4. La Base Du Grafcet

7/26/2019 4. La Base Du Grafcet

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Royaume du Maroc

OFFICE DE LA FORMATION PROFESSIONNELLE ET DE LA PROMOTION DU TRAVAIL

TABLE DES MATIÈRES

4. LA BASE DU GRAFCET 4-1

4.1 Introduction 4-1

4.2 Exemple de la “soupe aux lentilles” 4-1

4.2.1 Regroupements Étapes-Transitions........................................................................ 4-24.2.2 Les Actions.............................................................................................................4-3

4.2.3 Les réceptivités (réaction) ......................................................................................4-34.2.4 Étapes-Transitions..................................................................................................4-34.2.5 La solution GRAFCET de la “soupe aux lentilles” (Niveau documentation)........4-44.2.6 La solution GRAFCET de la “soupe aux lentilles” (Niveau programmation) .......4-54.2.7 Symboles du GRAFCET ........................................................................................ 4-6

4.3 Contrôle d’une lumière 4-8

4.3.1 automatisme simple................................................................................................4-84.3.2 Solution GRAFCET du contrôle de lumière ..........................................................4-84.3.3 Autres possibilités de GRAFCET solutionnant “La Lumière” .............................. 4-9

4.4 Contrôle de “La Tranche” 4-104.4.1 Description de l’automatisme...............................................................................4-104.4.2 Tableau des entrées/sorties...................................................................................4-104.4.3 Solution GRAFCET de “La Tranche”..................................................................4-11

4.5 Saut d’étapes et reprise de séquence (Contrôle de distance minimum) 4-12

4.5.1 Description de l’automatisme...............................................................................4-124.5.2 Tableau des entrées/sorties...................................................................................4-134.5.3 Solution du contrôle de distance minimum..........................................................4-134.5.4 Exercice................................................................................................................ 4-13

4.6 Séquence simultanée (Guillotine pour panneau de bois) 4-14

4.6.1 Description de l’automatisme...............................................................................4-144.6.2 Tableau des entrées/sorties...................................................................................4-154.6.3 Solution de l’automatisme de la “guillotine pour panneau de bois” ....................4-15

4.7 Temporisation (retards et délais) 4-16

4.7.1 Les retards ............................................................................................................4-164.7.2 Les délais ..............................................................................................................4-16

4.8 Types de temporisation 4-17

4.8.1 Temporisation «au travail»...................................................................................4-174.8.2 Représentation GRAFCET d’une temporisation «au travail» ..............................4-17



Résumé de Théorie Automatismes Séquentiels

La base du GRAFCET Page 4-1 OFPPT/TECCART

4.8.3 Temporisation «au repos».....................................................................................4-184.8.4 Représentation GRAFCET d’une temporisation «au repos»................................4-184.8.5 Temporisation impulsionnelle..............................................................................4-194.8.6 Représentation GRAFCET d’un délai impulsionnel............................................4-19

4.9 Exercice “Les bidons #1” 4-204.9.1 Description de l’automatisme...............................................................................4-204.9.2 Tableau des entrées/sorties de l’automatisme des “Bidons” ................................4-204.9.3 GRAFCET niveau documentation de l’automatisme “Les bidons #1” ................4-21

4.10 Exercice des “Pompes Alternatives” 4-22

4.10.1 Description de l’automatisme.............................................................................4-224.10.2 Tableau des entrées/sorties.................................................................................4-224.10.3 Mode automatique.............................................................................................. 4-22

4.11 Exercice du “Poinçon Hydraulique” 4-23

4.11.1 Description de l’automatisme.............................................................................4-234.11.2 Conditions initiales.............................................................................................4-234.11.3 Cycle semi-automatique.....................................................................................4-234.11.4 Tableau des entrées/sorties.................................................................................4-24





4. La base du GRAFCET

4.1 Introduction

Jusqu’à présent, vous avez résolu des automatismes de façon intuitive. Cette méthode, qui n’en

n’est pas vraiment une, laisse beaucoup trop de place à la conception aléatoire. En 1977,L’AFCET (Association Française pour la Cybernétique Économique et Technique) se penche sur une formulation possible de règles régissant les automatismes séquentiels. Il en ressort uneméthode simple de description nommé GRAFCET. Par la suite, L’ADEPA (Agence nationale

pour le DEveloppement de la Production Automatisée) normalise les règles et s’assure de leursdiffusions.

Basé sur la notion d’étapes et de transitions, le GRAFCET (GRAphe Fonctionnel de CommandeÉtapes-Transitions) permet de décrire facilement, à l’aide de peu de symboles, des automatismesséquentiels complexes. De la lignée des ordinogrammes et structurogrammes, le GRAFCET estun outil graphique permettant de visualiser, en plus de conceptualiser, des automatismes.

Heureusement, la syntaxe graphique du GRAFCET est simple et ne comporte que quelquessymboles se limitant à des lignes et des carrées (simples ou doubles).

La base graphique, qui sous-tend le GRAFCET, reste toujours la même; c’est plutôt la syntaxequi a évolué. Dans les années 80, la popularité grandissante du GRAFCET a fait en sorte que

beaucoup de logiciels permettant d’éditer cette méthode font apparition sur le marché industriel.Ces logiciels utilisent les bases du GRAFCET mais ont souvent leurs particularités graphiques etsyntaxiques.

Dans le cadre de ce cours, nous utiliserons la syntaxe associée au logiciel GRAFCET 2.0 deBruno Dima et Mark Manka. Ce logiciel permettra, lors des travaux pratiques, de vousfamiliariser avec les notions du GRAFCET et ce, en simulant des automatismes à l’aide de

l’ordinateur. Sachez également que les solutions fournies dans ce document, comme tous lesautres portant sur le GRAFCET, ont été effectuées à l’aide de ce logiciel et respectent donc lasyntaxe de ce dernier.

4.2 Exemple de la “soupe aux lentilles”

La majorité des automatismes peuvent se diviser en une série de regroupements étape-transition.Afin de faciliter votre apprentissage, voici un exemple d’une recette de soupe aux lentilles quifait abstraction des éléments technologiques.

Faire chauffer de l’huile d’olive dans une casserole. Ajouter les oignons et faire cuire pendant3 minutes. Ajouter les lentilles et 1.5L de bouillon de poulet. Faire cuire pendant 1h30. Une

demi-heure avant la fin de la cuisson, ajouter 2 pommes de terre et une branche de céleri.

Ce texte est relativement clair et un chef d’expérience pourra suivre les indications sans trop deproblèmes. Malheureusement, les cahiers des charges ne sont pas toujours aussi limpides. De

plus, les automatismes industriels n’ont pas encore les sens aussi développés que l’être humain.Donc, des tâches simples tels qu’ajouter le reste des ingrédients ou corriger l’assaisonnement, nesont pas données à tous et surtout pas aux machines.





4.2.1 Regroupements Étapes-Transitions

Revenons aux regroupements étape-transition qui sous-tendent le GRAFCET. Vous trouverez,dans les lignes qui suivent, une reformulation de la recette en indiquant clairement les actions àréaliser et les réactions à attendre avant de passer à une prochaine action.

Pour l’instant, mentionnons que les lignes débutant par un point représentent les diverses étapes(Actions) et celles, en retraits, en caractères gras et débutant par un tiret représentent lestransitions (réaction).

Voici donc l’automatisme de la “soupe aux lentilles” en découpant la recette en section Étapes-Transitions ou Actions-Réactions:

ATTENTE; j’ai une faim pour une soupe aux lentilles

RAPATRIER TOUS LES INGRÉDIENTS ET L’ÉQUIPEMENT NÉCESSAIRE; tous les éléments sont disponibles

PARTIR LE FEU; PLACER UNE CASSEROLE SUR LE FEU; la casserole est sur le feu

INCORPORER L’HUILE D’OLIVE; l’huile est assez chaude

AJOUTER LES OIGNONS; les oignons sont dans le fond de la casserole

PARTIR UN TEMPORISATEUR DE 3 MINUTES; les 3 minutes sont écoulées

AJOUTER LES LENTILLES; AJOUTER LE BOUILLON DE POULET; AJOUTER LES ÉPICES; les lentilles et le bouillon de poulet et les épices sont dans la casserole et le mélange est au

point d’ébullition

PARTIR UN TEMPORISATEUR DE 1 HEURE; une heure s’est écoulée

AJOUTER LES POMMES DE TERRE; AJOUTER LE CÉLERI; PARTIR UN TEMPORISATEUR DE 30MINUTES;

les pommes de terre et le céleri sont dans la casserole et les 30 minutes sont écoulées

Cet exemple de la soupe nous permets de bien comprendre la différence entre une action et uneréaction, nommée réceptivité dans le langage GRAFCET.

Le découpage de la section 4.2.1, quoique vous en pensiez, n’est pas si farfelue. Dans plusieursusines de production alimentaire, les automatismes sont construit de la sorte. Ce qu’il faut retenir de l’exemple précédent, c’est le découpage de la recette en petites sections. Remarquez qu’aprèschaque action, l’automatisme attend une réponse, une réaction du chef. Il faut donc comprendreque, pour qu’un automatisme puisse évoluer vers la prochaine étape, il faut attendre que laréceptivité suivante devienne vraie. La solution GRAFCET de l’automatisme de la “soupe auxlentilles” se trouve à la section 4.2.5.





4.2.2 Les Actions

Une action est l’élément qui se rattache généralement à une sortie. Comme le mot le dit, il fautqu’il se produise quelque chose; il faut qu’une action soit effectuée. Nous pouvons donc associer directement les actions aux éléments de sorties telles:

les lumières; les pompes; les moteurs; les temporisateurs; les compteurs; les vannes permettant de verser de la soupe; les convoyeurs permettant d’amener les pommes de terre jusqu’à une casserole; etc.

4.2.3 Les réceptivités (réaction)

Les réceptivités sont associées à tous ce qui est en entrées: capteurs de distance, de volume, de viscosité, etc.; détecteurs de pression, de liquide, de température, de présence d’oignons.; fin de temporisation; boutons poussoir et sélecteurs; etc.

4.2.4 Étapes-Transitions

Ce qu’il faut retenir de l’exemple de la soupe, c’est que peu importe l’aut omatisme, il fauttoujours respecter la séquence Étape-Transition-Étape.

Si vous pensez que deux étapes doivent se suivre, c’est qu’en réalité, il s’agit d’effectuer plusieurs actions lors d’une même étape.

Si vous pensez que deux transitions doivent se suivre, c’est qu’en réalité, il s’agit d’effectuer uneopération logique entre les deux réceptivités.





4.2.5 La solution GRAFCET de la “soupe aux lentilles” (Niveau documentation)

┌────────┐│ ╔═╧═╗ ┌───────┐│ ║ 1 ╟─┤ATTENTE│

│ ╚═╤═╝ └───────┘│ ││ 1─┼─ j’ai faim pour│ │ de la soupe aux lentilles│ ┌─┴─┐ ┌─────────────────────────┐│ │ 2 ├─┤RAPATRIER LES INGREDIENTS││ └─┬─┘ └─────────────────────────┘│ ││ 2─┼─ ingredients rapatries│ ││ ┌─┴─┐ ┌────────────────┐│ │ 3 ├─┤PARTIR LE FEU ││ └─┬─┘ ├────────────────┴──────────────┐│ │ │PLACER UNE CASSEROLE SUR LE FEU││ 3─┼─ casserole presente───────────────┘│ ││ ┌─┴─┐ ┌───────────────────────┐│ │ 4 ├─┤AJOUTER L’HUILE D’OLIVE││ └─┬─┘ └───────────────────────┘│ ││ 4─┼─ huile est assez chaude│ ││ ┌─┴─┐ ┌───────────────────┐│ │ 5 ├─┤AJOUTER LES OIGNONS││ └─┬─┘ └───────────────────┘│ ││ 5─┼─ oignons dans le fond de la casserole│ ││ ┌─┴─┐ ┌─────────────────────────────────┐

│ │ 6 ├─┤PARTIR UN TEMPORISATEUR DE 3 min.││ └─┬─┘ └─────────────────────────────────┘│ ││ 6─┼─ fin des 3 minutes│ ││ ┌─┴─┐ ┌─────────────────┬───────────────────┐│ │ 7 ├─┤AJOUTER LENTILLES│ BOUILLON DE POULET││ └─┬─┘ └─────────────────┴───────────────────┘│ ││ 7─┼─ les ingredients sont dans la casserole│ ││ ┌─┴─┐ ┌────────────────────────┐│ │ 8 ├─┤TEMPORISATEUR DE 1 heure││ └─┬─┘ └────────────────────────┘│ ││ 8─┼─ fin de la temporisation de 1 heure│ ││ ┌─┴─┐ ┌───────────────────────┐│ │ 9 ├─┤AJOUTER POMMES DE TERRE││ └─┬─┘ ├───────────────────────┴──────────────┐│ │ │AJOUTER CELERI ET TEMPORISAREUR 30 min││ │ └──────────────────────────────────────┘│ 9─┼─ les legumes sont ajoutes et fin 30 min│ │└────────┘

Vous avez, ci-contre, la représentationdu niveau documentation du

GRAFCET de la soupe aux lentilles.

Ce niveau permet d’écrire descommentaires sur les actions et lesréactions de l’automatisme sans tenir compte de la syntaxe propre au logicielutilisé. Il s’agit ici de placer ses idéessur papier avant même de penser auxcapteurs et aux éléments de sorties.

Notez que les boîtes numérotées

représentent les étapes et que lesactions, associées à ces étapes, sontindiquées dans l’encadré adjacent.

Les lignes numérotées représentent lestransitions et leurs réceptivitésassociées.

À la page 4-5, vous trouverez le mêmegraphique mais, cette fois-ci, avec unesyntaxe se rapprochant de laprogrammation GRAFCET.

Cette syntaxe est propre au logiciel deDima-Manka quoiqu’elle se rapprochede la syntaxe internationale duGRAFCET.





4.2.6 La solution GRAFCET de la “soupe aux lentilles” (Niveau programmation)

┌────────┐│ ╔═╧═╗│ ║ 1 ║│ ╚═╤═╝

│ ││ 1─┼─ faim │ ││ ┌─┴─┐ ┌───────────────────────────┐│ │ 2 ├─┤//RAPATRIER LES INGREDIENTS││ └─┬─┘ └───────────────────────────┘│ ││ 2─┼─ hui && pdt && bdp && oig && ce│ ││ ┌─┴─┐ ┌─────────────────┐│ │ 3 ├─┤FEU; CASSEROLE; ││ └─┬─┘ └─────────────────┘│ ││ 3─┼─ (temp==moyen) && casserole

│ ││ ┌─┴─┐ ┌─────────────┐│ │ 4 ├─┤FEU; HUILE; ││ └─┬─┘ └─────────────┘│ ││ 4─┼─ hui > chaud │ ││ ┌─┴─┐ ┌───────────────┐│ │ 5 ├─┤FEU; OIGNONS; ││ └─┬─┘ └───────────────┘│ ││ 5─┼─ oig│ ││ ┌─┴─┐ ┌─────────────┐│ │ 6 ├─┤FEU; TEMPO; │

│ └─┬─┘ └─────────────┘│ ││ 6─┼─ 3 min│ ││ ┌─┴─┐ ┌─────────────────────────┐│ │ 7 ├─┤FEU;LENTILLES;BOUILLON; ││ └─┬─┘ └─────────────────────────┘│ ││ 7─┼─ (len=3tasses) && (bdp=1.5L)│ ││ ┌─┴─┐ ┌─────────────┐│ │ 8 ├─┤FEU; TEMPO; ││ └─┬─┘ └─────────────┘│ ││ 8─┼─ 1 heure│ ││ ┌─┴─┐ ┌────────────────┐│ │ 9 ├─┤FEU;POM_D_TER; ││ └─┬─┘ │CELERI;TEMPO; ││ │ └────────────────┘│ 9─┼─ pdt && cel && 30 min│ │└────────┘

Vous pouvez voir, dans le GRAFCET ci-contre, lestyle plus direct du niveau programmation. À ce

niveau, les entrées et les sorties sont représentéespar des étiquettes telles:

pdt = pommes de terre

bdp= bouillon de poulet

FEU exprime qu’une sortie contrôle l’élémentchauffant d’un four.

Notez également le fait que les réceptivités sontreprésentées en lettres minuscules, tandis que lesACTIONS sont en majuscules. Ceci est unepratique courante en GRAFCET que vous devezadopter.

De plus, chaque action d’une même étape estséparée par un point-virgule (;) tandis que lesréceptivités sont séparées par des opérateurslogiques tel le &&: signifiant la fonction ETlogique.

Remarquez que l’étiquette FEU est répétée àchaque étape où l’on désire voir le FEU en action.

Ceci permet de conclure que chaque étape estindépendante de la suivante et de la précédente.Lorsqu’une étape est active, c’est elle qui régietoutes les actions courantes de l’automatisme.Alors, si l’on désire voir le FEU activer tout aulong de l’automatisme, il faudra le mentionner àchaque étape.

Finalement, mentionnons que l’évolution d’unGRAFCET se fait de haut en bas, à partir de l’étapeinitiale (boîte double).

Dans les pages qui suivent, vous décrouvrirez lesdifférentes possibilités du GRAFCET ainsi que lasyntaxe associée au logiciel de Dima-Manka.





4.2.7 Symboles du GRAFCET

Comme il est mentionné dans l’introduction, le GRAFCET est un outil graphique dont voici lesprincipaux acteurs.

ÉTAPE INITIALE

╔═╧═╗║ 1 ║╚═╤═╝

La boîte double représente l’étape initiale.

NUMÉROTATION

3

Les chiffres à l’intérieur des boîtes sont là uniquement à titrede repère et n’indique aucunement l’ordre dans lequel lesétapes sont réalisées.

ÉTAPE NORMALE

┌─┴─┐│ 7 │

└─┬─┘

La boite simple représente une étape normale de la séquence.

ACTION┌─┴─┐ ┌──────────┐│ 4 ├─┤POMPE2; │└─┬─┘ └──────────┘

L’encadré à droite d’une étape permet d’indiquer les actionsassociées à cette étape.

SÉPARATEUR D’ACTIONS

;

Le point-virgule suivant l’action permet de les séparer et estobligatoire même si seulement une action est associée àl’étape.

(syntaxe du logiciel Grafcet 2.0 de Dima-Manka)

TRANSITIONS

6 ─┼─

Ce symbole représente une transition. Entre deux étapes, on

doit toujours retrouver une transition.

NUMÉROTATION

6 ─

Le chiffre à côté d’une transition est là uniquement à titre derepère et n’a aucun effet sur le déroulement de l’automatisme.

RÉCEPTIVITÉ

(!g&&!d)|| s

La réceptivité, associée à la transition, représente l’opérationlogique nécessaire pour franchir l’étape.

Comme votre cadran réveil-matin vous permet de transiterentre le sommeil et l’éveil, la réceptivité, lorsque vraie,

permet de changer d’étape.

NON!

Le point d’exclamation représente la négation.

(Syntaxe du logiciel Grafcet 2.0 de Dima-Manka)

ETx && y

Le double && représente l’opération logique ET

(Syntaxe du logiciel Grafcet 2.0 de Dima-Manka).

OUa || b

Le double | | représente l’opération logique OU

(Syntaxe du logiciel Grafcet 2.0 de Dima-Manka).

FRONT MONTANT

↑x

La flèche vers le haut représente un front montant, i.e. le passage d’une information logique «fausse» vers uneinformation logique «vraie».

FRONT DESCENDANT

↓yLa flèche vers le bas représente un front descendant, i.e. le passage d’une information logique «vraie» vers uneinformation logique «fausse».





ÉTAPE

X

Le X majuscule identifie une étape. Par exemple, X5représente une variable associée à l’étape 5.

(RETARD

T/2s/X5

Cette réceptivité représente un retard de 2 secondes actionnéet contrôlé par l’étape X5.

DÉLAI

T/X5/2sCette réceptivité représente une délai de 2 secondes actionnéet contrôlé par l’étape X5.

RENVOI|

< 1 >

Ce symbole évite de charger le schéma éliminant les lignes deretour vers les étapes précédentes. Un renvoi est associé à unseul retour et le chiffre ne représente aucunement le numérod’étape.

RETOUR< 1 >|

Retour, symbole associé au renvoi.

DIV/CONV en OU

───────────────────

La ligne simple représente la divergence/convergence en OU.

DIV/CONV en ET ═══════════════════

La ligne double représente la divergence/convergence en ET.

DIVERGENCE en OU

┌─┴─┐ ┌──────────┐│ 6 ├─┤POMPE1;L1;│└─┬─┘ └──────────┘├────────────────┐

5 ─┼─ a&&!b 6─┼─ b&&!a

Représentation d’une DIVERGENCE en OU.

Selon le capteur actionné, l’automatisme évoluera vers latransition TR5 OU TR6, d’où l’appellation deDIVERGENCE en OU.

CONVERGENCE en OU

5 ─┼─ x 6─┼─ y├──────────────┘

┌─┴─┐ ┌──────────┐│ 8 ├─┤POMPE2; │└─┬─┘ └──────────┘8 ─┼─z

Représentation d’une CONVERGENCE en OU.

L’étape X8 sera active, lorsque l’automatisme arrivera de latransition TR5 OU de la transition TR6, d’où l’appellation deCONVERGENCE en OU.

DIVERGENCE en ET

1 ─┼─ a│ ╪════════════╤ ┌─┴─┐ ┌─────┐┌─┴─┐ ┌───────┐│ 2 ├─┤DESC;││ 4 ├─┤ALARME;│└─┬─┘ └─────┘└─┬─┘ └───────┘

Représentation d’une DIVERGENCE en ET ou DÉBUTD’UNE SÉQUENCE SIMULTANÉE.

Lorsque “a” est vrai, les deux étapes X2 et X4 deviennentvalides et permettent au GRAFCET d’évoluer simultanémentdans deux séquences différentes.

CONVERGENCE en ET┌─┴─┐ ┌─────┐┌─┴─┐│ 3 ├─┤MONT;││ 5 │└─┬─┘ └─────┘└─┬─┘ ╪════════════╧ │

5 ─┼─ b

Représentation d’une CONVERGENCE en ET ou FIND’UNE SÉQUENCE SIMULTANÉE.

Le GRAFCET peut franchir la transition TR5 uniquement si“b” est vrai et que les étapes X3 et X5 sont valides.





4.3 Contrôle dune lumière

4.3.1 automatisme simple

L’automatisme le plus simple comporte une entrée et une

sortie. Pourtant, il est facile de compliquer la donnée del’automatisme en demandant presque l’impossible. Prenezl’exemple suivant: si un bouton-poussoir “b” est reliéélectriquement à une lumière, lorsque le bouton-poussoir estappuyé, la lumière s’allume et lorsque celui-ci est relâché, lalumière s’éteint.

Simple, n’est-ce pas ? Et bien, pas vraiment! Avec l’aide desmêmes composants et à l’aide de relais de contrôle, tentez derésoudre l’énigme suivante:

Une première pression sur le bouton- poussoir “b” allume la lumière. Lorsque “b” est relâché, la

lumière doit rester allumée. Une prochaine pression sur le bouton “b” n’éteint pas la lumière,c’est uniquement lorsque le bouton- poussoir est relâché que la lumière s’éteignera.

Cet automatisme, simple à première vue, est relativement complexe puisque la même entréeréalise deux actions différentes. Il s’agit ici d’un automatisme séquentiel. En effet, l’ordre danslequel le bouton-poussoir est appuyé est important; il faut donc prévoir une mémoire ou uncontrôleur de séquence. C’est là qu’intervient le GRAFCET et c’est avec cet exemple que nousdébutons l’étude des règles régissant cette méthode.

4.3.2 Solution GRAFCET du contrôle de lumière

< 1 >│

╔═╧═╗║ 1 ║╚═╤═╝│

1 ─┼─ b│

┌─┴─┐ ┌────┐│ 2 ├─┤LUM;│└─┬─┘ └────┘│

2 ─┼─ !b│

┌─┴─┐ ┌────┐│ 3 ├─┤LUM;│└─┬─┘ └────┘│

3 ─┼─ b│

┌─┴─┐ ┌────┐│ 4 ├─┤LUM;│└─┬─┘ └────┘│

4 ─┼─ !b││

< 1 >

1. L’étape initiale (boîte double) indique à l’automatisme oùdébuter la séquence.

2. La transition TR1 attend que le bouton-poussoir soit appuyé unepremière fois.

3. L’étape X2 permet d’allumer la lumière représentée par l’étiquette LUM.

4. La transition TR2 attend que l’opérateur relâche le bouton- poussoir “b” d’où l’indication !b (non b).

5. L’étape X3 garde la lumière allumée. Remarquez qu’il fautindiquer LUM à chaque étape du GRAFCET où l’on désire la

lumière actionnée.6. La transition TR3 vérifie la prochaine pression sur le bouton-

poussoir “b”.7. L’étape X4 garde la lumière allumée.8. La transition TR4 vérifie que l’opérateur relâche le bouton-

poussoir pour une seconde fois.9. Le symbole <1> renvoi l’automatisme au retour <1> et donc à

l’étape initiale.

FIGURE 4-1: GRAFCET SOLUTIONANT L AUTOMATISME DE “LA LUMIÈRE”

Contrôle Lumière

b

Lumière





4.3.3 Autres possibilités de GRAFCET solutionnant “La Lumière”

< 2 >

│╔═╧═╗║ 3 ║╚═╤═╝│

5 ─┼─ b│

┌─┴─┐ ┌────┐│ 7 ├─┤LUM;│└─┬─┘ └────┘│

3 ─┼─ !b│

┌─┴─┐ ┌────┐│ 6 ├─┤LUM;│└─┬─┘ └────┘│

9 ─┼─ b│

┌─┴─┐ ┌────┐│ 1 ├─┤LUM;│└─┬─┘ └────┘│

2 ─┼─ !b││

< 2 >

La solution ci-contre réagit à l’exemple de la page précédente. Le seul

changement apporté à ce GRAFCET est au niveau des chiffresreprésentant les numéros d’étapes et de transitions.

Cet exemple est là pour vous faire comprendre que les numéros d’étapeset de transitions sont aléatoires et inutiles, hormis le fait qu’il fautidentifier celles-ci.

L’important en GRAFCET, c’est l’emplacement des boîtes et non pasles numéros les identifiants.

Il faut également remarquer que l’étiquette LUM est répétée danschacune des étapes où la lumière doit être allumée. En GRAFCET, une

action est associée à l’étape, si vous changez d’étape, l’action doit êtrerépétée si vous voulez qu’elle reste active.

< 3 >│

╔═╧═╗║ 7 ║╚═╤═╝│

6 ─┼─ ↑ b│

┌─┴─┐ ┌────┐│ 9 ├─┤LUM;│└─┬─┘ └────┘

│5 ─┼─ ↑ b│

┌─┴─┐ ┌────┐│ 21├─┤LUM;│└─┬─┘ └────┘│

17 ┼─ ↓ b││

< 3 >

Un autre solution est possible. L’utilisation de transition montante etdescendante permet d’éliminer des étapes GRAFCET et rendre encore

plus claire la solution de l’automatisme.

Dans cette solution, la flèche vers le haut indique un changement de«faux» à «vrai» de la réceptivité «b». La flèche vers le bas indique uneréceptivité qui passe de «vraie» à «fausse».

Lors de la première pression sur le bouton-poussoir «b», le GRAFCET

évoluera de l’étape X7 à l’étape X9. Puisque la réceptivité de latransition TR5 est impulsionnelle, il faudra attendre que l’utilisateur relâche et appuie de nouveau le bouton «b» avant de passer à l’étapeX21.





4.4 Contrôle de “La Tranche”

4.4.1 Description de lautomatisme

Une tranche hydraulique, pour couper

des feuilles de papier, est installée dansune imprimerie. On détermine qu’il fautautomatiser la tranche afin d’éliminer tout risque de blessure. Pour ce faire,deux boutons-poussoirs sont installés à 1mètre l’un de l’autre afin que l’opérateur de la tranche soit obligé d’utiliser sesdeux mains pour l’opérer.

Donc, en mode automatique, unepression sur le bouton de gauche accom-

pagnée obligatoirement et simultanémentd’une pression sur le bouton de droite,fait descendre la tranche.

Si l’opérateur relâche l’un des deuxboutons, le vérin contrôlant la tranches’immobilise immédiatement. Sinon,celle-ci termine sa DESCente jusqu’àl’interrupteur de limite bas. Par la suite,elle MONTe complètement et s’immo-

bilise. L’opérateur doit obligatoirement

relâcher les deux boutons-poussoirsavant d’exécuter une prochainemanoeuvre. Pendant deux secondes, suivant le début de la descente, une ALARME se faitentendre.

En mode manuel (s), une pression continue, sur le bouton-poussoir monte, replace la tranche en position haute. Si l’opérateur doit vérifier l’exactitude de sa coupe, il peut le faire en appuyant enmême temps sur les deux boutons-poussoirs de gauche et de droite. Pendant tout le temps de laDESCente, l’ALARME doit se faire entendre. Ceci permet de sensibiliser l’opérateur au danger éventuel, en plus d’avertir le contremaître du passage de la tranche en mode manuel de descente.

4.4.2 Tableau des entrées/sortiesAfin de bien visualiser les étiquettes utilisées lors de la programmation ou réalisation d’unGRAFCET, référez-vous au tableau 4-1. En plus de contenir des informations sur lebranchement des entrées/sorties, ce dernier répertorie les informations utilisées au niveau duGRAFCET et/ou du diagramme en échelle. Voici un exemple d’un tel tableau.

Y.A.

TranChezinc.

d

droite

ggauche

FONCT

as

Automatique

Manuel

a

Arrêt

ALARME

e

RAZ

mmonte

FIGURE 4-2 : PANNEAU DE CONTRÔLE D E "LA

TRANCHE"





TABLEAU 4-1 : AUTOMATISME DE “LA TRANCHE”ENTRÉES

GRAFCET/@TRANCHE.IO FONCTION AUTOMATEÉtiquette Simulation Adresse N.O. N.F. Étiquette

g Bouton opérateur gauche x gad Bouton opérateur droite x dr

bas Interrupteur de limite bas x bashaut Interrupteur de limite haut x haut

s Sélecteur automatique-manuel ame Remise à zéro du compteur d’entretien x entra Arrêt de l’automatisme x arret

SORTIESÉtiquette / Simulation Adresse C.C. C.A. Étiquette

ALARME Avertisseur sonore 24 ALARMEMONT Solénoïde pour vérin en montée 24 MONT

DESC Solénoïde pour vérin en descente 24 DESCFONCT Lumière indicatrice 220 FONCT

4.4.3 Solution GRAFCET de “La Tranche”

< 1 > < 2 >│ │├────────────┘

╔═╧═╗║ 1 ║╚═╤═╝

Le GRAFCET ci-contre est relativement complexe puisqu’ilinclut des divergences et convergences en OU ainsi qu’uneséquence simultanée.

├───────────────────────────┬─────────────────┐│ │ │

1 ─┼─ !s && g && d 7─┼─ s && m && 9─┼─ s && g&& d && !bas│ │ !haut │ ╪════════════╤ │ │┌─┴─┐ ┌─────┐┌─┴─┐ ┌───────┐┌─┴─┐ ┌─────┐ ┌─┴─┐ ┌────────────┐│ 2 ├─┤DESC;││ 4 ├─┤ALARME;││ 6 ├─┤MONT;│ │ 8 ├─┤DESC;ALARME;│└─┬─┘ └─────┘└─┬─┘ └───────┘└─┬─┘ └─────┘ └─┬─┘ └────────────┘

┌────────────┤ │ │ ││ │ │ │ │

3 ─┼─ !g||!d 2─┼─ bas 4─┼─ T/2s/X4 8─┼─ haut || !m 10─┼─ !g || !d || bas│ │ │ │ ││ │ │ ├─────────────────┘│ ┌─┴─┐ ┌─────┐┌─┴─┐ ││ │ 3 ├─┤MONT;││ 5 │ < 2 >

.

│ └─┬─┘ └─────┘└─┬─┘

│ ╪════════════╧ │ ││ 5─┼─ haut || s│ │└────────────┤

┌─┴─┐ s = automatique/manuel│ 7 │ g = bouton opérateur gauche└─┬─┘ d = bouton opérateur droit│ m = bouton-poussoir monte

6 ─┼─ !g && !d ││

< 1 >

F IGURE 4-3 : GR A F C E T S O L U T IO N N A N T L’ A UT OMA TIS ME

D E “L A T RA NCHE”

Il est évident que vous devez vous pratiquer

sur des séquences plus simple avant depouvoir attaquer un automatisme si complexe.

En contrepartie, le GRAFCET de “LaTranche” permet de visualiser la force etl’utilité de cette méthode en comparaisonavec une méthode plus aléatoire axée vers lesdiagrammes en échelle électriques.

Reprenez la mise en situation de la section4.4.1 de la page 4-10 et tentez de suivre ledéroulement de l’automatisme à travers le

schéma GRAFCET de la figure 4-3.





4.5 Saut détapes et reprise de séquence (Contrôle de distance minimum)


Afin de garder une efficacité au niveau de l’empaquetage manuel, il est important de distancer

également des boîtes. Deux capteurs sont utilisés afin de contrôler les moteurs des convoyeurs#1 et #2. Au début de la journée, l’opérateur active la chaîne de montage à l’aide d’un sélecteur «m». À ce moment, le convoyeur #1 est mis en fonction. Lorsqu’une boîte est détectée par lecapteur «b1-2», le convoyeur #2 est activé tant que le sélecteur «m» n’est pas placé hors-fonctionen fin de journée. Si les boîtes arrivent trop serrées, le convoyeur #1 doit s’immobiliser. Lorsquele détecteur «s1-2» n’est plus activé par la boîte se trouvant sur le second convoyeur, alors lacommande de repartir est donnée au convoyeur #1.

FIGURE 4-4: REPRÉSENTATION DES CONVOYEURS

Tiré d’un document promotionnel de la compagnie SUNX

Distance Minimum

Lumière

marche

arrêt

FIGURE 4-5 : PANNEAU DE CONTRÔLE





4.5.2 Tableau des entrées/sorties

TABLEAU 4-2 AUTOMATISME DU “CONTRÔLE DES

CONVOYEURS”

ENTRÉESGRAFCET / @SIMPLE.IO FONCTIONÉtiquette Simulation

m Automatisme en fonctionb détection d’une boîte en amonts Détection d’espacement trop serré

SORTIESÉtiquette / Simulation

CV1 Moteur du convoyeur #1CV2 Moteur du convoyeur #2LUM Lumière indicatrice

4.5.3 Solution du contrôle de distance minimum

< 1 >│

╔═╧═╗║ 1 ║╚═╤═╝│

1 ─┼─ m //marche│

┌─┴─┐ ┌──────┐│ 2 ├─┤CV1; │

└─┬─┘ └──────┘│2 ─┼─ b│├─────────────────────────┐

┌─┴─┐ ┌────────────┐ ││ 3 ├─┤CV1;CV2; │ │└─┬─┘ └────────────┘ │

┌────────────┤ ││ │ ││ 3─┼─ b && s ││ │ ││ ┌─┴─┐ ┌──────┐ ││ │ 4 ├─┤CV2; │ ││ └─┬─┘ └──────┘ │

│ ├────────────┐ ││ │ │ │

6 ─┼─ !m 4─┼─ !m 5─┼─ !s ││ │ │ │└────────────┤ └────────────┘

│< 1 >

Dans cet exemple, nous pouvons remarquer deuxreprésentations distinctes:

1. La première, formée à l’aide de la transitionTR6, est nommée saut d’étape(s) puisqu’elle

permet de passer outre une série d’étapes.Dans le cas du contrôle de distance, seulement

une étape est éliminée de la séquence lorsque!m est sélectionné.

2. L’autre élément est formé de la transitionTR5. Il s’agit là d’une reprise de cycle oud’une reprise de séquence nommée ainsi pour le recommencement d’une ou plusieurs étapesdéjà effectuées.

4.5.4 Exercice

Ajoutez au GRAFCET du contrôle de distance minimum, une lumière qui indique lorsque les boîtes sont trop près l’une de l’autre.





4.6 Séquence simultanée (Guillotine pour panneau de bois)


Un convoyeur à rouleau est utilisé afin de couper des panneaux de bois à une longueur fixe. Un

premier capteur «p», judicieusement positionné, détecte l’arrivée du panneau de bois et envoie,avant la coupe, une commande de ralentissement au moteur du convoyeur. Lorsque la plancheobstrue le détecteur «c», la guillotine est activée et le panneau est coupé. Un interrupteur delimite (bas, non-illustré) détecte la position de la lame de la guillotine. Lorsque «bas» est activé,la guillotine est désactivée et la lame peut remonter. À ce moment, le convoyeur reprend de lavitesse.

FIGURE 4-6 : COUPE DE PANNEAUX DE BOIS

Tiré d’un document promotionnel de la compagnie SUNX

Coupe De bois

Lumière

départ

arrêt

FIGURE 4-7 : PANNEAU DE CONTRÔLE






TABLEAU 4-3 : AUTOMATISME DE “LA GUILLOTINE ”ENTRÉES

GRAFCET FONCTIONÉtiquette Simulation

d Départ automatismebas Lame basse

p Panneau de boisc Début de coupe

SORTIESÉtiquette / Simulation

LENT Convoyeur lentRAP Convoyeur rapideGUIL Active la guillotine

LUM Lumière de coupe

4.6.3 Solution de lautomatisme de la “guillotine pour panneau de bois”

< 1 >│

╔═╧═╗║ 1 ║╚═╤═╝│

1 ─┼─ d&&!bas //depart et tranche en haut│

┌─┴─┐ ┌──────┐│ 2 ├─┤RAP; │└─┬─┘ └──────┘│

2 ─┼─ p //panneau│ ╪══════════════════╤ ┌─┴─┐ ┌─┴─┐ ┌─────┐│ 3 │ │ 4 ├─┤LENT;│└─┬─┘ └─┬─┘ └─────┘│ │

4 ─┼─ c //coupe 7─┼─ bas //tranche basse│ │

┌─┴─┐ ┌─────────┐ ┌─┴─┐ ┌─────┐│ 5 ├─┤GUIL;LUM;│ │ 7 ├─┤LENT;│

└─┬─┘ └─────────┘ └─┬─┘ └─────┘│ │

5 ─┼─ bas 8─┼─ !bas│ │

┌─┴─┐ ┌─┴─┐ ┌──────┐│ 6 │ │ 8 ├─┤RAP; │└─┬─┘ └─┬─┘ └──────┘ ╪══════════════════╧ │

6 ─┼─ !p││

< 1>

FIGURE 4 -8 : GR AF CE T DE LA COUPE DE BOIS

Dans cet exemple, on peut remarquer, à latransition TR1, la double barre oblique

permettant d’insérer un commentaire.

Le début des séquences simultanées esttoujours accompagné d’une transition.

Ces séquences se terminent lorsque toutesles étapes de fin sont valides et que latransition suivante est validée. En d’autresmots, dans le cas présent, la boucle deretour vers l’étape X1 s’effectuera lorsqueles étapes X6 ET X8 seront valides etqu’aucun panneau obstrue le capteur «p»,d’où TR6 = !p.

Il n’y a pas de limites au nombre deséquences pouvant être effectuées en

même temps.Il faut également mentionner qu’il n’estpas toujours obligatoire de retourner àl’étape initiale. Certains GRAFCETdemanderont d’utiliser l’étape initialequ’une seule fois et ce, lors du lancementde l’automatisme.





4.7 Temporisation (retards et délais)

Le logiciel GRAFCET de Dima et Manka nous offre des possibilités de temporisation que nouspouvons classifier en deux familles, i.e. les retards et les délais.

4.7.1 Les retardsLes retards permettent de retarder l’action à la sortie d’une étape par l’utilisation, dans laréceptivité suivante, de la syntaxe: T/#.#s/Xn.

Le T signifie qu’il s’agit d’une temporisation; Le #.#s indique la durée de la temporisation tel 0.5s ou 2.3s; Le Xn représente l’étape qui active la temporisation tel X12; Le fait que l’étape soit placée après le temps #.#s signifie qu’il s’agit d’un retard.

4.7.2 Les délais

Les délais permettent d’introduire une attente sur l’action lors de la sortie d’une étape par

l’utilisation, dans la réceptivité suivante, de la syntaxe: T/Xn/#.#s. Le T signifie qu’il s’agit d’une temporisation; Le Xn représente l’étape qui active la temporisation tel X21; #.#s indique la durée de la temporisation tels 0.5s ou 2.3s; Le fait que l’étape soit placée avant le temps #.#s signifie qu’il s’agit d’un délai.

*Attention! Lorsque vous travaillez avec le logiciel de Dima-Manka, le “s” doit être en

minuscule et le «X» en majuscule. De plus, vous devez indiquer un “0” avant

le point, si votre temporisation est moins d’une seconde.





4.8 Types de temporisation

Dans le monde de l’automatisation, il existe trois types de temporisation. Vous les connaissezdéjà sûrement, mais voici quand même un bref résumé et une représentation de ceux-ci enGRAFCET.

4.8.1 Temporisation «au travail».

Lors d’une détection, un délai est réalisé avant d’activer la sortie. La détectiondoit être présente au moins le temps du délai sinon la sortie n’est pas activée.

Détection

Délai sur

détection TT

FIGURE 4-9 :FORMES D ’ONDE D ’UNE TEMPORISATION «AU TRAVAIL»

Vous pouvez constater deux façons de réaliser ces délais à l’aide de la méthode GRAFCET. La première (à gauche) utilise le retard comme élément de temporisation, tandis que l’autre (àdroite) utilise à fond la syntaxe du GRAFCET en introduisant les actions conditionnelles.

4.8.2 Représentation GRAFCET dune temporisation «au travail»

Temporisation «au travail»

à l’aide de la syntaxe du retard

Temporisation «au travail»

à l’aide de la syntaxe du délai

< 1 >│

┌────────────┤│ ╔═╧═╗│ ║ 1 ║│ ╚═╤═╝│ ││ 1─┼─ d │ ││ ┌─┴─┐│ │ 2 ││ └─┬─┘└───┼────────┤

4 !d ││

2 ─┼─ T/3s/X2

< 1 >│

╔═╧═╗║ 1 ║╚═╤═╝│

1 ─┼─ d │

┌─┴─┐ ┌────────────────┐│ 2 ├─┤if (T/3s/X1) P1;│└─┬─┘ └────────────────┘│

2 ─┼─ !d ││

< 1 >│

┌─┴─┐ ┌───┐│ 3 ├─┤P1;│└─┬─┘ └───┘│

3 ─┼─ !d ││

< 1 >

Lorsque “d” est activé, l’étape X2 devientvalide. À ce moment, un “délai” de 3 secondesest activé. Une fois ce délai terminé, P1 estactivé.

À tout moment, si d est relâché, l’automatismeretourne à l’étape X1.





4.8.3 Temporisation «au repos»

Suite à une perte de détection, la sortie reste activée pendant un certain temps.

Détection

Délai sur

perte de

détection

TTT

FIGURE 4-10 : FORMES D ’ONDE D ’UNE TEMPORISATION «AU REPOS»

Vous pouvez constater deux façons de réaliser ces délais à l’aide de la méthode GRAFCET. La première (à gauche) utilise le retard comme élément de temporisation, tandis que l’autre (à

droite) utilise à fond la syntaxe du délai.4.8.4 Représentation GRAFCET dune temporisation «au repos»

Temporisation «au repos»

utilisant la syntaxe GRAFCET du retard

Temporisation «au repos»

utilisant la syntaxe GRAFCET du délai

< 2 >│

╔═╧═╗║ 10║╚═╤═╝

│10 ─┼─ e

│┌─┴─┐ ┌───┐│ 11├─┤P2;│└─┬─┘ └───┘│

11 ─┼─ !e│

┌─┴─┐ ┌───┐│ 12├─┤P2;│└─┬─┘ └───┘│

12 ─┼─ T/3s/X12││

< 2 >

< 2 >│

╔═╧═╗ ┌─────────────────┐║ 10╟─┤SI (T/X11/3s) P2;│╚═╤═╝ └─────────────────┘

│10 ─┼─ e

│┌─┴─┐ ┌───┐│ 11├─┤P2;│└─┬─┘ └───┘│

11 ─┼─ !e││

< 2 >

Lorsque “e” est actionné, P2 estimmédiatement activé. Lorsque “e” est

désactivé, l’étape X10 devient valide. Puisquele “retard” s’effectue 3s suivant la perte deX11, P2 restera actif pendant cette durée.





4.8.5 Temporisation impulsionnelle

Peu importe la durée de la détection, la sortie est activée pendant un délai fixe.

Détection

Délai

Impulsionnel TTT

FIGURE 4-11 : FORMES D ’ONDE D ’UNE TEMPORISATION IMPULSIONNELLE

4.8.6 Représentation GRAFCET dun délai impulsionnel

Temporisation impulsionnelle

avec redéclenchement sur un front montant

Temporisation impulsionnelle

avec redéclenchement sur un niveau

< 3 >│

╔═╧═╗║ 20║╚═╤═╝│

20 ─┼─ f│

┌─┴─┐ ┌───┐│ 21├─┤P3;│└─┬─┘ └───┘│

21 ─┼─ T/3s/X21│

┌─┴─┐│ 22│└─┬─┘│

22 ─┼─ !f││

< 3 >

< 3 >│

╔═╧═╗║ 20║╚═╤═╝│

20 ─┼─ f│

┌─┴─┐ ┌───┐│ 21├─┤P3;│└─┬─┘ └───┘│

21 ─┼─ T/3s/X21││

< 3 >





4.9 Exercice “Les bidons #1”


Une chaîne de montage utilise un convoyeur

indexé afin de remplir et, par la suite, de capsulerdes bidons remplis de lave-vitre. Lorsque la sortieCONV est activée, les bidons avancent pas-à-pas.Un capteur «pas_c» donne une impulsion à chaquefois que le convoyeur se déplace d’une position.Deux capteurs «bid_r» et «bid_b» détectentrespectivement la présence devant le poste deremplissage et de capsulage. Le sélecteur doit êtreen position marche afin de débuter l’automatisme. Lorsque le sélecteur revient en position arrêt,le dernier bidon est complété.

Si un bidon est présent vis-à-vis le poste de remplissage et que les réservoirs d’eau et deconcentrés sont suffisamment pleins, le bidon est rempli selon des volumes prédéterminés.Lorsqu’un bidon est présent au poste de capsulage, cette opération est effectuée. Le tout doit êtreterminé avant d’indexer le convoyeur à une autre position.

Une lumière MARCHE indique le fonctionnement de l’automatisme.

4.9.2 Tableau des entrées/sorties de lautomatisme des “Bidons”

TABLEAU 4-4 : AUTOMATISME DES “BIDONS”ENTRÉES

GRAFCET/@BIDONS.IO FONCTION AUTOMATEÉtiquette Simulation Adresse N.O. N.F. Étiquette

pas_c p détection d’avancement du convoyeur pas_convbid_r r bidon au poste de remplissage bid_rbid_b b bidon au poste de capsulage bid_bn_eau e niveau de l’eau dans le réservoir niv_eau

n_conc c niveau de concentré dans le réservoir niv_concvol_eau >=85 volume d’eau dans le bidon analogique vol_eauvol_conc>=15 volume de concentré dans le bidon analogique vol_conc

capsule f capsule dans l’alimenteur bouchonpb_haut h position haute de l’équipement à capsuler pb_hautpb_bas d position basse de l’équipement à capsuler pb_bas

m sélecteur de marche/arrêt marche

SORTIESGRAFCET FONCTION AUTOMATE

Étiquette / Simulation Adresse C.C. C.A. ÉtiquetteMARCHE Lumière d’arrêt 24 MARCHEARRET Lumière de marche 24 ARRETCONV Convoyeur 220 CONVV_EAU Vanne de remplissage d’eau 24 V_EAU

V_CONV Vanne de remplissage de concentré 24 V_CONCDESCEN Descente pour capsuler 220 DESCENMONTE Montée pour capsuler 220 MONTEVISSE Permet de visser la capsule 220 VISSE

ARRET

MARCHE

B

id

o

n

s

arrêt

marche





4.9.3 GRAFCET niveau documentation de lautomatisme “Les bidons #1”

Placez à côté ou au-dessus des commentaires ci- bas, l’étiquette correspondante. Tentez de suivrela solution de cet automatisme puisque vous serez appelés à le modifier dans un prochaindocument.

< 1 >│

╔═╧═╗║ 10║ "Début d’un cycle"╚═╤═╝│

11 ─┼─ Système en production│

╤═══════════════════════════════════════════════════╪ ┌─┴─┐ ┌────────────────────────┐ ┌─┴─┐ ┌────────────────┐│ 35├─┤Allume lumiere de MARCHE│ │ 11├─┤Avance convoyeur│└─┬─┘ └────────────────────────┘ └─┬─┘ └────────────────┘│ ││ 12─┼─ Fin avance│ │

│ ╤════════════╧═════════════════════════╤ │ ┌─┴─┐ ┌─┴─┐│ │ 12│ │ 15││ └─┬─┘ └─┬─┘│ ┌─────────────────────────┤ ├─────────────────────────┐│ │ │ │ ││ 18─┼─ non 13─┼─ Bidon 16─┼─ Bidon 19─┼─ non│ │ │ │ ││ │ ┌─┴─┐ ┌─┴─┐ ││ │ │ 26│ │ 25│ ││ │ └─┬─┘ └─┬─┘ ││ │ │ │ ││ │ 20 ─┼─ prés. eau et concentré 24─┼─ Présence capsules ││ │ │ │ et haut ││ │ ╤════════════╧════════════╤ │ ││ │ ┌─┴─┐ ┌─────────┐ ┌─┴─┐ ┌───┐ ┌─┴─┐ ┌───────────────────────┐│ │ │ 18├─┤Concentré│ │ 20├─┤Eau│ │ 22├─┤Descendre porte-capsule│

│ │ └─┬─┘ └─────────┘ └─┬─┘ └───┘ └─┬─┘ └───────────────────────┘│ │ │ │ │ ││ │ 21─┼─ vol. = 0,15l 22─┼─ vol. = 0,85l 25─┼─ bas ││ │ │ │ │ ││ │ ┌─┴─┐ ┌─┴─┐ ┌─┴─┐ ┌─────┐ ││ │ │ 19│ │ 21│ │ 23├─┤Visse│ ││ │ └─┬─┘ └─┬─┘ └─┬─┘ └─────┘ ││ │ ╧════════════╤════════════╧ │ ││ │ │ │ ││ │ 23 ─┼─ 0.2s/X21 26─┼─ 0,5s/X23 ││ │ │ │ ││ │ │ ┌─┴─┐ ┌──────────────────────┐│ │ │ │ 24├─┤Remonter porte-capsule││ │ │ └─┬─┘ └──────────────────────┘│ │ │ │ ││ │ │ 27─┼─ haut │

│ │ │ │ ││ └─────────────────────────┤ ├─────────────────────────┘│ ┌─┴─┐ ┌─┴─┐│ │ 14│ "attente" │ 17│ "Attente"│ └─┬─┘ └─┬─┘

╧══════════════════════════════════════╧════════════╤═════════════════════════╧ │

15 ─┼─ =1││

< 1 >

FIGURE 4-12 : LES BIDONS #1





4.10 Exercice des “Pompes Alternatives”


Dans les différentes stations de métro de Montréal, de grands bassins

de récupération ont été construits afin que l’eau, s’infiltrant par deschemins divers, s’y accumule.

Dans ces cuves, deux pompes permettent d’évacuer l’eau et troisflottes sont disposées judicieusement aux abords afin de détecter leniveau de démarrage, d’urgence et d’arrêt des pompes. Deuxlumières sont installées sur un panneau de contrôle non loin de ladite cuve.

Cette boîte de contrôle renferme également un automateprogrammable ainsi que deux contacteurs de puissance alimentantles moteurs de pompes. Deux sorties de l’automate sont réservées

afin d’envoyer des signaux au poste central du Métro.


TABLEAU 4-5 : AUTOMATISME “LES POMPES ALTERNATIVES”ENTRÉES

GRAFCET/@POMPES.IO FONCTION AUTOMATEÉtiquette Simulation Adresse N.O. N.F. Étiquette

n_bas Flotte basse x fb

n_moyen Flotte centrale x fcn_haut Flotte haute x fh

SORTIESÉtiquette / Simulation Adresse C.C. C.A. Étiquette

P1 Pompes 1 220 P1P2 Pompes 2 220 P2L1 Lumière de la pompe 1 220 L1L2 Lumière de la pompe 2 220 L2

4.10.3 Mode automatique

En mode automatique, les pompes fonctionnent de façon alternative. La pompe 1 (P1) entre en

fonction uniquement lorsque la flotte centrale détecte un surplus d’eau dans la cuve. L’action dela pompe fait en sorte d’évacuer l’eau. Cette dernière est mise hors fonction uniquement lorsquel’eau passe en dessous du niveau de la flotte basse.

Lorsque la cuve se remplie et que le niveau dépasse à nouveau la flotte centrale, l’autre pompe(P2) entre en action. Ce principe de fonctionnement permet un vieillissement équivalent despompes. De plus, si l’action d’une pompe ne suffit pas à vider la cuve, l’eau s’infiltrant troprapidement, la flotte d’urgence, situé en haut du bassin, devra enclencher les deux pompes. Ceci

permet de doubler la capacité d’évacuation. Les deux pompes s’arrêtent lorsque l’eau redescenden-deça du niveau de la flotte basse.

P2

P1

P

O

M

PE

S

M

É

T

R

O

FIGURE 4-13 :PANNEAU DE CONTRÔLE





4.11 Exercice du “Poinçon Hydraulique”


Dans le contexte du libre échange Nord-Américain, la compagnie

mexicaine “Hydro Lik”, et son président Monsieur “Puncho Matik”,vous demande de réaliser l'installation d'un système de poinçonhydraulique afin d’augmenter la productivité de son entreprise. Dansle passé, l’opérateur plaçait un bloc sur la console et le serrait avantde descendre le poinçon manuellement.

Vous devez, en tant que spécialiste en automatisation, construire unprogramme qui permettra de contrôler le serrage et le poinçonnagedes blocs.

Des capteurs sont placés judicieusement afin de connaître à toutmoment la position de l’automatisme.

Un vérin hydraulique, contrôlé par deux solénoïdes, permet dedéplacer le poinçon en MONTée et en DESCente. Un autre système permet de DEPOser le blocet d’ENLEver ce dernier.

4.11.2 Conditions initiales

Au départ, le poinçon est en haut et aucun bloc n’est présent.

4.11.3 Cycle semi-automatique

Un cycle débute par une pression sur l’interrupteur de départ (go). À ce moment, un bloc doitêtre positionner. En même temps, une lumière LUMB s’allume indiquant à l’opérateur que le

bloc est en voie de chargement. Lorsque ce dernier est bien positionné, la séquence depoinçonnage débute.

La séquence débute par l’activation du solénoïde DESC afin de descendre le poinçon etcompléter un trou. Une fois que le poinçon a remonté (MONT) au niveau du détecteur central, lebloc débute sa séquence de sortie (ENLE).

Parallèlement, la lumière LUMB clignote rapidement afin d’indiquer à l’opérateur que le poinçon est en action. Le clignotement de la lumière s’effectue tant que le poinçon n’est pas deretour en position haute.

Une nouvelle pression sur l’interrupteur de départ de cycle (go) permet de débuter le

poinçonnage d’un nouveau bloc.

Hydro-Lik

Expert en Poinçon

Hydraulique depuis 1996

g

Départ

Mode Auto

BLOC





TABLEAU 4-6 : AUTOMATISME DU “POINÇON HYDRAULIQUE”ENTRÉES

GRAFCET/@PUNCH.IO FONCTION AUTOMATEÉtiquette Simulation Adresse N.O. N.F. Étiquette

bas Interrupteur de limite bas ls_bascen Interrupteur de limite centre ls_cenhaut Interrupteur de limite haut ls_hautbp Présence du bloc ls_inbr Bloc en retrait ls_outgo g Départ cycle dep_cyc

SORTIESGRAFCET FONCTION AUTOMATE

Étiquette / Simulation Adresse C.C. C.A. Étiquette

LUMB Lumière du bloc 220 LUMBDEPO Dépose un bloc 220 DEPOENLE Enlève un bloc 220 ENLEDESC Contacteur poinçon vers le bas 220 DESCMONT Contacteur poinçon vers le haut 220 MONT

Documents

4. La Base Du Grafcet