GRAFCET. Les différentes parties d un système automatisé sont organisées conformément à la structure suivante : Préactionneurs. Eléments d interfaces

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1 1. Système utomtisé 11. Définition Un système est dit utomtisé, s'il exéute toujours, de fçon séquentielle, le même yle de trvil onçu sns l'intervention de l'operteur.. Exemple : Système de perçge utomtisé Le système est dérit pr le fontionnement suivnt : L'ppui sur le bouton Déprt yle (Dy) lne le yle. Le vérin de serrge (VS) déple l pièe pour l serrer. Le pteur (ps) indique que l pièe est serrée. Le moteur supportnt le foret (MF) ommene à tourner et le vérin (VM) pousse le moteur vers le bs. Le perçge de l pièe ommene et le pteur (pp) indique que l pièe est perée. Le vérin (VM) remonte, qund le pteur (fr) est tionné, el indique que le foret est retourné. Le moteur (MF) et le vérin (VM) sont rrêtés. Le vérin (VS) retourne dns l'utre sens, le pteur (pd) indique que l pièe est desserrée. On revient lors à l'étt initil. Note : Pour l lrté, les noms des pteurs sont en minusule et eux des tionneurs sont en mjusule.. Struture fontionnelle d un système utomtisé Les différentes prties d un système utomtisé sont orgnisées onformément à l struture suivnte : Mtière d œuvre entrnte Opérteur Consignes Ordres Prétionneurs Ationneurs Pupitre Prtie ommnde PC Eléments d interfes Prtie opértive PO Cpteurs Effeteurs Messges Comptes rendus 1. Prtie ommnde PC Mtière d œuvre sortnte L prtie ommnde est générlement omposée d'éléments de tritement de l'informtion qui ssure le pilotge du système, notmment, d'utomte progrmmble et d'ordinteur. Elle trnsmet les ordres ux tionneurs à prtir : Du progrmme qu'elle ontient. Des informtions reçues pr les pteurs. Des onsignes données pr l'utilisteur ou pr l'opérteur. Sienes et tehnologies életriques Niveu 1 ère Sienes de l ingénieur Unité ATC 1

2 2. Prtie opértive PO L prtie opértive est l ensemble des moyens tehniques qui permettent d pporter l vleur joutée à l mtière d œuvre. Elle est onstituée essentiellement pr des tionneurs et des effeteurs. Elle néessite pour son fontionnement de l'énergie életrique ou pneumtique (ir omprimé) ou hydrulique (huile sous pression). Ationneurs Un tionneur est un objet tehnique qui onvertit une énergie d entrée disponible sous une ertine forme, en une énergie de sortie sous une forme différente, utilisble pour effetuer une tion définie. Exemples : moteur, vérin, pompe, lmpe, résistne huffnte, életro-imnt, vertisseur, életrovnne,... Effeteurs Un effeteur onvertit l énergie reçue de l tionneur en une opértion ou un effet sur l mtière d œuvre pour lui pporter l vleur joutée désirée. C est le dispositif terminl qui omplit l tâhe. Exemples : tpis roulnt ou onvoyeur, pine, poinçon, ventouse, foret, mors de serrge, brs, Eléments d interfes On distingue deux types d orgnes qui ssurent le dilogue entre l PO et l PC : Cpteurs Le pteur est l élément qui onvertit une vrition de l grndeur physique, liée à un effeteur ou à un tionneur, en une informtion ppelée ompte rendu ompréhensible pr l prtie ommnde. L informtion peut être de nture nlogique, logique ou numérique. Exemples : pteur de vitesse, position, tempérture, débit, niveu, pression,... Prétionneurs Le prétionneur est l élément qui distribue l énergie utile à l tionneur sur ordre de l prtie ommnde. C est elui qui ommnde l'étblissement ou l'interruption de l irultion de l'énergie entre une soure et un tionneur. Exemples : relis et ontteurs életriques, distributeurs pneumtiques et hydruliques. 4. Dilogue homme/système Le dilogue homme/système est ssuré à l ide d un pupitre de ommnde. L opérteur pilote le système pr des onsignes et suit l évolution du fontionnement en reevnt des messges. Consignes Ce sont les informtions qui irulent de l opérteur vers l prtie ommnde. Messges Ce sont les informtions qui irulent de l prtie ommnde vers l opérteur. Le dilogue de l opérteur ve le système utomtisé se fit à trvers un pupitre Définition Le (GRAphe Fontionnel de Commnde des Etpes et Trnsitions) est un outil grphique de desription temporelle du fontionnement d un système séquentiel (utomtisé). Remrque : Un système est ppelé séquentiel si les tâhes rélisées pr e système sont ordonnées : L fin de hque tâhe utorise le début de l suivnte. Sienes et tehnologies életriques Niveu 1 ère Sienes de l ingénieur Unité ATC 2

3 22. Eléments grphiques de bse Considérons le suivnt : Liison orientée Etpe 0 Etpe initile 1 Ation ssoiée à l étpe 1 11 t=5s t/11/5s ou 5s/X11 Trnsition T 1/2 Réeptivité ssoiée à l trnsition T 1/2 Etpe 2 tive 2 Ations ssoiées à l étpe 2 21 =1 22 Le est omposé : D étpes ux quelles sont ssoiées des tions. De trnsitions ux quelles sont ssoiées des réeptivités. De liisons orientées relint les étpes entre elles Etpe Une étpe représente une sitution élémentire ynt un omportement stble. L étpe se représente pr un rré qui porte un numéro d ordre. Elle est soit tive soit intive. On peut ssoier à hque étpe i une vrible Xi imge de son tivité. Exemple : Etpe 2 tive X2=1, Etpe 2 intive X2=0. Remrque : L étpe initile s tive u début du fontionnement et se représente pr un double rré Ation ssoiée à une étpe Une tion indique, dns un retngle, omment gir sur l vrible de sortie. Elle n est effetive que lorsque l étpe ssoiée est tive. Cette tion peut être : Externe orrespondnt à un ordre vers l PO. Interne orrespondnt à une fontion qui n'git ps sur l PO, telle qu'une temporistion, un omptge,... Remrque : On peut voir plusieurs tions ssoiées à une même étpe Trnsition Une trnsition indique une possibilité d'évolution d tivité entre deux ou plusieurs étpes. Cette évolution s'omplit pr le frnhissement de l trnsition. Une trnsition est représentée pr un trit horizontl Réeptivité Une réeptivité ssoiée à une trnsition se trduit pr une ou plusieurs onditions logiques. Réeptivités prtiulières Réeptivité toujours vrie Une telle réeptivité s'érit "=1". Le frnhissement de ette trnsition se fer dès que les étpes imméditement ntérieures seront tives sns utre ondition. Le pssge de l étpe 21 à l étpe 22 est toujours vri. Sienes et tehnologies életriques Niveu 1 ère Sienes de l ingénieur Unité ATC 3

4 Réeptivité dépendnte du temps Pour fire intervenir le temps dns une réeptivité, il suffit d'indiquer près le repère "t" son origine et s durée. L'origine ser l'instnt du début de l'tivtion de l'étpe délenhnt l temporistion. L nottion t/11/5s signifie que l réeptivité ser vrie 5 seondes près l'tivtion de l'étpe 11. L nottion normlisée s'érit 5s/X Liisons orientées Les liisons orientées relient les étpes ux trnsitions et les trnsitions ux étpes. Elles représentent le sens d évolution d un. Le sens générl d évolution est du hut vers le bs. Dns le s ontrire, des flèhes doivent être employées. 23. Règles d évolution d un 231. Règle N 1 : Sitution initile L sitution initile orrespond à l étpe tive, inonditionnellement, u début du fontionnement. Elle orrespond générlement à un omportement de repos du système. Une étpe est dite tive si l tion qui lui est ssoiée est en ours d exéution. Elle est repérée pr un point plé à l intérieur du rré orrespondnt Règle N 2 : Frnhissement d une trnsition Une trnsition est soit vlidée ou non vlidée, elle est vlidée lorsque toutes les étpes imméditement préédentes sont tives, elle ne peut être frnhie que si les deux onditions suivntes soient remplies : Cette trnsition est vlidée. ET l réeptivité qui lui est ssoiée est vrie Règle N 3 : Evolution des étpes tives Le frnhissement d une trnsition provoque simultnément : L tivtion de toutes les étpes imméditement suivntes. L déstivtion de toutes les étpes imméditement préédentes. 24. Types de L desription pr l outil est fontion du point de vue selon lequel un observteur s implique dns le fontionnement du système utomtisé. On distingue trois points de vue : d un point de vue du système. d un point de vue de l prtie opértive PO. d un point de vue de l prtie ommnde PC. Je vois le système Je vois l PC Je vois l PO PC Prétionneurs Cpteurs PO Sienes et tehnologies életriques Niveu 1 ère Sienes de l ingénieur Unité ATC 4

5 241. d un point de vue système Le d un point de vue du système : Dérit l hronologie et l oordintion des tions néessires. Ne présume ps les moyens tehnologiques à mettre en œuvre. Pour l étblir on doit : Reenser les tâhes à effetuer. Définir les tions pr une expression omportnt un verbe à l infinitif. Définir les onditions de trnsition (réeptivités) pr une expression omportnt un prtiipe pssé. L observteur ignore à e stde omment seront rélisées les tâhes opértives. Remrque : Ce type de est désigné pr niveu 1 ou fontionnel d un point de vue de l prtie opértive Le d un point de vue de l prtie opértive PO est un niveu 2 qui dérit : L évolution des tionneurs. Les éléments de dilogue ve le milieu extérieur. Pour l étblir on doit hoisir : L tehnologie des tionneurs (vérins, moteurs, et). L tehnologie des pteurs (Pour donner une imge fidèle de l évolution de l prtie opértive PO). Pour un système donné, le nombre d étpes de son PO est toujours supérieur ou égl u nombre d étpes de son d un point de vue du système d un point de vue de l prtie ommnde Le d un point de vue de l prtie ommnde PC est un niveu 2 qui dérit l hronologie des signux : Emis pr l PC vers les tionneurs vi les prétionneurs. Reçus pr l PC depuis les pteurs et le pupitre. Pour l étblir on doit hoisir : L tehnologie des tionneurs et des prétionneurs. L tehnologie des pteurs. Pour un système donné, le nombre d étpes de son PC est toujours égl u nombre d étpes de son d un point de vue de l prtie opértive PO. 25. Strutures de bse 251. à séquene linéire Une séquene linéire ou unique est omposée d'un ensemble d'étpes suessives où hque étpe est suivie d'une seule trnsition et hque trnsition n'est vlidée que pr une seule étpe Séquenes simultnées Divergene en ET Le système se dirige vers L étpe 2 ET l étpe si est frnhie. Qund est frnhie, les étpes 2 ET sont tives X2=X=X1. Sienes et tehnologies életriques Niveu 1 ère Sienes de l ingénieur Unité ATC 5

6 Convergene en ET L trnsition d ser vlidée qund les étpes 3 ET seront tives. Si l réeptivité ssoiée à ette trnsition est vrie lors elle-i est frnhie X14=X3.X.d 253. Séletion de séquenes Divergene en OU Le système se dirige vers l étpe 2 si (.b) est vrie OU vers l étpe si (.b) est vrie. X2=X1.(.b) OU X=X1.(.b) Convergene en OU Le système onverge vers l étpe 14 si e est vrie OU si f est vrie X14=(X3.e)+(X.f) 1 Div en ET 1 Div en OU b b 2 2 b d 3 Conv en ET 3 e f Conv en OU 14 d Sut d étpes et reprise de séquene Sut d étpes Sut d étpes Reprise de séquene Le sut d étpes permet de suter une ou plusieurs étpes lorsque les tions ssoiées à es étpes deviennent inutiles. Reprise de séquene L reprise de séquene permet de reommener plusieurs fois l même séquene tnt qu une ondition n est ps obtenue b b Sienes et tehnologies életriques Niveu 1 ère Sienes de l ingénieur Unité ATC 6