Automatisme


Un automatisme est un sous-ensemble ou un organe de machine(s) destiné à remplacer de façon automatisée une action ou décision habituelle et prédéfinie sans intervention de l'être humain, pour faire fonctionné ces sous-ensemble on fait appel à un dispositif électronique programmable destiné à la commande de processus industriels par un traitement séquentiel ce dispositif est l'automate programmable industriel (A.P.I).

Automate programmable industriel (A.P.I) 
L'API est un dispositif électronique programmable destiné à la commande de processus industriels par un traitement séquentiel. Il envoie des ordres à partir de données ou consignes d’entrées (partie commande: capteurs, pupitre de commande, fin de cours, données informatique etc...) vers les préactionneurs (partie opérative côté actionneur:contacteur, électrovanne, variateur de vitesse etc...).

Cet automate est généralement incapable de distribuer directement l'énergie nécessaire à l'actionneur (moteur, vérin etc...) car il traite de l'information, sous forme d'énergie de faible niveau.

Le préactionneur est donc là pour s'occuper de distribuer une énergie forte adaptée à l'actionneur en fonction de la commande ( énergie faible ) venant de l'A.P.I. La raison d'être du préactionneur réside donc dans les problèmes de distribution de l'énergie à l'actionneur.

Exemple d'A.P.I
ALLEN BRADLEY - SCHNEIDER / TELEMECANIQUE - SIEMENS - MITSUBISHI- OMRON - S.M.C - APRIL - MERLIN GERIN - PROFACE

   

Grafcet
Le Grafcet est un mode de représentation et d'analyse d'un automatisme, particulièrement bien adapté aux systèmes à évolution séquentielle, c'est-à-dire une succession d' étapes.Le Grafcet est donc un langage graphique représentant le fonctionnement d'un automatisme par un ensemble :

  • d'étapes auxquelles sont associées des actions.

  • de transitions entre étapes auxquelles sont associées des conditions de transition (réceptivités).

  • des liaisons orientées entre les étapes et les transitions.



Etapes
correspond à une phase durant laquelle on effectue une ou des actions pendant une certaine durée.

Action
A chaque étape est associée une action ou plusieurs ou vide (sans action), c’est à dire un ordre vers la partie opérative ou vers d’autres grafcets. Mais on peut rencontrer aussi une même action associée à plusieurs étapes .

KM1: démarrage moteur
V+: sortie vérin
H1: voyant lumineux

Transition
Une transition indique la possibilité d’évolution qui existe entre deux étapes et donc la succession de deux activités dans la partie opérative. Lors de son franchissement, elle va permettre l’évolution du système. A chaque transition est associée une condition logique appelée réceptivité qui exprime la condition nécessaire pour passer d’une étape à une autre.

 

Règles d'évolution (voir l'animation du Grafcet)
La modification de l'état un automatisme est appelée évolution, et est régie par différentes règles:

Règle 1
 
Condition initiale
.
A
 l’instant initial, seules les étapes initiales sont actives.


Règle 2

P
our qu’une transition soit validée:

  • il faut que toutes ses étapes immédiatement précédentes reliées à cette transition soient actives. 

  • Elle ne peut être franchie que lorsqu'elle est validée et que sa réceptivité est vraie. Elle est

alors obligatoirement franchie.

Règle 3
Le franchissement d'une transition entraîne obligatoirement:

  • L'activation de toutes les étapes immédiatement suivantes.

  • La désactivation de toutes les étapes immédiatement précédentes.

 


Représentation graphique général d'un Grafcet

Séquences multiples exclusives
On peut effectuer un choix entre plusieurs séquences possibles conditionnées par plusieurs réceptivités exclusives.

  • Divergence en OU

l’évolution du système se dirige vers une seule des branches en fonction des réceptivités et de leurs transitions associées.

  • concergence en OU

Après une divergence en OU on trouve une convergence en OU vers une étape commune


Séquences multiples simultanées
Les séquences simultanées débutent toujours sur une réceptivité unique et se terminent toujours sur une réceptivité unique.

  • Divergence en ET

les différentes séquences démarrent en même temps puis évoluent ensuite indépendamment les unes des autres.

  • Convergence en ET

lorsque toutes les étapes finales de ces séquences sont actives simultanément (ce qui se produit souvent après attente réciproque) que l'évolution peut se poursuivre par le franchissement simultané d'une même transition.


Etape vide
C'est une étape où il se passe rien ( pas d'action).

Saut d’étapes
 
Le saut d’étapes permet de sauter une ou plusieurs étapes lorsque les actions associées à ces étapes deviennent inutiles. 

Reprise de séquence
La reprise de séquence permet de recommencer plusieurs fois la même séquence tant qu’une condition n’est pas obtenue.

Séquence linéaire 
Une séquence linéaire est composée d’une suite d’étapes qui peuvent être activées les unes après les autres. 

Transition puit

c'est une transition qui n'est suivie d'aucune étape. Son franchissement ne provoque que la désactivation des étapes précédentes.

Etape puit
c'est une étape qui n'est suivi d'aucune transition. Elle ne peut pas être désactivé autrement qu'à partir des règles de forçage.

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