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Le GRAFCET (suite) Quelques remarques générales.

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2 Le GRAFCET (suite)

3 Quelques remarques générales

4 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)

5 Remarque 2 : action maintenue ou mémorisée ….….. KM /s KM /s KM /s … ….. 15 KM /s …..

6 Remarque 2 : action maintenue ou mémorisée ….….. KM=1 /s KM = 0 /s … KM=1 /s X11 X ….…..

7 Remarque 2 : action maintenue ou mémorisée KM=1 /s X11 X ….…..

8 Les structures de base dans un GRAFCET

9 8 Les séquences exclusives Appelés aussi « aiguillages » X et Y sont mutuellement exclusifs. H1 H2 C1 C2 a1 a2 c1 c2 d D1G1 G2 D2

10 9 Le saut détapes Variante dun « aiguillage » X et Y sont mutuellement exclusifs.

11 10 La reprise de séquence Variante dun « aiguillage » v 40.X et v 40.Y sont mutuellement exclusifs.

12 11 Les séquences simultanées Une seule condition de démarrage. m h1 b1 h2 b2 W1W2 V1V2

13 12 Les séquences simultanées Cas avec actionneurs ou préactionneurs électriques Ajout détapes dattente Transition toujours vraie

14 Programmation dun GRAFCET dans un API (traduction en LADDER)

15 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

16 15 Méthodes Etape : bascule à arrêt prioritaire Etape : bascule à marche prioritaire Etape : utilisation de SET et RESET de lAPI Etape & Transition séparément

17 16 Conversion du GRAFCET au LADDER La mise en équation sera introduite avec la séquence suivante:

18 17 Bascule avec priorité à la désactivation Chaque étape du GRAFCET peut être représenté par léquation suivante: X n = (X n-1 R 1 + X n ) X n+1

19 18 Bascule avec priorité à lactivation Chaque étape du GRAFCET peut être représenté par léquation suivante: X n = X n-1 R 1 + X n X n+1

20 19 Bug majeur de ces approches Un automate est une machine séquentielle. =1 =0=1 =0 DEUX ÉTAPES SUCCESSIVES À 1 EN MÊME TEMPS !!! 1ère scrutation : X2 = 1 X3 = 0 2ème scrutation : (R2 = 1) X2 = 1 X3 = 1 3ème scrutation : X2 = 0 X3 = 1

21 20 Solution très simple Programmation des transitions séparément =0 =1... =0 =1 1ère scrutation : X2 = 1 X3 = 0 2ème scrutation : (R2 = 1 Y002=1) X2 = 0 X3 = 1

22 Exemple dapplications du GRAFCET

23 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.

24 23 Plateau tournant GRAFCET de niveau PO :

25 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.

26 25 Plateau tournant GRAFCET niveau PC :

27 26 Plateau tournant Transitions: Étapes:

28 27 Plateau tournant Actions:

29 Exemples : OU-D

30 Exemples : OU-C

31 Exemples : ET-D

32 Exemples : ET-C

33 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

34 33 Programmation en langage structuré (ST) ! %L11:(*Etape 1 activation désactivation*) %M1:=%M15 OR %M1 AND NOT %M11 OR %I1.3; %M11:=%M1 AND %I1.0 AND NOT %I1.1 AND NOT %I1.2; ! %L12:(*Etape 2 activation désactivation*) %M2:=%M11 OR %M2 AND NOT %M12; %M12:=%M2 AND %I1.1; ! %L13:(*Etape 3 activation désactivation*) %M3:=%M12 OR %M3 AND NOT %M13; %M13:=%M3 AND %I1.2;

35 34 ! %L14:(*Etape 4 activation désactivation*) %M4:=%M13 OR %M4 AND NOT %M14; %M14:=%M4 AND NOT %I1.1; ! %L15:(*Etape 5 activation désactivation*) %M5:=%M14 OR %M5 AND NOT %M15; %M15:=%M5 AND NOT %I1.2; ! %L20:(*Sorties*) %Q2.0:=%M2 OR %M3; %Q2.1:=%M3 OR %M4; Programmation en langage structuré (ST) Retour

36 35 ! (*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 Programmation en liste d instruction (IL)

37 36 ! (*Etape 2 activation desactivation*) %L12: LD %M11 OR( %M2 ANDN %M12 ) ST %M2 LD %M2 AND %I1.1 ST %M12 Programmation en liste d instruction (IL)

38 37 ! (*Etape 3 activation desactivation*) %L13: LD %M12 OR( %M3 ANDN %M13 ) ST %M3 LD %M3 AND %I1.2 ST %M13 Programmation en liste d instruction (IL)

39 38 ! (*Etape 4 activation desactivation*) %L14: LD %M13 OR( %M4 ANDN %M14 ) ST %M4 LD %M4 ANDN %I1.1 ST %M14 Programmation en liste d instruction (IL)

40 39 ! (*Etape 5 activation desactivation*) %L15: LD %M14 OR( %M5 ANDN %M15 ) ST %M5 LD %M5 ANDN %I1.2 ST %M15 Programmation en liste d instruction (IL)

41 40 ! (*Sorties*) LD %M2 OR %M3 ST %Q2.0 LD %M3 OR %M4 ST %Q2.1 Programmation en liste d instruction (IL) Retour

42 41 Programmation en langage ladder (LD)

43 42 Programmation en langage ladder (LD)

44 43 Programmation en langage ladder (LD) Retour

45 44 Programmation en langage séquentiel (G7)

46 45 Programmation en langage séquentiel (G7) Retour

47 46 Programmation en bloques fonction (FB) Retour

48 47 Machine de fermeture de bouchons La machine doit fermer les bouchons en matière plastique avant que ceux-ci soit vissés sur des bouteilles.

49 48 GRAFCET de niveau PO

50 49 Réalisation

51 50 Schéma de principe

52 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

53 52 GRAFCET niveau PC Capteurs: - a 0 : A en rétraction - a 1 : A en extension... - e 0 : E en rétraction - e 1 : 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

54 53

55 54 Capteurs: - a 0 : Vérin A en rétraction - a 1 : Vérin A en extension... - e 0 : Vérin E en rétraction - e 1 : 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

56 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-

57 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

58 Extension du GRAFCET Étape source / Étape puit Transition source / Transition puit Coordination de GRAFCETS Les macro-étapes La hierarchisation et Le forçage Le figeage Exemple

59 58 Étape source / Étape puit Étape source ¤ Exige un forçage pour être activé. Étape puit: ¤ Exige un forçage pour être désactivé. Retour

60 59 Transition source / Transition puit Transition source ¤ Toujours validée. Transition puit: ¤ Lorsque franchie, désactive létape précédente. Retour

61 60 STRUCTURE MULTI-GRAFCETS HIERARCHISEE GRAFCET DE SECURITE - des personnes - des biens GRAFCET DE CONDUITE (GC) ou GRAFCET DES MODES DE MARCHES (GMM) La hiérarchie est réalisée par Forçage GRAFCETS DE TACHES SPECIFIQUES Synchronisation Le dialogue inter- GRAFCET est réalisé par Synchronisation SYNCHRONISATION ET FORCAGE

62 61 Coordination de GRAFCETS Deux types de coordination : - coordination horizontale - coordination verticale Faire plusieurs GRAFCETs : un par sous-système Besoin de coordination.

63 X3 12 XiÉtape Variable étape Xi (X n°étape) Étape active Xi=1, Étape inactive Xi=0 Xi utilisée dans les réceptivités Étape 3 sactive X3 devient vraie Activation étape 12 désactivation étape 11 SYNCHRONISATION

64 63 Identification des Tâches GRAFCET de coordination des Tâches GRAFCET de Tâche Dialogue inter-GRAFCET APPLICATION DE LA SYNCHRONISATION Cliquer ici pour voir lexemple Cliquer ici pour voir lexemple

65 64 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. REMARQUES SUR LA SYNCHRONISATION

66 65 Coordination horizontale Une seule tâche à la fois

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

68 67 Coordination verticale GRAFCET de conduite GRAFCET esclaves ….. T ….. X12+X14 T10 X24 /X12+/X14 Retour

69 68 Les macro-étapes Expansion détape Une fois activée, elle assure le début de lévolution de lexpansion. On peut lui associer une action. Elle termine lévolution de lexpansion. On ne doit pas lui associer une action.

70 69 GRAFCET de niveau PO de la machine à remplir et à boucher Retour

71 70 GRAFCET Niveau n GRAFCET Niveau n-1 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-2 HIERARCHISATIONForçage

72 71 Le forcage F/nom du GRAFCET : (Situation)

73 72 Le forçage est l'instruction GRAFCET qui permet d'intervenir directement sur l'état d'une ou des étapes dun autre GRAFCET Syntaxe : ET Toutes les étapes du graphe indiqué sont rendues inactives ET les étapes dont les numéros suivent sont rendues actives. DEFINITION DU FORCAGE

74 s s0 3F/Gesclave:(11) GRAFCET Maître GRAFCET esclave Étape 3 sactive Étape 15 se désactive Étape 11 sactive FORCAGE

75 74 Le forçage est un ordre interne, consécutif à une évolution Les GRAFCET forcés prendront immédiatement et directement la ou les situations imposées Règle 1 Le forçage est prioritaire par rapport à toute activité du modèle (évolution, affectation des sorties,...) Les GRAFCET forcés sont maintenus dans la situation imposée tant que les ordres de forçage sont valides Règle 2 REGLES DU FORCAGE

76 75 Toutes les étapes du graphe GT1 sont immédiatement désactivées et les étapes 10 et 15 sont activées 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) F/GT1:(10,15) EXEMPLES DE SYNTAXES DE FORCAGES Retour

77 76 Le figeage F/nom du GRAFCET : (*)

78 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

79 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 1Remis 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 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.

80 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 1Remis à l'état 0 Par le programme utilisateur Par le système à la fin du traitement Par le terminal (en mise au point ouséquentiel 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.

81 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 1Remis à l'état 0 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

82 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.

83 82 Machine à remplir et à boucher

84 83 GRAFCET de niveau PO Chaque poste travaille en parallèle avec les autres

85 84 GRAFCET de niveau PC Retour Programme TSX 57


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