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STS Le Grafcet I. ORGANISATION D’UN SYSTEME AUTOMATISE : Un système automatisé

STS Le Grafcet I. ORGANISATION D’UN SYSTEME AUTOMATISE : Un système automatisé est constitué de 2 parties indépendantes échangeant entre elles différentes informations : La partie commande PC : elle est représentative de l’automatisme qui, en fonction des informations externes en provenance de la PO, recueillies ou acquises sur des entrées, élabore et met à disposition des sorties des ordres externes destinés à la PO ou à des éléments extérieurs. La PC gère et traite les informations. La partie opérative PO : ou partie puissance, elle est représentative du processus physique à automatiser. La PO exécute les ordres issus du traitement des informations. 602802698.doc 1 Module de traitement Effecteurs Actionneurs Capteurs Pupitre Ordres Matières d’œuvre Matières d’œuvre + valeur ajouté Pré actionneur Informations Partie commande Partie opérative STS II. REPRESENTATION FONCTIONNELLE DE LA PC : La complexité croissante des automatismes industriels exige une définition claire en non ambiguë des spécifications fonctionnelles qu’ils doivent assumer, et ce indépendamment des technologies mises en œuvre pour leur réalisation : électrique, électronique câblée ou programmée, mécanique, pneumatique, etc. Le diagramme fonctionnel GRAFCET : Graphe Fonctionnel de Commande Etape-Transition, permet de décrire les comportements attendus de l’automatisme face aux informations qu’il reçoit, en imposant une démarche rigoureuse, éventuellement hiérarchisée, évitant les incohérences, les blocages ou les conflits dans le fonctionnement. Le grafcet, outil de description fonctionnelle normalisé, fait l’objet de la norme NF C 03-190. III. NIVEAU DE REPRESENTATIONS DESCRIP¨TIVES : La PC doit satisfaire 3 groupes de spécifications distinctes : Spécifications fonctionnelles : elles correspondent aux fonctions devant être assurées par l’automatisme et caractérisent les comportements que doit avoir la PC face aux informations issues de la PO, de l’opérateur ou d’autres PO. Spécifications technologiques : elles prennent en compte les caractéristiques et les contraintes technologiques retenues tant pour la PC que la PO. Spécifications opérationnelles : elles définissent les performances globales de l’automatisme : sécurité et fiabilité, absence de pannes dangereuses, facilité de maintenance, souplesse et diversification dans les 602802698.doc 2 STS modes d’exploitation, simplicité du dialogue homme / machine. A Point de vue système C'est une traduction du cahier des charges. B Point de vue partie opérative 602802698.doc 3 Spécifications Fonctionnelles: Partie Commande Partie Opérative P U P I T R E Serrage Rotation Broche Chaîne Chaîne d'acquisition d'action Le GRAFCET correspondant: 1 2 Système en référence et autorisation départ Fermer étau 3 étau fermé Faire tourner foret étau fermé et foret tourne et foret en bas 4 5 Ouvrir étau foret arrêté et étau ouvert Remonter foret Descendre foret Arrêter foret Compter Nb de pièces Fermer étau Fermer étau Faire tourner foret étau fermé et foret tourne et foret en haut CHENEAU Jean-Claude Saintes Spécifications Technologiques Partie Opérative Rotation 2C M1~ Broche 2S0 2S1 1SP1 & 1C 1S0 Partie Commande P U P I T R E ? ? ? PS3 Les GRAFCETs correspondant: L’observateur ignore à ce stade comment seront réalisées les tâches opératives L’observateur s’implique dans le bon fonctionnement de la partie opérative. La technologie des actionneurs est choisie STS C Point de vue partie commande 602802698.doc 4 Dcy . 1S0 . 2S0 Dcy . 1S0 . 2S0 1S1 1S1 L’observateur s’implique dans le bon fonctionnement de la partie commande. La technologie des pré- actionneurs est choisie. STS IV. ELEMENTS CARACTERISTIQUES DU GRAFCET : Le GRAFCET se compose d’un ensemble : D’ étapes auxquelles sont associées des actions De transitions auxquelles sont associées des réceptivités De liaisons orientées reliant les transitions aux étapes et les étapes aux transitions 602802698.doc 5 STS A Les étapes : Une étape caractérise un comportement invariant d’une fraction ou de la totalité de la Partie Commande. Symbol e Description Commentaire Symbole d’étape : l’étape est représentée par un carré repéré numériquement à sa partie centrale ou supérieure Etape active : si, à un instant donné, il est nécessaire de préciser la situation du grafcet, on repère toutes les étapes actives à cet instant en plaçant un point dans la partie inférieure de son symbole A un instant donné et suivant l’évolution du système : une étape est soit active soit inactive l’ensemble des étapes actives définit la situation de la PC Etape initiale : elle est représentée en doublant les cotés du symbole d’étape correspondant Dans le cas des automatismes cycliques, la situation initiale est toujours identique et correspond généralement au comportement repos du système. 602802698.doc 6 STS Les actions associées aux étapes : Pour traduire tout ce qui doit être exécuté chaque fois qu’une étape est active, on lui associe une ou plusieurs actions élémentaires ou complexes. Symbole Description Commentaire Les actions sont décrites de façon littérale ou symbolique à l’intérieur d’un ou plusieurs rectangles reliés au symbole de l’étape à laquelle elles sont associées Lorsque les actions sont décrites sous forme symbolique, un tableau doit indiquer la correspondance entre chaque symbole utilisé et l’action à exécuter. Les actions, qui sont le résultat du traitement logique des informations par la PC, peuvent être : Externes et elles correspondent aux ordres émis vers la PO ou vers les éléments extérieurs Internes et concernent des fonctions spécifiques à l’automatisme telles que les temporisations ou les compteurs Symb ole Désignation EV1 Electrovanne de commande M5 Moteur tapis 602802698.doc 7 STS B Les transitions : Une transition indique la possibilité d’évolution entre étapes. Symbol e Description Commentaire Une transition entre 2 étapes se représente par une barre perpendiculaire aux liaisons orientées. Pour facilité la représentation du GRAFCET, chaque transition peut être repérée de préférence à gauche de la barre : sur la figure ci-contre, la transition de repère (1) relie l’étape amont 2 à l’étape aval 3. L’évolution entre les étapes s’accomplit par le franchissement de la transition. Une transition est : Soit validée Soit non validée La transition est dite validée lorsque toutes les étapes immédiatement précédentes reliées à cette transition sont actives 602802698.doc 8 STS C Réceptivités associées aux transitions : A chaque transition, est associée une proposition logique appelée réceptivité qui peut être soit vraie soit fausse. Symbole Description Commenta ire La réceptivité est inscrite de façon littérale ou symbolique, de préférence à droite du symbole de la transition. Lorsqu’il n’y a pas de condition associée à la réceptivité, la réceptivité est dite toujours vraie et notée =1 Vérin rentré traduit littéralement la réceptivité associée à la transition (1). L’expression est l’écriture symbolique de la réceptivité associée à la transition (2). Dans ce cas, un tableau récapitulatif doit indiquer la correspondance entre le symbole utilisé et l’information qu’il véhicule Parmi toutes les informations disponibles à un instant donné, la réceptivité regroupe uniquement celles qui sont nécessaires au franchissem ent de la transition. S1 BP arrêt S2 BP recul S3 BP haut 602802698.doc 9 STS D Les liaisons orientées : Une liaison orientée relie toujours une étape à une transition et inversement. Symbole Description Les liaisons orientées se représentent par des lignes horizontales ou verticales Par convention, le sens des évolutions s’effectue toujours du haut vers le bas Des flèches sont utilisées pour marquer l’orientation des liaisons : Lorsque la convention n’est pas respectée Eventuellement lorsque leur présence permet une meilleure compréhension du GRAFCET Ex : liaison orientée ascendante entre la transition (5) et l’étape 1. 602802698.doc 10 STS V. REGLES DE SYNTAXE : Ces règles précisent les conditions d’utilisation correcte des éléments caractéristiques du GRAFCET. L’alternance étape – transition et transition - étape doit toujours être respectée. Deux étapes ne doivent jamais être reliées directement mais doivent être séparées par une transition. Deux transitions ne doivent jamais être reliées directement mais doivent être séparées par une étape. A REGLES D’EVOLUTION : Au nombre de 5, ces règles définissent les conditions dans lesquelles les étapes peuvent être activées ou désactivées. Ces règles sont détaillées sur les 2 pages suivantes. RÈGLE 1 : SITUATION INITIALE : La situation initiale du GRAFCET caractérise le comportement initial de la PC vis à vis de PO et correspond aux étapes actives au début du fonctionnement. RÈGLE 2 : FRANCHISSEMENT D’UNE TRANSITION : Le franchissement d’une transition ne peut se produire : Que lorsque cette transition est validée ET que la réceptivité associée à cette transition vraie RÈGLE 3 : EVOLUTION DES ETAPES ACTIVES : Le franchissement d’une transition entraîne simultanément l’activation de toutes les étapes immédiatement suivantes et la désactivation de toutes les étapes immédiatement précédentes. 602802698.doc 11 STS 1 – Transition non validée 2 – Transition validée 3 – Transition franchissabl e 4 – Transition franchie ……………… ……………… ……………… ……………… ……………… ……………… ……………… ……………… ……………… ……………… ……………… ……………… ……………… ……………… ……………… ……………… ……………… ……………… ………………………… ………………………… ………………………… ……………… 1 – Transition non validée 2 – Transition validée 3 – Transition franchissabl e 4 – Transition franchie ……………… ……………… ……………… ……………… ……………… ……………… ……………… ……………… ……………… ……………… ……………… ……………… ……………… ……………… ……………… ……………… ……………… ……………… ………………………… ………………………… ………………………… ……………… 602802698.doc 12 STS RÈGLE 4 : EVOLUTIONS SIMULTANEES : Plusieurs transitions simultanément franchissables sont simultanément franchies. Cette règle permet la décomposition du GRAFCET en plusieurs diagrammes tout en assurant de façon rigoureuse leur interconnexion. Dans ce cas, les états actifs uploads/Industriel/ cours-grafcet-sts-presentation.pdf