Document de synthèse : outil GRAFCET et utilisation du logiciel ...

[pic] |OUTIL GRAFCET UTILISATION DU LOGICIEL AUTOMGEN | | INTRODUCTION
Le contenu du présent document a été défini lors de la réunion du 7
novembre 2003. Il a pour but de:
- fixer les notations de l'outil GRAFCET à utiliser pour la rédaction des
sujets de bac et des futurs dossiers techniques de systèmes ;
- définir les limites d'utilisation du logiciel AUTOMGEN lors de
l'épreuve du baccalauréat. Ce document est à prendre en considération pour la rédaction des sujets de
bac 2005. Il est néanmoins souhaitable qu'il soit utilisé pour la formation
des élèves de première dès cette année. Etaient présents à cette réunion : Gérald Carton
Jean-François Compagnon
Lionel Comtet
Laurent Lecuyer
François Moine
Yves Renaud
Jean-Luc Rose
Gilles Vienot
Rédaction du document :
Laurent Lecuyer
Yves Renaud
Lecture et contrôle du document :
Alain Abry
Jean-François Compagnon
François Moine
Jean-Luc Rose Pour la partie graphisme et règles d'évolutions de l'outil GRAFCET, le
support de référence est la norme
NF EN 60848 de AOUT 2002 (Indice de classement C 03-190). Les notations des GRAFCET du point de vue PC ainsi que les schémas
pneumatiques devront être conformes à la norme NF ISO 1219-2 de juin 1998
(indice de classement E 04-057). Les repères des matériels pneumatiques
devront être fournis à l'élève. Bibliographie:
NF EN 60848 de AOUT 2002.
NF ISO 1219-2 de juin 1998
LIVRE «le GRAFCET » S MORENO & E PEULOT (Educalivre)
LIVRE «le GEMMA » S MORENO & E PEULOT (Educalivre) Structure d'un système automatisé de production (SAP)
Il est constitué de trois parties : La Partie Opérative (PO) qui opère sur la matière d'?uvre et le produit.
Elle regroupe :
- les effecteurs : dispositifs terminaux qui agissent directement sur
la matière d'?uvre pour lui donner sa valeur ajoutée (outils de coupe,
pompes, têtes de soudure, etc.) ;
- les actionneurs : éléments chargés de convertir l'énergie afin de
l'adapter au besoin de la partie opérative ; cette énergie étant
ensuite consommée par les effecteurs (moteur, vérin, électroaimant,
résistance de chauffage, etc.) ;
- les préactionneurs : éléments chargés :
- d'adapter le faible niveau énergétique disponible en sortie de la
P.C. au besoin de la P.O ;
- de distribuer ou de moduler l'énergie délivrée aux actionneurs
(contacteur, distributeur, variateur de vitesse,...).
- les capteurs qui assument l'ensemble des fonctions de la chaîne
d'acquisition de données (fin de course de vérin, détecteur de
position, capteur de température, etc.) La Partie Relation (PR) qui comporte le pupitre de dialogue homme-machine
équipé des organes de commande permettant la mise en/hors énergie de
l'installation, la sélection des modes de marche, la commande manuelle des
actionneurs, la mise en référence, le départ des cycles, l'arrêt
d'urgence... ainsi que des signalisations diverses telles que voyants
lumineux, afficheurs, écrans vidéo, Klaxons, sonneries, etc. La Partie Commande (PC) regroupe les composants (relais
électromagnétique, opérateur logique, etc.) et les constituants (API,
cartes à microprocesseur, micro-ordinateurs, etc.) destinés au traitement
des informations émises par les organes de commande de la PR et capteurs
de la PO.
Les ordres résultants sont transmis aux préactionneurs de la PO et aux
composants de signalisation de la PR afin d'indiquer à l'opérateur l'état
et la situation du système La dimension «point de vue» caractérise la situation de l'observateur
décrivant le Système automatisé. Notion de point de vue
1 Point de vue système (procédé et processus) Description faite par un observateur se situant d'un point de vue externe
au SAP. Le point de vue système décrit le comportement du système vis à vis du
produit.
Le procédé est l'ensemble des fonctions successives exécutées sur un
même produit au cours de sa fabrication.
Le processus est l'organisation du procédé. C'est la succession des
fonctions simultanées réalisées sur tous les produits présents dans le
système automatisé. Le GRAFCET du point de vue système permet le dialogue entre le client
et le concepteur pour la spécification du système automatisé. 2 Point de vue partie opérative Description du comportement du système faite par un observateur se
situant d'un point de vue interne au SAP et externe à la PC. Les choix
technologiques de la PO sont effectués. Le point de vue partie opérative décrit les actions produites par les
actionneurs à partir des informations acquises par les capteurs. Le GRAFCET du point de vue partie opérative permet le dialogue entre le
concepteur de la partie opérative et le concepteur de la partie commande.
La notation, à ce niveau peut être littérale (ex : fermeture de la porte)
ou symbolique en utilisant les repères du dossier technique. 3 Point de vue partie commande Description du comportement du système par un observateur se situant d'un
point de vue interne à la PC Ce GRAFCET prend en compte les choix technologiques et l'ensemble des
échanges PC ? PO et PC ? Opérateur. Il décrit dans un premier temps la
marche normale et peut évoluer en fonction des modes de marches et
d'arrêts imposés par le cahier des charges du système automatisé. C'est le GRAFCET du point de vue du réalisateur de la Partie Commande
La notation retenue à ce niveau est la notation symbolique utilisant les
repères du dossier technique. Le modèle GRAFCET
L'AFCET (Association Française pour la Cybernétique Economique et
Technique) et l'ADEPA (Agence nationale pour le DEveloppement de la
Production Automatisée) ont mis au point et développé une représentation
graphique qui traduit, sans ambiguïté, l'évolution du cycle d'un
automatisme séquentiel.
Ce diagramme fonctionnel: le GRAFCET (Graphe Fonctionnel de Commande,
Etapes Transitions) permet de décrire les comportements attendus de
l'automatisme en imposant une démarche rigoureuse, évitant ainsi les
incohérences dans le fonctionnement. 1 Définitions Le modèle est défini par un ensemble constitué : - d'éléments graphiques de base comprenant : les étapes, les transitions,
les liaisons orientées.
- d'une interprétation traduisant le comportement de la partie commande
vis-à-vis de ses entrées et de ses sorties, et caractérisée par les
réceptivités associées aux transitions et les actions associées aux
étapes.
- de 5 règles d'évolution définissant formellement le comportement
dynamique de la partie commande.
- d'hypothèses sur les durées relatives aux évolutions. 2 Eléments graphiques de base [pic]
|Etape: |une étape représente une situation stable de la PC |
| |Une étape est soit active soit inactive. On peut associer à chaque|
| |étape i une variable Xi image de son activité. |
| |ex: Etape 2 active ? X2 = 1 Etape 2 inactive ? X2 = 0 |
|Etape initiale:|étape active au début du fonctionnement. Elle se représente par un|
| |double carré. |
|Liaisons |Elles relient les étapes aux transitions et les transitions aux |
|orientées: |étapes. Le sens général d'évolution est du haut vers le bas. Dans |
| |le cas contraire, des flèches doivent être employées |
|Transitions : |une transition indique une possibilité d'évolution d'activité |
| |entre deux ou plusieurs étapes. Cette évolution s'accomplit par le|
| |franchissement de la transition. |
|Réceptivité : |La réceptivité associée à une transition est une fonction logique |
| |: |
| |- des entrées (capteurs, commande opérateur) |
| |- des activités des étapes (Ex : X1 pour étape 1 active.) |
| |- des variables auxiliaires (Ex : [C1=10] pour un test sur |
| |compteur C1) |
|Action: |L'action indique, dans un rectangle, comment agir sur la variable |
| |de sortie, soit par assignation (action continue), soit par |
| |affectation (action mémorisée) | Règles d'évolution
Règle 1 : Situation initiale
La situation initiale est la situation à l'instant initial, elle est
donc décrite par l'ensemble des étapes actives à cet instant. Règles 2 : Franchissement d'une transition
Une transition est validée lorsque toutes les étapes, immédiatement
précédentes reliées à cette transition, sont actives. Le
franchissement d'une transition se produit :
- lorsque la transition est VALIDÉE ;
- ET QUE la réceptivité associée à cette transition est VRAIE. Règles 3 : Evolution des étapes actives
Le franchissement d'une transition provoque simultanément :
- L'activation de toutes les étapes immédiatement suivantes.
- La désactivation de toutes les étapes immédiatement précédentes. Règle 4 : Evolutions simultanées
Plusieurs transitions simultanément franchissables sont simultanément
franchies. Règle 5 : Activation et désactivation simultanée d'une même étape
Si au cours d'une évolution, une même étape se trouve être à la fois
activée et désactivée, elle reste active. Règle de syntaxe L'alternance étape-transition et transition-étape doit toujours être
respectée quelle que