TECHNOLOGIE. Objectifs :

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1 TECHNOLOGIE Objectifs : - Exploiter un grafcet des spécifications fonctionnelles et technologiques - Savoir lire un grafcet - Connaître les règles de représentation du grafcet - Connaître les règles d évolution du grafcet Savoirs Technologiques : S 5.2 : Automatisme Page Page 2 Page 3 Page 4 Page 5 Page 6 Page 7 Page Page Sommaire Généralités / Notion d'étape Notion de transition Liaisons orientées Règles et exercice Divergence et convergence Niveaux Remarques Exercices Le Grafcet M.ALLAMAND M.BUFFIN LP. ALFRED DE MUSSET - -

2 Le GRAFCET Généralités.- Définition Le grafcet est une représentation GRAPHIQUE du comportement de la partie COMMANDE d un SYSTEME AUTOMATISE. G.R.A.C.E.T : GRAphe Fonctionnel de Commande Etape Transition.2- Ossature du grafcet Le grafcet est constitué d un ensemble d éléments graphiques de base : ETAPE, TRANSITION et LIAISONS ORIENTEES. 2- Notion d étape L étape correspond à une situation stable dans le temps, par exemple : Descente du couvercle 2.- Représentation de l étape L étape est représentée par un carré et par un chiffre placé habituellement dans la partie supérieure du carré L étape peut être dans deux états différents : Active ou non active Si elle est active, on peut le préciser par un point. L étape est active 2.2- Notion d action Une étape peut être associée à une action. Une action est caractérisée par un verbe employé, généralement, à l infinitif Ex : Monter, descendre ou chauffer. Les actions sont représentées par un rectangle situé à droite de l étape associée. L action à effectuer est précisée à l intérieur du rectangle soit de façon littérale, soit de façon symbolique. Dès que l étape est activée, les actions la concernant se déroulent. Le Grafcet M.ALLAMAND M.BUFFIN LP. ALFRED DE MUSSET - 2 -

3 Plusieurs actions peuvent être associées à la même étape. Exemple : 2 Malaxer et chauffer 2.3- L étape initiale L étape initiale (début de cycle) est représentée par un double carré. Elle est automatiquement active en début de cycle. Elle n a aucune action associée. 3- Notion de transition 3.- Représentation Une transition indique la possibilité d évolution entre deux étapes consécutives. Elle est représentée par un trait horizontal placé sur la liaison entre deux étapes Réceptivités associées à la transition A chaque transition, on associe une ou des conditions. On les appelle «réceptivité». Elle est exprimée, généralement, par un participe passé (ouvert, fermé ). La réceptivité est marquée, soit en toutes lettres, soit en code à droite du trait de transition. Le passage d une étape à la suivante se fait par la transition,mais il faut que la ou les conditions de la transition soient satisfaites. On dira, alors que «la réceptivité est vraie». Le Grafcet M.ALLAMAND M.BUFFIN LP. ALFRED DE MUSSET - 3 -

4 Fermer le couvercle Le couvercle est fermé 2 Malaxer et chauffer 3.3 Validation et franchissement de la transition Une transition peut n avoir que deux états : Validée ou Non Validée Elle sera Validée lorsque toutes les étapes immédiatement précédentes sont actives. Il faut respecter deux exigences pour franchir une transition : La transition doit être validée et la réceptivité associée à la transition doit être VRAIE 3.4- Franchissement de la transition Le franchissement d une transition entraîne la validation de toutes les étapes immédiatement suivantes et la désactivation de toutes les étapes immédiatement précédentes. 4- Liaisons orientées Les liaisons indiquent les possibilités d évolution du grafcet. Dans le cas général, elle se fait du haut vers le bas. Alors, on ne met pas de flèche. Si l évolution se fait dans le sens inverse, on l indique par une flèche. 2 Le Grafcet M.ALLAMAND M.BUFFIN LP. ALFRED DE MUSSET - 4 -

5 5- Règles de construction du GRAFCET L alternance Etape - Transition et Transition Etape doit toujours être respectée. Deux étapes ne doivent jamais être reliées directement. Elles doivent être séparées par une transition Deux transitions ne doivent jamais être suivies directement. Elles doivent être séparées par une étape. Exercice : Compléter le GRAFCET fonctionnel du déroulement du cycle suivant sur le système ECOLSAB Après un départ de cycle demandé, le couvercle doit descendre avec la pale qui tourne, une fois en bas, le malaxeur continue à tourner et le chauffage se met en route pendant 5 min Ensuite le couvercle monte avec la pale toujours en rotation. Arrivé en position haute le cycle se termine. Appui sur BP «départ cycle» Descendre le couvercle et rotation de la pale fin de course bas 2 Malaxer et Chauffer Fin de la temporisation ou BP fin de cycle 3 Monter le couvercle et rotation de la pale fin de course haut Le Grafcet M.ALLAMAND M.BUFFIN LP. ALFRED DE MUSSET - 5 -

6 6 Grafcet non linéaire : CONVERGENCE ET DIVERGENCE On rencontre dans les systèmes automatisés des séquences qui se déroulent en même temps ou bien des séquences prioritaires en fonction de la réceptivité. 6. Divergence en OU Nous pouvons rencontrer des systèmes tels que l on peut avoir le choix entre deux cycles différents. On utilise alors une divergence en OU. Exemple : Tri de caisses : petite caisse grande caisse En fonction de la taille des caisses l automatisme peut continuer soit par la séquence 2 soit par la séquence Divergence en ET Nous pouvons rencontrer des systèmes tels que l on peut avoir deux cycles différents qui se déroulent en même temps. On utilise alors une divergence en ET. Exemple : Transfert des pièces Pièce devant le poussoir 2 Tapis Poussoir 2 Poussoir 2 avance 22 Poussoir recule Tapis2 Poussoir Convergence en OU Dans ce cas deux branches du GRAFCET peuvent se rejoindre en un même point : 2 22 a 3 b L étape 3 sera active si l étape 2 est active et la réceptivité a est vraie OU si l étape 22 est active et la réceptivité b est vraie Le Grafcet M.ALLAMAND M.BUFFIN LP. ALFRED DE MUSSET - 6 -

7 6.4 Convergence en ET 2 22 L étape 3 sera active si l étape 2 ET l étape 22 sont actives et si la réceptivité a est vraie a LES DIFFERENTS NIVEAUX DU GRAFCET Il existe 4 niveaux de GRAFCET : Le GRAFCET du point de vue système. Il indique la fonction globale du système. Le GRAFCET du point de vue de la partie opérative. Appelé également GRAFCET fonctionnel ou de niveau I. Il est établi par des expressions littérales et ne contient pas de termes techniques. Donc le GRAFCET fonctionnel peut être compris par les non-spécialistes. Le GRAFCET du point de vue de la partie commande automate il est fonction du langage de l automate utilisé. Le GRAFCET du point de vue de la partie commande appelé aussi GRAFCET technologique ou de niveau II. Lors de l avancement de l étude, les éléments de la partie opérative vont être choisis: moteur ou vérin, fin de course, 8- GRAFCET TECHNOLOGIQUE Le GRAFCET technologique est établi en fonction de choix des équipements. Synthèse de fonctionnement d un système de malaxage. Quels sont les actionneurs du système? Le moteur d ouverture et de fermeture du couvercle Les résistances chauffantes Le moteur de malaxage Le Grafcet M.ALLAMAND M.BUFFIN LP. ALFRED DE MUSSET - 7 -

8 Quels sont les pré-actionneurs du système? Contacteur de descente du couvercle repéré KM2 Contacteur de montée du couvercle repéré KM22 Contacteur d alimentation des résistances chauffantes repéré KM3 Contacteur d alimentation du moteur de malaxage repéré KM Quels sont les détecteurs? Le fin de course «position haute» du couvercle repéré Fcdh Le fin de course «position basse» du couvercle repéré Fcdb Détecteur de température repéré TH Quel est le repère du bouton poussoir départ et fin de cycle? Bouton poussoir départ cycle repéré Dcy Bouton poussoir fin de cycle repéré Fcy La description du fonctionnement peut être associée aux choix technologiques qui ont été faits. On établira des tableaux de correspondance fonctionnelle / technologique des actions, ainsi que pour les réceptivités. Repère des actions Action Descente couvercle Monté couvercle Rotation Pale ou Malaxage Chauffe Pré-actionneurs KM2 KM22 KM KM3 Repère des capteurs Départ cycle Fin de cycle Fin de course haut Fin de course bas thermostat dcy fcy fdch fdcb Th Pour établir le GRAFCET de niveau II on doit se baser sur le GRAFCET fonctionnel et on attribue les pré-actionneurs et les capteurs correspondants. Le Grafcet M.ALLAMAND M.BUFFIN LP. ALFRED DE MUSSET - 8 -

9 Grafcet de niveau I : Grafcet de niveau II : Fonctionnel Technologique Appui sur BP «départ cycle» Dcy Descendre le couvercle et rotation de la pale KM2 KM fin de course bas Fdcb 2 Malaxer et Chauffer Température atteinte ou fin de cycle 2 KM3 KM TH + Fcy 3 Monter le couvercle et rotation de la pale fin de course haut 3 KM22 KM Fdch Le Grafcet M.ALLAMAND M.BUFFIN LP. ALFRED DE MUSSET - 9 -

10 9-Remarques concernant les réceptivités: La réceptivité peut résulter d une fonction combinatoire. Ex : R = a.b R= départ de cycle et position cuve, dans cet exemple la fonction logique combinatoire est la fonction ET. Elle peut aussi résulter de la fin d une temporisation La condition à satisfaire c est la fin d une temporisation réglée au préalable. Par exemple nous pouvons régler le chauffage du sable pendant min, donc l étape 2 va être désactivée au bout de ce temps. On représente cette réceptivité de façon standardisée par : 2 KM KM3 T/2/min 3 KM22 Elle peut aussi résulter d un comptage Exercice Dans les situations ci-dessous quelles sont les possibilités de validation et/ou de franchissement de la transition? R = ou R = R = Transition non validée Etape 8 non active => Etape 9 non validée Transition non validée Etape 8 active mais la réceptivité = => Etape 9 non validée Transition franchie Etape 8 active et la réceptivite est vrai => Etape 9 validée et désactivation de l étape 8 Le Grafcet M.ALLAMAND M.BUFFIN LP. ALFRED DE MUSSET - -

11 Exercice Départ du cycle par bouton poussoir Dcy, Le système descend jusqu au fin de course Fdcb, puis la descente est stoppée, le moteur M se met en rotation et le chauffage se met en route. Au bout de mn, la rotation et le chauffage s'arrêtent, le système remonte jusqu'à Fdch. Les grafcets suivants décrivent le fonctionnement de la partie opérative, complétez-les Grafcet de spécification fonctionnelle Grafcet de spécification technologique Départ cycle dcy DESCENTE KM Le Grafcet M.ALLAMAND M.BUFFIN LP. ALFRED DE MUSSET - -

12 Le GRAFCET fonctionnel d ECOLSAB «départ cycle» Descendre le couvercle et rotation de la pale fin de course bas 2 Malaxage et Chauffage Température atteinte 3 Monter le couvercle et rotation de la pale fin de course haut Le Grafcet M.ALLAMAND M.BUFFIN LP. ALFRED DE MUSSET - 2 -