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Le Grafcet (technologie des systèmes automatisés)


LE GRAFCET

Le fonctionnement d’un système automatisé de production peut être décrit comme une succession ordonnée d’actions. Le grafcet et un outil graphique qui traduit sans ambiguïté cette succession. Le terme grafcet est une contraction de : Graphe Fonctionnel de Commande Etapes/Transition.

Dans tous les cas, après chaque étape, il doit y avoir une réceptivité sinon le système continue l’action car la réceptivité donne l’ordre d’arrêter l’action.
Le franchissement d’une transition ne s’effectue que lorsque cette transition est validée, c’est à dire lorsque l’étape précédente est active et que la réceptivité associée à cette étape est vraie. Lorsque ces deux conditions d’évolution sont réunies, la transition devient franchissable et est alors obligatoirement franchie.


On distingue plusieurs types d’actions avec des rôles différents dont :

L’action conditionnelle :



L’action sera effective si l’étape est active est si la condition associée à l’étape est vérifiée. Le récepteur R1 sera alimenté pendant la durée 20 tant que θ sera égal à 1.


L’action à durée limitée :



L’action sera effectuée qu’après une temporisation par rapport à l’activation de l’étape. Le récepteur R1 sera alimenté à partir de l’étape 20 pendant 12 secondes seulement.

Un grafcet est composé :
-d’une étape initiale (1)
-d’une liaison orientée (2)
-d’étapes (3)
-d’actions (4)
-de réceptivité (5)
-de transitions (6)





Il existe plusieurs types de grafcet qui ont chacun une fonctionnalité différente :

-Le grafcet à séquence unique : Il est constitué d’une suite d’étapes qui sont activées les unes après les autres. Chaque étape n’est suivie que par une seule transition.



-Le grafcet à séquences simultanées : Ce grafcet permet à un instant donné de lancer simultanément plusieurs séquences. A partir d’une transition et dès son franchissement, la première étape de chaque séquence mise en parallèles devient active. Ces séquences parallèles démarrant au même instant, peuvent se terminer à des moments différents. On distingue donc en fin de chaque séquence une étape de fin correspondant à une attente. Ainsi une synchronisation de toutes les séquences parallèles peut s’effectuer, c’est-à-dire que la séquence la plus rapide attendra la séquence la plus lente. Dès lors, la transition liée à la convergence est validée.

-Le grafcet à reprise de séquence : Ce grafcet permet qu’une séquence devienne répétitive tant que la réceptivité associée à une transition est vraie. Cette transition se situe au niveau de la divergence permettant la reprise de séquence.

-Le grafcet avec un saut d’étape : Il permet, sous certaines conditions, qu’une ou plusieurs étapes ne soient pas exécutées pendant le cycle.

Le grafcet avec une sélection de séquence : Il permet la sélection de deux évolutions possibles à partir d’une ou plusieurs étapes.

Le grafcet synchronisé : Il est généralement composé de deux grafcets. Le premier, le grafcet de coordination, gère la synchronisation des différentes fonctions du système automatisé. Chaque fonction est décrite par un grafcet, sous-programme du premier. Il faut donc une synchronisation entre le premier grafcet et les seconds. C’est une étape du premier grafcet qui permettra de lancer un second grafcet dédié à une fonction. Une étape de fin signalera l’exécution complète de ce dernier et permettra de faire évoluer le premier grafcet vers une autre étape.

Un grafcet à séquence unique :



Un grafcet à séquences simultanées :


La réceptivité du capteur (a) provoque l’activité simultanée des étapes 02 et 04. Les séquences (02 et 03) et (04 et 05) évoluent indépendamment l’une de l’autre.

Un grafcet à reprise de séquence :

Il y a reprise de la séquence 17-18 par la réceptivité ( .m) tant que la réceptivité (n.m) n’est pas vrai.

Grafcet avec un saut d’étape :



Saut de l’étape 12 à l’étape 15 si la réceptivité (f.e) est vrai.
Grafcet avec une sélection de séquence :

A partir d’une étape :



Sélection entre deux évolutions possibles à partir de l’étape 44.


A partir de deux étapes :



Sélection de deux évolutions possibles à partir des étapes 44 et 66

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