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FONCTION TRAITER L’INFORMATION Aspect Fonctionnel ; Physique ; Technologique Co

FONCTION TRAITER L’INFORMATION Aspect Fonctionnel ; Physique ; Technologique Cours ; Applications 2ème STM Doc : élève 314 AUTOMATISME INDUSTRIELS GRAFCET AUTOMATISMES INDUSTRIELS I- LES OUTIL DE SPÉCIFICATION DES AUTOMATISMES : Un système industriel a pour but d’apporter une valeur ajoutée à une matière d’œuvre. Le système est automatisé si tout ou partie du savoir-faire (conférant la valeur ajoutée) est confié au système. À l’intérieur de ce système apparaissent deux parties en interrelations : la Partie Commande et la Partie Opérative. Lors de l’étude de chacune de ces parties, des frontières d’isolement sont nécessaires à la mise en évidence des interactions de ces parties avec leur environnement. Opérateur : Il supervise le déroulement des opérations automatisées : - il reçoit des informations ; - il envoie des autorisations et des ordres. Partie commande : Elle établit les relations permettant de déterminer chaque sortie en fonction des entrées. - Module de sortie : il génère les ‘’ordres d’action’’. - Module d’entrée : il reçoit les informations générées par le capteur. - Module dialogue : il envoie des informations (voyants, buzzer, écran) et en reçoit (clavier, boutons-poussoirs). - Module de traitement : interprète le programme. Ce programme utilise fréquemment le langage Grafcet. Préactionneur : Il gère et adapte l’énergie. La partie commande est souvent réalisée à partir d’un système électronique faible puissance. Il faut donc adapter une faible énergie vers une énergie plus, ou vers une énergie non électrique. Les préactionneurs sont souvent des relais, contacteurs, distributeurs, etc. Capteur : Il acquiert une grandeur physique et la transforme en une grandeur compatible avec la partie commande. Partie Opérative : Elle permet d’agir sur la matière d’œuvre et de procurer la valeur ajoutée. - Actionneur : il agit sur le processus ; - Effecteur : opère la transformation du produit. FONCTION TRAITER L’INFORMATION Aspect Fonctionnel ; Physique ; Technologique Cours ; Applications 2ème STM Doc : élève 315 AUTOMATISME INDUSTRIELS GRAFCET II- LES COMMANDES DE SYSTÈMES : a- Cycle de vie d’un système automatisé : b- Structuration des systèmes automatisés : : Le Grafcet se situe pratiquement à toutes les étapes du cycle de vie d’un système. GRAFCET Activités associées au ‘’cycle de vie ‘’ d’un équipement ou d’un système automatisé de production d’une entreprise FONCTION TRAITER L’INFORMATION Aspect Fonctionnel ; Physique ; Technologique Cours ; Applications 2ème STM Doc : élève 316 AUTOMATISME INDUSTRIELS GRAFCET III- LE GRAFCET : (GRAphe Fonctionnel de Commande par Etapes et Transitions) 3.1- Langage de spécification grafcet pour diagrammes fonctionnels en séquence : a- Principes généraux : - Contexte (disposition) ; - La réalisation d’un système automatisé réclame, notamment, une description liant les effets aux causes ; - Le GRAFCET a pour objet de spécifier le comportement de la partie séquentielle des systèmes. Note : La partie séquentielle du système est caractérisée par ses variables d’entrée, ses variables de sortie et son comportement. Cette partie séquentielle ne comporte que des variables d’entrée et de sortie booléennes, toutefois le langage de spécification GRAFCET permet par extension (exemple : évaluation d’un prédicat* ou affectation d’une valeur numérique à une variable) de décrire le comportement de variables non booléennes. * Prédicat : prédire les états futurs des sorties en fonction de l’état actuel des variables d’entrées à un instant donné(ne s’applique que dans le cas des systèmes séquentiels). b- Représentation graphique de la partie séquentielle d’un système : - Le GRAFCET, un langage de spécification comportementale ; - Dans le GRAFCET plusieurs étapes peuvent être actives simultanément, la situation étant alors caractérisée par l’ensemble des étapes actives à l’instant considéré. Les conditions d’évolution d’un ensemble d’étapes vers un autre sont alors portées par une ou plusieurs transitions, caractérisées chacune par : - ses étapes en amont, - ses étapes en aval, - sa réceptivité associée. - GRAFCET, présentation sommaire : - Le GRAFCET est utile pour concevoir des grafcets donnant une représentation graphique et synthétique du comportement des systèmes. La représentation ci-dessous distingue : - la structure, qui permet de décrire les évolutions possibles entre les situations. - l’interprétation, qui fait la relation entre les variations possibles entre les situations, variables de sorties (des règles d’évolution, d’assignation et d’affectation sont nécessaires pour réaliser cette interprétation). c- Événements internes : - Seuls certains événements d’entrée peuvent se produire à partir d’une situation donnée. La conjonction d’une situation et d’un événement d’entrée pouvant se produire à partir de celle-ci s’appelle un événement interne. Cette notation est principalement utilisée par le spécificateur pour conditionner une affectation de sortie à un ensemble d’événements internes. FONCTION TRAITER L’INFORMATION Aspect Fonctionnel ; Physique ; Technologique Cours ; Applications 2ème STM Doc : élève 317 AUTOMATISME INDUSTRIELS GRAFCET d- Modes de sortie : Les actions permettent d’établir le lien entre l’évolution du grafcet et les sorties. Deux modes de sortie, mode continu ou mode mémorisé, décrivent comment les sorties dépondent de l’évolution et des entrées du système. e- Application des règles d’évolution : L’interprétation intuitive de l’évolution, dite ‘’pas à pas’’, désigne le démarche progressive qui permet, sur occurrence d’un événement d’entrée et à partir de la situation antérieure, de déterminer, par application successive des règles d’évolution sur chaque transition, la situation postérieure à l’événement considéré. Cette facilité d’interprétation est un artifice autorisant une spécification indirecte de l’évolution, mais le spécificateur doit prendre garde au fait que le franchissement des transitions situées sur ce chemin n’implique pas l’activation effective des situations intermédiaires. 3.2- Éléments de base : Le GRAFCET est un modèle de représentation graphique des comportements successifs d’un système logique, préalablement défini par ses entrées et ses sorties. Son rôle est de décrire dans une suite logique et organisée, le cycle et le déroulement des différentes opérations appelées « étapes » d’un système automatisé. Les éléments graphiques de base sont : Les étapes qui caractérisent le comportement invariant d’une partie ou de la totalité du système; représentée par un carré et un numéro, elle est active (point dans le carré) Les transitions qui indiquent les possibilités d’évolution entre étapes; représentée par un tiret horizontal, (il ne peut y avoir qu'une seule transition entre deux étapes. Les liaisons orientées qui permettent de lier les étapes entre elles; (indique le sens de lecture du graphe). Les actions (associées aux étapes) qui sont exécutées lorsque les étapes sont actives; (inscrites dans un rectangle) Les réceptivités (associées aux transitions) qui conditionnent le franchissement des transitions. 3.3- Vocabulaire : Un vocabulaire précis est associé à la description sous forme d’un grafcet. Il est important de le connaître pour comprendre les règles qui gèrent l’évolution du grafcet.  Une étape peut être : Active : les actions associées sont exécutées, (ou Inactive).  Une réceptivité peut être : Vraie : la condition logique est réalisée, (ou Fausse).  Une transition peut être : - Validée : la réceptivité qui lui est associée sera prise en compte, (ou Non validée). - Franchissable : l’étape suivante peut être activée. FONCTION TRAITER L’INFORMATION Aspect Fonctionnel ; Physique ; Technologique Cours ; Applications 2ème STM Doc : élève 318 AUTOMATISME INDUSTRIELS GRAFCET 3.4- Règles fondamentales d’évolution du processus : Les règles précisent les conditions dans lesquelles le Grafcet évolue (étapes actives ou inactives) Première règle : Initialisation - La situation initiale du Grafcet caractérise l’état dans lequel se trouve la partie opérative au début du fonctionnement de la partie commande. - Elle correspond aux étapes actives à l’initialisation. - L’étape initiale est représentée sur le Grafcet par un double carré. Deuxième règle : Franchissement d’une transition - Le franchissement d’une transition ne s’effectue que lorsque cette transition est validée, c’est-à-dire lorsque l’étape précédente est active est que la condition de transition (réceptivité) associée à cette étape est vraie. - Lorsque ces deux conditions d’évolution sont réunies, la transition devient franchissable et est alors obligatoirement franchie. Troisième règle : Évolution des étapes actives Le franchissement d’une transition provoque simultanément : La désactivation de toutes les étapes immédiatement précédentes reliées à cette transition, et l’activation de toutes les étapes immédiatement suivantes reliées à cette transition. EXEMPLE 1: Lecture du GRAFCET du système d'ouverture de la porte de bus: Quatrième règle : Plusieurs transitions simultanément franchissables sont simultanément franchies En début de cycle, l'étape initiale est active; aucune action n'est associée à cette étape : Dès que les conditions sont réunies (la réceptivité associée à la transition entre les étapes 1 et 2 est vraie), alors la transition est franchie : Lorsque la transition est franchie, l'étape 1 est désactivée et l'étape 2 est activée; l'action associée est en cours : Lorsque les étapes 4, 5 et 6 sont activées, et dès que la réceptivité "a + b.c" est vraie, alors les étapes 7 et 8 sont activées simultanément. La transition n'est franchie que si la réceptivité "d.e" est vraie, et si les étapes 10 et 11 sont actives simultanément. Chronogramme d’évolution possible du grafcet FONCTION TRAITER L’INFORMATION Aspect Fonctionnel ; Physique ; Technologique Cours ; Applications 2ème STM Doc : élève 319 AUTOMATISME INDUSTRIELS GRAFCET Cinquième règle : Si, au cours du fonctionnement, une étape active est simultanément uploads/Industriel/ 31-grafcet-pdf.pdf