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Plan du cours dautomatique séquentielle Logique séquentielle Grafcet - La norme Grafcets : compléments Implémentations matérielles Sécurité et Gemma.

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1 Plan du cours dautomatique séquentielle Logique séquentielle Grafcet - La norme Grafcets : compléments Implémentations matérielles Sécurité et Gemma

2 LOGIQUE SÉQUENTIELLE

3 Construction dun graphe de fluence m b a GD Après lappui sur m, le chariot étant à gauche (en a), le chariot part à droite jusquà b, puis revient en a. Exemple dapplication

4 Graphe de fluence m b a GD 1 00 N° GD mab

5 Graphe de fluence m b a GD 1 00 N° GD mab

6 Graphe de fluence m b a GD 1 00 N° GD mab

7 Graphe de fluence m b a GD 1 00 N° GD mab OU BIEN

8 Graphe de fluence m b a GD 1 00 N° GD mab

9 Graphe de fluence m b a GD 1 00 N° GD mab

10 Graphe de fluence m b a GD 1 00 N° GD mab

11 Graphe de fluence m b a GD 1 00 N° GD mab

12 Graphe de fluence m b a GD 1 00 N° GD mab

13 Graphe de fluence m b a GD 1 00 N° GD mab

14 Tableau détat mab GD État État État État État État État

15 Tableau détat mab GD État État État État État État État État initial

16 Tableau détat mab GD État État État État État État État Appui sur m

17 Tableau détat mab GD État État État État État État État Départ de a (m toujours appuyé)

18 Tableau détat mab GD État État État État État État État m est relâché

19 Tableau détat mab GD État État État État État État État Arrivée en b

20 Tableau détat mab GD État État État État État État État Départ de b

21 Tableau détat mab GD État État État État État État État Arrivée en a

22 Tableau détat réduit Machines de Moore mab GD État État État État État État État

23 Tableau détat réduit Machines de Moore mab GD État ab m x0 10xx0 Condition pour passer de Létat 2347 à létat 56 = b

24 Tableau détat réduit Machines de Moore mab GD État ab m x1 1xxxx Condition pour passer de Létat 56 à létat 1 = a Condition pour passer de Létat 1 à létat 2347 =m

25 Graphe détat - machine de Moore m b a * Létoile (*) signifie que létat 1 est létat initial D G

26 Tableau détat réduit Machines de Mealy mab GD État État État État État État État On réduit les états nayant pas même sortie

27 Tableau détat réduit Machines de Mealy mab (D)53(D)7(D)2(D) 1566(G)5(G)1 2 m b D G si a *

28 Grafcet - La norme

29 LAutomaticien décompose le SAP en 2 parties : PO et PC Partie Opérative Partie Commande Comptes-rendus (capteurs) ordres (pré-actionneurs, actionneurs) Produits entrants Produits sortants Dialogue Homme-Machine Description dun SAP

30 Capteurs Capteur de proximité à ultrasons Capteur dhumiditéDétecteur de gaz Capteur de niveau de liquide Cellule photoélectrique Détecteur de chocCapteur à contact Bouton poussoir Bouton darrêt durgence

31 Les actionneurs Moteur pas à pasVoyants Electrovanne Buzzer Afficheur 7 segments Vérin Vérin rotatif Ventilateur Résistance chauffante

32 Description dun SAP Partie Opérative Partie Commande Comptes-rendus (capteurs) ordres (pré-actionneurs, actionneurs) Produits entrants Produits sortants (système de traitement) (système de transformation) (Entrées)(Sorties) Dialogue H-M Signalisation (voyants, écrans, …)Consignes (BP, clavier, …) Supervision

33 Le Grafcet : une norme Inventé en 1977 en France par lAFCET: Association Française pour la Cybernétique Économique et Technique. Acronyme de GRAphe Fonctionnel de Commande dÉtape-Transition

34 Le Grafcet : Une norme Normalisation IEC (2002) : Le Grafcet comme langage de spécification de comportement indépendant de toute technologie IEC (mars 1993) : Le SFC : Sequential Function Chart comme langage de programmation IEC = International Electrotechnical Commitee

35 Le Grafcet : Une norme

36 Introduction il est indépendant de la matérialisation technologique il traduit de façon cohérente le cahier des charges il est bien adapté à la complexité des systèmes automatisés il est bien adapté à la spécification, conception et réalisation Les avantages du GRAFCET ?

37 Principe dévolution illustration : franchissement dune transition Action A Action B a Létape 15 nest pas active Laction associée à létape 15 nest pas effective La transition n est pas validée

38 Principe dévolution Action A Action B a Létape 15 est active Laction associée à létape 15 est effective La transition est validée

39 Principe dévolution Action A Action B a Pour franchir la transition …il faut que : 1. La transition soit validée 2. la réceptivité « a » soit VRAIE

40 Principe dévolution Action A Action B a La réceptivité « a » devient VRAIE & la transition est validée La transition est FRANCHISSABLE

41 Principe dévolution Action A Action B a Franchissement de la transition Activation de létape 16: L action B devient effective Désactivation de létape 15: L action A nest plus effective

42 Principe dévolution Action A Action B a Étape 16 active Laction B est effective Remarque : la réceptivité « a », quelle soit VRAIE ou FAUSSE à ce moment na plus deffet sur le déroulement du Grafcet

43 Principe dévolution La réceptivité est égale à 1 et la transition devient validée A EVITER ! La transition est validée et la réceptivité devient égale à 1

44 ab dcy Cahier des charges: Après lordre de départ cycle « dcy », le chariot part jusque b, revient en c, repart en b puis rentre en a Capteurs: a : chariot à gauche b : chariot à droite Actionneurs: D : aller à droite G : aller à gauche c 1 2 dcy. a 3 b 4 c D D G 5G b a G D Exemple dapplication

45 ab dcy c Initialisation du Grafcet : activation de(s) étape(s) initiale(s) La transition 1-2 est validée G D 1 2 dcy. a 3 b 4 c D D G 5G b a Exemple dapplication

46 ab dcy c Ordre de marchedcy = 1 La réceptivité « dcy.a » est vraie & la transition est validée La transition 1-2 est franchissable G D 1 2 dcy. a 3 b 4 c D D G 5G b a Exemple dapplication

47 ab dcy c Franchissement de la transition Désactivation de létape 1 Activation de létape 2 Ordre de l action associée à létape 2 G D 1 2 dcy. a 3 b 4 c D D G 5G b a Exemple dapplication

48 ab dcy c Étape 2 active Déplacement du chariot à droite G D 1 2 dcy. a 3 b 4 c D D G 5G b a Exemple dapplication

49 ab dcy c Remarque : Lopérateur peut décider ici denlever la commande départ cycle « dcy » pour que lautomatisme ne fasse quUN cycle G D 1 2 dcy. a 3 b 4 c D D G 5G b a dcy Exemple dapplication

50 abc Étape 2 active Le chariot est devant le capteur c Aucun effet dans le déroulement du Grafcet à ce moment précis G D 1 2 dcy. a 3 b 4 c D D G 5G b a dcy Exemple dapplication

51 abc Étape 2 active Le chariot continue sa course jusquau capteur b G D 1 2 dcy. a 3 b 4 c D D G 5G b a dcy Exemple dapplication

52 abc G D La transition est franchissable 1 2 dcy. a 3 b 4 c D D G 5G b a dcy Réceptivité « b » est VRAIE & la transition est validée Exemple dapplication

53 abc Désactivation de létape 2 Activation de létape 3 G D Franchissement de la transition 1 2 dcy. a 3 b 4 c D D G 5G b a dcy Exemple dapplication

54 ab dcy c Étape 3 active G D Le chariot se déplace à gauche 1 2 dcy. a 3 b 4 c D D G 5G b a Exemple dapplication

55 abc La réceptivité « c » est VRAIE & la transition 3-4 est validée G D Franchissement de la transition Désactivation de létape 3 Activation de létape 4 dcy 1 2 dcy. a 3 b 4 c D D G 5G b a Exemple dapplication

56 abc Étape 4 active G D Déplacement à droite du chariot dcy 1 2 dcy. a 3 b 4 c D D G 5G b a Exemple dapplication

57 abc Réceptivité « b » est VRAI & la transition est validée Désactivation de létape 4 Activation de létape 5 G D La transition est franchissable dcy 1 2 dcy. a 3 b 4 c D D G 5G b a Exemple dapplication

58 abc Étape 5 active G D Le chariot se déplace à gauche dcy 1 2 dcy. a 3 b 4 c D D G 5G b a Exemple dapplication

59 abc Étape 5 active G D Le chariot se déplace à gauche et passe devant le capteur c dcy 1 2 dcy. a 3 b 4 c D D G 5G b a Aucun effet dans le déroulement du Grafcet à ce moment précis Exemple dapplication

60 ab dcy c Étape 5 active G D Le chariot se déplace à gauche 1 2 dcy. a 3 b 4 c D D G 5G b a Exemple dapplication

61 ab dcy c Réceptivité « a » VRAIE & la transition 5 -1 est validée G D Désactivation de létape 5 Activation de létape dcy. a 3 b 4 c D D G 5G b a La transition est franchissable Exemple dapplication

62 ab dcy c Étape 1 active G D Pour lancer un nouveau cycle, il faut que l opérateur appui sur « dcy » 1 2 dcy. a 3 b 4 c D D G 5G b a Exemple dapplication

63 Cycle de fonctionnement : Le poussoir 1 pousse les petites caisses devant le poussoir 2 qui, à son tour, les transfère sur le tapis d'évacuation 2, alors que les grandes caisses sont poussées devant le poussoir 3, ce dernier les évacuant sur le tapis 3. Pour effectuer la sélection des caisses, un dispositif de détection placé devant le poussoir 1 permet de reconnaître sans ambiguïté le type de caisse qui se présente. Un dispositif automatique destiné à trier des caisses de deux tailles différentes se compose d'un tapis amenant les caisses, de trois poussoirs et de deux tapis d'évacuation suivant la figure ci-dessous : Tapis 1 Tapis 3Tapis 2 Poussoirs 3 2 Poussoir 1 Exemple avec branchement OU (sélection de séquences)

64 Petite caisse Av P1 Caisse devant P2 Av P2Re P1 Caisse sur tapis 2 P2 en arrière Grande caisse Caisse sur tapis 3 P3 en arrière Caisse devant P Re P2Re P14 Av P15 Av P3Re P16 Re P3Re P17 P1 en arrière Re P18 Av : Avance Re : Recule P1, P2, P3 : poussoirs 1, 2, 3 Tapis 3 Tapis 1 Tapis 2 Poussoirs 3 2 Poussoir 1 Exemple avec branchement OU (sélection de séquences)

65 Petite caisse Av P1 Caisse devant P2 Av P2Re P1 Caisse sur tapis 2 P2 en arrière Grande caisse Caisse sur tapis 3 P3 en arrière Caisse devant P Re P2Re P14 Av P15 Av P3Re P16 Re P3Re P17 P1 en arrière Re P18 Av : Avance Re : Recule P1, P2, P3 : poussoirs 1, 2, 3 Tapis 1 Tapis 2 Poussoirs 3 2 Poussoir 1 Tapis 3 Exemple avec branchement OU (sélection de séquences)

66 Tapis 1 Tapis 3Tapis 2 Poussoirs 3 2 Poussoir 1 Petite caisse Av P1 Caisse devant P2 Av P2Re P1 Caisse sur tapis 2 P2 en arrière Grande caisse Caisse sur tapis 3 P3 en arrière Caisse devant P Re P2Re P14 Av P15 Av P3Re P16 Re P3Re P17 P1 en arrière Re P18 Av : Avance Re : Recule P1, P2, P3 : poussoirs 1, 2, 3 Exemple avec branchement OU (sélection de séquences)

67 Tapis 1 Tapis 3Tapis 2 Poussoirs 3 2 Poussoir 1 Petite caisse Av P1 Caisse devant P2 Av P2Re P1 Caisse sur tapis 2 P2 en arrière Grande caisse Caisse sur tapis 3 P3 en arrière Caisse devant P Re P2Re P14 Av P15 Av P3Re P16 Re P3Re P17 P1 en arrière Re P18 Av : Avance Re : Recule P1, P2, P3 : poussoirs 1, 2, 3 Exemple avec branchement OU (sélection de séquences)

68 Petite caisse Av P1 Caisse devant P2 Av P2Re P1 Caisse sur tapis 2 P2 en arrière Grande caisse Caisse sur tapis 3 P3 en arrière Caisse devant P Re P2Re P14 Av P15 Av P3Re P16 Re P3Re P17 P1 en arrière Re P18 Tapis 1 Tapis 3Tapis 2 Poussoirs 3 2 Poussoir 1 Av : Avance Re : Recule P1, P2, P3 : poussoirs 1, 2, 3 Exemple avec branchement OU (sélection de séquences)

69 Petite caisse Av P1 Caisse devant P2 Av P2Re P1 Caisse sur tapis 2 P2 en arrière Grande caisse Caisse sur tapis 3 P3 en arrière Caisse devant P Re P2Re P14 Av P15 Av P3Re P16 Re P3Re P17 P1 en arrière Re P18 Tapis 1 Tapis 3Tapis 2 Poussoirs 3 2 Poussoir 1 Av : Avance Re : Recule P1, P2, P3 : poussoirs 1, 2, 3 Exemple avec branchement OU (sélection de séquences)

70 Petite caisse Av P1 Caisse devant P2 Av P2Re P1 Caisse sur tapis 2 P2 en arrière Grande caisse Caisse sur tapis 3 P3 en arrière Caisse devant P Re P2Re P14 Av P15 Av P3Re P16 Re P3Re P17 P1 en arrière Re P18 Tapis 1 Tapis 3Tapis 2 Poussoirs 3 2 Poussoir 1 Av : Avance Re : Recule P1, P2, P3 : poussoirs 1, 2, 3 Exemple avec branchement OU (sélection de séquences)

71 Petite caisse Av P1 Caisse devant P2 Av P2Re P1 Caisse sur tapis 2 P2 en arrière Grande caisse Caisse sur tapis 3 P3 en arrière Caisse devant P Re P2Re P14 Av P15 Av P3Re P16 Re P3Re P17 P1 en arrière Re P18 Tapis 1 Tapis 3Tapis 2 Poussoirs 3 2 Poussoir 1 Av : Avance Re : Recule P1, P2, P3 : poussoirs 1, 2, 3 Exemple avec branchement OU (sélection de séquences)

72 Petite caisse Av P1 Caisse devant P2 Av P2Re P1 Caisse sur tapis 2 P2 en arrière Grande caisse Caisse sur tapis 3 P3 en arrière Caisse devant P Re P2Re P14 Av P15 Av P3Re P16 Re P3Re P17 P1 en arrière Re P18 Tapis 1 Tapis 3Tapis 2 Poussoirs 3 2 Poussoir 1 Av : Avance Re : Recule P1, P2, P3 : poussoirs 1, 2, 3 Exemple avec branchement OU (sélection de séquences)

73 Petite caisse Av P1 Caisse devant P2 Av P2Re P1 Caisse sur tapis 2 P2 en arrière Grande caisse Caisse sur tapis 3 P3 en arrière Caisse devant P Re P2Re P14 Av P15 Av P3Re P16 Re P3Re P17 P1 en arrière Re P18 Tapis 1 Tapis 3Tapis 2 Poussoirs 3 2 Poussoir 1 Av : Avance Re : Recule P1, P2, P3 : poussoirs 1, 2, 3 Exemple avec branchement OU (sélection de séquences)

74 Petite caisse Av P1 Caisse devant P2 Av P2Re P1 Caisse sur tapis 2 P2 en arrière Grande caisse Caisse sur tapis 3 P3 en arrière Caisse devant P Re P2Re P14 Av P15 Av P3Re P16 Re P3Re P17 P1 en arrière Re P18 Tapis 1 Tapis 3Tapis 2 Poussoirs 3 2 Poussoir 1 Av : Avance Re : Recule P1, P2, P3 : poussoirs 1, 2, 3 Exemple avec branchement OU (sélection de séquences)

75 Petite caisse Av P1 Caisse devant P2 Av P2Re P1 Caisse sur tapis 2 P2 en arrière Grande caisse Caisse sur tapis 3 P3 en arrière Caisse devant P Re P2Re P14 Av P15 Av P3Re P16 Re P3Re P17 P1 en arrière Re P18 Tapis 1 Tapis 3Tapis 2 Poussoirs 3 2 Poussoir 1 Av : Avance Re : Recule P1, P2, P3 : poussoirs 1, 2, 3 Exemple avec branchement OU (sélection de séquences)

76 Petite caisse Av P1 Caisse devant P2 Av P2Re P1 Caisse sur tapis 2 P2 en arrière Grande caisse Caisse sur tapis 3 P3 en arrière Caisse devant P Re P2Re P14 Av P15 Av P3Re P16 Re P3Re P17 P1 en arrière Re P18 Tapis 1 Tapis 3Tapis 2 Poussoirs 3 2 Poussoir 1 Av : Avance Re : Recule P1, P2, P3 : poussoirs 1, 2, 3 Exemple avec branchement OU (sélection de séquences)

77 Petite caisse Av P1 Caisse devant P2 Av P2Re P1 Caisse sur tapis 2 P2 en arrière Grande caisse Caisse sur tapis 3 P3 en arrière Caisse devant P Re P2Re P14 Av P15 Av P3Re P16 Re P3Re P17 P1 en arrière Re P18 Tapis 1 Tapis 3Tapis 2 Poussoirs 3 2 Poussoir 1 Av : Avance Re : Recule P1, P2, P3 : poussoirs 1, 2, 3 Exemple avec branchement OU (sélection de séquences)

78 Petite caisse Av P1 Caisse devant P2 Av P2Re P1 Caisse sur tapis 2 P2 en arrière Grande caisse Caisse sur tapis 3 P3 en arrière Caisse devant P Re P2Re P14 Av P15 Av P3Re P16 Re P3Re P17 P1 en arrière Re P18 Tapis 1 Tapis 3Tapis 2 Poussoirs 3 2 Poussoir 1 Av : Avance Re : Recule P1, P2, P3 : poussoirs 1, 2, 3 Exemple avec branchement OU (sélection de séquences)

79 Petite caisse Av P1 Caisse devant P2 Av P2Re P1 Caisse sur tapis 2 P2 en arrière Grande caisse Caisse sur tapis 3 P3 en arrière Caisse devant P Re P2Re P14 Av P15 Av P3Re P16 Re P3Re P17 P1 en arrière Re P18 Tapis 1 Tapis 3Tapis 2 Poussoirs 3 2 Poussoir 1 Av : Avance Re : Recule P1, P2, P3 : poussoirs 1, 2, 3 Exemple avec branchement OU (sélection de séquences)

80 Petite caisse Av P1 Caisse devant P2 Av P2Re P1 Caisse sur tapis 2 P2 en arrière Grande caisse Caisse sur tapis 3 P3 en arrière Caisse devant P Re P2Re P14 Av P15 Av P3Re P16 Re P3Re P17 P1 en arrière Re P18 Tapis 1 Tapis 3Tapis 2 Poussoirs 3 2 Poussoir 1 Av : Avance Re : Recule P1, P2, P3 : poussoirs 1, 2, 3 Exemple avec branchement OU (sélection de séquences)

81 Petite caisse Av P1 Caisse devant P2 Av P2Re P1 Caisse sur tapis 2 P2 en arrière Grande caisse Caisse sur tapis 3 P3 en arrière Caisse devant P Re P2Re P14 Av P15 Av P3Re P16 Re P3Re P17 P1 en arrière Re P18 Tapis 1 Tapis 3Tapis 2 Poussoirs 3 2 Poussoir 1 Av : Avance Re : Recule P1, P2, P3 : poussoirs 1, 2, 3 Exemple avec branchement OU (sélection de séquences)

82 Petite caisse Av P1 Caisse devant P2 Av P2Re P1 Caisse sur tapis 2 P2 en arrière Grande caisse Caisse sur tapis 3 P3 en arrière Caisse devant P Re P2Re P14 Av P15 Av P3Re P16 Re P3Re P17 P1 en arrière Re P18 Tapis 1 Tapis 3Tapis 2 Poussoirs 3 2 Poussoir 1 Av : Avance Re : Recule P1, P2, P3 : poussoirs 1, 2, 3 Exemple avec branchement OU (sélection de séquences)

83 Petite caisse Av P1 Caisse devant P2 Av P2Re P1 Caisse sur tapis 2 P2 en arrière Grande caisse Caisse sur tapis 3 P3 en arrière Caisse devant P Re P2Re P14 Av P15 Av P3Re P16 Re P3Re P17 P1 en arrière Re P18 Tapis 1 Tapis 3Tapis 2 Poussoirs 3 2 Poussoir 1 Av : Avance Re : Recule P1, P2, P3 : poussoirs 1, 2, 3 Exemple avec branchement OU (sélection de séquences)

84 Petite caisse Av P1 Caisse devant P2 Av P2Re P1 Caisse sur tapis 2 P2 en arrière Grande caisse Caisse sur tapis 3 P3 en arrière Caisse devant P Re P2Re P14 Av P15 Av P3Re P16 Re P3Re P17 P1 en arrière Re P18 Tapis 1 Tapis 3Tapis 2 Poussoirs 3 2 Poussoir 1 Av : Avance Re : Recule P1, P2, P3 : poussoirs 1, 2, 3 Exemple avec branchement OU (sélection de séquences)

85 Petite caisse Av P1 Caisse devant P2 Av P2Re P1 Caisse sur tapis 2 P2 en arrière Grande caisse Caisse sur tapis 3 P3 en arrière Caisse devant P Re P2Re P14 Av P15 Av P3Re P16 Re P3Re P17 P1 en arrière Re P18 Tapis 1 Tapis 3Tapis 2 Poussoirs 3 2 Poussoir 1 Av : Avance Re : Recule P1, P2, P3 : poussoirs 1, 2, 3 Exemple avec branchement OU (sélection de séquences)

86 Petite caisse Av P1 Caisse devant P2 Av P2Re P1 Caisse sur tapis 2 P2 en arrière Grande caisse Caisse sur tapis 3 P3 en arrière Caisse devant P Re P2Re P14 Av P15 Av P3Re P16 Re P3Re P17 P1 en arrière Re P18 Tapis 1 Tapis 3Tapis 2 Poussoirs 3 2 Poussoir 1 Av : Avance Re : Recule P1, P2, P3 : poussoirs 1, 2, 3 Exemple avec branchement OU (sélection de séquences)

87 Petite caisse Av P1 Caisse devant P2 Av P2Re P1 Caisse sur tapis 2 P2 en arrière Grande caisse Caisse sur tapis 3 P3 en arrière Caisse devant P Re P2Re P14 Av P15 Av P3Re P16 Re P3Re P17 P1 en arrière Re P18 Tapis 1 Tapis 3Tapis 2 Poussoirs 3 2 Poussoir 1 Av : Avance Re : Recule P1, P2, P3 : poussoirs 1, 2, 3 Exemple avec branchement OU (sélection de séquences)

88 Petite caisse Av P1 Caisse devant P2 Av P2Re P1 Caisse sur tapis 2 P2 en arrière Grande caisse Caisse sur tapis 3 P3 en arrière Caisse devant P Re P2Re P14 Av P15 Av P3Re P16 Re P3Re P17 P1 en arrière Re P18 Tapis 1 Tapis 3Tapis 2 Poussoirs 3 2 Poussoir 1 Av : Avance Re : Recule P1, P2, P3 : poussoirs 1, 2, 3 Exemple avec branchement OU (sélection de séquences)

89 Tapis 1 Tapis 3Tapis 2 Poussoirs 3 2 Poussoir 1 Petite caisse Av P1 Caisse devant P2 Av P2Re P1 Caisse sur tapis 2 P2 en arrière Grande caisse Caisse sur tapis 3 P3 en arrière Caisse devant P Re P2Re P14 Av P15 Av P3Re P16 Re P3Re P17 P1 en arrière Re P18 ETC... Av : Avance Re : Recule P1, P2, P3 : poussoirs 1, 2, 3 Exemple avec branchement OU (sélection de séquences)

90 Exemple avec branchement ET (fonctionnement parallèle)

91 g2d2 g1d1 CH1 CH2 G1 D1 G2 D2 dcy Cahier des charges : après appui sur départ cycle « dcy », les chariots partent pour un aller- retour. Un nouveau départ cycle ne peut se faire que si les deux chariots sont à gauche. CH1, CH2 : chariot 1, 2 g : capteur « position gauche » d : capteur « position droite » G : action « aller à gauche » D : action « aller à droite » Exemple avec branchement ET (fonctionnement parallèle)

92 g2d2 g1d1 CH1 CH2 G1 D1 G2 D2 dcy D1 d1 G1 g1 dcy. g1. g D2 d2 G2 g Solution 1 CH1, CH2 : chariot 1, 2 g : capteur « position gauche » d : capteur « position droite » G : action « aller à gauche » D : action « aller à droite »

93 g2d2 g1d1 CH1 CH2 G1 D1 G2 D2 D1 d1 G1 g1 dcy. g1. g D2 d2 G2 g dcy=1 Solution 1 CH1, CH2 : chariot 1, 2 g : capteur « position gauche » d : capteur « position droite » G : action « aller à gauche » D : action « aller à droite »

94 g2d2 g1d1 CH1 CH2 G1 D1 G2 D2 D1 d1 G1 g1 dcy. g1. g D2 d2 G2 g Solution 1 dcy CH1, CH2 : chariot 1, 2 g : capteur « position gauche » d : capteur « position droite » G : action « aller à gauche » D : action « aller à droite »

95 g2d2 g1d1 CH1 CH2 G1 D1 G2 D2 D1 d1 G1 g1 dcy. g1. g D2 d2 G2 g Solution 1 dcy CH1, CH2 : chariot 1, 2 g : capteur « position gauche » d : capteur « position droite » G : action « aller à gauche » D : action « aller à droite »

96 g2d2 g1d1 CH1 CH2 G1 D1 G2 D2 D1 d1 G1 g1 dcy. g1. g D2 d2 G2 g Solution 1 dcy CH1, CH2 : chariot 1, 2 g : capteur « position gauche » d : capteur « position droite » G : action « aller à gauche » D : action « aller à droite »

97 g2d2 g1d1 CH1 CH2 G1 D1 G2 D2 D1 d1 G1 g1 dcy. g1. g D2 d2 G2 g CH1, CH2 : chariot 1, 2 g : capteur « position gauche » d : capteur « position droite » G : action « aller à gauche » D : action « aller à droite » Solution 1 dcy

98 g2d2 g1d1 CH1 CH2 G1 D1 G2 D2 D1 d1 G1 g1 dcy. g1. g D2 d2 G2 g Solution 1 dcy CH1, CH2 : chariot 1, 2 g : capteur « position gauche » d : capteur « position droite » G : action « aller à gauche » D : action « aller à droite »

99 g2d2 g1d1 CH1 CH2 G1 D1 G2 D2 D1 d1 G1 g1 dcy. g1. g D2 d2 G2 g Solution 1 dcy CH1, CH2 : chariot 1, 2 g : capteur « position gauche » d : capteur « position droite » G : action « aller à gauche » D : action « aller à droite »

100 g2d2 g1d1 CH1 CH2 G1 D1 G2 D2 D1 d1 G1 g1 dcy. g1. g D2 d2 G2 g Solution 1 dcy CH1, CH2 : chariot 1, 2 g : capteur « position gauche » d : capteur « position droite » G : action « aller à gauche » D : action « aller à droite »

101 g2d2 g1d1 CH1 CH2 G1 D1 G2 D2 D1 d1 G1 g1 dcy. g1. g D2 d2 G2 g Solution 1 dcy CH1, CH2 : chariot 1, 2 g : capteur « position gauche » d : capteur « position droite » G : action « aller à gauche » D : action « aller à droite »

102 g2d2 g1d1 CH1 CH2 G1 D1 G2 D2 D1 d1 G1 g1 dcy. g1. g D2 d2 G2 g Solution 1 dcy CH1, CH2 : chariot 1, 2 g : capteur « position gauche » d : capteur « position droite » G : action « aller à gauche » D : action « aller à droite »

103 g2d2 g1d1 CH1 CH2 G1 D1 G2 D2 Etape 4 = étape « dattente » Aucune action D1 d1 G1 g1 dcy. g1. g D2 d2 G2 g Solution 1 dcy CH1, CH2 : chariot 1, 2 g : capteur « position gauche » d : capteur « position droite » G : action « aller à gauche » D : action « aller à droite »

104 g2d2 g1d1 CH1 CH2 G1 D1 G2 D2 D1 d1 G1 g1 dcy. g1. g D2 d2 G2 g Solution 1 dcy CH1, CH2 : chariot 1, 2 g : capteur « position gauche » d : capteur « position droite » G : action « aller à gauche » D : action « aller à droite »

105 g2d2 g1d1 CH1 CH2 G1 D1 G2 D2 Étapes 4 & 7 actives Synchronisation D1 d1 G1 g1 dcy. g1. g D2 d2 G2 g Solution 1 dcy CH1, CH2 : chariot 1, 2 g : capteur « position gauche » d : capteur « position droite » G : action « aller à gauche » D : action « aller à droite »

106 g2d2 g1d1 CH1 CH2 G1 D1 G2 D2 dcy D1 d1 G1 g1 dcy. g1. g D2 d2 G2 g Solution 1 CH1, CH2 : chariot 1, 2 g : capteur « position gauche » d : capteur « position droite » G : action « aller à gauche » D : action « aller à droite »

107 Autre solution

108 g2d2 g1d1 CH1 CH2 G1 D1 G2 D2 dcy Solution 2 CH1, CH2 : chariot 1, 2 g : capteur « position gauche » d : capteur « position droite » G : action « aller à gauche » D : action « aller à droite » D1 d1 G1 g1 dcy D2 d2 G2 g

109 d2 g1d1 CH1 CH2 G1 D1 G2 D2 dcy=1 D1 d1 G1 g1 dcy D2 d2 G2 g Solution 2

110 g2d2 g1d1 CH1 CH2 G1 D1 G2 D2 Solution 2 dcy D1 d1 G1 g1 dcy D2 d2 G2 g

111 d2 g1d1 CH1 CH2 G1 D1 G2 D2 D1 d1 G1 g1 dcy D2 d2 G2 g Solution 2 dcy

112 g2d2 g1d1 CH1 CH2 G1 D1 G2 D2 D1 d1 G1 g1 dcy D2 d2 G2 g Solution 2 dcy

113 g2d2 g1d1 CH1 CH2 G1 D1 G2 D2 D1 d1 G1 g1 dcy D2 d2 G2 g Solution 2 dcy

114 g2d2 g1d1 CH1 CH2 G1 D1 G2 D2 D1 d1 G1 g1 dcy D2 d2 G2 g Solution 2 dcy

115 g2d2 g1d1 CH1 CH2 G1 D1 G2 D2 D1 d1 G1 g1 dcy D2 d2 G2 g Solution 2 dcy

116 g2d2 g1d1 CH1 CH2 G1 D1 G2 D2 D1 d1 G1 g1 dcy D2 d2 G2 g Solution 2 dcy

117 g2d2 g1d1 CH1 CH2 G1 D1 G2 D2 D1 d1 G1 g1 dcy D2 d2 G2 g Solution 2 dcy

118 g2d2 g1d1 CH1 CH2 G1 D1 G2 D2 D1 d1 G1 g1 dcy D2 d2 G2 g Solution 2 dcy

119 g2d2 g1d1 CH1 CH2 G1 D1 G2 D2 D1 d1 G1 g1 dcy D2 d2 G2 g Solution 2 dcy

120 g2d2 g1d1 CH1 CH2 G1 D1 G2 D2 D1 d1 G1 g1 dcy D2 d2 G2 g Solution 2 dcy

121 g2d2 g1d1 CH1 CH2 G1 D1 G2 D2 dcy D1 d1 G1 g1 dcy D2 d2 G2 g

122 Structure correcte ?

123

124

125 Ces grafcets fonctionnent-ils ?

126 Toute transition franchissable est immédiatement franchie Plusieurs transitions simultanément franchissables sont simultanément franchies Lorsquune étape est simultanément activée et désactivée, elle reste active 3 Règles de franchissement

127 Le franchissement dune transition est instantané

128 Plusieurs transitions simultanément franchissables sont simultanément franchies a.b 3 4 b 2 b =0 a=1 a b

129 Plusieurs transitions simultanément franchissables sont simultanément franchies a.ba.b 3 4 b 2 b=1 a=1 a b

130 1 Etape simultanément activée et désactivée ^a.b ^a a b 2 3

131 1 Etape simultanément activée et désactivée ^a.b ^a a b 2 3

132 1 Etape simultanément activée et désactivée ^a.b ^a a b 2 3

133 1 Etape simultanément activée et désactivée ^a.b ^a a b 2 3

134 1 Etape simultanément activée et désactivée ^a.b ^a a b 2 3

135 Grafcets : compléments Mémorisation de passage Grafcet de tache synchronisation horizontale grafcet de conduite/de tache Forçage, figeage, etc …

136 Mémorisation de passage

137 Gestion des si condition alors Utilisation de séquences parallèles (divergence en ET) Mémorisation de la condition (événement) Utilisation de séquences parallèles (convergence en ET) Utilisation de la condition (événement) Mémorisation de passage

138 Exemple : Déchargement de deux wagonnets 2 chariots doivent se déplacer suivant le cycle suivant : après appui sur un bouton poussoir m les deux chariots démarrent ensemble, les chariots C1 et C2 font un aller-retour (aba) (cdc) : C1 ne peut revenir que si C2 a déjà fait un aller. C 1 C 2 a c d b m Mémorisation de passage

139 C 1 C 2 a c d b m Entrées : m, a, b, c, d Sorties : G1, D1, G2, D2 Mémorisation de passage

140 Solution = D1 G1 D2 G2 m.a.c.X10 b a m.c.a.X1 d c Mémorisation de passage

141 Solution = D1 G1 D2 G2 b a m.c.a d c 5 13 =1 Mémorisation de passage

142 Solution X12 + X D1 G1 D2 G2 m.a.c.X10 b a m.c.a.X1 d c Mémorisation de passage

143 Solution X12 + X D1 G1 D2 G2 b a m.c.a d c 5 13 =1 Mémorisation de passage

144 Notion de Grafcet de tâche Synchronisation de Grafcet

145 Synchronisation de Grafcets Coordination horizontale 1 seule tâche à la fois

146 II.2) Synchronisation de Grafcets 110 X X X X X 112 Tâche T10 Tâche T r 112 Appel tâche T10 Appel tâche T20 19 X 29 GRAFCET de conduite Coordination verticale asynchrone GRAFCET de conduite GRAFCET esclaves

147 Exemple : Déchargement de deux wagonnets Deux wagonnets alimentent le bassin de chargement dun haut fourneau en empruntant une voie commune. Partage de ressource – gestion des problèmes darbitrage Séquences exclusives

148 séquences exclusives Le cycle correspondant à un chariot est le suivant : 1. Dès que lopérateur donne lordre « départ cycle », le wagonnet considéré effectue automatiquement, dans la zone de chargement, les différents dosages choisis par lopérateur. Le wagonnet se dirige ensuite vers la partie commune et il sarrête à une position dattente si celle-ci est occupée, sinon il continue directement en positionnant laiguillage sur la position correcte. Arrivé à la position de déchargement automatique, il attend 10 secondes avant de retourner à sa position initiale. Chaque déchargement dun wagonnet est comptabilisé en vue dune gestion journalière.

149 séquences exclusives Entrées : dcy A, position gauche A, dosage A terminé, position dattente A, position de déchargement, aiguillage côté A, dcy B, position gauche B, dosage B terminé, position dattente B, aiguillage côté B Sorties : Dosage A, Marche avant A, Aiguillage côté A, Marche arrière A, Dosage B, Marche avant B, Aiguillage côté B, Marche arrière B,

150 Lordre de forçage est représenté dans un double rectangle 1) Ordre dinitialisation : Les étapes initiales du grafcet partiel forcé sont activées, toutes les autres sont désactivées. 2) Forçage à la situation vide : Les étapes du grafcet partiel forcé sont toutes désactivées ; le redémarrage ne pourra être obtenu que par un autre ordre de forçage. Forçages

151 II.3) Structuration par forçage 3) Forçage à une situation donnée : Les étapes du grafcet partiel forcé dont les repères sont indiqués entre accolades sont activées, toutes les autres sont désactivées. 4) Forçage à la situation « courante » : Le grafcet partiel forcé garde la situation quil avait au moment ou lordre de forçage est émis. Une étoile entre parenthèses symbolise la situation forcée. figeage

152 II.3) Structuration par forçage Exemple de forçage à une situation donnée VS VS : variable de situation VS = X20.X21.X22.etc G2 : {21}

153 II-3) Structuration par forçage Exemple de forçage à la situation courante (figeage) ATTENTION: Les actions se poursuivent pendant le figeage G2 : { * }

154 Notions de point de vue Différents points de vue Point de vue « fonctionnel » (utilisateurs) Point de vue « procédé » (concepteurs) Point de vue « commande » (automaticiens) « ouvrir porte » « sortir vérin » « A+ » Par abus de langage, on parle de deux niveaux de représentation du GRAFCET : Niveau #1: Représentation comportement dynamique PC (concepteurs) Niveau #2: Spécifications technologiques (automaticiens)

155 155 Conception de la commande Approche intuitive Approche fonctionnelle Exemple simple Approche fonctionnelle

156 156 Approche fonctionnelle I) Cahier des charges II) Approche intuitive III) Approche fonctionnelle IV) Conclusion PLAN

157 157 I) Cahier des charges II) Approche intuitive III) Approche fonctionnelle IV) Conclusion PLAN Approche fonctionnelle

158 158 Soit un robot chargé de gérer un flux de pièces à travers une cellule composée de 2 postes : les pièces qui se présentent en amont de cette cellule subissent une opération qui peut être réalisée aussi bien sur le poste A que sur le poste B, avant de rejoindre le stock en aval. Poste A Sortie cellule stock aval Entrée cellule stock amont Poste B I) Cahier des charges

159 159 Poste A Sortie cellule stock aval Entrée cellule stock amont Poste B Le robot est en attente de larrivée dune pièce au stock amont. I) Cahier des charges

160 160 Poste A Sortie cellule stock aval Entrée cellule stock amont Poste B Une pièce se présente. Le robot la saisit. I) Cahier des charges

161 161 Poste A Sortie cellule stock aval Entrée cellule stock amont Poste B Il la transporte vers un poste libre (poste A par exemple). I) Cahier des charges

162 162 Poste A Sortie cellule stock aval Entrée cellule stock amont Poste B Le robot dépose la pièce sur le poste A. Entre-temps, une autre pièce sest présentée au stock amont. I) Cahier des charges

163 163 Poste A Sortie cellule stock aval Entrée cellule stock amont Poste B Le robot se présente au stock amont. (Le poste A travaille). I) Cahier des charges

164 164 Poste A Sortie cellule stock aval Entrée cellule stock amont Poste B Le robot saisit la pièce. I) Cahier des charges

165 165 Poste A Sortie cellule stock aval Entrée cellule stock amont Poste B Le robot transporte la pièce vers le poste libre. (Poste B, puisque A est occupé) I) Cahier des charges

166 166 Poste A Sortie cellule stock aval Entrée cellule stock amont Poste B Le robot dépose la pièce sur le poste B. Entre-temps, une autre pièce sest présentée au stock amont, mais plus aucun poste nest libre : le robot est en attente. I) Cahier des charges

167 167 Poste A Sortie cellule stock aval Entrée cellule stock amont Poste B Le travail sur le poste A sest terminé. Le robot réagit. I) Cahier des charges

168 168 Poste A Sortie cellule stock aval Entrée cellule stock amont Poste B Le robot se présente au poste A. I) Cahier des charges

169 169 Poste A Sortie cellule stock aval Entrée cellule stock amont Poste B Le robot saisit la pièce au poste A... I) Cahier des charges

170 170 Poste A Sortie cellule stock aval Entrée cellule stock amont Poste B … puis la transporte vers la sortie de la cellule... I) Cahier des charges

171 171 Poste A Sortie cellule stock aval Entrée cellule stock amont Poste B … pour ly déposer. Le robot peut maintenant soccuper soit de la pièce au stock amont, soit de la pièce du poste B selon l'ordre de priorité. I) Cahier des charges

172 172 Le GRAFCET (fin) I) Cahier des charges II) Approche intuitive III) Approche fonctionnelle IV) Conclusion PLAN

173 173 II) Approche intuitive Méthode habituellement utilisée pour résoudre ce type de problèmes... S : Saisir D : Déposer A et B : postes A et B Am et Av : Amont et Aval de la cellule S : Saisir D : Déposer A et B : postes A et B Am et Av : Amont et Aval de la cellule Tracer une première version, puis compléter et corriger Tracer la « première » action SAm Prévoir les évolutions possibles DADB SASAm DAvDB Compléter en détaillant tous les cas SAmSB DADAv Ne rien oublier SA DAv SB DAv Tracer létape initiale Corriger « Simplifier »

174 174 - Démarche est sans rigueur - Plusieurs phases dessais sont nécessaires et conduisent à un tracé peu clair - Des erreurs peuvent être encore présente : « a-t-on suffisamment corrigé-amélioré ? » « a-t-on prévu tous les cas ? » Cette façon de procéder nest pas efficace car : II) Approche intuitive

175 175 Le GRAFCET (fin) I) Cahier des charges II) Approche intuitive III) Approche fonctionnelle IV) Conclusion PLAN

176 176 III) Approche fonctionnelle Méthode - Référencer les Entrées et les Sorties - Analyse fonctionnelle - définition de la fonction principale - décomposition et définition des sous-fonctions avec mise en évidence des structures de base du grafcet (ébauche) - Synthèse : structure générale du grafcet - Définition des réceptivités - …

177 177 III) Approche fonctionnelle Définition de la fonction principale : niveau 1 Fonction principale : GERER LE FLUX DES PIECES Dans la formulation des fonctions, on veillera à utiliser un vocabulaire général, ne faisant PAS référence à la technologie employée

178 178 III) Approche fonctionnelle Décomposition de la fonction principale : niveau 2 Fonction principale : GERER LE FLUX DES PIECES La synchronisation de ces fonctions est représentée par l'ébauche d'un grafcet à sélection de séquences car le robot peut être amené : - soit à alimenter - soit à évacuer un poste sans qu'une quelconque chronologie soit systématique. Fonction composante X : ALIMENTER LES POSTES Fonction composante Y : EVACUER LES POSTES EvacuerAlimenter

179 179 III) Approche fonctionnelle Décomposition des fonctions du niveau 2 : niveau 3 A ce niveau d'analyse, l'ébauche du grafcet est de structure linéaire puisqu'une saisie est NECESSAIREMENT suivie d'une dépose et inversement. SAISIR UNE PIECE DEPOSER UNE PIECE Saisir Déposer Evacuer Fonction principale : GERER LE FLUX DES PIECES Fonction composante X : ALIMENTER LES POSTES (fonction non étudiée pour l'instant) Alimenter

180 180 III) Approche fonctionnelle Décomposition des fonctions du niveau 3 : niveau 4 SAmDADB SAm DADB L'ébauche du grafcet montre qu'une pièce qui a été saisie en amont de la cellule peut être déposée sur l'un des deux postes A ou B. (La sélection se fera en temps réel en fonction de leur disponibilité.) Evacuer Fonction principale : GERER LE FLUX DES PIECES Fonction composante X : ALIMENTER LES POSTES Alimenter SAISIR UNE PIECE DEPOSER UNE PIECE Saisir Déposer

181 181 III) Approche fonctionnelle … même analyse pour la fonction EVACUER... Fonction principale : GERER LE FLUX DES PIECES Fonction composante X : ALIMENTER LES POSTES Fonction composante Y : EVACUER LES POSTES AlimenterEvacuer SAISIR UNE PIECE DEPOSER UNE PIECE SAmDADB SAm DADB SAISIR UNE PIECE DEPOSER UNE PIECE DAvSASB DAv SASB

182 182 III) Approche fonctionnelle Synthèse : consiste à "assembler les morceaux du puzzle" Evacuer Fonction principale : GERER LE FLUX DES PIECES Fonction composante X : ALIMENTER LES POSTES Fonction composante Y : EVACUER LES POSTES Alimenter SAISIR UNE PIECE DEPOSER UNE PIECE SAmDADB SAm DADB SAISIR UNE PIECE DEPOSER UNE PIECE DAvSASB DAv SASB

183 183 III) Approche fonctionnelle DADBDAv SAmSASB 1 On obtient ainsi la structure générale du grafcet Niveau « saisir » Niveau « déposer » Fonction Alimenter Fonction Evacuer

184 184 III) Approche fonctionnelle DADBDAv SAmSASB 1 On complète seulement maintenant par les réceptivités Equations logiques pour gérer les priorités Selon le besoin, on augmente la flexibilité du système en utilisant des structures de données en complément du grafcet

185 185 III) Approche fonctionnelle Interprétation claire Structure stable Mise au point progressive des conditions dévolution Amélioration de la flexibilité 1 Avantages sur un plan technique

186 186 III) Approche fonctionnelle Interprétation claire … la structure du grafcet reste très lisible, même si le fonctionnement de la cellule peut sembler aléatoire et compliqué Structure stable … la complexité du grafcet ne croît pas lorsque le nombre de postes augmente Mise au point progressive des conditions dévolution … au fur et à mesure de l'exploitation de la cellule, il est très commode d'affiner son fonctionnement, simplement en ajoutant ou en modifiant des conditions au niveau des réceptivités Amélioration de la flexibilité … en utilisant des structures de données de type recettes ou files d'attente, on permet une plus large flexibilité. Ce point est largement illustré dans l'ouvrage. Avantages sur un plan technique

187 187 III) Approche fonctionnelle 1 Avantages sur un plan pédagogique Approche raisonnée Importance de leffort danalyse Il ne faut pas "foncer tête baissée" dans la programmation !

188 188 Le GRAFCET (fin) I) Cahier des charges II) Approche intuitive III) Approche fonctionnelle IV) Conclusion PLAN

189 189 IV) Conclusion Implémentation - Référencer les Entrées et les Sorties - CBR, Analyse fonctionnelle et synthèse … - Nécessité de pratiquer Raisonnement par analogie, analyse fonctionnelle, règles implicites, …

190 Implémentations matérielles 1. En logique numérique 2. En utilisant les API 3. Capteurs et Actionneurs

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