Office de la Formation Professionnelle et de la Promotion du Travail
DRIF CDC GENIE ELECTRIQUE
Le GRAFCET
Conception et ap...
Points de VuePoints de Vue
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Objectifs
Etapes de la conception
du système
Connaissances
technologiques
Etapes de l'étude du
fonctionnement
Grafcets Poi...
Point de vue Système ou Procédé
Le cahier des charges est connu (Matière d’œuvre,
valeur ajoutée,…)
La composition du syst...
Exemple
Entrées / Sorties du système
Pièce desserrée
Pièce serrée
Pièce perçée
Départ de cycle
Serrer la pièce
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Point de vue Partie Opérative
(P.O.)
Dialogue
Traitement
Préactionneurs Actionneurs
Effecteurs
Capteurs
Produit
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Exemple
Etau
Broche
Pièce
Entrées / Sorties de la P.O.
Étau desserré
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Broche montée
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Point de Vue P.C.
Les actionneurs, préactionneurs, capteurs et dialogue étant définiDialogue
Traitement
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Exemple
Choix des actionneurs
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Choix des préactionne...
Point de vue automate
Le choix de l’automate et de son raccordement avec les
préactionneurs, capteurs et dialogue étant ré...
Entrées / Sorties de
l’automate Ordres vers les
préactionneurs
Informations
venant des
capteurs 1D+
1D-
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KM1
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LES TYPES D’ACTIONS
Action Conditionnelle :
L’action conditionnelle est un ordre dont l’exécution à lieu à une étape
donnée et qui est en plus...
La notation utilisée pour désigner un signal de sortie d’un
temporisateur est : T/ i /q, où i est le numéro de l’étape com...
Il y a deux actions associées à l’étape 10. Le temporisateur de 5 secondes
démarre dés que l’étape 10 s’active. L’action A...
Action Impulsionnelle :
C’est le même principe que l’action temporisée, sauf que cette fois-ci,
l’action est active pendan...
Le temporisateur activera alors la réceptivité de la transition entre
les étapes 10 et 11, limitant la durée de l’étape 10...
L’action maintenue est une action qui se poursuit tant qu’au moins une
des étapes à laquelle elle est associée est active....
L’action mémorisée est une action qui est s’active à l’étape à laquelle
une demande de mise à 1 est faite et désactivée à ...
qiT // qiT //
Elle implique l’utilisation d’un temporisateur.
La notation utilisée pour désigner ce genre de réceptivité e...
Exemple avec GRAFCET à séquence unique
Exemple avec GRAFCET à séquences simultanées
Exemple avec GRAFCET à séquence unique
Exemple avec GRAFCET à séquences simultanées
EXEMPLE
Le GRAFCET linéaire à séquence uniqueLe GRAFCET linéaire à séquence unique
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Présentation du systèmePrésentation du système
Cahier des charges:
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GRAFCET selon le
Point de vue Système
GRAFCET selon le
Point de vue Système
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Le chariot se déplace
vers la gauche
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Le GRAFCET est un outil graphique de description du
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impérativement respecter des
règles dont les 3 principales
sont:
Règle 1 : La situation InitialeLa situation Initiale
Au moins une étape initiale.
Etapes initiales activéesEtapes initial...
Règle 2 : FranchissementFranchissement
d’une transitiond’une transition
Une transition est soitUne transition est soit va...
Règle 3 : Evolution des étapesEvolution des étapes
activesactives
LeLe franchissementfranchissement d’une transitiond’une...
Les structures de base du GRAFCET
La séquence unique
Le GRAFCET le plus simple, c’est la séquence unique qui donne un
GRAF...
Une seule séquence est donc choisie, ce qui explique le terme de
« séquences exclusives ».
Les valeurs logiques « X » et «...
Les étapes 3, 4, 5 et 6 sont exécutés si « Y » est activé. Si « X » est
activé, on saute ces quatre étapes en passant de l...
Reprise d’étape
La reprise d’étape permet de reprendre ou non une série d’étapes à
plusieurs reprises.
Les étapes 3, 4, 5 ...
Les séquences simultanées
Lorsque l’automatisme est en mesure de faire
certaines opérations simultanément (par
exemple, re...
Dans certaines applications, il est très
fortement recommandé de terminer chaque
séquence avec une étape d’attente. C’est
...
EXEMPLE : perçage
Point de vue Système:
Point de vue Partie Opérative:
Présentation grafcet
Présentation grafcet
Présentation grafcet
Présentation grafcet
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Présentation grafcet

  1. 1. Office de la Formation Professionnelle et de la Promotion du Travail DRIF CDC GENIE ELECTRIQUE Le GRAFCET Conception et applications dans les API Télémécanique ( niveau 1)
  2. 2. Points de VuePoints de Vue dans le GRAFCETdans le GRAFCET
  3. 3. Objectifs Etapes de la conception du système Connaissances technologiques Etapes de l'étude du fonctionnement Grafcets Point de vue
  4. 4. Point de vue Système ou Procédé Le cahier des charges est connu (Matière d’œuvre, valeur ajoutée,…) La composition du système est inconnu. Dialogue Traitement Préactionneurs Actionneurs Effecteurs Capteurs Produit ? Frontière  Opérations à effectuer pour obtenir la valeur ajoutée Opérateur  Informations à recueillir sur l’état du produit et des opérations DESCRIPTION
  5. 5. Exemple Entrées / Sorties du système Pièce desserrée Pièce serrée Pièce perçée Départ de cycle Serrer la pièce Desserrer la pièce Percer la pièce Informations Cahier des charges, Matière d’oeuvre, Valeur ajoutée Opérations sur le produit Grafcet point de vueGrafcet point de vue systèmesystème
  6. 6. Point de vue Partie Opérative (P.O.) Dialogue Traitement Préactionneurs Actionneurs Effecteurs Capteurs Produit ? Frontière L’architecture de la P.O et les effecteurs sont connus.  Actions à effectuer par les éffecteurs  Informations à recueillir sur l’état du produit et des effecteurs DESCRIPTION
  7. 7. Exemple Etau Broche Pièce Entrées / Sorties de la P.O. Étau desserré Étau serré Broche montée Brochedescendue Départ de cycle Serrer étau Desserrer étau Descendre broche Monter broche Tourner broche Arrêter broche ActionsInformations Choix des effecteurs Grafcet point de vueGrafcet point de vue Partie OpérativePartie Opérative
  8. 8. Point de Vue P.C. Les actionneurs, préactionneurs, capteurs et dialogue étant définiDialogue Traitement Préactionneurs Actionneurs Effecteurs Capteurs Produit Frontière ? ?  Ordres envoyés aux préactionneurs  Informations recueillies par les capteurs DESCRIPTION
  9. 9. Exemple Choix des actionneurs M 1 1C 2C Etau Broche Rotation L1 L1 L1 KM1 Q 3F1 F22D+ 2D 1D+ 1D-1D Choix des préactionneurs 1S0 1S1 2S0 2S1 S1 PUPITRE Choix des capteurs Entrées / Sorties de la P.C. Ordres vers les préactionneurs Informations venant des capteurs 1D+ 1D- 2D+ KM1 1s0 1s1 2s0 2s1 s1 Grafcet point de vueGrafcet point de vue Partie CommandePartie Commande
  10. 10. Point de vue automate Le choix de l’automate et de son raccordement avec les préactionneurs, capteurs et dialogue étant réalisé  Affectations des sorties  Affectations des entrées DESCRIPTION Sorties Entrées
  11. 11. Entrées / Sorties de l’automate Ordres vers les préactionneurs Informations venant des capteurs 1D+ 1D- 2D+ KM1 1s0 1s1 2s0 2s1 s1 Exemple O0,0 O0,2 O0,1 O0,3 I0,1 I0,2 I0,3 I0,4 I0,5 Le choix de l’automate et de son raccordement avec les préactionneurs, capteurs et dialogue étant réalisé
  12. 12. LES TYPES D’ACTIONS
  13. 13. Action Conditionnelle : L’action conditionnelle est un ordre dont l’exécution à lieu à une étape donnée et qui est en plus soumise à la réalisation d’une condition logique. La figure ci-dessous montre la représentation de l’action sur le GRAFCET et le chronogramme. La condition logique appliquée sur l’action est montrée sur la figure par un petit trait à coté duquel la condition logique est inscrite. Condition logique •Définition: -Action qui dure tant que l’étape est active et que la condition logique est vraie -A = P * X10 Dans le GRAFCET niveau 1, l’action serait écrite sous la forme « action si condition ». Par exemple: « Ejecter au rebut si pièce défectueuse ».
  14. 14. La notation utilisée pour désigner un signal de sortie d’un temporisateur est : T/ i /q, où i est le numéro de l’étape comportant l’action de temporisation et q est la durée écoulée depuis l’activation de l’étape i. Action Temporisée : Une action temporisée est une action conditionnelle dans laquelle le temps intervient comme condition logique. L’action temporisée est obtenue par l’utilisation d’une unité de temporisation (ou temporisateur). Un temporisateur est un système qui retarde la montée à 1 du signal de sortie d’une durée de temps t démarrée après la montée à 1 du signal d’entrée. Le retour à 0 du signal de sortie se produit au même moment que celui de l’entrée. Le chronogramme ci dessous montre le fonctionnement du temporisateur.
  15. 15. Il y a deux actions associées à l’étape 10. Le temporisateur de 5 secondes démarre dés que l’étape 10 s’active. L’action A étant conditionnelle à l’état de la sortie du temporisateur, elle ne se produit pas. Dés que le délai de 5 secondes est terminé, la sortie T/X10/5 sec monte au niveau logique 1, et l’action A est lancée. La fin (ou désactivation) de l’étape 10 marque la fin de l’action du temporisateur et de l’action A.
  16. 16. Action Impulsionnelle : C’est le même principe que l’action temporisée, sauf que cette fois-ci, l’action est active pendant la durée d’une impulsion générée par le temporisateur. La notation utilisée pour désigner un signal de sortie d’un temporisateur est : où i est le numéro de l’étape comportant l’action de temporisation et q est la durée écoulée depuis l’activation de l’étape i. qiT // Action de temporisation Condition de temporisation
  17. 17. Le temporisateur activera alors la réceptivité de la transition entre les étapes 10 et 11, limitant la durée de l’étape 10 à 5 secondes.
  18. 18. L’action maintenue est une action qui se poursuit tant qu’au moins une des étapes à laquelle elle est associée est active. L’action maintenue est donc associée à une suite d’étapes successives.
  19. 19. L’action mémorisée est une action qui est s’active à l’étape à laquelle une demande de mise à 1 est faite et désactivée à l’étape ou une demande de mise à 0 est faite.
  20. 20. qiT // qiT // Elle implique l’utilisation d’un temporisateur. La notation utilisée pour désigner ce genre de réceptivité est : ou où i est le numéro de l’étape comportant l’action de temporisation et q est la durée écoulée depuis l’activation de l’étape i.
  21. 21. Exemple avec GRAFCET à séquence unique
  22. 22. Exemple avec GRAFCET à séquences simultanées
  23. 23. Exemple avec GRAFCET à séquence unique
  24. 24. Exemple avec GRAFCET à séquences simultanées
  25. 25. EXEMPLE
  26. 26. Le GRAFCET linéaire à séquence uniqueLe GRAFCET linéaire à séquence unique 1 2 dcy . a 3 b 4 c D D G 5 G b a a bc
  27. 27. Présentation du systèmePrésentation du système Cahier des charges: Après l’ordre de départ cycle « dcy », le chariot part jusqu’à b, revient en c, repart en b puis rentre en a dcy a bc G D Un chariot mobile peut se déplacer vers la droite ou vers la gauche. Les guides sur lesquels il circule sont équipés de capteurs de position. Un automatisme commande ses déplacements suivant le cahier des charges suivant:
  28. 28. GRAFCET selon le Point de vue Système GRAFCET selon le Point de vue Système dcy Cahier des charges: Après l’ordre de départ cycle « dcy », le chariot part jusqu’à b, revient en c, repart en b puis rentre en a Positions du chariot: • a : chariot à gauche • b : chariot à droite • c : position intermédiaire Mouvements du chariot: • D : aller à droite • G : aller à gauche a bc 1 2 dcy . a 3 b 4 c D D G 5 G b a G D
  29. 29. a b dcy 1 2 dcy . a 3 b 4 c c D D G 5 G b a Initialisation du Grafcet : G D
  30. 30. a b dcy 1 2 dcy . a 3 b 4 c c D D G 5 G b a Initialisation du Grafcet : Activation de(s) (l’)étape(s) initiale(s) G D
  31. 31. a b dcy 1 2 dcy . a 3 b 4 c c D D G 5 G b a Initialisation du Grafcet : Activation de(s) (l’)étape(s) initiale(s) La transition 1->2 est validée G D
  32. 32. a b 1 2 dcy . a 3 b 4 c c D D G 5 G b a G D Départ cycle dcy
  33. 33. a b dcy 1 2 dcy . a 3 b 4 c c D D G 5 G b a La réceptivité « dcy et a » est vraie ET la transition est validée La transition 1->2 est franchissable G D Ordre de marche dcy = 1 Départ cycle
  34. 34. a b dcy 1 2 dcy . a 3 b 4 c c D D G 5 G b a Franchissement de la transition • Désactivation de l’étape 1 • Activation de l’étape 2 Ordre de l ’action associée à l’étape 2 G D
  35. 35. a b dcy 1 2 dcy . a 3 b 4 c c D D G 5 G b a Action = Déplacement du chariot à droite G D Étape 2 active
  36. 36. a b dcy 1 2 dcy . a 3 b 4 c c D D G 5 G b a Remarque : L’opérateur peut décider à partir d’ici d’arrêter la commande départ cycle « dcy » pour que l’automatisme ne fasse qu’UN seul cycle G D dcy
  37. 37. a b 1 2 dcy . a 3 b 4 c c D D G 5 G b a • Le chariot arrive devant le capteur c Aucun effet dans le déroulement du Grafcet à ce moment précis G D dcy
  38. 38. a b 1 2 dcy . a 3 b 4 c c D D G 5 G b a • Le chariot continue sa course jusqu’au capteur b G D dcy
  39. 39. a b 1 2 dcy . a 3 b 4 c c D D G 5 G b a G D dcy Réceptivité « b » est VRAI & la transition 2 -> 3 est validée La transition 2 -> 3 est franchissable
  40. 40. a b 1 2 dcy . a 3 b 4 c c D D G 5 G b a • Désactivation de l’étape 2 • Activation de l’étape 3 G D Franchissement de la transition dcy
  41. 41. a b dcy 1 2 dcy . a 3 b 4 c c D D G 5 G b a Étape 3 active G D Le chariot se déplace vers la gauche
  42. 42. a b 1 2 dcy . a 3 b 4 c c D D G 5 G b a G D dcy Désactivation de l ’étape 3 Activation de l ’étape 4 Franchissement de la transition La réceptivité « c » est VRAIE ET la transition 3->4 est validée
  43. 43. a b 1 2 dcy . a 3 b 4 c c D D G 5 G b a Étape 4 active G D Déplacement vers la droite du chariot dcy
  44. 44. a b 1 2 dcy . a 3 b 4 c c D D G 5 G b a Réceptivité « b » est VRAI & la transition 4 -> 5 est validée G D dcy • Désactivation de l’étape 4 • Activation de l’étape 5 La transition est franchissable
  45. 45. a b 1 2 dcy . a 3 b 4 c c D D G 5 G b a Étape 5 active G D Le chariot se déplace vers la gauche dcy
  46. 46. a b 1 2 dcy . a 3 b 4 c c D D G 5 G b a Étape 5 active G D dcy Aucun effet dans le déroulement du Grafcet à ce moment précis Le chariot se déplace à gauche et passe devant le capteur c
  47. 47. a b dcy 1 2 dcy . a 3 b 4 c c D D G 5 G b a Étape 5 active G D Le chariot se déplace vers la gauche
  48. 48. a b dcy 1 2 dcy . a 3 b 4 c c D D G 5 G b a G D Désactivation de l’étape 5 Activation de l’étape 1 La transition est franchissable Réceptivité « a » VRAIE ET la transition 5 -> 1 est validée
  49. 49. a b dcy 1 2 dcy . a 3 b 4 c c D D G 5 G b a Étape 1 active = Etat initial G D Pour lancer un nouveau cycle, il faut que l ’opérateur appuie sur « dcy »
  50. 50. Le GRAFCET est un outil graphique de description du fonctionnement des systèmes automatisés. Synthèse:Synthèse: – Etapes auxquelles sont associées des Actions – Transitions auxquelles sont associées des Réceptivités – Liaisons orientées bb A B2 Il se compose principalement de:
  51. 51. L’évolution d’un GRAFCET doit impérativement respecter des règles dont les 3 principales sont:
  52. 52. Règle 1 : La situation InitialeLa situation Initiale Au moins une étape initiale. Etapes initiales activéesEtapes initiales activées au début du fonctionnement. L’évolution du système débutedébute toujours à partir de ces étapes initiales.
  53. 53. Règle 2 : FranchissementFranchissement d’une transitiond’une transition Une transition est soitUne transition est soit validéevalidée, soit, soit nonnon validée.validée. Elle est validée lorsque toutes lesElle est validée lorsque toutes les étapes immédiatement précédentes sontétapes immédiatement précédentes sont actives.actives. Elle ne peut être franchie que lorsqu’elleElle ne peut être franchie que lorsqu’elle est validée,est validée, etet que la réceptivitéque la réceptivité associée à la transition estassociée à la transition est vraievraie (égale à(égale à 1).1).
  54. 54. Règle 3 : Evolution des étapesEvolution des étapes activesactives LeLe franchissementfranchissement d’une transitiond’une transition provoque simultanément :provoque simultanément : - la- la désactivationdésactivation de toutes les étapesde toutes les étapes immédiatement précédentes reliées àimmédiatement précédentes reliées à cette transition,cette transition, -- etet l’activationl’activation de toutes les étapesde toutes les étapes immédiatement suivantes reliées à cetteimmédiatement suivantes reliées à cette transitiontransition.
  55. 55. Les structures de base du GRAFCET La séquence unique Le GRAFCET le plus simple, c’est la séquence unique qui donne un GRAFCET très linaire. S1.a 0 1 2 b a KM1 KM2
  56. 56. Une seule séquence est donc choisie, ce qui explique le terme de « séquences exclusives ». Les valeurs logiques « X » et « Y » doivent être mutuellement exclusives.
  57. 57. Les étapes 3, 4, 5 et 6 sont exécutés si « Y » est activé. Si « X » est activé, on saute ces quatre étapes en passant de l’étape 2 à l’étape 7. Il faut que les variables logiques « X » et « Y » soient mutuellement exclusives.
  58. 58. Reprise d’étape La reprise d’étape permet de reprendre ou non une série d’étapes à plusieurs reprises. Les étapes 3, 4, 5 et 6 ne seront faites qu’une seule fois si la variable « Y » est active lors de l’étape 6. Si la variable « X » est active à l’étape 6, l’automatisme reprendra les étapes 3, 4, 5 et 6. Il faut que les variables logiques « X » et « Y » soient mutuellement exclusives.
  59. 59. Les séquences simultanées Lorsque l’automatisme est en mesure de faire certaines opérations simultanément (par exemple, remplir une bouteille et en boucher une autre), il est possible d’utiliser le parallélisme structural pour faire des séquences simultanées. Dans l’exemple montré ci-contre à gauche, lorsque l’étape 2 est active et que la réceptivité « z » est vraie, les deux séquences démarrent en même temps. Donc les étapes 3 et 7 s’activent en même temps. Ensuite, chaque séquence évolue de façon indépendante à sont propre rythme. Pour passer à l’étape qui suit les séquences simultanées, il faut que les dernières étapes de toutes les séquences soient actives et que la réceptivité commune soit vraie. Donc on passera à l’étape 10, si les étapes 6 et 9 sont actives et que la réceptivité v20 v30 est vraie.
  60. 60. Dans certaines applications, il est très fortement recommandé de terminer chaque séquence avec une étape d’attente. C’est particulièrement vrai avec les actionneurs électriques. Supposez qu’à l’étape 6, l’action V2- représente le déplacement d’un pont roulant. Si le pont roulant arrive vis-à-vis le capteur v20, mais que l’autre séquence n’est pas à l’étape 10, alors on ne passe pas à l’étape 12 et l’étape 6 reste active. Donc le pont roulant poursuit son mouvement et s’il devait s’arrêter lorsque v20 devient vrai, c’est raté. Si en plus v20 était un capteur indiquant que l’on arrive à la fin du rail, le problème est grave (quoique l’on doive toujours prévoir un interrupteur de surcourse). L’ajout d’une étape d’attente évite ce problème, puisque lors de l’étape d’attente il ne se produit pas d’action. Ainsi, dans la section de GRAFCET, lorsque l’étape 6 est active, dès que v20 devient vrai on passe à l’étape 7 et l’action V2- n’a plus lieu. Ainsi, si on reprend l’exemple du pont roulant, celui-ci s’arrêtera maintenant au bon endroit.
  61. 61. EXEMPLE : perçage Point de vue Système:
  62. 62. Point de vue Partie Opérative:

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