Le%20GRAFCET%20(suite)

1
Le GRAFCET (suite)
2
Quelques remarquesgénérales
3
Remarque 1 événements
Le modèle GRAFCET exclut formellement la
simultanéité doccurrence de 2 événements
externes non corrélés. (/a ou /b) Le modèle
GRAFCET impose la simultanéité doccurrence de
plusieurs événements internes. (/a./b)
4
Remarque 2 action maintenue ou mémorisée
10
..
10
.
..
/s
/s
KM
..
KM
..
11
11
15
/s
12
KM
..
12
..
/s
KM
..
..
13
13
14
14
5
Remarque 2 action maintenue ou mémorisée
100
/s
X11
KM1
101
X13
6
Remarque 2 action maintenue ou mémorisée
100
/s
X11
KM1
101
X13
7
Les structures de base dans un GRAFCET
8
Les séquences exclusives

• Appelés aussi  aiguillages 
• X et Y sont mutuellement exclusifs.

9
Le saut détapes

• Variante dun  aiguillage 
• X et Y sont mutuellement exclusifs.

10
La reprise de séquence

• Variante dun  aiguillage 
• v40.X et v40.Y sont mutuellement exclusifs.

11
Les séquences simultanées

• Une seule condition de démarrage.

12
Les séquences simultanées

• Cas avec actionneurs ou préactionneurs
  électriques
• Ajout détapes dattente
• Transition toujours vraie

13
Programmation dun GRAFCETdans un API
(traduction en LADDER)
14
Conversion du GRAFCET au LADDER

• La majorité des automates se programment en
  LADDER.
• Les électriciens connaissent très bien ce
  langage.
• Rares sont les automates se programmant en
  GRAFCET.
• Automates européens.
• Norme IEC 1131.3

15
Méthodes

• Etape bascule à arrêt prioritaire
• Etape bascule à marche prioritaire
• Etape utilisation de SET et RESET de lAPI
• Etape Transition séparément

16
Conversion du GRAFCET au LADDER

• La mise en équation sera introduite avec la
  séquence suivante

17
Bascule avec priorité à la désactivation

• Chaque étape du GRAFCET peut être représenté par
  léquation suivante

Xn (Xn-1 R1 Xn) Xn1
18
Bascule avec priorité à lactivation

• Chaque étape du GRAFCET peut être représenté par
  léquation suivante

Xn Xn-1 R1 Xn Xn1
19
Bug majeur de ces approches

• Un automate est une machine séquentielle.

DEUX ÉTAPES SUCCESSIVES À 1 EN MÊME TEMPS !!!
1
0
0
1
1ère scrutation X2 1 X3 0
2ème scrutation (R2 1) X2 1 X3 1
3ème scrutation X2 0 X3 1
20
Solution très simple
1ère scrutation X2 1 X3 0

• Programmation des transitions séparément

2ème scrutation (R2 1 ? Y0021) X2 0 X3 1
0
1
. . .
1
0
0
1
21
Exemple dapplications du GRAFCET
22
Plateau tournant

• Fonctionnement souhaité
• poussée sur bouton m
• déverrouillage de W
• avance du vérin V, avec rotation du plateau
• verrouillage de W
• retrait de V, le plateau restant immobile.

23
Plateau tournant

• GRAFCET de niveau PO

24
Plateau tournant

• Choix technologiques
• Capteurs
• Bouton départ m
• Détecteur déverrouillage a
• Détecteur rotation complétée b
• Actionneurs
• Vérin déverrouillage W
• Vérin de rotation V
• Voyant machine prête Ready.

25
Plateau tournant

• GRAFCET niveau PC

26
Plateau tournant

• Transitions
• Étapes

27
Plateau tournant

• Actions

28
Exemples OU-D
29
Exemples OU-C
30
Exemples ET-D
31
Exemples ET-C
32
Programmation

• Programmation en langage structuré (ST)
• Programmation en liste d instruction (IL)
• Programmation en langage ladder (LD)
• Programmation en langage séquentiel (G7)
• Programmation en bloques fonction (FB)
• Suite

33
Programmation en langage structuré (ST)

• !
• L11(Etape 1 activation désactivation)
• M1M15 OR M1 AND NOT M11 OR I1.3
• M11M1 AND I1.0 AND NOT I1.1 AND NOT I1.2
• !
• L12(Etape 2 activation désactivation)
• M2M11 OR M2 AND NOT M12
• M12M2 AND I1.1
• !
• L13(Etape 3 activation désactivation)
• M3M12 OR M3 AND NOT M13
• M13M3 AND I1.2

34
Programmation en langage structuré (ST)

• !
• L14(Etape 4 activation désactivation)
• M4M13 OR M4 AND NOT M14
• M14M4 AND NOT I1.1
• !
• L15(Etape 5 activation désactivation)
• M5M14 OR M5 AND NOT M15
• M15M5 AND NOT I1.2
• !
• L20(Sorties)
• Q2.0M2 OR M3
• Q2.1M3 OR M4

Retour
35
Programmation en liste d instruction (IL)

• !
• (Etape 1 activation desactivation)
• L11
• LD M15
• OR( M1
• ANDN M11
• )
• OR I1.3
• ST M1
• LD M1
• AND I1.0
• ANDN I1.1
• ANDN I1.2
• ST M11

36
Programmation en liste d instruction (IL)

• !
• (Etape 2 activation desactivation)
• L12
• LD M11
• OR( M2
• ANDN M12
• )
• ST M2
• LD M2
• AND I1.1
• ST M12

37
Programmation en liste d instruction (IL)

• !
• (Etape 3 activation desactivation)
• L13
• LD M12
• OR( M3
• ANDN M13
• )
• ST M3
• LD M3
• AND I1.2
• ST M13

38
Programmation en liste d instruction (IL)

• !
• (Etape 4 activation desactivation)
• L14
• LD M13
• OR( M4
• ANDN M14
• )
• ST M4
• LD M4
• ANDN I1.1
• ST M14

39
Programmation en liste d instruction (IL)

• !
• (Etape 5 activation desactivation)
• L15
• LD M14
• OR( M5
• ANDN M15
• )
• ST M5
• LD M5
• ANDN I1.2
• ST M15

40
Programmation en liste d instruction (IL)

• !
• (Sorties)
• LD M2
• OR M3
• ST Q2.0
• LD M3
• OR M4
• ST Q2.1

Retour
41
Programmation en langage ladder (LD)
42
Programmation en langage ladder (LD)
43
Programmation en langage ladder (LD)
Retour
44
Programmation en langage séquentiel (G7)
45
Programmation en langage séquentiel (G7)
Retour
46
Programmation en bloques fonction (FB)
Retour
47
Machine de fermeture de bouchons

• La machine doit fermer les bouchons en matière
  plastique avant que ceux-ci soit vissés sur des
  bouteilles.

48
GRAFCET de niveau PO
49
Réalisation
50
Schéma de principe
51
Distributeur simple action

• Un seul signal est appliqué pour faire commuter
  le distributeur.
• Tant quil doit être actionné, le signal doit
  être maintenu.

A
52
GRAFCET niveau PC
Capteurs - a0 A en rétraction - a1 A en
extension . . . - e0 E en
rétraction - e1 E en extension - m bouton de
mise en marche - P détecteur présence du bouchon
Actionneurs - A Serrage du bouchon - B
Fermeture du bouchon - C Évacuation du
bouchon - D Rabattre la languette - E
Sélection du point dévacuation
53
(No Transcript)
54
Capteurs - a0 Vérin A en rétraction - a1
Vérin A en extension . .
. - e0 Vérin E en rétraction - e1 Vérin E en
extension - m bouton de mise en marche - P
détecteur présence du bouchon
Actionneurs - A Serrage du bouchon - B
Fermeture du bouchon - C Évacuation du
bouchon - D Rabattre la languette - E
Sélection du point dévacuation
55
Distributeur double action

• Deux signaux sont appliqués pour faire commuter
  le distributeur.
• Un signal momentané actionne le distributeur , un
  autre signal momentané le ramène à sa position
  initiale.

A
A-
56
GRAFCET niveau PO
Actionneurs - A Serrage du bouchon - A-
Desserrage du bouchon - B Fermeture du
bouchon - B- Vérin B au repos - C Vérin C en
extension - C- Évacuation du bouchon - D
Rabattre la languette - D- Admission du
prochain bouchon - E Sélection trappe pièce
OK - E- Sélection trappe pièce non-OK
57
Extension du GRAFCET
Étape source / Étape puitTransition source /
Transition puitCoordination de GRAFCETSLes
macro-étapesLa hierarchisation et Le
forçageLe figeageExemple
58
Étape source / Étape puit

• Étape source
• Exige un forçage pour être activé.
• Étape puit
• Exige un forçage pour être désactivé.

Retour
59
Transition source / Transition puit

• Transition source
• Toujours validée.
• Transition puit
• Lorsque franchie, désactive létape précédente.

Retour
60
SYNCHRONISATION ET FORCAGE
La hiérarchie est réalisée par Forçage
STRUCTURE MULTI-GRAFCETS HIERARCHISEE
Le dialogue inter-GRAFCET est réalisé par
Synchronisation
61
Coordination de GRAFCETS
Faire plusieurs GRAFCETs un par sous-système
Besoin de coordination.
Deux types de coordination - coordination
horizontale - coordination verticale
62
SYNCHRONISATION

• Étape ? Variable étape Xi (X nétape)
• Étape active Xi1, Étape inactive Xi0
• Xi utilisée dans les réceptivités

• Étape 3 sactive

• X3 devient vraie

• Activation étape 12 désactivation étape 11

63
APPLICATION DE LA SYNCHRONISATION

• Identification des Tâches
• GRAFCET de coordination des Tâches
• GRAFCET de Tâche
• Dialogue inter-GRAFCET

Cliquer ici pour voir lexemple
64
REMARQUES SUR LA SYNCHRONISATION

• Chaque GRAFCET de tâche se terminera par une
  étape sans action, qui donnera linformation
  Tâche terminée au GRAFCET de coordination des
  tâches et le fera évolué à létape suivante. 
• Chaque GRAFCET de tâche se terminera par une
  transition, qui vérifiera  que linformation
  Tâche terminée a bien été reçue par le GRAFCET de
  coordination de tâches et a donc évolué à létape
  suivante.

65
Coordination horizontale

• Une seule tâche à la fois

66
Coordination verticale Les tâches
Définir par un GRAFCET une séquence dopérations.
Entrée pas dactions
Sortie
67
Coordination verticale

• GRAFCET de conduite GRAFCET
  esclaves

10
20
X12X14
..
..
11
21
T10
..
12
22
X24
13
23
..
..
14
24
..
T10
Retour
X24
/X12/X14
68
Les macro-étapes

• Expansion détape

Une fois activée, elle assure le début de
lévolution de lexpansion. On peut lui associer
une action.
30
Elle termine lévolution de lexpansion. On ne
doit pas lui associer une action.
50
69
GRAFCET de niveau PO de la machine à remplir et à
boucher
Retour
70
HIERARCHISATION
GRAFCET Niveau n
Cest donner un pouvoir supérieur à certain
GRAFCET (GRAFCET maître), par rapport à d'autres
GRAFCET (GRAFCET esclaves) Linstruction GRAFCET
est le
GRAFCET Niveau n-1
GRAFCET Niveau n-1
GRAFCET Niveau n-2
Forçage
71
Le forcage

• F/nom du GRAFCET (Situation)

72
DEFINITION DU FORCAGE

• Le forçage est l'instruction GRAFCET qui permet
  d'intervenir directement sur l'état d'une ou des
  étapes dun autre GRAFCET
• Syntaxe

Toutes les étapes du graphe indiqué sont rendues
inactives ET les étapes dont les numéros suivent
sont rendues actives.
73
FORCAGE

• Étape 3 sactive

• Étape 15 se désactive

• Étape 11 sactive

74
REGLES DU FORCAGE
75
EXEMPLES DE SYNTAXES DE FORCAGES
Toutes les étapes du graphe GT1 sont
immédiatement désactivées et les étapes 10 et 15
sont activées
F/GT1(10,15)
F/GAUX( )
Toutes les étapes du graphe GAUX sont
immédiatement désactivées
F/GN()
Le GRAFCET GN est bloqué dans son évolution
(figeage)
F/GP(Init)
Le GRAFCET GP est remis dans sa situation
initiale (étape initiale activée)
Retour
76
Le figeage

• F/nom du GRAFCET ()

77
Le figeage
?Lordre de figeage entraîne - le maintien à
létat actif des étapes actives, ET - le
maintien à létat inactif des étapes inactives.
Retour
78
Initialisation (Bit S21)
Rôle L'initialisation du Grafcet s'effectue par
le bit système S21. Normalement à l'état 0, la
mise à l'état 1 de S21 provoque la
désactivation des étapes actives, l'activation
des étapes initiales. Initialisation du
Grafcet Le tableau suivant donne les différentes
possibilités de mise à 1 et à 0 du bit système
S21. Mis à l'état 1 Remis à l'état 0 Par
mise à l'état 1 de S0 Par le système au début
du traitement Par le programme utilisateur Par
le programme utilisateur Par le terminal (en mise
au point Par le terminal (en mise au point ou
ou table d'animation) table d'animation) Règle
d'utilisation Lorsqu'il est géré par le
programme utilisateur, S21 doit être positionné
à 0 ou 1 dans le traitement préliminaire.
79
Désactivation des étapes actives (Bit S22)
Rôle La remise à 0 du Grafcet s'effectue par le
bit système S22.Normalement à l'état 0, la mise
à l'état 1 de S22 provoque la désactivation des
étapes actives de l'ensemble du traitement
séquentiel. Note La fonction RESET_XIT permet
de réintialiser par programme les temps
d'activation de toutes les étapes du traitement
séquentiel .    Remise à zéro du Grafcet Le
tableau suivant donne les différentes
possibilités de mise à 1 et à 0 du bit système
S22. Mis à l'état 1 Remis à l'état 0 Par le
programme utilisateur Par le système à la fin
du traitement Par le terminal (en mise au point
ou séquentiel table d'animation)  Règle
d'utilisation ce bit doit être écrit à 1 dans le
traitement préliminaire, la remise à 0 de S22
est géré par le système il est donc inutile de
le remettre à 0 par programme ou par le terminal.
Pour redémarrer le traitement séquentiel dans une
situation donnée, vous devez prévoir selon
l'application une procédure d'initialisation ou
de pré positionnement du Grafcet.
80
Le figeage (Bit S23)
Rôle Le figeage du Grafcet s'effectue par le bit
système S23.Normalement à l'état 0, la mise à
l'état 1 de S23 provoque le maintien en l'état
des Grafcet. Quelle que soit la valeur des
réceptivités aval aux étapes actives, les Grafcet
n'évoluent pas. Le gel est maintenu tant que le
bit S23 est à 1. Figeage du Grafcet. Le
tableau suivant donne les différentes
possibilités de mise à 1 et à 0 du bit système
S23. Mis à l'état 1 Remis à l'état 0 Par le
programme utilisateur Par le programme
utilisateur Par le terminal (en mise au point
Par le terminal (en mise au point ou table ou
table d'animation) d'animation) Règle
d'utilisation Géré par le programme utilisateur,
ce bit doit être positionné à 1 ou 0 dans le
traitement préliminaire. Le bit S23 associé aux
bits S21 et S22 permet de réaliser un figeage
du traitement séquentiel à l'état initial ou à
l'état 0. De même le Grafcet peut être
prépositionné puis figé par S23
81
Pré positionnement
Rôle Le prépositionnement du Grafcet peut être
utilisé lors du passage d'un fonctionnement
marche normale en marche spécifique ou à
l'apparition d'un incident (exemple défaut
provoquant une marche dégradée).Cette opération
intervient sur le déroulement normal du cycle de
l'application, elle doit donc être effectuée avec
précaution.   Prépositionnement du Grafcet Le
positionnement peut porter sur l'ensemble ou sur
une partie du traitement séquentiel en
utilisant les instructions SET, RESET, par remise
à zéro générale (S22) puis, dans le cycle
suivant, positionnement à 1 des étapes. Note
Dans le cas de la remise à zéro d'une étape, les
actions à la désactivation de celle-ci ne sont
pas exécutées.    Exemple Dans cet exemple la
mise à 1 du bit M20 provoque le
prépositionnement des étapes X12 à 1, des étapes
X10 et X11 à 0.
82
Machine à remplir et à boucher
83
GRAFCET de niveau PO
Chaque poste travaille en parallèle avec les
autres
84
GRAFCET de niveau PC
Retour
Programme TSX 57