mekki H. Chapitre 1 : Grafcet et automatismes Industriels. Page 3 2.2.1. Conditions de représentation et d’utilisation d’un Grafcet : Dans un Grafcet : ◊ Il doit y avoir une étape initiale qui indique la situation initiale du système automatisé avant de démarrer le cycle de fonctionnement. ◊ A chaque étape on associe une ou plusieurs actions, mais on peut rencontrer une même action associée à plusieurs étapes d’un même Grafcet. ◊ A chaque transition on associe une réceptivité, qui est une information provenant soit : D’une intervention de l’opérateur : Pupitre de commande. De la partie Opérative : États des capteurs. D’un autre système : Dialogue entre systèmes. ◊ Pour faire intervenir le temps dans un Grafcet, il suffit d’associer à une réceptivité la variable booléenne (t / i / T), qui prend la valeur logique 1 à la fin de la durée de temporisation. Avec : i : Le repère de l’étape d’activation du temporisateur. t : Détection de la fin de temporisation démarrée à l’étape i. T : La durée de temporisation. Cours : Automatismes Industriels et Technologies de commande. Ben Mekki H. Chapitre 1 : Grafcet et automatismes Industriels. Page 4 ◊ Les liaisons sont normalement orientées de haut vers le bas, dans le cas contraire elle est obligatoire de placer une flèche sur la liaison. 2.2.2. Exemple d’un Grafcet : Étape Actions Associées 10 Actions d’initialisations. Un appui sur m démarre le système. 11 Actionner un contacteur KM1 Passer à l’étape 12 si CH est vraie 12 Allumer L, 100 secondes Passer à l’étape 13 après 100 s 13 Actionner un contacteur KM2 Passer à l’étape 10 si CB est vraie 2.3. Règles d’évolution d’un Grafcet : Dans cette partie on étudie les conditions d’évolution d’un Grafcet, ce sont les Conditions de passage d’une étape vers une autre. ◊ Règle 1 : Initialisation. Une étape initiale est obligatoirement active au démarrage du fonctionnement : C’est la situation initiale de l’automatisme pour qu’il puisse démarre. ◊ Règle 2 : Franchissement d’une transition. Une transition ne peut être franchie que, lorsqu’elle est validée et sa réceptivité associée devienne vraie. La transition est dite validée lorsque toutes les étapes immédiatement précédentes sont actives. ◊ Règle 3 : Le franchissement d’une transition entraîne simultanément : L’activation de toutes les étapes immédiatement suivantes. Cours : Automatismes Industriels et Technologies de commande. Ben Mekki H. Chapitre 1 : Grafcet et automatismes Industriels. Page 5 La désactivation de toutes les étapes immédiatement précédentes. Les règles 2 et 3 sont expliquées sur les figures suivantes : Lorsque l’étape 2 n’est pas active Î la transition T 2-3 est non validée, elle ne sera pas franchie, quelque soit sa réceptivité R 2-3 vraie ou fausse. Lorsque l’étape 2 est active Î la transition T 2-3 est validée, elle sera franchie lorsque sa réceptivité R 2-3 devienne vraie. La transition T 2-3 est franchie, car elle est validée (étape 2 est active) et sa réceptivité R 2-3 est vraie. La transition T 23-45 est franchie, car elle est validée (étapes 2 et 3 sont actives) et sa réceptivité R 23-45 est vraie. ◊ Règle 4 : Plusieurs transitions simultanément franchissables doivent êtres simultanément franchies. Cours : Automatismes Industriels et Technologies de commande. Ben Mekki H. Chapitre 1 : Grafcet et automatismes Industriels. Page 6 L’évolution du Grafcet (1) nécessite que l’étape 10 du Grafcet (2) soit active (x10 capteur associé à la mémoire étape X10 : x10 = X10). L’évolution du Grafcet (2) nécessite que l’étape 7 du Grafcet (1) soit active (x7 capteur associé à la mémoire étape X7 : x7 = X7). ◊ Règle 5 : Au cours du fonctionnement d’un automatisme, il arrive qu’une même étape doit être désactivée et activée à la fois, elle reste activée. 2.4. Différents structures d’un Grafcet : Une séquence d’un Grafcet est une suite d’étapes à exécuter l’une après l’autre. 2.4.1. Grafcet à séquence unique : C’est un Grafcet ayant un seul chemin d’évolution (le système suit un seul chemin de son départ à son arrêt) Cours : Automatismes Industriels et Technologies de commande. Ben Mekki H. Chapitre 1 : Grafcet et automatismes Industriels. Page 7 2.4.2. Grafcet à séquences multiples : Il existe deux types de Grafcet à séquences multiples : Grafcet avec divergence de séquences. Grafcet avec convergence de séquences. 2.4.2.1. Divergence en « OU » et en « ET » : Divergence en « OU » : (Sélection) C’est un Grafcet à sélection de séquence: Lorsque l’étape 6 est active : L’étape 7 devient active si t6-7 devient vraie. L’étape 8 devient active si t6-8 devient vraie. Divergence en « ET » : (Distribution) C’est un Grafcet à activation simultanée de séquences. Les étapes 11 et 12 deviennent simultanément actives si l’étape 10 étant active et la réceptivité associée à t10 devienne vraie. 2.4.2.2. Convergence en « OU » et en « ET » : Convergence en « OU » : (Attribution) L’étape 4 sera active : Si l’étape 2 est active et t2-4 devienne vraie. OU Si l’étape 3 est active et t3-4 devienne vraie. Cours : Automatismes Industriels et Technologies de commande. Ben Mekki H. Chapitre 1 : Grafcet et automatismes Industriels. Page 8 Convergence en « ET » : (Jonction) uploads/Industriel/ chapitre-1-grafcet 2 .pdf