Grafcet avec sélections de séquences - Cours de Mathématiques avec Maxicours

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Grafcet avec sélections de séquences

 Grafcet avec sélection de séquences

Au cours de cette étude, vous apprendrez et vous verrez:

  • les règles générales du Grafcet avec sélection de séquences;
  • la réalisation pratique de ce type d'automatisme avec des séquenceurs pneumatiques;

Vous procéderez au montage et à la vérification du fonctionnement de trois circuits réalisant le Grafcet avec sélection de séquences.

Définition et règles générales

Un Grafcet avec sélection de séquences est un Grafcet où, après une étape, il y a possibilité de franchissement de deux ou de plusieurs transitions.

  •  Le franchissement de chaque transition conduira à la réalisation de la séquence ou de l'action qui suit cette transition.

Cependant, le choix entre ces séquences doit être exclusif, c'est-à-dire que seulement une des transitions peut être franchie à la fois.

La figure 3.1 montre un exemple de Grafcet avec sélection de séquences.

Figure 3.1   Grafcet avec sélection de séquences.

Vous remarquez que lorsque l'étape 3 est active, il est possible de réaliser trois séquences

 On parle alors de divergence en "OU". Cette divergence se caractérise par un choix conditionnel entre les trois séquences suivantes :

- la séquence 1, composée de l'étape 4 et de l'étape 5 ;

- la séquence 2, composée de l'étape 6 et de l'étape 7 ;

- la séquence 3, composée de l'étape 8 et de l'étape 9.

La réalisation de chacune de ces séquences est conditionnée par le franchissement de chacune des transitions suivantes :

- la transition entre l'étape 3 et l'étape 4, pour réaliser la séquence 1 ;

- la transition entre l'étape 3 et l'étape 6, pour réaliser la séquence 2 ;

- la transition entre l'étape 3 et l'étape 8, pour réaliser la séquence 3.

Ainsi, suivant la transition franchie, l'automatisme réalisera la séquence 1, la séquence 2 ou la séquence 3. Il faut remarquer que ce choix est exclusif et qu'une seule transition est franchissable. Pour franchir l'une ou l'autre de ces transitions, l'étape 3 doit être active. A ce moment, la réalisation d'une séquence parmi les trois dépendra des trois réceptivités 1SM, 2SM ou 3SM. Si la réceptivité 1SM est logiquement "VRAIE", les réceptivités 2SM et 3SM doivent être logiquement "FAUSSES". C'est la séquence 1 qui sera alors réalisée. De même, si la réceptivité 2SM est logiquement "VRAIE", les deux réceptivités 1SM et 3SM doivent être logiquement "FAUSSES" et c'est la séquence 2 qui devra être réalisée. Enfin, si la réceptivité 3SM est logiquement "VRAIE", les réceptivités 1SM et 2SM doivent être logiquement "FAUSSES" et c'est la séquence 3 qui doit être réalisée. L'automatisme ne réalisera donc, après l'étape 3, que la séquence 1 ou la séquence 2 ou la séquence 3. Cette situation de choix entre les séquences est appelée divergence en "OU".

La divergence en "OU" indique qu'une fois que le choix de la séquence à réaliser à été effectué, l'automatisme réalise cette séquence.

Quand cette réalisation est complétée, l'activation de l'étape suivante est conditionnée par le franchissement de l'une ou l'autre des trois transitions suivantes :

- la transition entre l'étape 5 et l'étape 10 ;

- la transition entre l'étape 7 et l'étape 10 ;

- la transition entre l'étape 9 et l'étape 10.

Le franchissement de l'une ou l'autre de ces transitions ne sera possible que lorsque l'étape qui la précède immédiatement est active et que la réceptivité qui lui est associée est logiquement "VRAIE".

 Dans notre exemple, ces réceptivités sont désignées par les lettres 1S0, 2S0 et 3S0.

 Ainsi, si c'est la séquence 1 qui a été réalisée, le passage de l'étape 5 à l'étape 10 se fera par le franchissement de la transition qui relie ces deux étapes. Ce franchissement est possible quand l'étape 5 est active et quand la réceptivité 1S0 est logiquement "VRAIE".

Si c'est la séquence 2 qui a été choisie et réalisée, le passage de l'étape 7 à l'étape 10 a lieu lorsque l'étape 7 est active et que la réceptivité 2S0 est logiquement "VRAIE".

 Enfin, si c'est la séquence 3 qui a été choisie, le passage de l'étape 9 à l'étape 10 n'est possible que lorsque l'étape 9 est active et que la réceptivité 3S0 est logiquement "VRAIE".

Le franchissement de l'une de ces trois transitions et la validation de l'étape 10 sont appelés convergence en "OU", c'est-à-dire le retour des séquences conditionnelles vers la séquence principale. Vous remarquez que dans toutes les conditions une seule transition n'est franchie, soit la transition entre l'étape 5 et l'étape 10, soit la transition entre l'étape 7 et l'étape 10 ou la transition entre l'étape 9 et l'étape 10. Ceci est dû au fait qu'une seule séquence est choisie et réalisée lors de la divergence en "OU". Par conséquent, seulement une seule des étapes 5, 7 ou 9 ne sera active juste avant la convergence en "OU".

Une règle importante du Grafcet avec sélection de séquences est que chacune des trois transitions doivent être représentées sur le Grafcet même si elles avaient été associées à la même réceptivité.

 La figure 3.2 montre une représentation erronée de la convergence en "OU" du Grafcet avec sélection de séquences.

 Cette figure correspond au Grafcet de la figure 3.1, à la différence que les trois transitions de la convergence en "OU" sont associées à la même réceptivité SP.

Figure 3.2    Représentation erronée du Grafcet de la figure 3.1 lorsque les transitions de la convergence en "OU" sont associées à une seule réceptivité.

La transition de l'étape 5 à l'étape 10, la transition de l'étape 7 à l'étape 10 et la transition de l'étape 9 à l'étape 10 sont associées, toutes les trois, à la même réceptivité SP. La représentation montrée à la figure 3.2 est erronée parce qu'elle ne respecte pas un principe fondamental du Grafcet.

 Ce principe est la nécessité de l'alternance "étape-transition".

En effet, dans un Grafcet chaque étape doit être reliée à une transition et chaque transition doit être reliée à une étape. Cependant, dans la représentation que montre la figure 3.2, les trois transitions ont été confondues en une seule transition. Cette représentation doit être remplacée par celle que montre la figure suivante.

Dans cette représentation  chacune des trois transitions a été spécifiée bien que ces trois transitions soient associées à la même réceptivité SP.

Ceci est conforme au principe de l'alternance étape transition dans un Grafcet.

Exemple d'automatisme avec divergence en "OU" : description du fonctionnement général de l'automatisme

On considére l'exemple d'une encapsuleuse de bouteilles de boisson gazeuse.

  • Ces bouteilles sont de deux marques différentes.
  • Chaque marque est identifiée par une capsule différente.

Fonctionnement de cette machine:

  1. Cela débute par la détection de la présence d'une bouteille de boisson gazeuse.
  2. L'opérateur ou l'opératrice donne manuellement un signal de détection d'une bouteille.Ce signal fait démarrer le cycle de fonctionnement. A ce stade, le choix de la marque de boisson gazeuse sera donné par un distributeur 5/2.
  3. Deux vérins à double effet, les vérins 2C et 3C, se chargent alors d'encapsuler une bouteille suivant la marque choisie. Le mouvement de ces deux vérins consiste en une sortie suivie d'une rentrée de leur tige.
  4. Un troisième vérin à double effet, le vérin 1C, sert à évacuer la bouteille une fois que l'encapsulage est terminé. L'évacuation de la bouteille consiste en un mouvement de sortie et de rentrée de la tige du vérin 1C.
  5. Une fois cette opération terminée, l'automatisme reste en attente d'un nouveau signal de la présence d'une bouteille pour recommencer le cycle de travail.

Le Grafcet point de vue partie opérative et le Grafcet point de vue partie commande vous présentent cet automatisme, figure 3.4.

Figure 3.4    Grafcet de l'encapsuleuse.

Vous y voyez la représentation de la sélection des séquences. Le franchissement de la transition de l'étape initiale, étape 0, à l'étape 1 est conditionné par la réceptivité "présence bouteille ET marque 1".

  • Lorsque la marque 1 est sélectionnée, la séquence composée des étapes 1 et 2 doit être accomplie.

Le franchissement de la transition entre l'étape initiale, l'étape 0, et l'étape 3 est conditionné par la réceptivité "présence bouteille ET marque 2".

  • Lorsque la marque 2 est sélectionnée, la séquence composée des étapes 3 et 4 doit être accomplie.

Au niveau de la divergence en "OU", le Grafcet est divisé en deux branches:

  • La première branche est composée des étapes 1 et 2,
  • alors que la deuxième branche est composée des étapes 3 et 4.

Il faut insister sur le fait que le choix de la marque s'effectue d'une façon exclusive. En effet, le distributeur 5/2 SM ne permet de faire qu'un seul choix de marque. Rappelez-vous que le distributeur 5/2 SM dispose de deux sorties complémentaires.

Lorsque l'une des sorties est à l'état logique 1, l'autre sortie se trouve forcément à l'état logique 0.

Ainsi, si la marque 1, position SM1, est choisie, la sortie correspondante sera sous pression, alors que l'autre sortie du distributeur, marque 2, position SM2, sera à l'échappement.

Les étapes 2 et 4 sont respectivement la dernière étape de chaque branche avant la convergence en "OU". Chacune de ces étapes est liée à l'étape 5, qui est la première étape du Grafcet après la convergence en "OU", par une transition.

La transition entre l'étape 2 et l'étape 5 est conditionnée par la réceptivité 2S0, alors que la transition entre l'étape 4 et l'étape 5 l'est par la réceptivité 3S0.

 

 

Exemple d'automatisme avec divergence en "OU" : schéma du circuit de puissance

La figure 3.5 montre trois vérins 1C, 2C et 3C avec leurs distributeurs respectifs 1D, 2D, 3D.

Figure 3.5    Les vérins 1C, 2C et 3C et leurs distributeurs 1D, 2D, 3D.

  • Le signal de détection de la présence d'une bouteille est donné par la sortie d'un distributeur 3/2 commandé par bouton-poussoir avec rappel par ressort SP.
  • Ce distributeur a donc comme entrée le signal "Fin du cycle" donné par 1S0 d'après le Grafcet point de vue PC de l'encapsuleuse (figure 3.4b).
  • La marque de la boisson gazeuse est déterminée par une des sorties d'un distributeur 5/2 commandé par levier "à accrochage" SM.
  • Pour réaliser les réceptivités "Bouteille · Marque 1" et "Bouteille · Marque 2", on se sert donc de deux cellules logiques "ET".
  • Chacune de ces deux cellules "ET" a comme entrée principale le signal "Bouteille" fourni par la sortie du distributeur 3/2 SP. La deuxième entrée de chacune de ces deux cellules "ET" est la sortie "Marque 1" SM1 du distributeur 5/2 SM dans le premier cas, et la sortie "Marque 2" SM2 dans le deuxième cas (figure 3.6).

 

Figure 3.4 a et b   Grafcet de l'encapsuleuse.

Figure 3.6    Schéma de la détermination de la marque de la boisson gazeuse.

Exemple d'automatisme avec divergence en "OU" : réalisation de l'automatisme par des séquenceurs pneumatiques

Vous avez étudié des exemples de réalisation pratique du Grafcet à séquence unique avec le séquenceur pneumatique. Dans ce cas, l'application des séquenceurs pneumatiques était évidente. Cependant, l'utilisation des séquenceurs dans la réalisation du Grafcet avec sélection de séquences nécessite quelques modifications par rapport au schéma utilisé pour le Grafcet à séquence unique.

La réalisation du Grafcet avec sélection de séquences par des séquenceurs pneumatiques consiste tout d'abord à déterminer les séquences uniques du Grafcet. Chacune de ces séquences uniques sera alors réalisée par un séquenceur pneumatique.

Ensuite, on détermine les signaux de commande de chacun des séquenceurs.

Pour le Grafcet point de vue PC de l'exemple de l'encapsuleuse:

  • les étapes 1 et 2 peuvent être rassemblées pour constituer une séquence unique.
  • les étapes 3 et 4 peuvent être rassemblées pour constituer une séquence unique.
  • Les étapes 5 et 6 peuvent, elles aussi, être regroupées pour être réalisées par un seul séquenceur.

On forme ainsi trois regroupements de séquences uniques. La réalisation de l'automatisme nécessitera donc trois séquenceurs à deux modules d'étape chacun (figure 3.7).

Figure 3.7    Schéma des trois séquenceurs utilisés pour la réalisation du Grafcet point de vue partie commande de l'encapsuleuse.

Le séquenceur 1 sert à réaliser la séquence composée des étapes 1 et 2. Les sorties des modules d'étape de ce séquenceur sont notées 2D+ et 2D-, qui désignent respectivement la sortie du module d'étape 1 et celle du module d'étape 2.

 

Le séquenceur 2 sert à réaliser la séquence composée des étapes 3 et 4. Le signal de la sortie du module d'étape 3 est représenté par 3D+, alors que celui de la sortie du module d'étape 4 est représenté par 3D-.

 

 

 

Le séquenceur 3 sert à réaliser les étapes 5 et 6 qui constituent la branche directe du Grafcet point de vue PC de l'encapsuleuse. Les sorties des modules d'étape 5 et 6 sont respectivement désignées par 1D+ et 1D-.

 

Il faut maintenant déterminer les signaux d'activation et de désactivation des modules d'étape de chacun de ces séquenceurs.

Exemple d'automatisme avec divergence en "OU" : signaux d'activation et de désactivation des modules d'étape de chacun des séquenceurs

Séquenceur 1

Le séquenceur 1 doit réaliser les étapes 1 et 2. L'activation de l'étape 1 est obtenue par le signal de la réceptivité "Bouteille ET Marque 1". L'action associée à cette étape est 2D+, soit la sortie de la tige du vérin 2C. Le signal de sortie (2D+) du module d'étape 1 (6K) est adressé au distributeur 2D. La sortie de la tige du vérin 2C est détectée par un capteur de fin de course qui émet le signal 2S1. C'est donc ce signal qui servira à l'activation du module d'étape 2 (7K) du séquenceur. La sortie du module d'étape 2 (7K) servira à activer la rentrée de la tige du vérin 2C, par le signal 2D- que reçoit le distributeur 2D. La désactivation du module d'étape 2 (7K) sera effectuée par le signal de sortie du module d'étape 5, c'est-à-dire le signal 10K. En effet, le respect des règles de base du Grafcet exige que l'activation de l'étape 5 (après le franchissement de la transition entre l'étape 2 et l'étape 5) fasse désactiver l'étape 2. Le signal "Fin du cycle" fourni par l'extrémité de la fin de la chaîne de ce séquenceur ne sera pas utilisé et doit par conséquent être bouché. La figure 3.8 montre le schéma des branchements du séquenceur 1.

Figure 3.8    Schéma des branchements du séquenceur 1.

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Séquenceur 2

Le séquenceur 2 doit réaliser les étapes 3 et 4. L'activation de l'étape 3 est obtenue par le signal de la réceptivité "Bouteille ET Marque 2". L'action associée à cette étape est 3D+, soit la sortie de la tige du vérin 3C. Le signal de sortie 3D+ du module d'étape 3 (8K) est reçu par le distributeur 3D. La sortie de la tige du vérin 3C est détectée par un capteur de fin de course qui émet le signal 3S1. C'est donc ce signal qui servira à l'activation du module d'étape 4 (9K) du séquenceur. La sortie du module d'étape 4 (9K) servira à activer la rentrée de la tige du vérin 3C. Le signal 3D- doit être relié au distributeur 3D. La désactivation du module d'étape 4 (9K) sera effectuée par le signal de sortie du module d'étape 5, c'est-à-dire le signal 10K. Le signal "Fin du cycle" fourni par l'extrémité de la fin de la chaîne de ce séquenceur ne sera pas utilisé et doit par conséquent être bouché. La figure 3.9 montre le schéma des branchements du séquenceur 2.

Figure 3.9    Schéma des branchements du séquenceur 2.

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Séquenceur 3

Le séquenceur 3 sert à réaliser les étapes 5 et 6 du Grafcet point de vue PC de l'encapsuleuse. L'étape 5 de ce séquenceur peut être activée soit par le franchissement de la transition entre l'étape 2 et l'étape 5, soit par le franchissement de la transition entre l'étape 4 et l'étape 5, pour combiner les deux conditions on utilise une cellule "OU" (5K). Le signal 1D+ fourni à la sortie du module d'étape 5 (10K) est reçu par le distributeur 1D parce que l'action associée à cette étape est la sortie de la tige du vérin 1C (1C+). Étant donné que l'activation de l'étape 5 doit désactiver l'étape 2 et l'étape 4 (étapes précédant l'étape 5), le signal 10K doit donc être relié simultanément à l'entrée de désactivation du module d'étape 2 (7K) du séquenceur 1 et à l'entrée de désactivation du module d'étape 4 (9K) du séquenceur 2. Quand la sortie du vérin 1C est terminée, le signal émis par le capteur de fin de course 1S1 permettra d'activer le module d'étape 6 (11K). Cette étape est associée à l'action 1D- de la rentrée de la tige du vérin 1C. Donc, le signal de sortie de ce module d'étape est reçu par le distributeur 1D. C'est le signal de fin de course 1S0 qui doit servir de signal d'activation de fin du cycle de ce séquenceur. Les branchements du séquenceur 3 sont présentés par le schéma de la figure 3.10.

Figure 3.10    Schéma des branchements du séquenceur 3.

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Exemple d'automatisme avec divergence en "OU" : schéma de l'automatisme

Les fins de course des mouvements de sortie ou de rentrée des tiges des trois vérins sont détectées par des distributeurs 3/2 NF, commandés par galet avec rappel par ressort. Ces distributeurs sont nommés 1S0 et 1S1 pour le vérin 1C, 2S0 et 2S1 pour le vérin 2C, 3S0 et 3S1 pour le vérin 3C. Le schéma de l'automatisme de l'encapsuleuse est montré à la figure 3.11.

Figure 3.11    Schéma de l'automatisme de l'encapsuleuse.

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Exemple 1 d'automatisme avec convergence en "OU" : description de l'automatisme

Ce premier exemple de sélection de séquences est celui d'un automatisme de deux vérins à double effet, les vérins 1C et 2C. L'automatisme commence par une étape d'attente où un choix conditionnel entre deux séquences (séquence 1 et séquence 2) doit être effectué. Si la séquence 1 est choisie, l'automatisme effectue le mouvement de sortie et de rentrée de la tige du vérin 1C. Par contre, si la séquence 2 est choisie, l'automatisme effectue le mouvement de sortie et de rentrée de la tige du vérin 2C. La convergence en "OU" se caractérise alors par un mouvement de sortie et de rentrée de la tige du vérin 1C. La détection des mouvements des tiges des vérins est possible grâce à des capteurs de fin de course. Le Grafcet point de vue PC de cet automatisme est présenté à la figure 3.14.

Figure 3.14    Grafcet point de vue PC de l'automatisme de l'exemple 1.

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Exemple 1 d'automatisme avec convergence en "OU" : détermination des signaux d'activation des séquenceurs

Cet automatisme comporte deux séquences conditionnelles et une séquence à la branche directe. On aura donc besoin de trois séquenceurs pneumatiques pour le réaliser. Un premier séquenceur composé de deux modules d'étape, le séquenceur 1, servira à réaliser la séquence composée de l'étape 1 et de l'étape 2. Un deuxième séquenceur, composé de deux modules d'étape, le séquenceur 2, servira à réaliser la séquence composée de l'étape 3 et de l'étape 4. Le troisième séquenceur utilisé servira à la réalisation de la branche directe du Grafcet point de vue PC et sera appelé le séquenceur 3. Les signaux d'activation et de désactivation des différents modules d'étape de ces trois séquenceurs sont présentés par le tableau de la figure 3.15. Il visionne l'évolution du cycle de l'exemple 1. Le Grafcet point de vue PC précise les réceptivités et les actions.

Figure 3.15    Tableau de l'évolution du cycle de l'exemple 1. Matérialisation des réceptivités et des actions.

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Considérons l'exemple suivant :

- Quand la réceptivité matérialisée par le capteur 2S1 est logiquement "VRAIE", c'est-à-dire que le signal 2S1 = 1, l'étape 4 (module d'étape 9K) doit-être activée, ce qui désactive par l'effet même l'étape 3 (module d'étape 8K).

- L'orifice de pilotage 2D- du distributeur 2D reçoit un signal 2D- = 1 du module d'étape 4 (9K).

- L'action associée à l'étape 4 est la rentrée de la tige du vérin 2C, mouvement 2C-.

- Le capteur 2S0 (réceptivité) détectera la position de la tige du vérin en fin de mouvement et le cycle se poursuivra.

Séquenceur 1

Le premier module d'étape de ce séquenceur module d'étape 1 (6K) sera activé par la condition "Marche · Séquence 1" : 1SM · 2SM1. D'après le Grafcet point de vue PC de la figure 3.14, l'étape 2 doit être désactivée lorsque l'étape 5 devient active. Le schéma des branchements du séquenceur 1 est montré à la figure 3.16.

Figure 3.14    Grafcet point de vue PC de l'automatisme de l'exemple 1.

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Figure 3.16    Schéma des branchements du séquenceur 1.

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Séquenceur 2

Le séquenceur 2 réalise les étapes 3 et 4. L'activation du module d'étape 3 (8K) sera effectuée par le signal "Marche · Séquence 2" : 1SM · 2SM2. L'étape 4 doit être désactivée lorsque l'étape 5 devient active. Le schéma des branchements du séquenceur 2 est montré à la figure 3.17.

Figure 3.17    Schéma des branchements du séquenceur 2.

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Séquenceur 3

Le séquenceur 3 sert à réaliser la branche directe du Grafcet point de vue PC, c'est-à-dire les étapes 5 et 6. Lorsque le signal 1S0 est à l'état logique 1, le signal "Fin du cycle" est émis par la sortie (plaque d'extrémité fin) du séquenceur 3 et l'automatisme se retrouve à l'étape initiale d'attente. Le schéma des branchements du séquenceur 3 est montré à la figure 3.18.

Figure 3.18    Schéma des branchements du séquenceur 3.

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Exemple 1 d'automatisme avec convergence en "OU" : schéma du circuit de puissance

Le schéma figure 3.19 présente :

- les branchements entre les vérins et les distributeurs ;

- les signaux reçus par les orifices de pilotage des distributeurs en provenance des modules d'étape.

Figure 3.19    Plan de raccordement des distributeurs 1D et 2D.

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Exemple 1 d'automatisme avec convergence en "OU" : schéma de l'automatisme

Le schéma de réalisation de l'automatisme de cet exemple est montré à la figure 3.20.

Figure 3.20    Schéma l'automatisme de l'exemple 1.

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Exemple 2 d'automatisme avec convergence en "OU" : description de l'automatisme

L'automatisme étudié dans cet exemple consiste à commander trois vérins à double effet, les vérins 1C, 2C et 3C. Après une étape initiale d'attente du signal de marche, l'automatisme accomplit une première branche directe caractérisée par les mouvements de sortie et de rentrée de la tige du vérin 1C. Cette première séquence est appelée séquence 1. Ensuite, une sélection doit être décidée manuellement par l'opérateur ou l'opératrice pour effectuer la séquence 2 ou la séquence 3. La séquence 2 consiste en deux mouvements de sortie et de rentrée de la tige du vérin 2C alors que la séquence 3 est composée de deux mouvements de sortie et de rentrée de la tige du vérin 3C. Après la convergence en "OU", l'automatisme réalise de nouveau deux mouvements de sortie et de rentrée de la tige du vérin 1C, et revient ensuite à l'étape initiale d'attente. Des capteurs de fin de course 1S0, 1S1, 2S0, 2S0, 3S0 et 3S1 détectent les mouvements de sortie et de rentrée des tiges des trois vérins. Le Grafcet point de vue partie opérative et le Grafcet point de vue commande de cet automatisme sont présentés à la figure 3.23.

Figure 3.23    Grafcet point de vue partie opérative et point de vue PC de l'exemple 2.

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Exemple 2 d'automatisme avec convergence en "OU" : détermination des signaux d'activation des séquenceurs

Le Grafcet point de vue PC de la figure 3.23b peut être divisé en quatre séquences pouvant chacune être réalisée par un séquenceur pneumatique. Le séquenceur 1 réalise les étapes 1 et 2. Il est composé du module d'étape 1 et du module d'étape 2. Le séquenceur 2 réalise les étapes 3 et 4. Il est donc composé du module d'étape 3 et du module d'étape 4. Le séquenceur 3 réalise les étapes 5 et 6. Il est donc composé du module d'étape 5 et du module d'étape 6. Enfin, le séquenceur 4 réalise les étapes 7 et 8. Il est donc composé du module d'étape 7 et du module d'étape 8. Les signaux d'activation des différents modules d'étape de ces quatre séquenceurs sont présentés par le tableau de la figure 3.24. Il visionne l'évolution du cycle de l'exemple 2. Le Grafcet point de vue PC précise les réceptivités et les actions. Considérons l'exemple suivant :

- quand la réceptivité matérialisée par le capteur 2S1 est logiquement "VRAIE", c'est-à-dire que le signal 2S1 = 1, l'étape 4 (module d'étape 11K) doit-être activée, ce qui désactive par l'effet même l'étape 3 (module d'étape 10K) ;

- l'orifice de pilotage 2D- du distributeur 2D reçoit un signal 2D- = 1 du module d'étape 4 (11K) ;

- l'action associée à l'étape 4 (module d'étape 11K) est la rentrée de la tige du vérin 2C, mouvement 2C- ;

- le capteur 2S0 (réceptivité) détectera la position de la tige du vérin en fin de mouvement et le cycle se poursuivra.

Figure 3.23    Grafcet point de vue partie opérative et point de vue PC de l'exemple 2.

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Figure 3.24    Tableau de l'évolution du cycle de l'exemple 2. Matérialisation des réceptivités et des actions.

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Séquenceur 1

Le premier module d'étape de ce séquenceur correspond à l'étape 1. L'activation de ce premier module d'étape 8K est obtenue par le signal "Marche" qui décide d'un nouveau cycle de fonctionnement. La figure 3.25 montre le schéma des branchements du séquenceur 1.

Figure 3.25    Schéma des branchements du séquenceur 1.

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Séquenceur 2

Le séquenceur 2 doit réaliser les étapes 3 et 4. Cependant, cette séquence arrive après la divergence en "OU". C'est pour cette raison qu'il faut tenir compte des conditions de la divergence en "OU" pour déterminer le signal d'activation du module d'étape 3 (10K) de ce séquenceur. D'après le Grafcet point de vue PC de la figure 3.23, le passage de l'étape 2 à l'étape 3 est possible sous les deux conditions suivantes : l'étape 2 doit être active et l'expression "Séquence 2 · 1S0" (2SM2 · 1S0) doit être à l'état logique 1. Le schéma des branchements du séquenceur 2 est présenté à la figure 3.26.

Figure 3.26    Schéma des branchements du séquenceur 2.

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Séquenceur 3

Le séquenceur 3 doit réaliser les étapes 5 et 6 de l'automatisme de l'exemple 2. L'activation de l'étape 5 est possible lorsque la transition entre l'étape 2 et l'étape 5 est franchie. Pour que cette transition soit franchie, il faut que l'étape 2 soit active et que la réceptivité associée à cette transition soit logiquement "VRAIE" :

"Séquence 3 · 1S0" (2SM3 · 1S0). Le schéma des branchements du séquenceur 3 est présenté à la figure 3.27.

Figure 3.27    Schéma des branchements du séquenceur 3.

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Séquenceur 4

Le séquenceur 4 doit réaliser les étapes 7 et 8 de l'automatisme. L'étape 7 est l'étape qui suit la convergence en "OU". Cette étape peut être activée soit par le franchissement de la transition entre l'étape 4 et l'étape 7, soit par le franchissement de la transition entre l'étape 6 et l'étape 7. Le franchissement de la transition entre l'étape 4 et l'étape 7 peut se faire lorsque l'étape 4 est active et que la réceptivité 2S0 est logiquement "VRAIE". Le franchissement de la transition entre l'étape 6 et l'étape 7 est possible lorsque l'étape 6 est active et que la réceptivité 3S0 est logiquement "VRAIE". Le signal de fin de course 1S0 servira alors à désactiver le module d'étape 8 (15K) et à délivrer le signal "Fin du cycle" du séquenceur 4. Une fois que ce signal est donné, un nouveau cycle de fonctionnement peut alors être activé. Le schéma des branchements du séquenceur 4 est présenté à la figure 3.28.

Figure 3.28    Schéma des branchements du séquenceur 4.

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Exemple 2 d'automatisme avec convergence en "OU" : circuit de puissance

Le schéma figure 3.29 présente :

- les branchements entre les vérins et les distributeurs ;

- les signaux reçus par les orifices de pilotage des distributeurs en provenance des modules d'étape.

Figure 3.29    Schéma du circuit de puissance.

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Exemple 2 d'automatisme avec convergence en "OU" : schéma de l'automatisme

La figure 3.30 montre le schéma de l'automatisme de l'exemple 2.

Figure 3.30    Schéma de l'automatisme de l'exemple 2.

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En résumé sur un Grafcet avec sélection de séquences

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

- Un Grafcet avec sélection de séquences se caractérise par une divergence en "OU" et par une convergence en "OU".

- La divergence en "OU" se produit lorsqu'à la suite d'une étape du Grafcet, il y a possibilité de franchissement de deux ou de plusieurs transitions.

- Le choix entre les transitions franchissables lors d'une divergence en "OU" doit être exclusif, c'est-à-dire qu'une seule transition doit être franchie à la fois.

- L'étape activée après la divergence en "OU" doit désactiver l'étape précédant cette divergence.

- Une convergence en "OU" se produit lorsque l'activation d'une étape du Grafcet est possible par le franchissement de deux ou de plusieurs transitions.

- L'activation de l'étape suivant la convergence en "OU" doit désactiver toutes les étapes précédant cette convergence.

- Un Grafcet avec sélection de séquences peut être subdivisé en plusieurs branches à séquence unique.

- Chaque branche peut être réalisée par un séquenceur pneumatique.

- Dans la réalisation du Grafcet avec sélection de séquences, le module d'étape précédant la divergence en "OU" doit être désactivé par l'addition logique des signaux de sortie des modules d'étapes suivant la divergence.

- L'activation du module d'étape qui suit la convergence en "OU" doit être réalisée par l'addition logique de toutes les conditions de franchissement des transitions qui précèdent cette étape.

Cette étude vous a présenté les automatismes avec séquences conditionnelles.

Une étude est consacrée à l'étude d'un autre type de Grafcet. Il s'agit du Grafcet avec séquences simultanées.

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