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Api gemma

API GEMMA

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Sciences et Techniques Industrielles Ressource page 1 sur 6
Automatique et Informatique Industrielle
Génie Mécanique
CONTENU
CONCEPTS DE BASE Ressource page 2 sur 6
DÉFINITIONS DES ÉTATS Ressource page 3 sur 6
MÉTHODE D’ UTILISATION Ressource page 4 sur 6
GRILLE G.E.M.M.A. Ressource page 6 sur 6
Dossier ressource sur le GEMMA
TGM
Ressource page 2 sur 6
Le sigle G.E.M.M.A. signifie Guide d’Étude des Modes de Marches et d’Arrêts. Il constitue une
méthode d’approche des modes de marches et d’arrêts des systèmes, fondées sur quelques
concepts de base matérialisés par un guide graphique.
Le G.E.M.M.A. a été élaboré par l’A.D.E.P.A. ( Agence nationale pour le Développement de la
Production Automatisée ).
1 – CONCEPTS DE BASE
La démarche proposée comporte deux temps :
- le recensement des différents modes envisagés, et la mise en évidence des enchaînements
qui les relient ;
- la détermination des conditions de passage d’un mode à l’autre.
A – SYSTÈME EN ORDRE DE MARCHE
Le guide graphique G.E.M.M.A., est constitué de
deux zones :
- une zone correspondant à l’état « hors énergie »
de la partie commande ( PC ) : elle ne figure que
par principe ;
- une zone permettant de décrire ce qui se passe
lorsque la PC fonctionne normalement « sous
énergie » : c’est la zone qui couvre la quasi-
totalité du guide graphique.
On peut franchir la frontière dans l’autre sens par coupure d’énergie sur PC.
B – MARCHE EN PRODUCTION
On dira que le système est « en production » si
la valeur ajoutée pour laquelle le système a été
conçu est obtenue. On dira que le système est
« hors production » dans le cas contraire.
La zone de production se situe dans la zone
PC sous énergie.
C – FAMILLES DE MODES DE MARCHES ET D’ARRÊTS
On peut classer en trois grandes familles ( voir G.E.M.M.A. page 5 sur 5 ) les modes de marches et
d’arrêts d’un système automatisé.
Famille F ( PROCÉDURES DE FONCTIONNEMENT ) :
On regroupe tous les états du système automatisé qui sont indispensables à l'obtention de la valeur
ajoutée.
Famille A ( PROCÉDURES D'ARRÊT ) :
On regroupe tous les états du système automatisé qui traduisent un arrêt pour des raisons
extérieures au système.
Dossier ressource sur le GEMMA
PC HORS ÉNERGIE PC SOUS ÉNERGIE
mise en énergie de PC
mise hors énergie de PC
PRODUCTION
Ressource page 3 sur 6
Cela correspond à des arrêts normaux.
Famille D ( PROCÉDURES DE DÉFAILLANCE ) :
On regroupe tous les états du système automatisé qui traduisent un arrêt du système pour des
raisons intérieures au système, autrement dit à cause de défaillances de la PO.
2 – DÉFINITIONS DES ÉTATS
A – ÉTATS DE MARCHE : FAMILLE F
F1 : <PRODUCTION NORMALE>
La machine produit normalement, c'est l'état pour lequel elle a été conçue. C'est à ce titre que le
rectangle état a un cadre renforcé. On peut souvent faire correspondre à cet état un GRAFCET de
production normale.
F2 : <MARCHE DE PRÉPARATION>
Cet état est utilisé pour les machines nécessitant une préparation préalable à la production normale :
préchauffage de l'outillage, remplissage de la machine, mises en routes diverses…( exemple :
préchauffage du four ).
F3 : <MARCHE DE CLÔTURE>
C'est l'état nécessaire pour certaines machines devant être vidées ou nettoyées en fin de journée ou
en fin de série.
F4 : <MARCHE DE VÉRIFICATION DANS LE DÉSORDRE>
Cet état permet de vérifier certaines fonctions ou certains mouvements sur la machine, sans
respecter l'ordre du cycle.
F5 : <MARCHE DE VÉRIFICATION DANS L'ORDRE>
Dans cet état, le cycle de fonctionnement peut être exploré au rythme voulu par la personne
effectuant la vérification, la machine pouvant produire ou ne pas produire.
F6 : <MARCHE DE TEST>
Les machines de contrôle, de tri, comportent des capteurs qui doivent être réglés ou étalonner
périodiquement : cet état permet de régler ou d'étalonner.
B - ÉTATS ARRÊTS : FAMILLE A
A1 : <ARRÊT DANS ÉTAT INITIAL>
C'est l'état repos de la machine. Il correspond en général à la situation initiale du GRAFCET : c'est
pourquoi, comme une étape initiale, ce rectangle état est entouré d'un double cadre. Pour une étude
plus facile de l'automatisme, il recommandé de représenté la machine dans cet état initial.
A2 : <ARRÊT DEMANDÉ EN FIN DE CYCLE>
Lorsque l'arrêt est demandé, la machine continue de produire jusqu'à la fin du cycle : A2 est un état
transitoire vers A1.
A3 : <ARRÊT DEMANDÉ DANS ÉTAT DETERMINÉ>
Dossier ressource sur le GEMMA
Ressource page 4 sur 6
La machine continue de produire jusqu'à un arrêt en une position autre que la fin du cycle : c'est un
état transitoire vers A4.
A4 : <ARRÊT OBTENU>
La machine est alors arrêtée en une autre position que la fin de cycle.
A5 : <PRÉPARATION POUR REMISE EN ROUTE APRÈS DÉFAILLANCE>
C'est dans cet état que l'on procède à toutes les opérations ( dégagement, nettoyages…)
nécessaires à une remise en route après défaillance.
A6 : <MISE PO DANS ÉTAT INITIAL>
La machine étant en A6, on remet manuellement ou automatiquement la PO en position pour un
redémarrage dans un état initial.
A7 : <MISE PO DANS ÉTAT DÉTERMINÉ>
La machine étant en A7, on remet la PO en position pour un redémarrage dans une position autre
que l'état initial.
C – ÉTATS DE DÉFAILLANCE : FAMILLE D
D1 : <ARRÊT D'URGENCE>
C'est l'état pris lors d'un arrêt d'urgence : on y prévoit non seulement les arrêts, mais aussi les cycles
de dégagements, les procédures et précautions nécessaires pour éviter ou limiter les conséquences
dues à la défaillance.
D2 : <DIAGNOSTIC ET/OU TRAITEMENT DE DÉFAILLANCE>
C'est dans cet état que la machine peut être examinée après défaillance et qu'il peut être apporté un
traitement permettant le redémarrage.
D3 : <PRODUCTION TOUT DE MÊME>
Il est parfois nécessaire de continuer la production même après défaillance de la machine : on aura
alors une production dégradée, ou une production forcée, ou une production aidée par des
opérateurs non prévues en <PRODUCTION NORMALE>.
3 – MÉTHODE D’UTILISATION DU G.E.M.M.A.
Avec le GEMMA l’étude des modes de marches et d’arrêts est prévue dès la conception et intégrée
dans la réalisation. Après établissement du GRAFCET opérationnel de base, on met en œuvre le
guide graphique GEMMA pour la sélection des modes de marches et d’arrêts.
A – SÉLECTION DES MODES DE MARCHES ET D’ARRÊTS
Envisager tous les « rectangles-états »
Avec ses « rectangles-états », le guide graphique constitue une « check list » ( liste de vérification )
des différents types de modes de marches et d’arrêts nécessaires en automatisation industrielle
courante.
Si le mode proposé est retenu, il sera précisé en langage littéral de fonctionnement de la machine,
dans le « rectangle-état » ; au besoin, plusieurs variantes de ce mode peuvent être distinguées ;
Dossier ressource sur le GEMMA
arrêtremise en route
A1 <Arrêt dans état initial>
Station en situation initiale
A6 <Mise P.O. dans état initial>
Initialiser P.O.
D1 <Marche ou arrêt en vue d’assurer la sécurité>
Coupure énergie P.O.
Interdire le mouvement de la perceuse
A5 <Préparation pour un remise en
route après défaillance>
P.O. en énergie
A2 <Arrêt
demandé en fin
de cycle>
Terminer
le cycle
Ressource page 5 sur 6
Si le mode proposé n’est pas nécessaire pour la machine, une croix est portée dans le « rectangle-
état », pour bien signifier qu’il n’est pas retenu.
La machine continue de produire jusqu'à un arrêt en une position autre que la fin du cycle : c'est un
état transitoire vers A4.
Rechercher les évolutions d’un état à l’autre
Deux états essentiels, définis dés le début de l’étude, se retrouvent sur toutes les machines :
- l’état A1, dit <état initial>, ou « état repos » de la machine,
- l’état F2, mode de <production normale>, pour lequel la machine a été conçue.
En partant de chacun des deux états essentiels, A1 et F1, on recherche les évolutions vers les autres
états :
- on commence par démarrer la machine, c’est-à-dire par passer de A1 à F1, en se posant la
question suivante : une <marche de préparation> F2 est-elle nécessaire ?
- on arrête alors la machine, au choix :
en fin de cycle circuit F1 A2 A1
dans une autre position circuit F1 A3 A4
- on examine ensuite les cas de défaillance,
avec <Arrêt d’urgence> D1
avec <Production tout de même> D3 F1 , etc.
B – CONDITIONS D’ÉVOLUTION
On peut passer d’un état à l’autre de deux manières.
Avec condition d’évolution
La condition d’évolution est portée sur la liaison orientée entre états ; la condition peut être liée à
« CI »
« Fin de cycle »
l’action sur un bouton du
pupitre de commande, ou à
l’action d’un capteur situé sur
la machine.
Sans condition explicite
Dans certaines évolutions
entre états, l’écriture d’une
condition n’apporterait
aucune information utile :
c’est le cas lorsque celle-ci
est évidente, (par exemple
pour le passage de A5 à A6).
Passage sans
condition explicite
Mise en énergie P.O.
Condition d’évolution
arrêt mise en ou hors service
fonctionnement normal
fonctionnement normal
essais et vérificationsP.C. hors
énergie
remise en route
A1 <Arrêt dans état initial>PZ A6 <Mise P.O. dans état initial> F4 <Marches de vérification
dans le désordre>
D1 <Marche ou arrêt en vue d’assurer la sécurité>
D2 <Diagnostic et/ou
traitement de défaillance>
D3 <Production tout de même>
F1 <Production Normale>
A5 <Préparation pour un remise en
route après défaillance>
A7 <Mise P.O. dans état
déterminé>
A4 <Arrêt obtenu>
A3 <Arrêt
demandé dans
état déterminé>
A2 <Arrêt
demandé en fin
de cycle>
mise en
énergie
P.C.
mise
hors
énergie
P.C.
F
mise en
énergie
P.C.
mise
hors
énergie
P.C.
GEMMA Guide d’Étude des Modes de Marches et d’Arrêts
PROCÉDURES d’ARRÊT et de REMISE en ROUTE PROCÉDURES de FONCTIONNEMENT
PROCÉDURES en DÉFAILLANCE de la Partie Opérative (P.O.) PROCÉDURES de FONCTIONNEMENT
P.C. hors
énergie
F6 <Marches de test>
F5 <Marches de vérification
dans l’ordre>
PRODUCTION
PRODUCTION PRODUCTION
F2 <Marche
de
préparation>
F3 <Marche
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D F
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  • 1. Sciences et Techniques Industrielles Ressource page 1 sur 6 Automatique et Informatique Industrielle Génie Mécanique CONTENU CONCEPTS DE BASE Ressource page 2 sur 6 DÉFINITIONS DES ÉTATS Ressource page 3 sur 6 MÉTHODE D’ UTILISATION Ressource page 4 sur 6 GRILLE G.E.M.M.A. Ressource page 6 sur 6 Dossier ressource sur le GEMMA TGM
  • 2. Ressource page 2 sur 6 Le sigle G.E.M.M.A. signifie Guide d’Étude des Modes de Marches et d’Arrêts. Il constitue une méthode d’approche des modes de marches et d’arrêts des systèmes, fondées sur quelques concepts de base matérialisés par un guide graphique. Le G.E.M.M.A. a été élaboré par l’A.D.E.P.A. ( Agence nationale pour le Développement de la Production Automatisée ). 1 – CONCEPTS DE BASE La démarche proposée comporte deux temps : - le recensement des différents modes envisagés, et la mise en évidence des enchaînements qui les relient ; - la détermination des conditions de passage d’un mode à l’autre. A – SYSTÈME EN ORDRE DE MARCHE Le guide graphique G.E.M.M.A., est constitué de deux zones : - une zone correspondant à l’état « hors énergie » de la partie commande ( PC ) : elle ne figure que par principe ; - une zone permettant de décrire ce qui se passe lorsque la PC fonctionne normalement « sous énergie » : c’est la zone qui couvre la quasi- totalité du guide graphique. On peut franchir la frontière dans l’autre sens par coupure d’énergie sur PC. B – MARCHE EN PRODUCTION On dira que le système est « en production » si la valeur ajoutée pour laquelle le système a été conçu est obtenue. On dira que le système est « hors production » dans le cas contraire. La zone de production se situe dans la zone PC sous énergie. C – FAMILLES DE MODES DE MARCHES ET D’ARRÊTS On peut classer en trois grandes familles ( voir G.E.M.M.A. page 5 sur 5 ) les modes de marches et d’arrêts d’un système automatisé. Famille F ( PROCÉDURES DE FONCTIONNEMENT ) : On regroupe tous les états du système automatisé qui sont indispensables à l'obtention de la valeur ajoutée. Famille A ( PROCÉDURES D'ARRÊT ) : On regroupe tous les états du système automatisé qui traduisent un arrêt pour des raisons extérieures au système. Dossier ressource sur le GEMMA PC HORS ÉNERGIE PC SOUS ÉNERGIE mise en énergie de PC mise hors énergie de PC PRODUCTION
  • 3. Ressource page 3 sur 6 Cela correspond à des arrêts normaux. Famille D ( PROCÉDURES DE DÉFAILLANCE ) : On regroupe tous les états du système automatisé qui traduisent un arrêt du système pour des raisons intérieures au système, autrement dit à cause de défaillances de la PO. 2 – DÉFINITIONS DES ÉTATS A – ÉTATS DE MARCHE : FAMILLE F F1 : <PRODUCTION NORMALE> La machine produit normalement, c'est l'état pour lequel elle a été conçue. C'est à ce titre que le rectangle état a un cadre renforcé. On peut souvent faire correspondre à cet état un GRAFCET de production normale. F2 : <MARCHE DE PRÉPARATION> Cet état est utilisé pour les machines nécessitant une préparation préalable à la production normale : préchauffage de l'outillage, remplissage de la machine, mises en routes diverses…( exemple : préchauffage du four ). F3 : <MARCHE DE CLÔTURE> C'est l'état nécessaire pour certaines machines devant être vidées ou nettoyées en fin de journée ou en fin de série. F4 : <MARCHE DE VÉRIFICATION DANS LE DÉSORDRE> Cet état permet de vérifier certaines fonctions ou certains mouvements sur la machine, sans respecter l'ordre du cycle. F5 : <MARCHE DE VÉRIFICATION DANS L'ORDRE> Dans cet état, le cycle de fonctionnement peut être exploré au rythme voulu par la personne effectuant la vérification, la machine pouvant produire ou ne pas produire. F6 : <MARCHE DE TEST> Les machines de contrôle, de tri, comportent des capteurs qui doivent être réglés ou étalonner périodiquement : cet état permet de régler ou d'étalonner. B - ÉTATS ARRÊTS : FAMILLE A A1 : <ARRÊT DANS ÉTAT INITIAL> C'est l'état repos de la machine. Il correspond en général à la situation initiale du GRAFCET : c'est pourquoi, comme une étape initiale, ce rectangle état est entouré d'un double cadre. Pour une étude plus facile de l'automatisme, il recommandé de représenté la machine dans cet état initial. A2 : <ARRÊT DEMANDÉ EN FIN DE CYCLE> Lorsque l'arrêt est demandé, la machine continue de produire jusqu'à la fin du cycle : A2 est un état transitoire vers A1. A3 : <ARRÊT DEMANDÉ DANS ÉTAT DETERMINÉ> Dossier ressource sur le GEMMA
  • 4. Ressource page 4 sur 6 La machine continue de produire jusqu'à un arrêt en une position autre que la fin du cycle : c'est un état transitoire vers A4. A4 : <ARRÊT OBTENU> La machine est alors arrêtée en une autre position que la fin de cycle. A5 : <PRÉPARATION POUR REMISE EN ROUTE APRÈS DÉFAILLANCE> C'est dans cet état que l'on procède à toutes les opérations ( dégagement, nettoyages…) nécessaires à une remise en route après défaillance. A6 : <MISE PO DANS ÉTAT INITIAL> La machine étant en A6, on remet manuellement ou automatiquement la PO en position pour un redémarrage dans un état initial. A7 : <MISE PO DANS ÉTAT DÉTERMINÉ> La machine étant en A7, on remet la PO en position pour un redémarrage dans une position autre que l'état initial. C – ÉTATS DE DÉFAILLANCE : FAMILLE D D1 : <ARRÊT D'URGENCE> C'est l'état pris lors d'un arrêt d'urgence : on y prévoit non seulement les arrêts, mais aussi les cycles de dégagements, les procédures et précautions nécessaires pour éviter ou limiter les conséquences dues à la défaillance. D2 : <DIAGNOSTIC ET/OU TRAITEMENT DE DÉFAILLANCE> C'est dans cet état que la machine peut être examinée après défaillance et qu'il peut être apporté un traitement permettant le redémarrage. D3 : <PRODUCTION TOUT DE MÊME> Il est parfois nécessaire de continuer la production même après défaillance de la machine : on aura alors une production dégradée, ou une production forcée, ou une production aidée par des opérateurs non prévues en <PRODUCTION NORMALE>. 3 – MÉTHODE D’UTILISATION DU G.E.M.M.A. Avec le GEMMA l’étude des modes de marches et d’arrêts est prévue dès la conception et intégrée dans la réalisation. Après établissement du GRAFCET opérationnel de base, on met en œuvre le guide graphique GEMMA pour la sélection des modes de marches et d’arrêts. A – SÉLECTION DES MODES DE MARCHES ET D’ARRÊTS Envisager tous les « rectangles-états » Avec ses « rectangles-états », le guide graphique constitue une « check list » ( liste de vérification ) des différents types de modes de marches et d’arrêts nécessaires en automatisation industrielle courante. Si le mode proposé est retenu, il sera précisé en langage littéral de fonctionnement de la machine, dans le « rectangle-état » ; au besoin, plusieurs variantes de ce mode peuvent être distinguées ; Dossier ressource sur le GEMMA
  • 5. arrêtremise en route A1 <Arrêt dans état initial> Station en situation initiale A6 <Mise P.O. dans état initial> Initialiser P.O. D1 <Marche ou arrêt en vue d’assurer la sécurité> Coupure énergie P.O. Interdire le mouvement de la perceuse A5 <Préparation pour un remise en route après défaillance> P.O. en énergie A2 <Arrêt demandé en fin de cycle> Terminer le cycle Ressource page 5 sur 6 Si le mode proposé n’est pas nécessaire pour la machine, une croix est portée dans le « rectangle- état », pour bien signifier qu’il n’est pas retenu. La machine continue de produire jusqu'à un arrêt en une position autre que la fin du cycle : c'est un état transitoire vers A4. Rechercher les évolutions d’un état à l’autre Deux états essentiels, définis dés le début de l’étude, se retrouvent sur toutes les machines : - l’état A1, dit <état initial>, ou « état repos » de la machine, - l’état F2, mode de <production normale>, pour lequel la machine a été conçue. En partant de chacun des deux états essentiels, A1 et F1, on recherche les évolutions vers les autres états : - on commence par démarrer la machine, c’est-à-dire par passer de A1 à F1, en se posant la question suivante : une <marche de préparation> F2 est-elle nécessaire ? - on arrête alors la machine, au choix : en fin de cycle circuit F1 A2 A1 dans une autre position circuit F1 A3 A4 - on examine ensuite les cas de défaillance, avec <Arrêt d’urgence> D1 avec <Production tout de même> D3 F1 , etc. B – CONDITIONS D’ÉVOLUTION On peut passer d’un état à l’autre de deux manières. Avec condition d’évolution La condition d’évolution est portée sur la liaison orientée entre états ; la condition peut être liée à « CI » « Fin de cycle » l’action sur un bouton du pupitre de commande, ou à l’action d’un capteur situé sur la machine. Sans condition explicite Dans certaines évolutions entre états, l’écriture d’une condition n’apporterait aucune information utile : c’est le cas lorsque celle-ci est évidente, (par exemple pour le passage de A5 à A6). Passage sans condition explicite Mise en énergie P.O. Condition d’évolution
  • 6. arrêt mise en ou hors service fonctionnement normal fonctionnement normal essais et vérificationsP.C. hors énergie remise en route A1 <Arrêt dans état initial>PZ A6 <Mise P.O. dans état initial> F4 <Marches de vérification dans le désordre> D1 <Marche ou arrêt en vue d’assurer la sécurité> D2 <Diagnostic et/ou traitement de défaillance> D3 <Production tout de même> F1 <Production Normale> A5 <Préparation pour un remise en route après défaillance> A7 <Mise P.O. dans état déterminé> A4 <Arrêt obtenu> A3 <Arrêt demandé dans état déterminé> A2 <Arrêt demandé en fin de cycle> mise en énergie P.C. mise hors énergie P.C. F mise en énergie P.C. mise hors énergie P.C. GEMMA Guide d’Étude des Modes de Marches et d’Arrêts PROCÉDURES d’ARRÊT et de REMISE en ROUTE PROCÉDURES de FONCTIONNEMENT PROCÉDURES en DÉFAILLANCE de la Partie Opérative (P.O.) PROCÉDURES de FONCTIONNEMENT P.C. hors énergie F6 <Marches de test> F5 <Marches de vérification dans l’ordre> PRODUCTION PRODUCTION PRODUCTION F2 <Marche de préparation> F3 <Marche de clôture> D F A F essais et vérifications