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Extension du modèle Grafcet
A. Etapes sources/puits
1. Etapes sources
1. Etapes puits
B. Transitions sources/puits
1. Transitions source
1. Transitions puits
Hiérarchie et forçage de situation
A. Hiérarchisation
B. MACRO-ETAPE
1. Symbole
2. Principe.
C. TACHES, Sous programme
1. Principe
2. Représentation usuelle
D. Forçage
1. Présentation
2. Définition
3. Forçage et règles du GRAFCET
4. Représentation
5. Forçage dans une situation non vide
6. Forçage dans une situation vide
7. Figeage
8. Remarques
Extension
du modèle Grafcet
Etapes sources/puits
Etapes sources
On appelle étape source une étape non relié à une transition amont.
Cette étape ne peut être activée que par un ordre de forçage.
Une étape initiale sans transition amont est une étape source activée
inconditionnellement à la mise sous tension.
Etapes puits
On appelle étape puits une étape non suivie d’une transition,
cette étape ne peut être désactivée que par un ordre de forçage.
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Transitions sources/puits
Transitions
source
Une transition source est une transition non précédée d’une
étape.
Par convention cette transition est toujours validée (malgré l’absence
d’étape précédente), pour la franchir il suffit que la réceptivité soit vraie.
La réceptivité associée à une transition source est en générale une réceptivité
sur front (sinon l’étape suivante est activée en permanence).
Transitions
puits
Une transition puits est une transition non suivie d’une étape.
Les règles de franchissement s’applique à ce type de transition, lors du
franchissement l’étape précédente est désactivée, aucune autre étape n’est
activée.
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Applications
bientôt!!
Hiérarchie et forçage de situation
Hiérarchisation
Les Systèmes Automatisés de production sont de plus en plus complexes, afin de
simplifier l'étude, la mise en oeuvre et la maintenance du système, il est nécessaire
de structurer la partie commande et la partie opérative.
L'objectif essentiel de la Hiérarchisation est de permettre une approche progressive
structurée du fonctionnement d'un système automatisé, tant au niveau de l'analyse qu'au
niveau de la représentation.
 Le GRAFCET Global du Système gère l’ensemble des
fonctions du système. |
 Le GRAFCET Global est décomposé en module, chacun de ces
modules correspond à une fonction du système (Sécurité, modes de marche, etc.) ou à
une sous partie de la P.O (Poste 1, Poste 2, Poste 3). La structuration est soit
Hiérarchique (GRAFCET Maître, GRAFCET Esclave) soit sans hiérarchie (entre 2 postes
communication de fonctions d’états). |
L'analyse structurée d'un système permet de décrire celui-ci depuis le niveau le
plus général vers des niveaux de plus en plus détaillé.
Cette structuration utilise les notions de Taches et de Macro-étape. Le
système est décomposé soit suivant sa topologie (les taches correspondent à des
parties opératives indépendantes) soit fonctionnellement (les taches correspondent à
des fonctions du système).
Les commandes de forçage et figeage de grafcet, sont des moyens
supplémentaires qui permettent de préciser la hiérarchie des différents grafcets.
La hiérarchie des différents GRAFCET issue de cette structuration est celle qui vient
de la description du fonctionnement (succession séquentielle des taches définie par le
processus).
En fait il est souvent nécessaire de placer à un niveau hiérarchiquement supérieur
des GRAFCET de gestions
Les principaux grafcets que l’on peut trouver sont :
GRAFCET de surveillance: (de sécurité) ce GRAFCET décrit l’ensemble des
procédures de sécurité du système , c’est le GRAFCET hiérarchiquement le plus
important. L’arrêt d’urgence et les procédures de mise en route sont décrits
dans ce GRAFCET.
GRAFCET de conduite : (ou GRAFCET des Modes de Marches) ce GRAFCET décrit
l’ensemble des procédure de Marches (auto, Cycle/Cycle, Manuel,..) et des arrêts
normaux.
GRAFCET de maintenance :Ensembles des procédure de réglage de la partie
opérative.
GRAFCET de Production : ce GRAFCET est le niveau de description du
fonctionnement normal de l’automatisme. Ce GRAFCET est en général décomposé en
plusieurs taches représentant les différentes fonctions de l’automatisme.
MACRO-ETAPE
Une macro-étape (ME) est la représentation unique d'un ensemble
d'étapes et de transition nommé "Expansion d'étapes", la macro-étape
se substitue à une étape du GRAFCET.
-1 L'expansion de ME comporte une étape d'entrée et une étape de sortie repérées E
et S.
-2 Tout franchissement de la transition amont de la macro-étape active l'étape E
d'entrée de son Expansion.
-3 L’étape de sortie participe à la validation des transition aval de la
macro-étape.
-4 La transition suivant la macro-étape n’est validée que lorsque la dernière
étape de l’expansion de macro-étape est active.
Symbole
Lorsque l'étape 19 est active et que la réceptivité r1 est vraie, alors la ME est
activée, l'étape d'entrée de l'expansion est activée simultanément et le cycle
décrit dans l'expansion se déroule jusqu’à l'étape de sortie S20. Dès que
l'étape S20 est active, si la réceptivité qui suit la ME est vraie alors l'étape
suivante est activée.
Il est préférable de ne pas associer d’actions aux étapes d’entrées et de
sortie de la macro-étape |
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Principe.
Le concept de Macro-étape est à différencier de celui de
sous-programme, une ME est plutôt une extension du concept d'étape. Les macro-étapes
sont à utiliser pour faciliter la représentation de systèmes complexes dans un but de
structuration.
Le concept de macro-étape se prête aisément à l’analyse descendante du
système.
A chaque Macro-étape correspond une expansion et réciproquement, si plusieurs cycles
identiques sont à représenter, autant de macro et d'extension seront nécessaires.
TACHES,
Sous programme
Le concept de tache permet lui aussi de décrire les systèmes de
façon structurée, il correspond à la notion de sous programme.
Principe
| Lorsque une tache doit être réalisée plusieurs fois dans un cycle, la
programmation sous forme de tache permet de simplifier l'analyse et de simplifier la
programmation. La tache DOS(age) est réalisée 2 fois dans le cycle.
Le GRAFCET DOS décrit le cycle de cette tache. Le GRAFCET principal appelle ce cycle
autant de fois que nécessaire.
Le GRAFCET du cycle DOS est activée par l'appel de la tache, Lorsque celui-ci est
fini, il informe le GRAFCET principal qui reprend la main. L'information  évite que le cycle puisse recommencer |
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Représentation
usuelle
| En général les appels et compte rendu de fin de sous programme sont
réalisés à l’aide directement à l’aide des étapes. L'activation du sous
programme est réalisée par l'étape X22 ou X24
lorsque l'étape X39 est active la fin de tache est vraie.
l'information est réalisée par le
complément de l'appel.
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Forçage
Présentation
Le forçage n’est pas a proprement parlé une méthode de structuration des
grafcets, mais c’est un outil nécessaire à la hiérarchisation des grafcets. La
description du fonctionnement normal est facilité par les outils d’analyse
descendante, par contre les fonctionnement anormaux (sécurité, arrêt d’urgence)
qui nécessite une prise de décision et une action rapide nécessite un outil capable
d’inhiber le déroulement normal du grafcet, pour autoriser la réalisation de cycle
de sécurité.
Définition
Par forçage de situation on entend le passage imposé de la situation courante du
GRAFCET désigné à une situation déterminée différente de celle qu’aurait
atteint celui-ci s’il avait évolué normalement.
Le GRAFCET forcé évolue alors sans franchissement de transition.
L’ordre de forçage ne peut être émis que par un GRAFCET de niveau
hiérarchiquement supérieur vers un GRAFCET de niveau inférieur.
Ces ordres de forçages sont utiles principalement pour prendre en compte les
sécurités.
Forçage et règles du GRAFCET
Le forçage est un ordre interne au GRAFCET consécutif à
une évolution. Pour une situation comportant plusieurs ordres de forçages, les GRAFCET
forcés prendront immédiatement et directement la ou les situations imposées.
Toute apparition d’une situation de forçage est prioritaire par rapport à toute
autre activité du GRAFCET.
Les GRAFCET forcés sont maintenus dans le situation de forçage tant que l’ordre
de forçage est valide.
Un GRAFCET ne peut être forcé que par un GRAFCET hiérarchiquement supérieur.
A tout instant un GRAFCET ne peut être forcé que dans une situation et une seule à
partir d’un et un seul GRAFCET supérieur.
Représentation
De manière générale le forçage est représenté dans le GRAFCET par la séquence
suivante
F/nom du GRAFCET : ( Situation)
Ce Forçage est inscrit dans un cadre d’action.
La situation décrit comment doit se retrouver le (les grafcets) forcé (s) après le
forçage, on distingue plusieurs situation types :
Forçage dans une situation non vide
| Le forçage dans une situation non vide correspond à
l’activation d’une ou plusieurs étapes d’un GRAFCET dès que l’étape
de forçage du GRAFCET supérieur est activée. Il est possible de forcer plusieurs
étapes.
Le forçage est effectué en dehors des règles du GRAFCET.
Ce forçage est principalement utilisé dans des procédures d’initialisation mais
aussi pour activer un cycle particulier après un arrêt d’urgence.
Remarque : pour que la situation évolue, il faut que le forçage
cesse , sinon le grafcet forcé reste dans la situation de forçage. |
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Forçage dans une situation vide
| Le forçage dans une situation vide correspond à la
désactivation de toutes les étapes d’un GRAFCET dès que l’étape de forçage
du GRAFCET supérieur est activée. Le forçage dans une situation vide nécessite par
la suite le forçage dans une situation non vide pour pouvoir redémarrer.
Attention de ne pas forcer dans une situation vide tous les grafcets du système
(impossible de redémarrer). |
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Figeage
| Le figeage est un cas particulier du forçage dans lequel
l’évolution normale du GRAFCET est figée. Le GRAFCET figée voit sont évolution
stoppée dès l’apparition de l’ordre de figeage.
Le figeage est a utiliser avec précautions, en effet les ordres émis par les étapes
restent vrais indépendamment de l’évolution des réceptivités.
Il est souvent nécessaire de bloquer simultanément les sorties.
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Remarques
Les ordres de forçages et de figeages sont actifs sur la partie commande, et
uniquement sur la partie commande, Il est nécessaire de s’assurer que la partie
opérative réagit correctement à ces ordres, Ce n’est pas parce que l’on force
à zéro une étape que l’action qu’elle commandait cesse (un distributeur
bistable reste dans sa positon sans ordre contraire !) réciproquement une action
peut avoir lieu sans ordre explicite (distributeur monostable non alimenté !).
Applications : Cf. TD
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