Grafcet ,Automatisme

23/11/2018

Université Mohamed V de Rabat Ecole Normale Supérieure de l’Enseignement Technique Département énie Electrique

Outils de description des systèmes automatisés Pr. M. NAJOUI [email protected]

!ntroduction -lassi"ication des s+st,mes ' Un système technique : Un ensemble d’éléments organisé a"in de réaliser but dé"ini par des "onctions et des constituants# 

$es ob%ets techniques peuvent &tre classer en plusieurs catégories ' manuel( mécanique( électrique( automatique( in"ormatique( embarqué)



*armi les grandes "amilles ' 

$es s+st,mes mécaniques(



$es s+st,mes automatiques# M. NAJOUI - ENSET - 2018/2019

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!ntroduction -lassi"ication des s+st,mes ' Un système mécanique : 

$’utilisateur commande et contr.le l/ensemble des opérations#



Toute l’énergie nécessaire 0 la trans"ormation du produit est "ournie par une source e1térieure#



$e s+st,me peut &tre un ob%et technique ' 

Simple ' porte( paire de ciseau1( bic+clette)



-omple1e et peut apporter de l/énergie 0 la place de l/utilisateur ' grue( voiture###

M. NAJOUI - ENSET - 2018/2019

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!ntroduction -lassi"ication des s+st,mes ' Un système automatique : 

E""ectue sans l/intervention de l/utilisateur( des t2ches programmées 0 l/avance#



Dans la ma%orité des cas il e1écute le m&me c+cle de travail apr,s avoir re3u les consignes d/un opérateur#



$’utilisateur suit l/évolution du s+st,me et contr.le le bon déroulement du c+cle de "onctionnement# !l assure la programmation( le démarrage et l/arr&t du s+st,me 4en cas de probl,me5#



$’utilisateur peut dialoguer avec le s+st,me par l’intermédiaire du pupitre 4!6M5#


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!ntroduction -lassi"ication des s+st,mes ' 

Simples ou comple1es( les s+st,mes automatiques sont partout dans notre environnement quotidien#



!ls se développent de plus en plus et modi"ient la mani,re de travailler dans les ateliers de production 4Robotique5#



!ls permettent d/augmenter la sécurité et remplacent l/homme en accomplissant des travau1 pénibles 4convo+eur5( répétiti"s 4ligne de montage5( dangereu1 4atelier de peinture5 ou dans des endroits inaccessibles 4réacteur nucléaire5#


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!ntroduction 7utomatique et 7utomatisme( 9uelle di""érence : L'automatique : 

Se ré",re souvent au contrôle-commande( 0 l/asservissement ou au régulation#



$e s+st,me n/est pas "orcément séquentiel mais est conditionné par une consigne#



*ar e1emple ' le s+st,me de pilotage des avions ou drones( les s+st,mes de régulation de température dans les chaudi,res industrielles#

L'automatisme : 

$’utilisation d’une logique 4c2blée ou programmée5 a"in d’automatiser un processus#



Traite plus l/aspect séquentiel d/un s+st,me ' le s+st,me suit une logique prédéterminée#



Un s+st,me séquentiel se traduit traduit "acilement 0 un R78-ET#



*ar e1emple ' Une ligne de remplissage de bouteilles d’eau est un automatisme# M. NAJOUI - ENSET - 2018/2019

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!ntroduction S+st,me séquentiel et combinatoire( 9uelle di""érence : Dans un système combinatoire : $a

sortie 0 un instant donné ne dépend que de la valeur des entrées 0 cet instant#

Dans un système séquentiel : $a

sortie 0 un instant donné dépend de la valeur des entrées 0 cet instant et de la valeur de

sortie aux instants antérieurs#


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$es s+st,mes automatisés Dans le domaine de l/automatisation de processus industriels( l’évolution des techniques de contr.le;commande s’est traduite par ' 

Un développement massi"(



Une approche de plus en plus globale des probl,mes(



Une intégration d,s la conception de l’installation#


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$es s+st,mes automatisés Structure d’un s+st,me automatisé '


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$es s+st,mes automatisés *artie opérative 4*<5 ' 

Un ensemble de mo+ens technique qui permettent d’apporter la valeur a%outée au1 mati,res d’=uvre en e""ectuant directement le processus nécessaire 0 leur trans"ormation# 

Traiter les matières d’oeuvre a"in d/élaborer la valeur ajoutée >



-’est la partie mécanique du s+st,me qui e""ectue les opérations#



Elle est constituée de cinq t+pes de composants ' 

$es pré?actionneurs(



$es actionneurs(



$es transmetteurs



$es capteurs(



$es e""ecteurs# M. NAJOUI - ENSET - 2018/2019

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$es s+st,mes automatisés *artie opérative 4*<5 ' 7"in d’agir sur la mati,re d’oeuvre( la partie opérative a besoin d’énergie# $’énergie emplo+ée est le plus souvent de nature électrique ou pneumatique( par"ois h+draulique# -ette énergie source n/est pas directement utilisable et doit &tre convertie 4en général en énergie mécanique5 ' -’est la "onction des actionneurs# Un actionneur : Un ob%et technique qui convertit une énergie d’entrée non directement utilisable par les mécanismes agissant sur la mati,re d’oeuvre en une énergie de sortie utilisable pour obtenir une action dé"inie# E1emple ' Vérins( Moteurs###


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$es s+st,mes automatisés *artie opérative 4*<5 ' Un pré-actionneur : Un élément dont le r.le est de distribuer l’énergie disponible au1 actionneurs sur ordre de la partie commande# E1emple ' -ontacteurs( Variateurs de vitesse###


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$es s+st,mes automatisés *artie opérative 4*<5 ' Un transmetteur : Un ob%et capable d’adapter l/énergie mécanique produite par l/actionneur a"in d’avoir certaines caractéristiques précises 4"réquence de rotation réduite( vitesse linéaire alternative)5(


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$es s+st,mes automatisés *artie opérative 4*<5 ' Un effecteur : $’élément terminal de la cha@ne d’action# !l convertit l’énergie re3ue de l’actionneur en une opération ou un e""et sur la mati,re d’oeuvre# E1emple ' *ince de robot( tambour de machine 0 laver(###


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$es s+st,mes automatisés *artie opérative 4*<5 ' Un capteur : Un élément d’acquisition et de codage d’in"ormation sur un processus ou sur l’environnement du s+st,me# !l convertit une grandeur ph+sique 4position( vitesse( température)5 en une in"ormation appelée compte?rendu compréhensible par la partie commande# Détecteur de contact

Détecteur optique

Détecteur inductif

Caméra Codeur optique (position arbre moteur)


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$es s+st,mes automatisés *artie opérative 4*<5 ' $es pré?actionneurs sont obligatoire pour des raisons de sécurité#  7ssure la séparation la partie commande et la partie puissance#  Un pré?actionneur est dit monostable s’il a besoin d’un ordre pour passer de sa position repos 0 sa position travail# $e retour 0 la position repos s’e""ectue mécaniquement lorsque l’ordre dispara@t 4sous l’e""et d’un ressort5#  Un pré?actionneur est dit bistable s’il a besoin d’un ordre pour passer de sa position repos 0 sa position travail# A la disparition de cet ordre il reste dans sa position travail# -e n’est qu’0 l’apparition d’un second ordre qu’il passe de sa position travail 0 sa position repos# 


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$es s+st,mes automatisés *artie commande 4*-5 ' 

Un ensemble de mo+ens de traitement de l’in"ormation qui assurent le pilotage et la coordination des t2ches du processus souhaité#



-oordonne la succession des actions sur la *< avec la "inalité d/obtenir la valeur a%outée#



$a réalisation matérielle de la partie commande peut &tre e""ectuée en ' 

$ogique c2blée ' "onctions logiques B relais) 4solution di""icilement modi"iable5



$ogique programmée ' 7*! ou microcontroleurs)


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$es s+st,mes automatisés *artie commande 4*-5 ' 7"in d’assurer son r.le de coordonnateur( la *- doit ' 

Ctre in"ormée 0 chaque instant de l’état ph+sique dans lequel est sa partie opérative et par"ois son environnement# Elle doit donc( en entrée( recevoir des in"ormations appelées comtes-rendus#




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$es s+st,mes automatisés *artie inter"ace 4*!5 ' 

$e dialogue homme;s+st,me ' le pupitre 4!6M5



Un échange d’in"ormation entre la *- du s+st,me et l’utilisateur#



-es in"ormations sont de deu1 t+pes ' les consignes et les messages# 

$es consignes sont les in"ormations envo+ées par l’opérateur 0 la *-#



$es messages sont les in"ormations envo+ées de la *- vers l’opérateur> ils donnent des indications sur l’état du s+st,me# 

$es consignes sont( en général mises en condition par des boutons#



$es messages arrivent tr,s souvent 0 des voyants ou alarmes #


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$es s+st,mes automatisés


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$es s+st,mes automatisés

 a?t?il des outils et;ou langages e""icaces de description des s+st,mes automatisés :


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R78-ET 6istorique ' En !"#$( un groupe de travail réunissant l’ A%&'( 4Association %ran3aise pour la &+bernétique 'conomique et (echnique5( l’A)'PA 4Agence pour le )'veloppement de la Productique Appliquée 0 l’industrie5( des industriels et des universitaires se sont "i1és l/ob%ecti" de dé"inir

un "ormalisme adapté 0 la représentation des évolutions séquentielles d/un s+st,me et a+ant les caractéristiques suivantes ' 

Simple>



7ccepté par tous>



-ompréhensible 0 la "ois par les concepteurs et les e1ploitants>



8ournissant potentiellement des "acilités de passage 0 une réalisation( 0 base matérielle et;ou logicielle de l/automatisme ainsi spéci"ié# M. NAJOUI - ENSET - 2018/2019

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R78-ET 6istorique ' 

$e groupe de travail a dressé un état de l/art des di""érentes approches de modélisation du comportement de tels automatismes# Trois grandes classes d/outils de modélisation "urent ainsi recensées '   

$es organigrammes > $es Réseau1 de *étri> $es graphes d/état#

$/anal+se des avantages et inconvénients de ces outils mena( en !"##( 0 la dé"inition du R78-ET $es résultats de ces travau1 "irent l/ob%et d/une publication o""icielle dans la revue  Automatique et Informatique Industrielle en décembre !"##( date que la communauté consid,re au%ourd/hui comme date de naissance e""ective du *+A%&'(# M. NAJOUI - ENSET - 2018/2019

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R78-ET 6istorique ' 

En FGHI( S,''.S 4leader euroéen des automatismes5 adopte le gra"cet et le promeut en 7llemagne#



En FGHJ( A//'. 0 1+A)/'2 4leader mondial des automates programmables5 adopte et développe le gra"cet( + compris pour le marché américain#



Depuis FGHH( le gra"cet est un outil de description normalisé qui "onctionne en logique séquentielle# -/est un outil simple mais e1tr&mement puissant qui permet les représentations "onctionnelles( opérationnelles et technologiques de la plupart des automatismes industriels#


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R78-ET Dé"initions ' 

$e R78-ET 4*+Aphe %onctionnel de &ommande par 'tapes et (ransitions5 est un mode de représentation et d/anal+se d/un automatisme( particuli,rement bien adapté au1 s+st,mes 0 évolution séquentielle#



$e R78-ET ou S8- 4 Sequential %onction &hart5 est un outil graphique qui décrit les di""érents comportements de l/évolution d/un automatisme et établit une correspondance 0 caract,re séquentiel et combinatoire entre ' 

ENTREES ' les trans"erts d/in"ormations de la *artie


S

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R78-ET Dé"initions ' 

$e R78-ET est un langage grahique représentant le "onctionnement d/un automatisme par un ensemble de '  Étapes 

au1quelles sont associées des actions >

Transitions entre étapes au1quelles sont associées des conditions de transition 4réceptivités5 >

 Liaisons 

orientées entre les étapes et les transitions#

Son nom est l/acron+me 0 la "ois de ' 

*+Aphe %onctionnel de &ommande 'tapes ; (ransitions



*+aphe du groupe A%&'(#


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R78-ET $es normes du R78-ET ' 

FGHK ' R78-ET est normalisé en 8rance( parution de la norme N8 -L?FGL#



FGHH ' R78-ET est normalisé par la -E!;!E- HH#



FGG ' Norme !E- FFF? permet de valider cinq langages de programmation d/7*! dont le S8- 4inspiré du R78-ET5



KLLK ' Norme !E- JLHH est largement modi"iée( sa traduction "ran3aise est publiée en septembre de la m&me année sous la ré"érence N8 EN JLHH IEC : Internatina! E!e"trte"#ni"a!

$%%itee


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R78-ET $es avantages du R78-ET '    

!l est indéendant de la matérialisation technologique> !l traduit de "a3on cohérente le cahier des charges> !l est bien adaté au1 s+st,mes automatisés# *ermet d/intégrer au1 "onctions d/automatisme de base la notion du temps( par le biais de temporisations ou de tests sur des horloges 4ce qui n/est pas possible avec une logique simple 0 relais5#


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R78-ET $e R78-ET est basé sur ' !3 4léments grahique de base '  

$es étaes( $es transitions(

$es liaisons orientées reliant entre elles les étapes et les transitions( structurés en un réseau alterné "ormant l/ossature 4squelette5 séquentielle graphique# 53 6ne interrétation traduisant le comportement de la partie commande vis?0?vis de ses entrées et ses 

sorties# -ette interprétation est caractérisée par '  $es actions associées au1 étapes(  $es récetivités associées au1 transitions 73 +ègles d8évolution dé"inissant "ormellement le comportement d+namique de la partie commande#


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R78-ET $es étapes '   

 

Une étae s+mbolise un état ou une partie de l/état du s+st,me automatisé# $/étape poss,de deu1 états possibles ' active représentée par un %eton dans l/étape ou inactive# $/étape i( représentée par un carré repéré numériquement( poss,de ainsi une variable d/état( appelée variable d8étae 9i# -ette variable est une variable booléenne valant ! si l8étae est active( sinon :# $a situation initiale d/un s+st,me automatisé est indiquée par une étape dite étae initiale et représentée par un carré double#


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R78-ET 7ctions associées au1 étapes ' 

$es actions associées 0 une étape traduisent ce qui doit ;tre


6ne m&me action peut &tre associée 0 lusieurs étaes ou une étape vide 4sans action5#





$es actions qui sont les résultats du traitement logique des in"ormations par la partie commande peuvent &tre '  'xternes = correspondent au1 ordres émis vers la *< ou vers les éléments e1ternes#  ,nternes ' concernent des "onctions spéci"iques de l/automatisme telles que ' temporisation( comptage( etc ## $es actions sont précisées dans un ou plusieurs rectangles '



l8in



31

R78-ET -lassi"ication des actions associées au1 étapes '  

$es actions peuvent &tre classées en  t+pes ' continue( conditionnelle ou mémorisée# Action continue ' $/ordre est émis( de "a3on continue( tant que l/étape( 0 laquelle il est associé( est active#

L'exécution de l'action A se poursuit tant que l'étape Xi est active !



Action conditionnelle ' Une action conditionnelle n/est e1écutée que si l/étape associée est active et si la

condition associée est vraie# Elles peuvent &tre décomposées en  cas particuliers'  Action conitionnelle simple '


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R78-ET -lassi"ication des actions associées au1 étapes '  Action

retarée ' $e temps intervient dans cet ordre conditionnel comme condition logique#

$/indication du temps s/e""ectue par la notation générale O t ; 1i ; q O dans laquelle O1iO indique l/étape prise comme origine du temps et OqO est la durée du retard# Exemple ' Ot ?9@? $sO ' prendra la valeur logique F( $s apr,s la derni,re activation de l/étape J#


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R78-ET -lassi"ication des actions associées au1 étapes '  Action

e urée limitée ' $/ordre est émis d,s l/activation de l/étape 0 laquelle il est associé > mais la

durée de cet ordre sera limitée 0 une valeur spéci"iée# E1emple ' $/ordre O7O est limité 0 Ks apr,s l/activation de l/étape #


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R78-ET -lassi"ication -lassi"i cation des actions associées au1 étapes ' 

Action mémorisée ou maintenueB ' $e maintien d/un ordre( sur la durée d/activation de plusieurs

étapes consécutives( consécutives( peut &tre obtenu par la mémorisation de l/action# l/ action#


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R78-ET -lassi"ication -lassi"i cation des actions associées au1 étapes ' 

Action mémorisée ou maintenueB ' $e maintien d/un ordre( sur la durée d/activation de plusieurs

étapes consécutives( consécutives( peut &tre obtenu par la mémorisation de l/action l/ action  7ction maintenue sur plusieurs étapes#


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R78-ET $es transitions et réceptivités associées ' 

6ne transition indique la possibilité d/ évolution d/une étape 0 une autre# $e passage de l/ une 0 l/autre



s/e""ectue par le "ranchissement d/une transition# Une transition est soit validée ou non validée#





Elle est dite validée lorsque toutes les étapes précédentes reliées 0 cette transition sont immédiatement achevées# Une transition entre deu1 étapes se représente par une barre erendiculaire au1 liaisons orientées#


37




7 chaque transition est associée une roosition logique appelée récetivité qui peut &tre soit vraie ou "ausse# $a récetivité écrite sous "orme de proposition logique est une "onction des '  ,n


Si la réceptivité n/est as récisée( alors cela signi"ie qu/elle est tou%ours vraie#


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*our "aire intervenir le tems dans une récetivité( il su""it d/indiquer apr,s le rep,re t son origine et sa durée#



t?!?!:s ' passer 0 l/étape K si !:s sont écoulées depuis la derni,re activation de l8étae !#



t?!?!$s ' passer 0 l/étape  si !$s sont écoulées depuis la derni,re activation de l8étae !# M. NAJOUI - ENSET - 2018/2019

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R78-ET $es liaisons orientées '  

$es liaisons orientées permettent de relier les étapes au1 transitions et les transitions au1 étapes# $e sens général du parcours est du haut vers le bas# $orsque le parcours est di""érent des

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R78-ET $es liaisons orientées ' 

*our des s+st,mes comple1es( il est par"ois nécessaire de dessiner le gra"cet sur plusieurs pages# Dans ce cas il "aut insérer de mani,re tr,s lisible des reères indiquant l8étae ou la transition d8origine ou de destination( ainsi que le numéro de ages#


41

R78-ET $es r,gles d/évolutions ' 

7u1 r,gles d/écriture s/a%outent les r,gles d/évolution a"in de préciser les conditions pour lesquelles les étapes sont actives ou inactives#

 !è"le

#$ % : &nitialisation



$a situation initiale caractérise le comportement initial de la partie commande vis 0 vis de la partie opérative et correspond 0 l/étape active au début du "onctionnement#



Elle traduit généralement un comportement de repos $e s+mbole est le double carré#




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R78-ET $es r,gles d/évolutions '  !è"le

#$  : (ranchissement 'une transition



$e "ranchissement d/une transition s/e""ectue si '  $’étape récédente est active  $a récetivité associée est vraie



$orsque ces deu1 conditions sont réunies( la transition devient "ranchissable et est obligatoirement "ranchie#


43

R78-ET $es r,gles d/évolutions '  !è"le

#$ ) : Évolution es étapes actives



$e "ranchissement d/une transition entra@ne simultanément l8activation de4s5 étape4s5 immédiatement suivante4s5 et la désactivation de4s5 étape4s5 immédiatement précédente4s5#



&as !' $a transition F?K est non validée( l/étape K étant i nactive# &as 5' $/étape F étant active( la transition F?K est validée mais ne peut &tre "ranchie car la réceptivité n/est pas vraie' bPL# &as 7' $a transition F?K est "ranchie car la réceptivité est vraie 'bPF# Dans ce cas l/étape K est activée et l/étape F est désactivée#

 


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R78-ET $es r,gles d/évolutions '  !è"le  

#$ * : Évolutions simultanées

*lusieurs transitions simultanément "ranchissables 0 un instant donné sont simultanément "ranchies# -ette r,gle de "ranchissement permet notamment de décomposer un R78-ET en plusieurs diagrammes indépendants#



QF 'Variable ooléenne correspondant 0 l/étape F '  Si l/étape F est active QFP F  Si l/étape F est inactive QFPL


45

R78-ET $es r,gles d/évolutions '  !è"le 

#$ + : Activation et ésactivation simultanées

Si au cours du "onctionnement de l/automatisme une m&me étape doit &tre simultanément activée et désactivée 4vu le "ranchissement d/une transition aval et d/une autre amont simultanément5( elle reste activée#


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R78-ET $es structures de base ' 

,% : #otion e séquence 

Une séquence( dans un ra"cet( est une suite d/étapes 0 e1écuter l/une apr,s l/autre# 7utrement dit chaque étape ne poss,de qu/une seule transition 7V7$ et une seule transition 7M

47


, : ,équences simultanées 



$orsque le "ranchissement d/une transition conduit 0 activer plusieurs séquences en m&me temps ces séquences sont dites séquences simultanées# 7pr,s l/activation simultanée de ces séquences( les évolutions des étapes actives dans chacune des séquences deviennent alors indépendantes#



*our assurer la s+nchronisation de la désactivation de plusieurs séquences en m&me temps( des étaes d8attente réciproques sont généralement révues#



$e début d/une divergence en ET et la "in d/u ne convergence en ET d/un parallélisme structurel sont représentéspar deuxtraits arallèles# M. NAJOUI - ENSET - 2018/2019

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,) : ,élection e séquence 

Une sélection ou un choix d8évolution entre plusieurs étapes ou séquences se représente( 0 partir d/une ou plusieurs étapes( par autant de transitions validées qu/il + a d/évolutions possibles#



A partir de l/étape F deu1 évolutions possibles 4FL

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,* : ,élection e.clusive 

*our obtenir une sélection exclusive entre plusieurs étapes' il "aut que les récetivités soient exclusives#


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,+ : ,aut 'étapes et reprise e séquence 

$e saut d/étapes permet de sauter une ou plusieurs étapes lorsque les actions associées sont inutiles 0 réaliser(



$a rerise de séquence 4ou boucle5 permet de reprendre( une ou plusieurs "ois( une séquence tant qu/une condition n/est pas obtenue#


51


,/ : 0arallélisme interprété 





a et a3b sont non exclusives 

 

Si a est vraie ET b est


*our la s+nchronisation l/étape  4 étae d8attente 5 est prévue avec la réceptivité ' 4étape KL et L désactivées5 M. NAJOUI - ENSET - 2018/2019

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,1 : 2.tension es représentations 





$a transition source n/est pas reliée 0 une étape amont# *ar convention elle est tou%ours validée et deviendra "ranchissable lorsque la réceptivité est vraie#



$a transition uits n/est pas reliée 0 une étape aval# M. NAJOUI - ENSET - 2018/2019

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R78-ET Structuration et hiérarchisation ' *rincipe# 

$es S+st,mes 7utomatisés de production 4S7*5 sont devenus de plus en plus comple1es#



7"in de simpli"ier l/étude( la mise en =uvre et la maintenance du s+st,me( il est nécessaire de structurer la



partie commande et la partie opérative# $/ob%ecti" essentiel de la structuration est de permettre une approche progressive du "onctionnement d/un S7*( tant au niveau de l/anal+se qu/au niveau de la représentation#



Dans l8analyse structurée( le gra"cet global est décomposé en module( chacun de ces modules correspond 0 une "onction du s+st,me 4Sécurité( modes de marche( etc#5 ou 0 une sous partie de la *artie


$a structuration est soit ' 

Diérarchique ' R78-ET Ma@tre( R78-ET Esclave#



Sans hiérarchie ' -ommunication entre K postes# M. NAJOUI - ENSET - 2018/2019

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R78-ET Structuration et hiérarchisation ' *rincipe# 

$a structuration utilise les notions de (aches et de acro-étaes# $e s+st,me est décomposé soit '  Suivant sa topologie ' les taches correspondent 0 des parties opératives indépendantes>  

8onctionnellement ' les taches correspondent 0 des "onctions du s+st,me> *lus généralement en combinant ces deu1 "ormes#



$es commandes de


préciser la hiérarchie des di""érents gra"cets# $a hiérarchie des di""érents gra"cets issue de cette structuration est celle qui vient de la description du "onctionnement 4succession séquentielle des taches dé"inie par le processus5#


55

R78-ET $es macro?étapes ' 

Une macro-étae 4'5 est la représentation unique d/u n ensemble d/étapes et de transition nommé O'xansion d8étaesO( la macro?étape se substitue 0 une étape du R78-ET#    

$/e1pansion de ME comporte une étape d/entrée et une étape de sortie repérées par ' et S# Tout "ranchissement de la transition amont de la macro?étape active l/étape ' d/entrée de son E1pansion# $/étapede sortie participe 0 la validation des transitions aval de la macro?étape# $a transition suivant la macro?étape n/est validée que lorsque la derni,re étape de l/e1pansion de macro?étape est active#





$orsque l/étape " est active et que la réceptivité e! est vraie( alors la ' est activée( l/étape d/entrée de l/e1pansion est activée simultanément et le c+cle décrit dans l/e1pansion se déroule %usqu/0 l/étape de sortie SFL# D,s que l/étape SFL est active( si la réceptivité sF qui suit la ME est vraie alors l /étape suivante est activée# .1 ' !l est pré"érable de ne pas associer d/actions au1 étapes d/entrées et de sortie de la macro?étape


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R78-ET Taches ; Sousprogramme '



Un sous-rogramme est un gra"cet indépendant dont l/e1écution et le déroulement sont s+nchronisés par un gra"cet principal# $orsqu/une tache doit &tre réalisée plusieurs "ois dans un c+cle( la description de cette tache sous la



"orme d/un gra"cet indépendant permet de simpli"ier l/anal+se et la programmation# -e gra"cet indépendant est un sous programme lancé par le programme principal#



$atache  dosage  est e1écutée K "ois dans le c+cle#



$e gra"cet dosage décrit cette tache# $e lancement de cette tache est réalisé par



l/activation de l/étape 95 ou l/activation de l/étape 9$# 

$orsque la tache est terminée( une in"ormation d/état 4"in de tache5 est retournée au gra"cet principal qui peut alors évoluer# !l est souhaitable de terminer le gra"cet de la tache par la véri"ication que l/étape de lancement du gra"cet principal est bien désactivée avant de le boucler# M. NAJOUI - ENSET - 2018/2019

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R78-ET $es macro?actions ' 



$orsque l’on veut prendre en considération la sécurité( on risque d’avoir un accroissement important de la comple1ité d’un gra"cet# 7u lieu de cela( on peut imaginer qu’un gra"cet peut avoir une in"luence globale sur un autre gra"cet par l’utilisation d’actions spéciales appelées des macro-actions# $es macro-actions ne peuvent &tre émises que par une étape d/un gra"cet hiérarchiquement supérieur pour modi"ier la situation d/un gra"cet hiérarchiquement in"érieur#


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R78-ET 8or3ages et "igeages des situations ' (or3a"e :  $e


$/activation de l/étape FL du gra"cet F
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R78-ET 8or3ages et "igeages des situations ' (or3a"e : 

Situation initiale Situation vide ou désactivation ' Toutes les étapes du gra"cet "orcé sont désactivées + compris les étapes initiales#


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R78-ET 8or3ages et "igeages des situations ' (or3a"e : 

$es r,gles d/évolution par "or3age sont '  

 



Un gra"cet ne peut &tre "orcé que par un gra"cet hiérarchiquement supérieur > Un gra"cet in"érieur ne peut &tre "orcé que dans une seule situation 0 la "ois 0 partir d/un ou plusieurs gra"cet supérieurs > $’ordre de "or3age est prioritaire sur les autres conditions assurant l/évolution du gra"cet "orcé > $orsqu/il s/agit d/un "or3age de situation non vide( l/ordre de "or3age provoque simultanément l/activation des étapes correspondantes 0 la situation imposée et la désactivation des autres étapes du gra"cet "orcé > $orsqu/il s/agit d/un "or3age de situation vide( l/émission de l/ordre de "or3age provoque simultanément la désactivation de toutes les étapes du gra"cet désigné# M. NAJOUI - ENSET - 2018/2019

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R78-ET 8or3ages et "igeages des situations ' (i"ea"e : 

-/est un cas particulier du "or3age(



!l s/agit de maintenir le "or3age dans la situation courante c?0?d bloquer l/évolution du gra"cet# $’ordre du



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R78-ET $es t+pes de R78-ET ' 

$es principau1 gra"cets que l/on peut trouver sont '  *+A%&'( de surveillance 4ou de sécurité5 ' il décrit l/ensemble des procédures de sécurité du







s+st,me( c/est le R78-ET hiérarchiquement le plus important# $/arr&t d/urgence et les procédures de mise en route sont décrits dans ce R78-ET# *+A%&'( de conduite ' 4ou R78-ET des Modes de Marches5 il décrit l/ensemble des procédures de Marches et des arr&ts normau1# *+A%&'( de maintenance ' *récise les procédures d/intervention de l/opérateur et de réglage

de la partie opérative# *+A%&'( de Production ' c’est le niveau de description du "onctionnement normal de l/automatisme# -e R78-ET est en général décomposé en plusieurs taches représentant les di""érentes "onctions de l/automatisme# M. NAJOUI - ENSET - 2018/2019

63

R78-ET Di""érents points de vue ' 

$a représentation d/un s+st,me automatisé par un gra"cet prend en compte la notion Ooint de vueO selon laquelle l/observateur s/implique au "onctionnement de ce s+st,me#



R78-ET du point de vue système >



R78-ET du point de vue artie oérative >



R78-ET du point de vue artie commande#


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R78-ET Di""érents points de vue ' 0oint e vue système :    

-/est un graphe qui décrit le "onctionnement global du s+st,me# !l traduit d’une mani,re direct les spéci"ications "ournies dans le cahier des charges# !l permet de dialoguer avec des personnes non spécialistes 4"ournisseurs( décideurs ###5# -ompréhensible par tout le monde#

0oint e vue 04 : 



Dans ce t+pe de graphe on spéci"ie '  $e "onctionnement de la partie opérative#  $e t+pe des in"ormations re3ues 4ordres5 et envo+ées 4comptes?rendus5 par *<# $/observateur de ce point de vue étant un spécialiste de la partie opérative( la partie commande ne l/intéresse que par ses e""ets# M. NAJOUI - ENSET - 2018/2019

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R78-ET Di""érents points de vue ' 0oint e vue 05 : 



-e gra"cet est établi en spéci"iant les éléments de dialogue ' 

Entre *- et *< >



Entre *- et opérateur >



Entre *- et autre s+st,me#

-/est un gra"cet établi par un spécialiste( c/est la version qui lui permet d/établir les équations et éventuellement les schémas de réalisation 4électrique( pneumatique ###5#


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R78-ET Di""érents points de vue ' E1emple 

Un chariot se déplace sur un rail et permet( en se positionnant au? dessus d/une cuve( de netto+er des pi,ces contenues dans un panier en les trempant dans un bac de dégraissage#



-+cle détaillé '  9uand le chariot est en haut 0 gauche et que l/on appuie sur le bouton de départ du c+cle 4dc+5( le chariot va au?dessus du bac de dégraissage#  $e panier descend alors dans ce bac oW on le laisse L secondes#  7pr,s cette attente( le panier remonte#  Ensuite( le chariot va %usqu/0 l/e1tr&me droite oW il sera déchargé#  9uand le déchargement est terminé( le s+st,me revient dans sa position de départ#



$e chargement et le déchargement du panier s/e""ectuent manuellement# $e contr.le du "ait que le panier est déchargé sera donc validé par un bouton poussoir d# M. NAJOUI - ENSET - 2018/2019

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R78-ET du point de vue s+st,me '


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R78-ET du point de vue *< '


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R78-ET du point de vue *- '


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R78-ET E1emples' 5ahier es char"es : 

7pr,s l’ordre de départ de c+cle  - ( le chariot part %usqu’au b( revient en c( ensuite repart vers b et puis part vers a# (

)

$'

a

"

&

&ateurs=  a ' chariot 0 gauche  b ' chariot 0 droite  c ' chariot en position c Actionneurs=  D ' aller 0 droite   ' aller 0 gauche


71

R78-ET E1emples'

1

5ahier es char"es : 

7pr,s l’ordre de départ de c+cle  - ( le chariot part %usqu’au b( revient en c( ensuite repart vers b et puis part vers a#

$'.a 2

) &

(

&ateurs=  a ' chariot 0 gauche  b ' chariot 0 droite Actionneurs=  D ' aller 0 droite   ' aller 0 gauche

)

$'

a

"

&

3

( "

4

) &

5

( a


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R78-ET E1emples' 

Un dispositi" automatique destiné 0 trier des caisses de deu1 tailles di""érentes et se compose d/un tapis amenant les caisses( de trois

Ta*i+ 1

poussoirs et de deu1 tapis d/évacuation suivant la "igure ci?dessous ' 5ycle e fonctionnement :  $e poussoir F pousse les petites caisses devant le poussoir K qui( 0 son tour( les trans",re sur le tapis d/évacuation K( alors que les grandes caisses sont poussées devant le poussoir ( ce dernier les évacuant sur le tapis # *our e""ectuer la sélection des caisses( un dispositi" de détection placé devant le poussoir F permet de reconna@tre sans ambiguXté le t+pe de caisse qui se présente#

,++ir+

3

2 ,++ir 1

Ta*i+ 3

Ta*i+ 2


73

R78-ET E1emples'

Av : Avance

P1, P2, P3 : poussoirs 1, 2, 3

1

Ta*i+ 1

,etite "ai++e 2

(rane "ai++e

A ,1

5

$ai++e eant ,2 3

A ,2

e ,1

e ,2

e ,1

,2 en arrire 8

A ,1

,++ir+

3

$ai++e eant ,3 6

$ai++e +r ta*i+ 2 4

Re : Recule

A ,3

2 ,++ir 1

e ,1

$ai++e +r ta*i+ 3 7

e ,3

e ,1

,3 en arrire e ,1

Ta*i+ 3

Ta*i+ 2

,1 en arrire


74

37

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R78-ET E1emples' 5ahier es char"es : 

7pr,s appui sur le départ de c+cle  dc+ ( les chariots partent pour un aller?retour# Un nouveau départ de c+cle ne peut se "aire que si les deu1 chariots sont 0 gauche#

&D!F &D5 ' chariot F( K g ' capteur  position gauche  d ' capteur  position droite  * ' action  aller 0 gauche  ) ' action  aller 0 droite  M. NAJOUI - ENSET - 2018/2019

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R78-ET E1emples'

Solution 1


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R78-ET E1emples'

Solution 2


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R78-ET E1emples ' 

7u départ le chariot est au?dessus du tas( en position haute et la benne est ouverte# $’appuie sur Dc+ provoque la descente de la benne sur le tas du sable( sa "ermeture( puis sa remontée# En "in de montée le chariot se déplace %usqu’au?dessus de la trémie > dans cette position il + a descente de la benne( ouverture puis remontée# En "in le chariot repart en arri,re 0 sa position d’origine au?dessus du tas et le c+cle s’arr&te#





-apteurs '  %! 'chariot au?dessus du tas# %5 'chariot au?dessus de la trémie  %D 'benne en position haute# %1 'benne en position basse %C 'benne ouverte#  %% 'benne "ermée Ytablir le R78-ET de ce s+st,me# M. NAJOUI - ENSET - 2018/2019

78

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R78-ET E1emples '


79

R78-ET E1emples ' 



$e c+cle doit démarrer lorsque le "or&t est dans la position -F et par action sur un bouton poussoir Dc+( et s/arr&ter lorsque le "or&t est revenu 0 sa position de départ#



Etablir le R78-ET de ce s+st,me#


80

40

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R78-ET E1emples '


81

R78-ET Ytude d’un monte?charge 0 I niveau1 ' 

Soit un ascenseur utilisé dans un immeuble 0 I étages#



$’étage est reconnu par l’ascenseur via un capteur T


7"in de passer d’un étage 0 un autre( l’ascenseur est commandé soit en montée 4-M5 ou en descente 4-D5#



Développer les R78-ET correspondant au1 "onctionnements suivants '  $’ascenseur doit "aire des vas et viens( sans arr&t( entre l’étage L et l’étage #  $’ascenseur doit rester ILs 0 l’étage ( descend 0 l’étage L et + restera ILs( ensuite part vers l’étage K oW il reste Ls et en"in il reviendra 0 l’étage #  Supposons que chaque étage contient un bouton d’appel 47EL ## 7E5 et limitant notre ascenseur 0  étages# Développer le R78-ET qui va servir les utilisateurs des  étages# M. NAJOUI - ENSET - 2018/2019

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41

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R78-ET Matérialisation du R78-ET ' 4b6ectif : 

Mettre en ouvre un gra"cet 0 l/aide de composants (o+ Tout ou Rien 4portes et bascules5#



Un gra"cet est constitué d’un ensemble d/étapes > 0 chacune de ces étapes( on associe une variable 9i qui est égale 0 OFO si l/étape est active et 0 OLO si l/étape est inactive#




83

R78-ET Matérialisation du R78-ET ' 



!l su""it d/utiliser une bascule +S ar étae# Une étape est activée si l/étape précédente est active et que la réceptivité d/entrée est vraie# 7"in de gérer l/étape initiale( le plus simple est d/utiliser des bascules se mettant 0 L 0 la mise sous tension( et d/initialiser l/automatisme 0 l/aide d/un bouton qu/on notera O ,nitO( qui peut également servir 0 réinitialiser le gra


$’étape F s’active( si l’étape L est active et la réceptivité a est vraie  S! H G:3a



Tant que l’étape F est active( la sortie 7ction F est active# Elle est désactivée quand la réceptivité b est vraie( mais il "aut attendre que l/étape K soit active# Elle peut &tre également désactivée par ,nit#







+! H G5 I ,nit M. NAJOUI - ENSET - 2018/2019

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R78-ET Matérialisation du R78-ET '    

$’étape F s’active( si l’étape L est active et la réceptivité a est vraie  S! H G:3a Tant que l’étape F est active( la sortie 7ction F est active# Elle est désactivée quand la réceptivité b est vraie( mais il "aut attendre que l/étape K soit active# Elle peut &tre également désactivée par ,nit#  +! H G5 I ,nit

+: H G!( car l’étape L ne pourra &tre désactivée qu’apr,s l’activation de l’étape F# %aites la m;me chose our les autres étaes3 M. NAJOUI - ENSET - 2018/2019

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R78-ET Matérialisation du R78-ET ' 

$e schéma de cJblage du s+st,me sera donc '


86

43

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$e EMM7 !ntroduction ' 



7"in de pouvoir ' 

-oncevoir(



Mettre en =uvre(



E1ploiter(



Maintenir(

Un s+st,me automatisé tout au long de son c+cle de vie( il est nécessaire de prévoir( ès sa conception( toutes les situations possibles de marche et d/arr&t#


87

$e EMM7 Dé"initions ' 

*uide d/'tude des odes de arche et d/Arr&t# -’est un guide d'étude#





Un guide graphique structuré qui propose des modes de fonctionnement types # Selon les besoins du s+st,me automatisé 0 concevoir( on choisit d/utiliser certains modes de "onctionnement#



Un outil graphique qui permet de mieu1 définir les modes de marche et d’arr&t d’un s+st,me automatisé et de les prévoir dès sa conception#



$e EMM7 est établi pour chaque machine lors de sa conception ( puis utilisé tout au long de sa vie 4"ait partie du dossier technique de la machine automatisée5#



!nventé en 8rance 4FGHF5 par l’78-ET M. NAJOUI - ENSET - 2018/2019

88

44

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$e EMM7 *ourquoi le EMM7 : 

7ssurer la sécurité des biens et des personnes#



*ermet de dé"inir un vocabulaire précis décrivant sans ambiguXté les di""érents modes de marche et d/arr&ts#



*ermet de structurer le "onctionnement du s+st,me#





*ropose une organisation graphique des situations du s+st,me et de son environnement#



*ermet de passer s+stématiquement en revue les di""érents modes de "onctionnement#



*ermet le recensement et la description des di""érents états du s+st,me( de la mise en route 0 la production normale#



*récise les procédures 0 mettre en =uvre apr,s l’anal+se d/un dé"aut de "onctionnement# M. NAJOUI - ENSET - 2018/2019

89

$e EMM7 Structure du EMM7' 

$e guide graphique EMM7 est divisé en Orectangle d/étatO#



-haque rectangle d/état '





7 une position précise sur le guide graphique#



Est relié 0 un ou plusieurs autres rectangles d/états par des "l,ches orientées#

$e passage d/un rectangle d/état 0 un autre s/e""ectue un peu 0 la mani,re du "ranchissement d/une transition du R78-ET#



$e guide graphique EMM7 n/est pas un outil "igé( il est modulable suivant les spéci"ications et;ou e1igences du S7* 0 concevoir#


90

45

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$e EMM7 $es concepts de base du EMM7 ' 5oncept 7% :  Les

procédures de marches et darr!ts ainsi que les procédures en défaillances sont vus par une "artie

#ommande en ordre de marche$ 

!l concerne le S7* entier P *- et *<#



*our que la *- puisse prendre les décisions adéquate( elle doit &tre en énergie et acti" 47*! en mode RUN5# $a *< peut &tre dans un état quelconque 4en marche( en arr&t( en dé"aillance( hors ou en



énergie( )5# 

Division du guide EMM7 en K parties '


91

$e EMM7 $es concepts de base du EMM7 ' 5oncept 7 : 

Le

but

dun

système

automatisé%

cest

de

produire

une

valeur

a&outée



"roduit entrant  "()*+#,I)-  "roduit sortant avec valeur a&outée$ 

$a production normale est la %usti"ication principale de l’automatisme#



E1emples ' Usinage( Moulage( Etiquetage( -ontr.le de qualité )#



$e s+st,me est en production si le S7* a%oute une valeur au produit( sinon il est hors production#



Division du guide EMM7 en K autres parties '


92

46

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$e EMM7 $es concepts de base du EMM7 ' 5oncept 7) :  Il

y a . grandes familles de modes de marches et d'arr!ts   La

famille  "rocédures de fonctionnement$

 La

famille A "rocédures d'arr!ts

 La

famille * "rocédures de défaillances



Division du guide EMM7 en  autres parties


93

$e EMM7 $es rectangles d’état ' 

-haque mode de marche et d/arr&t est désigné par un rectangle d’état#



Un seul rectangle d’état est acti" dans un EMM7#



Un rectangle d’état appartient 0 l/une des  "amilles et il est situé dans ou hors la Zone de production#


94

47

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$e EMM7 $es rectangles d’état ' 

!l + a FJ rectangles ' 

J dans la "amille 8 



[ dans la "amille 7 



8F ## 8J 7F##7[

 dans la "amille D 

DF ## D


95

$e EMM7 $a "amille 8 ' *rocédures de "onctionnement 

-oncerne tous les modes qui permettent ou aient 0 obtenir la valeur a&outée#

 )n



-ertains modes sont nécessaires pour préparer l’automatisme avant de commencer 0 produire# 



ne produit pas dans tous les modes de cette "amille#

Sans ces modes( impossible de produire correctement ' Modes *réparatoires et de Réglages#

D’autres modes sont nécessaires pour "aire des test( des véri"ications et de la maintenance# 

Sans ces modes( la valeur a%outée risque de se dégrader avec le temps#



Une machine mal entretenue risque de tomber en panne ou de produire avec une qualité réduite# M. NAJOUI - ENSET - 2018/2019

96

48

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$e EMM7 $a "amille 8 ' *rocédures de "onctionnement (% : 0rouction normale 

-e rectangle?état est obligatoire dans tout EMM7 puisque la production normale est le but essentiel de tout automatisme#



-orrespond au 0(A#E, de base 4niveau K5 ou 0(A#E, de fonctionnement normal 48N5 sans l’étape initiale#



!l est repéré sur le EMM7 par un encadrement renforcé #



$es évolutions possibles apr,s un arr&t en conditions initiales' 

7F  8F 4Démarrage sans marche de préparation5



7F  8K  8F 4Démarrage avec marche de préparation5 M. NAJOUI - ENSET - 2018/2019

97

$e EMM7 $a "amille 8 ' *rocédures de "onctionnement ( : 8arche e préparation 

Utilisé pour les machines nécessitant une préparation préalable 0 la production normale' *réchau""age( Remplissage)



-es préparations peuvent &tre "aites automatiquement ou manuellement#



*endant la phase de préparation( il peut + avoir production ou non( ce qui e1plique que ce rectangle d’état chevauche la "ronti,re entre la Zone en production et la Zone hors production#


98

49

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$e EMM7 $a "amille 8 ' *rocédures de "onctionnement () : 8arche e cl9ture 

$orsque la machine e1ige de "aire certaines opérations 4en plus de la "in de c+cle normal5 pour retourner en condition initiale( il "aut prévoir une marche dite de cl9ture#



-ette marche peut &tre "aite automatiquement ou manuellement# 

Vidage



Netto+age





*endant cette phase( il peut + avoir production ou non# M. NAJOUI - ENSET - 2018/2019

99

$e EMM7 $a "amille 8 ' *rocédures de "onctionnement (* : 8arche e vérification ans le ésorre 

-et état correspond le plus souvent au  1ode 1anuel  

Tous les actionneurs sont commandés manuellement par l’opérateur#

Des mesures de sécurités sont nécessaires sur l’automatisme 4inter? vérouillages5 a"in d’éviter les incidents# 



*ermet de tester et de véri"ier des mouvements ou m&me des "onctions séparées sans respecter l’ordre des actions du c+cle de "onctionnement normal#


100

50

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$e EMM7 $a "amille 8 ' *rocédures de "onctionnement (+ : 8arche e vérification ans lorre 

-e mode permet 0 l’opérateur e""ectuant la mise au point de voir le "onctionnement normal du c+cle de production 0 une caence lente#



$a machine peut produire ou non#



Trois modes possibles '





Mode étape par étape



Mode séquence par séquence#



Mode c+cle par c+cle

Mode semi?automatique# M. NAJOUI - ENSET - 2018/2019

101

$e EMM7 $a "amille 8 ' *rocédures de "onctionnement (/ : 8arche e test 

-et état permet le réglage des di""érents éléments du s+st,me qui nécessitent un réglage#



-e mode est tr,s utile pour des besoins de maintenance( d’étalonnage et de réglages périodiques#



-es réglages peuvent &tre e""ectués en ou hors production#



$es actionneurs peuvent &tre( dans cette étape( commandés manuellement par l’opérateur#


102

51

23/11/2018

$e EMM7 $a "amille 7 ' *rocédures d’arr&ts 

-oncerne tous les modes qui conduisent 0 un arr&t de l’automatisme pour des raisons e.térieures#





!l peut &tre ' 

Un arr&t volontaire ' pause( "in de la %ournée( "in de semaine( vacances###



Un arr&t en "in de lot#



Un arr&t par manque de mati,re premi,re#



Un arr&t #4!8AL#

-oncerne aussi des modes de remise en route de l’automatisme 4netto+age suite 0 un incident( remise en condition initiale)5


103

$e EMM7 $a "amille 7 ' *rocédures d’arr&ts A% : Arr;t ans létat initial 

!l est obligatoire dans tout EMM7 P l’état  repos  de la machine#



-orrespond 0 l’étape initiale du 0(A#E, de base#



!l a la m&me "orme de l’étape initiale d’un R78-ET 4double cadre5#


104

52

23/11/2018

$e EMM7 $a "amille 7 ' *rocédures d’arr&ts A : Arr;t emané en fin e cycle 

-et état permet de conduire le s+st,me 0 un arr&t en "in d/un c+cle de production#



!l est utilisé lorsque l/on souhaite réalimenter le s+st,me en mati,re premi,re#



-orrespond 0 une mémorisation de la demande d/arr&t



7K est un état transitoire vers l’état 7F(


105

$e EMM7 $a "amille 7 ' *rocédures d’arr&ts A) : Arr;t emané ans un état éterminé 

!l permet d/arr&ter le s+st,me dans un état permettant une intervention sur le s+st,me#



$a machine continue de produire %usqu’0 un arr&t en une position autre que la "in du c+cle#



Mémorisation de la demande d’arr&t de la machine dans un état autre que l’état initial#



-’est un état transitoire vers 7 

énéralement c’est un figeage de l’automatisme#


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23/11/2018

$e EMM7 $a "amille 7 ' *rocédures d’arr&ts A* : Arr;t obtenu 

-et état est requis( si la machine doit s’arr&ter dans un état ifférent de la condition initiale#



$es méthodes d’arr&t ' 

7rr&t 0 une étape donnée >



7rr&t 0 l’étape en cours en terminant les mouvements en cours > 7rr&t 0 l’étape en cours en bloquant les mouvements en cours#





Une condition sera nécessaire a"in de retourner 0 la production normale 48F5#


107

$e EMM7 $a "amille 7 ' *rocédures d’arr&ts A+ : 0réparation pour remise en route après éfaillance 

-et état permet de ramener le s+st,me apr,s une dé"aillance dans une position qui lui permettra de se remettre en route#



-omprend généralement' 



Dégagement( netto+age(###

!ntervention de l/opérateur


108

54

23/11/2018

$e EMM7 $a "amille 7 ' *rocédures d’arr&ts A/ : 8ise en état initial e la 04 

-et état permet de ramener le s+st,me en position initiale apr,s une remise en route suite 0 une dé"aillance détecté dans le s+st,me



7J est prévu pour dé"inir la "a3on dont se "era l’initialisation du s+st,me#



$’initialisation peut &tre'  1anuelle(

par action sur chaque actionneur>

 Automatique(

par un bouton d’initialisation#


109

$e EMM7 $a "amille 7 ' *rocédures d’arr&ts A1 : 8ise e la 0<4< ans un état éterminé 

-et état permet de placer le s+st,me dans un état autre que l’état initial avant de redémarrer la production#



7[ remet la *< en une position de redémarrage autre que l’état initial# 

Séquences permettant de remplir les conditions d/un état autre que l/état initial#



énéralement de "a3on manuelle


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23/11/2018

$e EMM7 $a "amille D ' *rocédures de dé"aillances 

-oncerne tous les modes conduisant 0 un état d/arr&t du s+st,me pour des raisons internes' 

7rr&ts d’urgence



Dé"aillances de la *<#



-es dé"aillances sont souvent imprévisible#



Dans le cas d’un "onctionnement anormal ou dangereu1( l’opérateur doit disposer du pouvoir d’arr&ter l’évolution du c+cle par une simple action et reprendre le contr.le en mode manuel# 

$a Zone D répond 0 la sécurité u matériel et u personnel#


111

$e EMM7 $a "amille D ' *rocédures de dé"aillances D% : Arr;t ur"ence 

-et état correspond 0 une situation critique oW le s+st,me doit réagir immédiatement#



Suite 0 l’appui d’un bouton 7U 4manuel5# Suite 0 la détection d’une situation critique ou d’un dé"aut dans la *< 4automatique 5#



$es procédures envisagées ' 

7rr&t immédiat



Dégagements *rocédures limitant les dég2ts )




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23/11/2018

$e EMM7 $a "amille D ' *rocédures de dé"aillances D : Dia"nostic et=ou traitement e éfaillance 

!l est nécessaire de diagnostiquer l’origine de la dé"aillance a"in de trouver sa cause et d’envisager le traitement approprié qui permettra le redémarrage du s+st,me apr,s e1amen et réparation#



$’intervention humaine s’av,re indispensable#



$’automaticien peut éventuellement programmer des "onctions de diagnostic pour aider le technicien 0 trouver l’origine de la panne#


113

$e EMM7 $a "amille D ' *rocédures de dé"aillances D) : 0rouction tout e m;me 

-et état permet au s+st,me de produire malgré la détection d’une dé"aillance#



-ette production sera d’une mani,re ' 

Dégradée



8orcée



7idée ' Utilisation d/opérateurs non?prévus dans le cas normal#


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57

23/11/2018

$e EMM7


115

$e EMM7 $a mise en =uvre d’un s+st,me automatisé ' Étape % : 

Ytude du processus d’action et dé"inition du c+cle de production normal# 

Dé"inition des "onctions( des in"ormations et des actions nécessaires au bon "onctionnement de l’automatisme  R78-ET de point de vue s+st,me 4niveau F5

Étape  : 

Dé"inition de la *artie
-hoi1 des éléments composants la *< 4des pré?actionneurs au1 capteurs5# 

RE8-ET de point de vue *

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23/11/2018

$e EMM7 $a mise en =uvre d’un s+st,me automatisé ' Étape ) : 

Mise en =uvre du EMM7 pour la sélection des modes de marches( d’arr&t et les procédures de dé"aillance avec la mise en évidence de lévolution entre ces modes#

Étape * : 

Dé"inition 0 l’aide du EMM7 des conditions d’évolution entre les états de marches et d’arr&ts#



Dé"inition des "onctions de l’!6M 4pupitre5#



Ytablissement du R78-ET "inal#


117

$e EMM7 $a mise en =uvre d’un s+st,me automatisé ' Étape + : 

-hoi1 de la technologie de la *artie -ommande# 

$’7*! convenable 0 utiliser pour commander le S7*#

Étape / : 

-onception du schéma 4S8-5 ou développement du programme de commande dans l’ED! convenable#



!mplémentation dans l’7*! choisi#



Véri"ications et Tests


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23/11/2018

$e EMM7 $a mise en =uvre du EMM7  #onsiste



2

 La

sélection des moes et des évolutions$

 La

définition des conitions des évolutions$

!l "aut commencer 0 regarder chacun des rectangles?états et se demander quels sont ceu1 qui s’appliquent 0 l’automatisme souhaité#



!l "aut envisager tous les états possibles# 

ala+age de la "euille de EMM7 en prenant les rectangles?états 7F et 8F comme p.les puisqu’ils sont obligatoires#


119

$e EMM7 $a mise en =uvre du EMM7 $a sélection des modes se résume au1 réponses des  questions suivantes ' 34 5uelle évolution 2 suivre lors du démarrage 6 

A!

%! ' Démarrage sans marche de préparation >



A!

%5

%! ' Démarrage avec marche de préparation#

74 5uelle évolution 2 suivre lors de larr!t normal de production 6 

%!

A5

A! ' 7rr&t en "in de c+cle sans marche de cl.ture >



%!

%7

A! ' 7rr&t avec une marche de cl.ture >



%!

A7

AK ' 7rr&t dans un état autre que la condition initiale#


120

60

23/11/2018

$e EMM7 $a mise en =uvre du EMM7 $a sélection des modes se résume au1 réponses des  questions suivantes ' .4 5uelle évolution 2 suivre lors dune défaillance de lautomatisme 6      

%! )7 ' Dé"aillance lég,re permettant une marche de production tout de m&me > )! )5 A$ A# AK )7 ' 7rr&t d’urgence puis évolution pour une production tout de m&me 4défaillance légère impliquant larr!t dun poste 5 > )! A$ A# AK ' 7rr&t d’urgence puis évolution pour un arr&t dans le m&me état que lors de l’apparition de l’arr&t d’urgence 4défaillance mineure5 > )! )5 A$ A# AK ' 7rr&t d’urgence avec diagnostic et traitement( puis évolution pour un arr&t dans le m&me état que lors de l’arr&t d’urgence 4défaillance mineure5 )! A$ A@ A! ' 7rr&t d’urgence puis évolution pour un arr&t en condition initiale 4défaillance ma&eure5 > )! )5 A$ A@ A! ' 7rr&t d’urgence avec diagnostic et traitement( puis évolution pour un arr&t en condition initiale 4défaillance ma&eure5 > M. NAJOUI - ENSET - 2018/2019

121

$e EMM7 $a mise en =uvre du EMM7 

!l "aut pas oublier d’a%outer 0 ces question l’études des modes 8( 8I et 8J qui consistent au1 véri"ications et test de l’automatisme#



*our les rectan"les état retenus( il "aut bien écrire une description claire de ce qui doit &tre e""ectuer dans le mode en question# Si la description est consistante et que le rectangle ne su""it pas( nous devrons la décrire sur des pages en anne1e auquel le rectangle d’état devra "aire ré"érence#



$es rectan"les états non retenus seront barrés#


122

61

23/11/2018

$e EMM7 $a mise en =uvre du EMM7 Définition es conitions es évolutions : 

7"in de compléter le EMM7( il "aut élaborer pour chaque évolution retenue les conditions logiques d’évolution# 

outons



-apteurs



$es conditions d’évolution peuvent dans certains cas &tre inscrites sur le EMM7#



Dans d’autres cas( si la condition d’évolution est &ugée évidente ou quelle dépend de l’intervention humaine( elle n’est pas e1plicitement écrite#  Exemple(

si nous n’avons pas de capteurs pour savoir 0 quelle moment le netto+age manuel

est terminé( la condition d’évolution de 7I vers 7J n’est pas e1plicitement écrite# M. NAJOUI - ENSET - 2018/2019

123

$e EMM7 E1emple de quelques boucles du EMM7 5as 7% : >288A minimal une machine semi-automatique 

*roduction 0 la pi,ce#

ci  #onditions initiales M. NAJOUI - ENSET - 2018/2019

124

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23/11/2018

$e EMM7 E1emple de quelques boucles du EMM7 5as 7 : >288A minimal une machine automatique 

*roduction automatique

A+,)  un sélecteur de mode$ ci  #onditions initiales$ A#8 9 Arr!t en fin de #8cle M. NAJOUI - ENSET - 2018/2019

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$e EMM7 E1emple de quelques boucles du EMM7 5as 7) : >288A une machine automatique ou semi-automatique e.i"eant une marche e préparation 

*roduction automatique avec un automatisme semi?automatique 4D- sera utilisé dans 8F5

ci  #onditions initiales$ A#8 9 Arr!t en fin de #8cle M. NAJOUI - ENSET - 2018/2019

126

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23/11/2018

$e EMM7 E1emple de quelques boucles du EMM7 5as 7* : >288A une machine e.i"eant une marche e préparation et une marche e cl9ture

Si une machine nécessite une marche de cl.ture( par e1emple pour vider un convo+eur 0 la "in de la %ournée( il "aut prévoir un signal demandant l’e1écution de la marche de cl.ture#


127

$e EMM7 E1emple de quelques boucles du EMM7 5as 7+ : >288A une machine e.i"eant une marche e préparation et une marche e cl9ture et ayant un arr;t ans un état autre quinitial

7rr&t dans un état autre que l’état initial  7 et 7 sont requis#


128

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23/11/2018

$e EMM7 E1emple de quelques boucles du EMM7 5as 7/ : >288A une machine avec arr;t ur"ence


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$e EMM7 E1emple de quelques boucles du EMM7 5as 71 : >288A une machine avec arr;t ur"ence et remise en route e létat o? la machine était lors e larr;t ur"ence<

7U causé par une dé"aillance lég,re '  -’est possible de redémarrer l’automatisme de l’étape oW il était lors de l’arr&t d’urgence# 

DF  7I  7[  7  8F


130

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23/11/2018

$e EMM7 E1emple de quelques boucles du EMM7 5as 7@ : >288A une machine avec prouction tout e m;me 

Si la machine peut continuer 0 produire malgré une dé"aillance( il "aut passer par D#



!l est pré"érable d’avoir un signal 4:;5 pour bloquer le "onctionnement de l’élément dé"aillant#



énéralement( il est pré"érable de stopper la machine plut.t que de retourner directement de D vers 8F  Réparation# M. NAJOUI - ENSET - 2018/2019

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$e EMM7 E1emple de quelques boucles du EMM7 5as 7 : >288A une machine avec marches e vérification ans lorre



$ors de la marche de véri"ication dans l’ordre( il est possible de passer 0 8F en tournant le sélecteur en position  A+,)# M. NAJOUI - ENSET - 2018/2019

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23/11/2018

$e EMM7 E1emple de quelques boucles du EMM7 5as 7%B : >288A une machine avec marches e vérification ans le ésorre et ans lorre 





$e mode  1A-+EL correspond au rectangle?état %K#
133

$e EMM7 Relations entre le R78-ET de sécurité( de conduite et de production normale 

*S ' décrit l/ensemble des procédures de sécurité du s+st,me( c/est le plus supérieur hiérarchiquement#

$es arr&ts d/urgence et les procédures de mise en route sont décrites dans ce R78-ET# 

*& ' décrit l/ensemble des procédures de marches et des arr&ts normau1#



*P. ' décrit le "onctionnement normal de l/automatisme#


134

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23/11/2018

$e EMM7 E1emple de S( - et *N


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Une table( équipant un s+st,me automatisé( est animé d’un mouvement rectiligne alternati"# -e mouvement est obtenu par un moteur M commandé par K relais \MFK 4translation 0 gauche5 et \MF 4translation 0 droite5# M. NAJOUI - ENSET - 2018/2019

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$e EMM7 E1emple de S( - et *N 

Ytablir le R78-ET de point de vue commande



En prenant en considération le bouton d’arr&t d’urgence( établir le S#



7RU '  Mise hors énergie  8or3age

de la *-

des - et *N au1 états de repos# M. NAJOUI - ENSET - 2018/2019

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Grafcet ,Automatisme

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