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GRAFCET: GRAphe Fonctionnel de Commande Etape Transition

Le GRAFCET

Le grafcet est un diagramme fonctionnel ou une représentation graphique permettant de décrire le fonctionnement d’un système (ou automatique séquentiel).
Le grafcet se présente sous deux niveaux:

  • Le grafcet de niveau I
  • Le grafcet de niveau II

Grafcet de niveau I

Il ne tient en compte que de l’aspect fonctionnel du cahier de charge sans tenir compte des spécifications technologiques.

Grafcet de niveau II

Il tient compte des spécifications technologiques (caractéristiques et nature des capteurs et actionneurs) ainsi que des contraintes d’environnement de l’automatisme (tension d’alimentation, la température)  


Elément de base du grafcet

Un grafcet se compose essentiellement:

  • Des étapes
  • Des transitions
  • Des liaisons orientées

Etape

  • Une étape correspond à une situation dans laquelle les variables d’entrée et de sortie de la partie commande conserve leur état.
    Une étape est représentée par un carré repéré numériquement à la partie supérieure.

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  • L’étape initiale représentant l’étape active au début du fonctionnement se différentie en doublant les côtés du carré.

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  • Etape active: Si à un instant donné il est nécessaire de préciser la situation du grafcet, on repère l’étape active à cet instant en plaçant un point dans la partie inférieure de son symbole.

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Actions associées aux étapes

Les actions associées aux étapes sont décrites de façon littérale ou symbolique à l’intérieur d’un ou plusieurs rectangles de dimension quelconque reliée à la partie droite de l’étape.    

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Ces représentations nécessitent la description des symboles dans un tableau.

SymbolesDescription
OPOuverture porte
EEntrée

On peut additionner à une étape un nom symbolique représentant la fonction principale de l’étape.

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Transition

Une transition indique la possibilité d’évoluer entre deux étapes successives.
Une transition entre deux étapes se représente par une perpendiculaire aux liaisons orientées.

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Réceptivité

A chaque transition est associée une proposition logique appelée réceptivité qui peut être soit vraie soit fausse.
La réceptivité est inscrite de façon littéraire ou symbolique de préférence à droite du symbole de la transition.

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Temporisation

Pour faire intervenir le temps réceptivité, il suffit d’indiquer après le repère t son origine et sa durée.
L’origine sera l’instant de début de la dernière activation de l’étape précédente.

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Lorsqu’il y’a pas de condition associée à une transition la réception est dite toujours vraie et est notée =1

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Liaison orientée

Une liaison orientée relie toujours une étape à une transition et inversement. Elle se représente par une verticale ou horizontale. Par conversion le sens d’évolution s’effectue toujours du haut vers le bas. Ce sens sera indiqué par une flèche dans le cas contraire.

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Règles d’évolution

Elles définissent les conditions dans lesquelles les étapes peuvent être activées ou désactivées.

  • Règle 1: Initialisation
    Elle correspond aux étapes actives au début du fonctionnement.
  • Règle 2: Franchissement d’une transition
    Une transition est franchie lorsque:
    • Toutes les étapes immédiatement précédentes sont actives.
    • La réception associée à cette transition est vraie

Lorsque ces deux cas sont réunis, la transition devient franchissable et est obligatoirement franchie.

  • Règle 3: Evolution des étapes actives
    Les franchissement d’une transition entre simultanément l’activation de toutes les étapes immédiatement suivantes et la désactivation de toutes les étapes immédiatement précédente.
  • Règle 4: Evolution simultanée
    Plusieurs transitions simultanément franchissables sont simultanément franchies.
  • Règles 5: Activation et désactivation simultanée d’une même étape
    Si au cours du fonctionnement de l’automatisme une même étape doit être désactivée simultanément elle reste active.

Au cours du cycle toute action sur une réceptivité est sans effet si elle n’est pas précédée par une étape active à cet instant.


Séquences multiples

Séquence exclusive

On appelle séquence exclusive un choix conditionnel entre plusieurs séquences.
Une séquence est une suite d’étape à exécuter les unes les autres:

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Séquence simultanée

Il s’agit de plusieurs séquences d’un grafcet pouvant s’exécuter simultanément; mais après l’activation simultanée de cette séquence l’évolution des étapes dans une séquence devient alors indépendante.
Pour assurer la synchronisation de la désactivation de plusieurs séquences en même temps, les étapes d’attente réciproques sont généralement prévues.

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9 et 15 sont les étapes d’attente.

Saut d’étape

Le saut d’étape permet de sauter une ou plusieurs étapes lorsque les actions à effectuer dans ces étapes deviennent inutiles sous certaines conditions.

Reprise d’étape ou de séquence

Elle permet de recommencer plusieurs fois une même étape ou séquence lorsque la condition fixée n’est pas remplie.

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Exemple d’application

Fonctionnement: Le dispositif donc le schéma est représenté ci-dessous représente le système d’ouverture et de fermeture automatique du portail coulissant d’un garage. LDR2 détecte la présence d’une voiture aux phares allumés, BP1 et BP2 sont des capteurs de position d’ouverture et de fermeture du portail, M est un moteur à courant continu à deux sens de marche par inversion de polarité.

Travail à faire:

Concevoir le grafcet de niveau 1 du système:

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L’entrance: nombre de sortie qu’une entrée peut accepter
La sortance: Le nombre max d’entrée qu’une sortie peut piloter.

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30 novembre 2021
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