LE GEMMA.

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1 LE GEMMA

2 Notions avancés en Grafcet: Coordination
GRAFCET de conduite GRAFCET esclaves

3 Notions avancés en Grafcet: Le figeage
Lorsqu’un Grafcet est figé aucune transition ne peut être franchise. Il reste donc à l’étape active lorsque l’ordre de figeage a été donné. L’ordre de figeage doit obligatoirement venir d’un Grafcet de niveau supérieur. Un Grafcet ne peut se figer lui même. Si le Grafcet est une sous routine, il ne peut figer le Grafcet qui l’a appelé.

4 Notions avancés en Grafcet: Le figeage
EXEMPLE: Si lorsque G2 est à l’étape X21 et que l’étape X5 de G1 est activé alors G2 est figé à X21 tant et aussi longtemps que X5 est active.

5 Notions avancés en Grafcet: Le figeage
L’implantation en diagramme échelle se fait avec les transitions. G2 (transition) y21 X20 x X5 . y22 X21 y y23 X22 z .

6 Notions avancés en Grafcet: Le figeage
Remarque importante: le fait de bloquer toutes les transitions n’implique pas l’arrêt des actions. Si l’on veut bloquer les actions il faut aussi ajouter les contacts suivants: G2 (actions) A+ X21 X5 . B+ X22 .

7 Notions avancés en Grafcet: Le forçage
Lorsqu’un Grafcet est forcé aucune transition ne peut être franchise. De plus, il est forcé de rester à une étape déterminée. L’ordre de forçage doit obligatoirement venir d’un Grafcet de niveau supérieur. Un Grafcet ne peut se forcer lui même. Si le Grafcet est une sous routine, il ne peut forcer le Grafcet qui l’a appelé.

8 Notions avancés en Grafcet: Le forçage
EXEMPLE: Lorsque l’étape X5 de G1 est activé le Grafcet G2 est forcé à X21 (peu importe l’étape active) tant et aussi longtemps que X5 est active.

9 Notions avancés en Grafcet: Le forçage
L’implantation en diagramme échelle se fait avec les étapes. G2 (étapes) y20 X20 X5 X20 y21 y21 X21 X5 X21 y22 X22 y22 . .

10 Le GEMMA Guide d'Étude des Modes de Marches et d'Arrêts
Inventé en France (1981) par AFCET Pourquoi: Besoin d'un vocabulaire commun et précis Besoin d'une approche guidée

11 Utilité du GEMMA Permet le recensement et la description des différents états du système, de la mise en route à la production normale Précise les procédures à mettre en oeuvre après analyse d'une anomalie ou d'un défaut de fonctionnement

12 Feuille de GEMMA

13 Concept #1 du GEMMA « Les procédures de marches et d’arrêts ainsi que les procédures en défaillances sont vus par une Partie Commande en ordre de marche. » Ils concernent le système entier (P.O. + P.C.) autonome

14 Concept #1 du GEMMA Hypothèses:
La Partie Commande est en ordre de marche avec tous ses organes alimentés La Partie Opérative peut être dans un état quelconque (en marche, hors-énergie, ...)

15 Concept #1 du GEMMA Cela entraîne une première division de la feuille du GEMMA PC hors Énergie PC en Énergie

16 Concept #1 du GEMMA Cela entraîne une première division de la feuille du GEMMA Général Automate

17 Concept #2 du GEMMA Le critère PRODUCTION La production, c'est:
« Le but d’un système automatisé, c’est de produire une valeur ajoutée : Produit entrant  PRODUCTION  Produit sortant avec valeur ajouté. » La production, c'est: Modification des produits Manutention Stockage, ...

18 Concept #2 du GEMMA Cela entraîne une seconde division de la feuille du GEMMA Hors PRODUCTION En PRODUCTION

19 Concept #3 du GEMMA Il y a 3 grandes familles de modes de marches et d'arrêts La famille F: Procédures de fonctionnement La famille A: Procédures d'arrêts La famille D: Procédures de défaillances

20 Concept #3 du GEMMA Cela entraîne une troisième division de la feuille du GEMMA Arrêt Fonctionnement Défaillance

21 Concept #3 du GEMMA Cela entraîne une troisième division de la feuille du GEMMA

22 Les rectangles états Chaque mode de marche et d'arrêt est désigné par un rectangle état

23 Les rectangles états Un rectangle état appartient à l'une ou l'autre des 3 familles et est situé dans ou hors de la zone de production

24 Les rectangles états Il y a 16 rectangles au total :
6 dans la famille F 7 dans la famille A 3 dans la famille D

25 Famille A: Procédures d'arrêt
On retrouve ici tous les modes ou états qui conduisent à un arrêt du système pour des raisons EXTÉRIEURES Fin de la journée de travail Manque de matière ARRÊT NORMAL

26 Rectangles états: zone A.

27 Rectangles états zone A
A1 - Arrêt dans l'état initial Obligatoire dans tout GEMMA Étape initiale du GRAFCET de niveau 2 Rectangle A1 du GEMMA

28 Rectangles états zone A
A2 - Arrêt demandé en fin de cycle État transitoire vers l'état A1 Mémorisation de la demande d'arrêt Le cycle en cours doit se terminer pour retour aux conditions initiales

29 Rectangles états zone A
A3 - Arrêt demandé dans un état déterminé Transitoire vers l'état A4

30 Rectangles états zone A
A4 - Arrêt obtenu L'automatisme est arrêté dans un état autre que l'état initial L’arrêt peut se faire: En fin de cycle; En fin de séquence; En fin d’étape (figeage).

31 Rectangles états zone A
A5 - Préparation de remise en route après défaillance Comprend généralement: dégagement, nettoyage,... Opérations souvent manuelles: Intervention de l'opérateur

32 Rectangles états zone A
A6 - Mise en état initial de la partie opérative Séquences permettant de remplir les conditions de l'état initial L’initialisation peut être: Manuelle, par action sur chaque actionneur; Automatique, par une séquence pré-établie (bouton d’initialisation).

33 Rectangles états zone A
A7 - Mise de la partie opérative dans un état déterminé Séquences permettant de remplir les conditions d'un état autre que l'état initial Généralement de façon manuelle

34 Famille F: Procédures de fonctionnement
On retrouve ici tous les modes ou états qui sont indispensables à l'obtention de la valeur ajoutée On ne produit pas dans tous les modes de cette famille: Modes préparatoires: Modes de réglages et de test: Modes préparatoires: ex:. préchauffage, remplissage, ... Modes de réglages et de test: Ex: calibration, maintenance, réglages, ...

35 Rectangles états zone F

36 Rectangles états zone F
F1 - Production normale Obligatoire dans tout GEMMA GRAFCET de base Rectangle F1 du GEMMA

37 Rectangles états zone F
F2 - Marche de préparation Préchauffage Remplissage Ou toute opération de préparation essentielle à la production.

38 Rectangles états zone F
F3 - Marche de clôture Vidage Nettoyage Ou toute opération assurant une remise en condition initiale de l’automatisme.

39 Rectangles états zone F
F4 - Marche de vérification dans le désordre Mouvements séparés Fonctions séparées Mode dit “Manuel”

40 Rectangles états zone F
F5 - Marche de vérification dans l'ordre Test de cycle ou de partie de cycle de production à la cadence désirée Types de marche: Étape par Étape; Cycle par Cycle; Séquence par Séquence; Poste par Poste. Mode « semi-automatique »

41 Rectangles états zone F
F6 - Marche de test Étalonnage et réglage de l'automatisme

42 Famille D: Procédures de défaillance
If anything can go wrong, it will !!! (Murphy’s law) On retrouve ici tous les états conduisant à (ou traduisant) un arrêt du système pour des raisons INTÉRIEURES Arrêts d'urgence Défaillance de la partie opérative

43 Rectangles états zone D

44 Rectangles états zone D
D1 - Arrêt d'urgence Arrêt immédiat Dégagements Procédures limitant les dégâts

45 Rectangles états zone D
D2 - Diagnostic et/ou traitement de la défaillance Examen et réparation Intervention humaine

46 Rectangles états zone D
D3 - Production tout de même Production dégradée Production forcée Utilisation d'opérateurs non-prévus

47 Mise en oeuvre du GEMMA Utilisation du GEMMA pour l'étude d'une machine de production automatisée Pratique courante: Sélection des modes de marches et d'arrêts de façon non méthodique Conséquences: Modifications longues et coûteuses de la machine

48 Approche souhaitable

49 Approche souhaitable

50 Approche souhaitable

51 Approche souhaitable

52 Sélection des modes de marche et d'arrêts
Envisager tous les rectangles états proposés par le GEMMA: Si il est retenu, y inscrire un texte clair expliquant ce qui est attendu Sinon, le marquer d'un X

53 Sélection des modes de marche et d'arrêts
Rechercher les évolutions d'un état à l'autre Si l'évolution est retenue, la mettre en gras

54 Sélection des modes de marche et d'arrêts
Les états A1 et F1 sont obligatoires On les prends comme points de départ Trouver les évolutions possibles: Lors du passage de A1 à F1, faut-il passer par F2 ? Lors d'un arrêt, faut-il retourner vers A1 (via A2) ou vers A4 (via A3) Quels cas de défaillance envisager ?

55 Sélection des modes de marche et d'arrêts

56 Conditions d'évolution entre les états
Évaluer les conditions pour chaque évolution retenue Permet de concevoir le pupitre de commande Entraîne l'ajout de capteurs sur la machine Permet de compléter le GRAFCET

57 Conditions d'évolution entre les états
Type de passage d'un état à l'autre Avec condition d'évolution Inscrire clairement cette condition sur le GEMMA

58 Conditions d'évolution entre les états
Type de passage d'un état à l'autre Sans condition explicite Lorsque la condition est évidente (ex.: fin de cycle) Lorsqu'elle dépend de l'intervenant Intervention humaine

59 Conséquences de l'utilisation du GEMMA
Pupitre de commande, capteurs supplémentaires et GRAFCET complet sont mieux conçus La machine est mieux conçue, donc sa réalisation et sa mise en route seront moins pénible

60 Conséquences de l'utilisation du GEMMA
Le GEMMA suivra la machine (comme le GRAFCET) servant aux dépannages ou aux modifications

61 Exemple de GEMMA types GEMMA minimal d’une machine semi-automatique

62 Exemple de GEMMA types GEMMA minimal d’une machine automatique

63 Exemple de GEMMA types GEMMA d’une machine automatique ou semi-automatique exigeant une marche de préparation

64 Exemple de GEMMA types GEMMA d’une machine exigeant une marche de préparation et une marche de clôture

65 Exemple de GEMMA types GEMMA avec marches de préparation et de clôture et un arrêt dans un état autre qu’initial

66 Exemple de GEMMA types GEMMA d’une machine avec arrêt d’urgence

67 Exemple de GEMMA types GEMMA avec arrêt d’urgence et remise en route à l’état ou la machine était lors de l’arrêt d’urgence

68 Exemple de traduction d'un Grafcet "enrichi" en diagramme échelle

69 EXEMPLE : Les Grafcet suivants représentent le fonctionnement d ’une machine ayant un mode d’arrêt d ’urgence et un mode de test.

70 Grafcet de fonctionnement normal

71 Grafcet d’arrêt d’urgence

72 Grafcet de test

73 Actions du Grafcet