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Publié : 16 mars 2009

Le grafcet

LE GRAFCET

Parmi les outils de spécification des automatismes industriels, le GRAFCET (GRAphe Fonctionnel de Commande Etape/Transition) tient une place privilégiée grâce à sa capacité d’utilisation dans les phases de spécification, de conception et de réalisation du système et plus particulièrement dans sa partie commande.
Le GRAFCET est normalisé internationalement depuis 1988 (CEI 848).

 1- L’outil GRAFCET

Le GRAFCET est un outil graphique de description des comportements d’un système logique. Les éléments graphiques de base sont pour la structure :
• les étapes : qui caractérisent le comportement invariant du système isolé ;
• les transitions : qui indiquent les possibilités d’évolution entre étapes ;
• les liaisons orientées : qui permettent de lier les étapes entre elles ;


et pour l’interprétation :

• les actions (associées aux étapes) : qui sont exécutées lorsque les étapes sont actives ;
• les réceptivités (associées aux transitions) : qui conditionnent le franchissement des transitions.

 

Le GRAFCET permet de déterminer les évolutions dynamiques d’un système logique décrit à partir de 5 règles d’évolutions.

 

 2- Les règles

 

2-1 : Règle de syntaxe

L’alternance étape-transition et transistion-étape doit toujours être respectée quelle que soit la séquence parcourue. Deux étapes ou transitions ne doivent jamais être reliées par une liaison orientée. La liaison relie obligatoirement un étape à une transition ou une transition à une étape.


2-2 : Règles d’évolution

Règle 1 (Situation initiale) : la situation initiale d’un GRAFCET caractérise le comportement initial de la partie commande vis-à-vis de la partie opérative, de l’opérateur et/ou des éléments extérieurs. Elle correspond aux étapes actives (repères par un double carré) au début du fonctionnement. Elle traduit généralement un comportement de repos.
Règle 2 (Franchissement d’une transition) : une transition est dit validée lorsque toutes les étapes immédiatement précédentes reliées à cette transition sont actives. Le franchissement d’une transition se produit :
• lorsque la transition est VALIDEE ;
• ET QUE la RECEPTIVITE associée est VRAIE.
Lorsque ces DEUX conditions sont réunies, la transition devient FRANCHISSABLE et est alors OBLIGATOIREMENT FRANCHIE.
Règle 3 (Evolution des étapes actives) : le franchissement d’une transition entraîne simultanément l’activation de toutes les étapes immédiatement suivantes et la désactivation de toutes les étapes immédiatement précédentes.
Règle 4 (Evolutions simultanées) : plusieurs transitions simultanément franchissables sont simultanément franchies.
Règle 5 (Activation et désactivation simultanées d’une étape) : si, au cours du fonctionnement, la même étape est simultanément activée et désactivée elle reste active.


 3- Structures de base


3-1 : La séquence

C’est un ensemble ordonné d’étapes possédant la propriété suivante : dans une séquence, chaque étape n’est suivie que par une transition et inversement.

Exemple :
3-2 : Divergence et convergence en OU et en ET
 

Divergence en OU

 

Divergence en ET

 

Convergence en OU

 

Convergence en ET

  4- Situation d’un GRAFCET

Les règles 2 et 3 d’évolution du GRAFCET décrivent le franchissement des transitions et les évolutions des étapes actives.

La situation d’un GRAFCET est définie par l’ensemble des étapes actives à un instant donné. Les évolutions d’activité d’étapes d’un GRAFCET se font globalement de situation à situation.

Notation : (1, 10, 25) est la situation à l’instant, d’un GRAFCET donné, dont les étapes 1, 10, 25 sont actives à cet instant.

 5- Variables manipulées par le GRAFCET


Le GRAFCET manipule uniquement des variables booléennes (Tout Ou Rien : TOR).

Exemple :

 

 

 

La variable X5 représente l’état logique de l’étape 5. Si l’étape 5 est active alors la variable
X5=1 sinon X5=0.
Par conséquent pour passer de l’étape 2 à 3, il
faut que la variable e=1 ET que l’étape 5 soit
active.

 

 

 

 6- Sorties conditionnelles

Dans le GRAFCET, les sorties sont associées aux étapes. Si une étape est active, la ou les sorties associées sont vraies ; dans le cas contraire elles sont fausses.
Cependant, ces sorties peuvent être conditionnées par des entrées et/ou des variables d’étapes de GRAFCET.

Exemple :
Ici la sortie de l’étape 4 ne sera active que si la variable c est vraie (=1).

 

 

 

 

 

 7- Représentation multigraphe

Exemple : Système de remplissage de bouteilles (simplifié).

 

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