LE GRAFCET. Le Grafcet Page 1 sur 6 12/05/06

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1 LE GRAFCET 1. Présenttion Le Grfet est un système e représenttion es utomtismes. C'est un outil e ommunition entre le lient et le friqunt mis ussi un outil e éveloppement r il permet l rélistion e l'utomtisme lui-même. Il pris un essor onsiérle grâe à l'informtique. Le lngge e progrmmtion es utomtes progrmmles est omptile ve le Grfet. L'ériture u progrmme est irete, elle se fit pr l'interméiire 'un éiteur grphique. Il suffit e essiner le Grfet à l'érn pour que l'orinteur prouise le progrmme pté à l'utomte et le trnsfère sur e ernier. Grfet = Grphe Fontionnel e Commne Étpe Trnsition 2. Le Grfet, un outil e ommunition Lors e l éfinition e son prouit, le lient ispose 'un lngge simple qui évite on nomre 'miguïtés. L ommunition entre le lient et le fournisseur est filitée, le prouit est mieux éfini. Le Grfet est une représenttion grphique, son voulire et s grmmire sont simples. Il n'est ps néessire 'être un spéiliste es utomtismes pour éfinir un fontionnement ve le Grfet. En même temps qu'un outil e ommunition, le Grfet est un outil e spéifition. 3. Le Grfet, un outil e oneption L représenttion prouite pr ette première étpe est universelle 'est-à-ire qu'elle n'est ps onitionnée à un utomte prtiulier. On peut ire que le mtériel s'est pté u Grfet, 'est l grne fore e l'informtique. 4. Les eux priniples formes u Grfet Les prgrphes prééents nous suggèrent que le Grfet se présente sous eux formes : Celle prouite pr l spéifition 'est-à-ire l éfinition u prouit. Celle néessire à l progrmmtion sur un utomte prtiulier. Les eux représenttions ont même forme générle mis pour l euxième, les entrées et les sorties e l'utomte sont ffetées ux entrées et ux sorties e l prtie opértive. 5. Les préurseurs u Grfet Les életroniiens utilisent epuis longtemps le grphe es étts et l mhine e Moore. Il existe 'utres nêtres plus isrets Les préouptions es onepteurs u Grfet Les mhines utomtisées evenient e plus en plus omplexes, le nomre e pteurs ne essit e roître, il fllit simplifier les méthoes e éveloppement. Un utre soui étit e séuriser le fontionnement, 'est-à-ire 'éviter les onséquenes es erreurs. Le grphe 'étts et l mhine e Moore réponent à es exigenes, mis ils sont plus ptés u omine e l'életronique. Il fllit onevoir une représenttion propre ux utomtismes inustriels Le tritement e l omplexité pr le Grfet Le prinipe e l réution e l omplexité tient ns le fit que le fontionnement omplexe est suivisé en es sous-ensemles fontionnels simples. Le hef 'orhestre e l'ensemle est un ompteur qui inique l'étt e l mhine. Les numéros es étpes orresponent ux sorties e e ompteur. Comme nous le verrons, à hque étpe est ssoiée une ou plusieurs tions. Les étpes prouisent un oronnnement u fontionnement lors que les tions truisent le omportement e l mhine. Le pssge 'un étt à un utre épen e l'étt tuel et e ertines entrées seulement. Toute tion sur 'utres entrées est sns effet. C'est e qui onne son intérêt u Grfet, le fontionnement est plus sûr, l oneption est filitée. Le Grfet Pge 1 sur 6 12/05/06

2 6. Le voulire u Grfet Le fontionnement e l mhine est ivisé en étpes. L'étpe ns lquelle se trouve l mhine à un instnt onné est ite étpe tive. Le pssge 'une étpe à une utre ne peut se fire que si une "porte" s'ouvre, l trnsition. L lé qui ouvre ette porte est une ominison e ertines entrées, e ertins pteurs, qui onstituent l réeptivité. On it qu'une trnsition est vliée lorsque toutes les étpes qui l préèent imméitement sont tives. Une étpe ne peut evenir tive que si : L trnsition prééente est vliée ET l réeptivité ssoiée est vrie. (Règle 2) 6.1. L représenttion grphique Une étpe est représentée pr un rré, l'tion ssoiée est érite à s roite ns un retngle. L liison entre les étpes se fit pr un trit (un r) L trnsition est figurée pr un trit perpeniulire à l'r. L réeptivité ssoiée est notée à ôté. 7. L grmmire u Grfet : les règles 'évolution Le prinipe fonmentl e l grmmire u Grfet est l'lternne étpe/trnsition. Ce prinipe ne peut jmis être trnsgressé. Dns le s 'un fontionnement simple, le Grfet est linéire, 'est à ire qu'il forme un iruit unique et fermé sur lui-même. Pour représenter es s un peu plus omplexes, on introuit es strutures prtiulières Règle 1 : sitution initile L sitution initile u Grfet rtérise le omportement initil e l prtie ommne vis à vis e l prtie opértive et orrespon ux étpes tives u éut u fontionnement. À l mise sous tension, il fut qu une étpe u moins soit tive pour que le Grfet puisse évoluer (Règle 2). Si une seule étpe est tive à l mise sous tension, elle se nomme étpe initile. Si plusieurs étpes sont tives à l mise sous tension, l ensemle es es étpes porte le nom e sitution initile Règle 2 : frnhissement 'une trnsition Le frnhissement 'une trnsition ne peut se prouire : que lorsque ette trnsition est vliée ET que l réeptivité ssoiée à ette trnsition est vrie Règle 3 : évolution es étpes tives Le frnhissement 'une trnsition entrîne simultnément l'tivtion e toutes les étpes imméitement suivntes et l éstivtion e toutes les étpes imméitement prééentes Règle 4 : évolutions simultnées Plusieurs trnsitions simultnément frnhissles sont simultnément frnhies Règle 5 : tivtion et éstivtion 'une même étpe Si u ours u fontionnement e l'utomtisme, une même étpe oit être éstivée et tivée simultnément, elle reste tive. 8. Les strutures u Grfet Le Grfet ispose 'un ensemle e strutures grphiques qui permettent l oneption et l leture files Ations ssoiées ux étpes 12 Ation A1 Lorsque le fontionnement e l mhine se trouve ns l sitution 12, on souhite élenher l'tion A1. L'tion A1 ure utnt que ure l'étpe 12, 'est à ire que A1 est lnée pr l vérifition e l réeptivité et rrêtée pr. Une étpe peut élenher plusieurs tions. Une tion peut s'étenre sur plusieurs étpes. Le Grfet Pge 2 sur 6 12/05/06

3 8.2. L séquene unique Ation 1 Ation 2 Ation 3 C'est l sitution l plus simple ns lquelle les étpes forment une oule, à un instnt onné, une seule étpe est tive. On retrouve : - l étpe initile (l étpe ) - les étpes et les trnsitions ssoiées à es réeptivités ( ou ou ou ) - le fontionnement est ivisé en plusieurs étpes - une tion est ssoiée à une étpe - l suession étpe trnsition - à l mise sous tension seule l étpe initile est tive 8.3. L'iguillge (ou hoix e séquene) L'iguillge permet un hoix sous l iretion e eux pteurs 1. Le fontionnement e l mhine se irige vers une seule es voies possiles. On onstte le strit respet u prinipe fonmentl. Il fut que les réeptivités symolisées pr et soient exlusives 'est-à-ire qu'elles ne puissent ps être vries simultnément sinon il y un risque e muvis fontionnement. Certins uteurs emploient les termes e ivergene en OU et e onvergene en OU pour prler, respetivement, e l prtie hute et e l prtie sse e l'iguillge, ette terminologie est énonée pr les onepteurs u Grfet. Remrque : je n'i représenté qu'une prtie u Grfet Les séquenes simultnées Cette struture permet e représenter le fontionnement simultné e plusieurs prties 'une mhine. C'est le s typique 'une mhine trnsfert où plusieurs pièes sont usinées en même temps. Vous remrquez le oule trit. Les onepteurs ont souhité une istintion grphique nette entre les eux strutures. Une struture e séquenes simultnées oit toujours se terminer pr es étpes e synhronistion, ii les étpes 11 et 21, fin e lisser à hque sous-ensemle le temps e terminer s tâhe vnt e poursuivre le fontionnement ommun. Ii on prle, à tort, e onvergene ou e ivergene en ET 1 Ou eux groupes e pteurs Le Grfet Pge 3 sur 6 12/05/06

4 9. Les utres possiilités u Grfet Le Grfet est evenu un lngge universel en utomtisme. En ssoition ve l'informtique et les utomtes progrmmles il permet e résoure prtiquement tous les prolèmes. On introuit les temporistions, les ompteurs, l possiilité 'utiliser es grneurs nlogiques. Chque fontion fit l'ojet 'un symolisme préis L temporistion L temporistion fit intervenir le temps ns le fontionnement u 2 3 Fire lignoter le voynt t/2/5s système. Le s le plus simple emne l'exéution 'une tâhe pennt un ertin temps. On onsière qu'une réeptivité psse à 1 lorsque qu'une ertine urée (réglle) est éoulée, le point e éprt e l temporistion est l'tivtion 'une étpe. Le formlisme est le suivnt Ii le voynt lignote pennt 5s à prtir e l'tivtion e l'étpe 2. L lettre t inique qu'une temporistion est mise en œuvre 2 est l'étpe e éprt 9.2. L'exéution onitionnelle nuit mrhe 12 moteur C voynt Dns ertins s une étpe peut être tive sns que l'tion ssoiée ne soit exéutée. Le formlisme est le suivnt Ii le moteur se met en mrhe à hque tivtion e 12 mis le voynt ne s'llume que l nuit. Le trit vertil u-essus u retngle introuit une tion onitionnelle, onfirmée pr l présene e l lettre C ns le re es prtiulrités 'tion Forçge Un Grfet peut en ommner un utre, le forçge onsiste à tiver une étpe prtiulière u Grfet seonire. En générl le forçge onsiste à tiver une étpe mis on peut églement éstiver tout le Grfet seonire. 11 F/G2 : (23) =1 G L figure i-ontre représente prtiellement eux Grfets. L'tivtion e l'étpe 11 provoque le forçge e l'étpe 23 u Grfet G2. les propriétés u forçge sont les suivntes les étpes ésignées entre prenthèses sont tivées toutes les utres étpes sont éstivées inonitionnellement l'évolution e G2 est loquée tnt que le forçge persiste 'est à ire pennt toute l'tivtion e l'étpe 11 Remrque l réeptivité (=1) est l réeptivité toujours vrie 'est à ire que l'tivtion e 11 est fugitive. Ii les eux Grfets poursuivent leurs évolutions simultnément.. Les mro-représenttions Dns le soui 'lléger l représenttion grphique, on introuit eux types e mroreprésenttions : L mro-étpe qui peut se omprenre omme l ontrtion 'une prtie 'un Grfet L tâhe : 'est l'équivlent u sous progrmme en informtique, 'est à ire une prtie e progrmme qui est érite une seule fois mis ont on peut emner l'exéution à ivers enroits u progrmme Voyons l'utilistion 'une tâhe sur un exemple Le Grfet Pge 4 sur 6 12/05/06

5 12 13 SP X33 SP X13 + X15 Lorsque l'étpe 13 est tive, elle lne l tâhe SP. Le symole Xn est une réeptivité interne liée à l'tivtion e l'étpe n. Le Grfet prinipl ontinue son évolution lorsque l'étpe 33 est tive 'est à ire qun l tâhe est terminée. L tâhe SP est exéutée eux fois ien qu'elle ne soit érite qu'une fois SP X33 =1 (ou X13/.X15/) Questions : Étuiez le trnsfert 'informtions entre les eux Grfets. 11. Prtiulrités 'tion Elles pportent es possiilités supplémentires ux tions. L'exemple e l'tivtion onitionnelle éjà été onné plus hut. Il est à remrquer que les prtiulrités 'tion gissent sur l'tion et non sur l'étpe qui leur est ssoiée L'tion mintenue 21 S Mrhe moteur 1 L présene u S ns le re inique que l'tion est mintenue. C'est à ire qu'il n'est ps néessire e répéter l'tion entre les étpes 21 et 33. Le R inique l fin e l tion mintenue. Ii le moteur s rrête. 33 R Mrhe moteur 1 Ce fontionnement est ssimille à elui e l sule RS Les tions limitées ns le temps Un grphisme prtiulier inique que l'tion ure moins longtemps que l'tivtion e l'étpe qui lui est ssoiée Les tions retrées Un grphisme prtiulier inique que le éut e l'tion est élé pr rpport u éut e l'étpe qui lui est ssoiée Le Grfet Pge 5 sur 6 12/05/06

6 12. Prtiulrités es réeptivités Une réeptivité est une expression logique ssoiée à une trnsition. Lorsque l réeptivité est vrie, l trnsition peut être frnhie. 12. le pssge e 12 à 13 est possile qun = 1 ET = Le pssge e 13 à 14 est possile uniquement lorsque psse e 0 à 1 Le pssge e 14 à 15 est possile uniquement lorsque psse e 1 à 0 L possiilité e ne prenre en ompte que les fronts, simplifie euoup ertins Grfets. 13. Représenttion futive On trouve souvent l représenttion e guhe lors que les onepteurs et les uteurs reonnus u Grfet préonisent l représenttion e roite. En effet, ns ette ernière représenttion on montre nettement l struture e tritement. Ation 1 Ation 1 40 Ation 3 40 Ation 3 Avertissement : ette figure est simplifiée, elle veut représenter un ensemle e représenttions futives. Il est simple e ne ps tomer ns le piège, il fut que l struture e tritement (iguillge ou séquenes simultnées) pprisse lirement. Le Grfet Pge 6 sur 6 12/05/06