lundi 11 juillet 2011

Le Grafcet

Description générale
 La création d'une machine automatisée nécessite un dialogue entre le client qui définit le cahier des charges (qui contient les besoins et les conditions de fonctionnement de la machine) et le constructeur qui propose des solutions. Ce dialogue n'est pas toujours facile : le client ne possède peut-être pas la technique lui permettant de définir correctement son problème. D'autre part, le langage courant ne permet pas de lever toutes les ambiguïtés dues au fonctionnement de la machine (surtout si des actions doivent se dérouler simultanément). C'est pourquoi l'ADEPA (Agence pour le Développement de la Productique Appliquée à l'industrie) a créé le GRAFCET.
définition
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 DÉFINITION 
    Le GRAFCET (GRAphe Fonctionnel de Commande des étapes et Transitions) est l'outil de représentation graphique d'un cahier des charges. Il a été proposé par l'ADEPA (en 1977 et normalisé en 1982 par la NF C03-190).
    Le GRAFCET est une représentation alternée d'étapes et de transitions. Une seule transition doit séparer deux étapes.
 
    Une étape correspond à une situation dans laquelle les variables de sorties conservent leur état. Les actions associées aux étapes sont inscrites dans les étiquettes.
    Une transition indique la possibilité d'évolution entre deux étapes successives. A chaque transition est associée une condition logique appelée réceptivité.


 RÈGLES DE SYNTAXE 
 Règle N°1 : situation initiale
0
Cette représentation indique que l'étape est initialement activée (à la mise sous tension de la partie commande).
La situation initiale, choisie par le concepteur, est la situation à l'instant initial.
 Règle N°2 : franchissement d'une transition 
Une transition est franchie lorsque l'étape associée est active et la réceptivité associée à cette transition est vraie.
règle 3
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 Règle N°3 : évolution des étapes actives
Le franchissement d'une transition provoque simultanément :
- la désactivation de toutes les étapes immédiatement précédentes reliées à cette transition,
- l'activation de toutes les étapes immédiatement suivantes reliées à cette transition.
 Règle N°4 : transitions simultanées
Plusieurs transitions simultanément franchissables sont simultanément franchies.
 Règle N°5 : activation et désactivation simultanées
Une étape à la fois activée et désactivée reste active.

 STRUCTURES DE BASE 
et
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 Divergence et convergence en ET (séquences simultanées) 

Divergence en ET : lorsque la transition A est franchie, les étapes 21 et 24 sont actives.
Convergence en ET : la transition B sera validée lorsque les étapes 23 et 26 seront actives. Si la réceptivité associée à cette transition est vraie, alors celle-ci est franchie.
REMARQUES :
Après une divergence en ET, on trouve une convergence en ET.
Le nombre de branches parallèles peut-être supérieur à 2.
La réceptivité associée à la convergence peut-être de la forme = 1. Dans ce cas la transition est franchie dès qu'elle est active.
ou
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 Divergence et convergence en OU (aiguillage) 


Divergence en OU : l'évolution du système vers une branche dépend des réceptivités A et B associées aux transitions.
Convergence en OU : après l' évolution dans une branche, il y a convergence vers une étape commune.
REMARQUES :
A et B ne peuvent être vrais simultanément (conflit).
Après une divergence en OU, on trouve une convergence en OU.
Le nombre de branches peut-être supérieur à 2.
La convergence de toutes les branches ne se fait pas obligatoirement au même endroit.

 Saut en avant (saut de phase) 
saut
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Le saut en avant permet
de sauter une ou plusieurs étapes
lorsque les actions à réaliser deviennent inutiles.

 Saut en arrière (reprise de phase) 
reprise
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Le saut en arrière permet
de reprendre une séquence
lorsque les actions à réaliser sont répétitives.

 FORÇAGE ET FIGEAGE 
 Forçage 
forçage
A l'étape 31 du Grafcet G3,
il y a forçage du Grafcet G2 à l'étape 20.
 Figeage 
 1. dans la situation courante 
figeage L'activation de l'étape 31 du Grafcet G3
fige le Grafcet G2
dans sa situation courante.
 2. dans une situation prédéterminée 
figeage
A la différence du cas précédent,
le Grafcet G2 se figera à l'étape 21,
lorsqu'elle sera active.


 MACRO - REPRÉSENTATIONS 
Sous-programme (tâche)
Macro-étape
sous-programme
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macro
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 TEMPORISATIONS 
tempo
La transition 20 - 21 est franchie
lorsque la temporisation,
démarrée à l'étape 20 est écoulée,
soit au bout de 5s.

 COMPTAGE 
ancienne représentation:
nouvelle représentation (affectation):
comptage
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comptage
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La transition 20 - 21 est franchie lorsque le contenu du compteur C1 est égal à 4.
Le compteur est incrémenté sur front montant du signal b.
Il est mis à zéro à l'étape 21.
 CAS PARTICULIERS 

 Réceptivité toujours vraie 

ancienne représentation
nouvelle représentation
1
1


 Évènements (fronts) 
front
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La transition 20 - 21 est franchie
lors d'un front montant sur h (cas n°1),
ou lors d'un front descendant sur h (cas n°2).
 Action conditionnelle 
action
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L'action K devient effective à l'étape 20,
lorsque la condition m est vraie.
K = X20 . m + X21

 Action mémorisée 
ancienne représentation
mise à 1 de l'action par la lettre S (set)
mise à 0 de l'action par la lettre R (reset)
nouvelle représentation (affectation)
mémoire
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mémoire
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L'action M1 est active aux étapes 22, 23 et 24.

 Action à l'activation ou à la désactivation 
A
L'affectation de A se produit
à l'activation de l'étape 30
B
L'affectation de B se produit
à la désactivation de l'étape 37

 Encapsulation 
encapsulation
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Une étape encapsulante contient
d'autres étapes dites encapsulées.
Lorsque l'étape encapsulante est active,
son encapsulation peut évoluer librement.
La désactivation d'une étape encapsulante
provoque la désactivation
des étapes appartenant à son encapsulation.

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