Etapes de réalisation d'un système automatisé séquentiel (2) - Cours de Mathématiques avec Maxicours

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Etapes de réalisation d'un système automatisé séquentiel (2)

1. Les actions du Grafcet

Dans l'exemple de la poinçonneuse, on remarque l'existence de cinq actions :

Ces actions peuvent correspondre à des émissions d'ordre vers la partie "opérative" ou consister en des commandes de fonctions "opératives" telles que les mémoires, les compteurs, etc.

Dans la symbolisation du Grafcet, les actions sont décrites de façon littérale ou symbolique à l'intérieur d'un ou de plusieurs rectangles reliés par un tiret au symbole de l'étape à laquelle elles sont associées.

La figure suivante montre l'exemple de l'action 1 "Avancer le vérin 17", exprimée par un verbe à l'infinitif qui est associée à l'étape 9.

Représentation d'une action associée à une étape :

la figure ci-dessus montrent deux représentations équivalentes d'une étape d'un Grafcet à laquelle sont associées trois actions.

Ces deux représentations montrent que l'action 1, l'action 2 et l'action 3 sont toutes associées à l'étape 2.

Actions continues, mémorisées et impulsionnelles :

Cliquez sur les rectangles gris pour découvrir les chronogrammes associés :

Actions conditionnées, retardée et limitées :

Cliquez sur les rectangles gris pour découvrir les chronogrammes associés :

Actions combinées :

Cliquez sur les axes pour découvrir le chronogramme associé :

2. Transitions et réceptivités
  • Les étapes sont reliées entre elles par des transitions.
  • Chaque transition est conditionnée par une réceptivité.

La transition d'une étape à une autre est conditionnée par un ou plusieurs événements qui constituent la réceptivité de la transition.

La réceptivité représente l'événement attendu pour accomplir cette transition.

Une transition indique la possibilité d'une évolution entre plusieurs étapes. Cette évolution s'accomplit par le franchissement d'une transition qui provoque un changement d'activité des étapes, l'activation de l'étape suivante et la désactivation de l'étape précédente. 

Quand l'automatisme est rendu à une certaine étape, on dit que cette étape est active. L'automatisme accomplit alors une ou plusieurs actions pendant que cette étape est active. Le changement des actions en cours entraîne le changement de l'étape en cours. 

Transition et réceptivité entre deux étapes :

 La figure ci-dessus montre l'exemple d'une branche d'un Grafcet où la transition entre les étapes 6 et 7 est conditionnée par la réceptivité MARCHE.

3. Représentation des transitions et des réceptivités

Représentation des transitions :

Représentation des réceptivités :

Notion du temporisation dans une receptivité :

cliquez sur les axes pour visualiser le chronogramme :

Liaisons orientées en Grafcet :

Les liaisons orientées indiquent les voies d'évolution du Grafcet.

La figure suivante montre un résumé de la représentation du Grafcet point de vue PARTIE OPERATIVE à partir de l'exemple de la poinçonneuse.

Symbolisation du Grafcet point de vue partie opérative :

Sur cette figure le cycle présenté par le Grafcet, point de vue système est le suivant :

Étapes : 0, 1, 2, 3, 4.

Étape initiale 0 : active-action associée : attendre.

Transition de l'étape 0 à l'étape 1 est validée si la réceptivité Marche est vraie.

Étape 0 : désactivée.

Étape 1 : active-action associée : serrer la tôle.

Transition de l'étape 1 à l'étape 2 est validée si la réceptivité tôle serrée est vraie.

Étape 1 : désactivée.

Étape 2 : active-action associée : descendre le poinçon.

Transition de l'étape 2 à l'étape 3 est validée si la réceptivité poinçon position basse est vraie.

Étape 2 : désactivée.

Étape 3 : active-action associée : remonter le poinçon.

Transition de l'étape 3 à l'étape 4 est validée si la réceptivité poinçon position haute est vraie.

Étape 3 : désactivée.

- Étape 4 : active-action associée : desserrer la tôle.

Transition de l'étape 4 à l'étape 0 est validée si la réceptivitée tôle desserrer est vraie.

Étape 4 : désactivée.

Étape 0 : active-action associée : attendre.

- L'automatisme revient à l'étape initiale en position d'attente de l'ordre marche.

Vous remarquez qu'une flèche a été incluse dans la liaison orientée entre la transition de l'étape 4 à l'étape 0 pour indiquer le sens de l'évolution de ce Grafcet.

4. Les différents points de vue du Grafcet

La description du comportement attendu d'une partie commande du système automatisé peut se représenter par des Grafcet de différents niveaux (figure suivante). Il s'agit du :

  • Grafcet point de vue système ;
  • Grafcet point de vue partie opérative ;
  • Grafcet point de vue partie commande.

Schéma général de communication entre la partie commande et la partie opérative d'un système automatisé :

Considérons l'exemple de la poinçonneuse pour suivre l'évolution du Grafcet quand on prend en compte sa structure au point de vue Partie opérative (PO) et Partie Commande (PC).

5. Grafcet point de vue système

Il représente la description du procédé définit par le cahier des charges fonctionnel. Son écriture en langage clair permet sa compréhension par tous : du client demandeur de la machine à son utilisateur (figure suivante).

Grafcet point de vue système :

Grafcet point de vue partie opérative (PO) :

Il tient compte de la structure de la PO pour décrire le processus. Il reprend la structure du Grafcet point de vue système en mettant en jeu les constituants de la PO (figure suivante).

Grafcet point de vue PO :

Grafcet point de vue partie commande (PC) :

L'observation du système se fait à partir de la fonction partie commande en tenant compte des éléments technologiques, interfaces entre PC et PO (figure suivante).

Grafcet point de vue PC :

Grafcet codé automate ou point de vue automate :

Le Grafcet a toujours la même structure. Les codes du Grafcet précédent, point de vue PC sont traduits en langage automate précisant:

      - Les adresses des entrées et sorties, références qui permettront les liaisons entre les bornes de l'automate et les autres éléments du système (bouton-poussoir, capteurs, pré-actionneurs, etc.).

En résumé sur les étapes de réalisation d'un système automatisé séquentiel :

A la suite de cette étude, vous devriez retenir plus particulièrement les points suivants :

- Un système automatisé est composé de deux parties : la partie "commande" (PC) et la partie "opérative" (PO).

La partie "opérative" est constituée du processus physique à automatiser. Elle inclut aussi les actionneurs et les capteurs.

- La partie "opérative" est aussi appelée partie puissance.

La partie "commande" détermine les ordres à transmettre au procédé à commander en fonction des informations (comptes rendus) qu'elle reçoit de la partie "opérative".

- Les éléments du Grafcet sont les étapes, les transitions et les liaisons orientées.

- Dans un Grafcet, une étape est identifiée par un carré. L'étape initiale est représentée par un carré double. Une étape active est identifiée par un point dans le carré.

- Une ou plusieurs actions peuvent être associées à une étape.

- Le passage d'une étape à une autre étape est assuré par le franchissement d'une transition.

- A chaque transition correspond une réceptivité dont la validation conditionne le passage de cette transition.

- Les liaisons orientées doivent relier une étape à une transition, et une transition à une étape.

Les différents points de vue du GRAFCET sont : le GRAFCET point de vue système ; le GRAFCET point de vue partie opérative (PO) ; le GRAFCET point de vue partie commande (PC) ; le GRAFCET codé automate ou point de vue automate.

 

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