Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

Cours d’Automatismes (GRAFCET) BTS ESA 2011/2012 Page : [1] I. Structure d’un s

Cours d’Automatismes (GRAFCET) BTS ESA 2011/2012 Page : [1] I. Structure d’un système automatisé Un système automatisé de production n’existe que pour la VALEUR AJOUTEE apportée à la matière d’œuvre Un système est constitué de trois parties :  La Partie Opérative (PO) qui opère sur la matière d’œuvre et le produit. Elle regroupe :  les effecteurs : dispositifs terminaux qui agissent directement sur la matière d’oeuvre pour lui donner sa valeur ajoutée (outils de coupe, pompes, têtes de soudure, etc.) ;  les actionneurs : éléments chargés de convertir l’énergie afin de l’adapter au besoin de la partie opérative ; cette énergie étant ensuite consommée par les effecteurs (moteur, vérin, électroaimant, résistance de chauffage, etc.) ;  les préactionneurs : éléments chargés : - d'adapter le faible niveau énergétique disponible en sortie de la P.C. au besoin de la P.O; - de distribuer ou de moduler l’énergie délivrée aux actionneurs (contacteur, distributeur, variateur de vitesse,…).  les capteurs qui assument l’ensemble des fonctions de la chaîne d’acquisition de données (fin de course de vérin, détecteur de position, capteur de température, etc.)  La Partie Relation (PR) qui comporte le pupitre de dialogue homme-machine équipé des organes de commande permettant la mise en/hors énergie de l’installation, la sélection des modes de marche, la commande manuelle des actionneurs, la mise en référence, le départ des cycles, l’arrêt d’urgence… ainsi que des signalisations diverses telles que voyants lumineux, afficheurs, écrans vidéo, Klaxons, sonneries, etc.  La Partie Commande (PC) regroupe les composants (relais électromagnétique, opérateur logique, etc.) et les constituants (API, cartes à microprocesseur, micro-ordinateurs, etc.) destinés au traitement des informations émises par les organes de commande de la PR et capteurs de la PO. Les ordres résultants sont transmis aux préactionneurs de la PO et aux composants de signalisation de la PR afin d’indiquer à l’opérateur l’état et la situation du système. Cours d’Automatismes (GRAFCET) BTS ESA 2011/2012 Page : [2] II. Notions de base 1. Définition L'AFCET (Association Française pour la Cybernétique Economique et Technique) et l'ADEPA (Agence nationale pour le DEveloppement de la Production Automatisée) ont mis au point et développé une représentation graphique qui traduit, sans ambiguïté, l'évolution du cycle d'un automatisme séquentiel. La dernière norme date de 2002 (Norme internationale CEI 60848 seconde édition) Ce diagramme fonctionnel: le GRAFCET (Graphe Fonctionnel de Commande, Etapes Transitions) permet de définir le comportement séquentiel d’un système à partir de la connaissance des actions à entreprendre associées à des variables de SORTIES et des événements qui peuvent permettre le passage d’une situation à une autre, associés à des variables d’ENTREE. Remarque : les appellations Sequential Function Chart (SFC) ou Chart utilisées par certains logiciels (PL7-2, S5, etc.) correspondent au Grafcet. 2. Différents points de vue d'un GRAFCET La représentation d'un système automatisé par un Grafcet prend en compte le "point de vue" selon lequel l'observateur s'implique au fonctionnement de ce système. On distingue trois "point de vue" : GRAFCET du point de vue système, GRAFCET du point de vue partie opérative et GRAFCET du point de vue partie commande.  GRAFCET du point de vue système ou encore point de vue procédé C'est un graphe qui décrit le fonctionnement global du système. Il traduit le cahier des charges sans préjuger de la technologie adoptée. Il permet de dialoguer avec des personnes non spécialistes (fournisseurs, décideurs ...) Son écriture, en langage clair, permet donc sa compréhension par tout le monde.  GRAFCET du point de vue partie opérative Dans ce type de GRAFCET on spécifie la technologie de la partie opérative ainsi que le type de ses informations reçues (ordres) et envoyées (comptes-rendus). L'observateur de ce point de vue étant un spécialiste de la partie opérative, la partie commande ne l'intéresse que par ses effets. Cours d’Automatismes (GRAFCET) BTS ESA 2011/2012 Page : [3]  GRAFCET du point de vue partie Commande Ce GRAFCET est établi en spécifiant la technologie des éléments de dialogue : o entre PC et PO ; o entre PC et opérateur ; o entre PC et autre système. C'est un GRAFCET établi par un spécialiste, c'est la version qui lui permet d'établir les équations et éventuellement les schémas de réalisation (électrique, pneumatique ...). 3. Les éléments normalisés  Eléments graphiques de base Étape une étape représente une situation stable de la PC. Une étape est soit active soit inactive. On peut associer à chaque étape i une variable Xi image de son activité. Étape initiale étape active au début du fonctionnement. Elle se représente par un double carré. Liaisons orientées Elles relient les étapes aux transitions et les transitions aux étapes. Le sens général d’évolution est du haut vers le bas. Dans le cas contraire, des flèches doivent être employées. Transitions une transition indique une possibilité d'évolution d’activité entre deux ou plusieurs étapes. Cette évolution s'accomplit par le franchissement de la transition. Réceptivité La réceptivité associée à une transition est une fonction logique :  des entrées (capteurs, commande opérateur)  des activités des étapes (Ex : X1 pour étape 1 active.)  des variables auxiliaires (Ex : [C1=10] pour un test sur compteur C1) Action L'action indique, dans un rectangle, comment agir sur la variable de sortie, soit par assignation (action continue), soit par affectation (action mémorisée)  Réceptivités associées aux transitions Une proposition logique, appelée réceptivité, qui peut être vraie ou fausse est associée à chaque transition. Cours d’Automatismes (GRAFCET) BTS ESA 2011/2012 Page : [4] Réceptivité toujours vraie La notation 1 (1 souligné) indique que la réceptivité est toujours vraie. le franchissement de la transition n’est conditionné que par l’activité de l’étape amont Front montant et descendant d’une variable logique Front montant : la réceptivité n’est vraie que lorsque la variable passe de la valeur 0 à la valeur 1. Front descendant : la réceptivité n’est vraie que lorsque la variable passe de la valeur 1 à la valeur 0. Réceptivité dépendante du temps La notation est de la forme « t1/variable/t2 ». Dans l’exemple la réceptivité n'est vraie que 3 s après que « a » passe de l’état 0 à l’état 1, elle ne redevient fausse que 7 s après que « a » passe de l’état 1 à l’état 0. Cours d’Automatismes (GRAFCET) BTS ESA 2011/2012 Page : [5] Simplification : L’utilisation la plus courante est la temporisation de la variable d’étape avec un temps t2 égal à zéro. Valeur booléenne d’un prédicat Un prédicat est une expression contenant une ou plusieurs variables et qui est susceptible de devenir une proposition vraie ou fausse.  Etape  Une étape (et les ordres qui lui sont associés) caractérise un comportement invariant du système.  Elle est identifiée par un carré et un repère alphanumérique.  Les étapes qui sont actives au début du processus de commande (à l’instant initial) correspondent à la situation initiale, ce sont les étapes initiales A chaque étape peut être associée une action représentée par une forme littérale ou symbolique suffisamment explicite pour éviter toute confusion Une étape ne comportant pas d’action associée correspond généralement à un comportement d’attente d’événements non commandés qui peuvent être annotés sous forme de commentaires Si plusieurs actions sont associées à une même étape, il est possible de disposer ces dernières de plusieurs façons : Une étape source n’est reliée à aucune transition en amont ; si toutefois elle n’est pas initiale, elle n’est ne sera activée que par un ordre de forçage. Une étape puits n’est reliée à aucune transition en aval, elle ne peut être désactivée que par un ordre de forçage. La macro-étape permet de simplifier la représentation d’un GRAFCET en remplaçant une séquence par sa macro- représentation Cours d’Automatismes (GRAFCET) BTS ESA 2011/2012 Page : [6]  Actions associées aux étapes Après une modification importante de la norme NF C03 190 en 1988 (utilisation de la représentation détaillée des étapes), la nouvelle norme CEI 60848 définit deux types d’actions (continue et mémorisée)  Action continue L’exécution de l’action se poursuit tant que l’étape à laquelle elle est associée est active et que la condition d’assignation (expression logique de variables d’entrées et/ou de variables internes) est vérifiée. En l’absence de condition l’action s’effectue tant que l’étape à laquelle elle est associée est active. Une proposition logique, appelée condition d'assignation, qui peut être vraie ou fausse, conditionne l’action continue. La condition d'assignation ne doit jamais comporter de front de variables d’entrées et/ou de variables internes. La condition d’assignation n’est vraie que 5 secondes après que « c » passe de l’état 0 à l’état 1 (front montant de c) ; elle ne redevient fausse que 3 secondes après que « c » passe de l’état 1 à l’état 0 (front descendant de c). L'action retardée est une action continue dont la condition d'assignation n'est vraie qu'après une durée t1 spécifiée depuis l'activation de l’étape associée. Dans l’exemple ci-dessous, l’action A sera exécutée 5s après l’activation de l’étape 1. L'action limitée dans le temps est une action continue dont la condition d'assignation n'est vraie que pendant une durée t1 spécifiée depuis uploads/Industriel/ cours-de-grafcet.pdf