LE GRAFCET

TRAITEMENT DE L’INFORMATION
LE GRAFCET
Situation dans le système automatisé
Les informations issues
de la fonction
« acquérir » doivent être
TRAITEES puis
communiquées à
l’environnement
(préactionneurs ou HMI)
Infos en provenance d'interfaces H/M
Infos vers autres PC et interfaces H/M
Chaîne d'information
ACQUERIR
Grandeurs physiques à acquérir
TRAITER
COMMUNIQUER
Ordres
1 Introduction
Origine du mot GRAFCET : GR + AFCET.
GR pour Graphe et AFCET du nom de l’Association Française pour la Cybernétique Economique et
Technique.
Le GRAFCET ( GRAphe Fonctionnel de Commande Etape Transition ) est un modèle graphique de
description du comportement attendu des systèmes logiques séquentiels.
2 Eléments graphiques du GRAFCET
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1/9
15
Se représente par un carré avec un numéro.
ETAPE
Une étape est soit ACTIVE soit INACTIVE
Une étape ACTIVE peut être indiquée par un
point
L’état d’une étape peut être représenté par une
variable logique notée Xi (i = N° de l’étape)
Le point indique
une étape active
15
Ex : X15
ETAPE INITIALE
Une étape initiale e représente par un carré
double avec un numéro
01
0
Une liaison orientée relie soit une ou plusieurs
étapes à une transition soit une transition à une
ou plusieurs étapes.
a
1
LIAISON ORIENTEE
Ces liaisons se font implicitement du haut vers le
bas. Dans le cas contraire on peut spécifier le
sens à l’aide d’une flèche.
b
Liaisons orientées
2
c+d
2
Une transition indique une possibilité d’évolution
entre les étapes.
TRANSITION
Une transition est soit VALIDEE soit NON
VALIDEE.
2
Transition
Non validée
Transition
Validée
2
3
Elle est VALIDEE lorsque toutes les étapes
immédiatement précédentes sont ACTIVES.
Transition non validée
2
3
Transition validée
A chaque transition est associée une
RECEPTIVITE sous forme d'une condition
logique.
RECEPTIVITE
a
/a + b
Une réceptivité est soit VRAIE soit FAUSSE .
Elle est VRAIE lorsque la condition logique vaut 1
1
Une réceptivité toujours VRAIE se note 1 .
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FERMER
Pince
2
Une seule action
FERMER
Pince
2
SORTIR
tige A
A une étape on peut associer AUCUNE, UNE ou
PLUSIEURS ACTIONS.
ACTION
Plusieurs actions
L’ACTION se représente par une étiquette
rectangulaire à droite de l’étape ou dans certains
cas associée à une transition.
2
Aucune action
(Etape d’ATTENTE)
Une étape sans aucune action est une ETAPE
D’ATTENTE.
2
FERMER
Pince
Action associée à une
transition
3 Règles de syntaxe (alternance)
L’alternance étape-transition et transition-étape doit toujours être
respectée quelle que soit la séquence parcourue.
0
0
NON
a
a
b
c
1
2
d
b
1
2
c
e
f
d
3
e
NON
3
g
Cela implique que deux étapes ne doivent jamais être reliées directement, elles doivent être séparées
par une transition. De même, deux transitions ne peuvent se suivre et doivent toujours être séparées par
une étape.
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4 Règles d’évolution
Règle 1
Situation initiale
L’initialisation précise les étapes actives au début du fonctionnement.
G4
G3
0
0
1
1
2
2
3
4
5
Règle 2
Franchissement d’une transition
Une TRANSITION est soit VALIDEE soit NON VALIDEE
Elle est dite VALIDEE lorsque toutes les étapes immédiatement précédentes reliées à
cette transition sont actives.
Le franchissement d’une transition ne peut se produire
- que lorsqu’elle est VALIDEE,
- et que la RECEPTIVITE associée à cette transition est VRAIE
2
2
a=0/1
2
a=0
a=1
3
3
3
Transition NON VALIDEE
Réceptivité vraie ou fausse
Aucune évolution
Transition VALIDEE
Réceptivité FAUSSE
Aucune évolution
Transition VALIDEE
Réceptivité VRAIE
FRANCHISSEMENT de la transition
2
a
3
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Règle 3
Evolution des étapes actives
Le franchissement d’une transition entraîne simultanément l’activation de toutes les
étapes immédiatement suivantes et la désactivation de toutes les étapes immédiatement
précédentes
A l’échelle de temps interne et à fortiori externe il y a une durée nulle entre l’activation et la désactivation
G7
G8
0
2
3
1
4
5
De la situation {0} on obtient
la situation {1}
De la situation {2-3} on obtient
la situation {4-5}
G8
G7
Règle 4
0
2
3
1
4
5
Evolutions simultanées
Plusieurs transitions simultanément franchissables sont simultanément franchies
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Règle 5
Activation et désactivation simultanées
d’une étape
Si au cours du fonctionnement une étape est simultanément ACTIVEE et DESACTIVEE ,
elle reste ACTIVE.
L'étape 0 simultanément activée et désactivée à
chaque fois que la réceptivité devient vraie, reste
active
De la situation { 0 }…..dés que q devient vraie on
obtient la situation { 0,1 }
0
q
1
5 Exemples de structures de GRAFCET
Cycle d’une seule séquence
On appelle SEQUENCE une succession d'étapes telles
que:
chaque étape, excepté la dernière, ne possède qu'une
seule transition AVAL et une seule transition AMONT.
NOTE 1 La séquence est dite «ACTIVE» si au moins une
de ses étapes est active, elle est dite «INACTIVE»
lorsque aucune de ses étapes n'est active.
NOTE 2 Le nombre d'étapes formant une séquence est
aussi grand que l'on veut.
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Sélection de séquence
La sélection de séquences exprime un choix d'évolution
entre plusieurs séquences à partir d'une ou de plusieurs
étapes. Cette structure se représente par autant de
transitions validées simultanément qu'il peut y avoir
d'évolutions possibles.
EXEMPLE 1: L'exclusion entre les séquences est
obtenue par l'exclusion logique des deux réceptivités. Si
«a» et «b» sont simultanément vraies lorsque l'étape 5
est active, aucune des transitions n'est franchissable.
EXEMPLE 2: Séquence prioritaire.
Dans cet exemple, une priorité est donnée à la transition
5/6, qui est franchie lorsque «a» est vraie.
Saut d’étapes
Cas particulier de sélection de séquences, qui permet
soit de parcourir la séquence complète soit de sauter
une ou plusieurs étapes de la séquence.
Reprise de séquence
Cas particulier de sélection de séquences, qui permet de
recommencer la même séquence jusqu'à ce que, par
exemple, une condition fixée soit obtenue.
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Séquences simultanées
ACTIVATION DE SEQUENCES PARALLELES
Activation simultanée de plusieurs séquences à partir
d'une ou plusieurs étapes.
NOTE : Après leur activation simultanée, l'évolution des
étapes actives dans chacune des séquences parallèles devient
alors indépendante.
SYNCHRONISATION DE SEQUENCES
Attente de la fin des séquences amont avant d'activer la
séquence aval.
NOTE : La transition n'est validée que lorsque toutes les
étapes amont sont actives.
SYNCHRONISATION ET ACTIVATION DE
SEQUENCES PARALLELES
Attente de la fin des séquences amont avant l'activation
simultanée des séquences aval.
6 Graphe de SITUATION
Le comportement logique d’une étape peut être représenté par une variable binaire que l’on note Xi où i
est le numéro de l’étape. Xi est donc une variable interne à la partie commande.
Exemple :
X3 = 0 <=> étape 3 non active
X3 = 1 <=> étape 3 active.
Un Grafcet peut naturellement comporter à un instant donné une ou plusieurs étapes actives.
On appelle SITUATION d’un Grafcet l’ensemble des étapes actives à l’instant considéré. On la notera
{i,j,k,l,...} où i,j,k,l sont les numéros des étapes actives.
Exemple :
0
Description de l’évolution de la situation du GRAFCET
lorsque les réceptivités apparaissent dans l’ordre
r1,r2,r3,r4,…
r1
1
r1
r2
{0,5}
2
4
3
{1,5}
r4
r3
{2,4,5}
{3,4,5}
{3,6}……
5
r3
8_GRAFCET.doc
r2
r4
6
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7 Synthèse (vocabulaire)
1
dcy
2
Action V
v
3
f./t
8
Action F
f.t
4
t.l.c
9
Action G
g
5
Action T
t.l./c
Action M
12
Action D
m
10
Action H
h
6
Action L
Action N
n
11
Action A
/pr
a
7
Action P
pr
d
13
1
14
Action B
b
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