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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
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
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 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
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.
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)
Le saut en avant permet de sauter une ou plusieurs étapes lorsque les actions à réaliser deviennent inutiles. |
Saut en arrière (reprise de
phase)
Le saut en arrière permet |
FORÇAGE ET FIGEAGE
Forçage
A l'étape 31 du Grafcet G3, |
Figeage
1. dans la situation courante
L'activation de l'étape 31 du Grafcet G3 |
2. dans une situation prédéterminée
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 |
TEMPORISATIONS
La transition 20 - 21 est franchie |
COMPTAGE
ancienne représentation: |
nouvelle représentation (affectation): |
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 |
Évènements (fronts)
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
L'action K devient effective à l'étape 20, |
Action mémorisée
ancienne représentation |
nouvelle représentation (affectation) |
L'action M1 est active aux étapes 22, 23 et 24. |
Action à l'activation ou à la
désactivation
L'affectation de A se produit à l'activation de l'étape 30 | |
L'affectation de B se produit à la désactivation de l'étape 37 |
Encapsulation
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. |