GRAFCET : Guide Complet (CEG4561/CSI4541)

Chapitre IV- Annexe - CEG4566/CSI4541 – RNM – SITE – uOttawa – Hiver 2013
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(CEG4561/CSI4541 – Chapitre 4, annexe)
4.3 Le GRAFCET (GRAphe Fonctionnel de Commande Étape-Transition) :
4.3.1 Introduction et historique
4.3.1.1 Historique :
→ 1975 : AFCET (Association française pour la Cybernétique Économique et
Technique) qui regroupe des industriels, utilisateurs et constructeurs d’automatismes,
et des universitaires a crée la commission de normalisation ayant pour but de définir
des moyens capables de décrire les automatismes séquentiels.
→ 1977 : proposition de l’outil de représentation GRAFCET.
→ 1982 : ADEPA (Agence nationale pour le Développement de la Production
Automatisée) donne au GRAFCET une forme normalisée : la norme française
AFNOR C03190.
→ 1987: Devient une norme Internationale IEC 848 (Function Chart for Control
Systems - FCCS).
Le Grafcet est un outil graphique de définition pour l'automatisme séquentiel, en tout ou
rien. Mais il est également utilisé dans beaucoup de cas combinatoires, dans le cas où il y
a une séquence à respecter mais où l'état des capteurs suffirait pour résoudre le problème
en combinatoire.
C’est une représentation graphique. C'est un langage clair, strict et sans ambiguïté.
→ Représente la succession des étapes dans le cycle
→ L’évolution du cycle étape par étape est contrôlée par une transition disposée
entre chaque étape
→ À chaque étape peut correspondre une action
→ À chaque transition correspond une condition (réceptivité) qui doit être satisfaite
pour que la transition puisse être franchie.

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4.3.1.2 Exemples :
a) Perceuse
b) Commande d’une poinçonneuse semi-automatique

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4.3.2 Définitions
Un Grafcet est composé d'ÉTAPES, de TRANSITIONS et de LIAISONS.
LIAISON : Arc orienté (ne peut être parcouru que dans un sens). À une extrémité d'une
liaison il y a UNE (et une seule) étape, à l'autre UNE transition.
ÉTAPE : Correspond à une phase durant laquelle on effectue une ACTION pendant une
certaine DUREE (même faible mais jamais nulle). L'action doit être stable pendant toute
la durée de l'étape. L’action peut être une composition de plusieurs actions, ou à l'opposé
l'inaction (étape dite d'attente).
On représente chaque étape par un carré, l'action est représentée dans un rectangle,
l'entrée se fait par le haut et la sortie par le bas. On numérote chaque étape par un entier
positif, mais pas nécessairement croissant par pas de 1. Deux étapes ne peuvent pas avoir
le même numéro.
Étapes avec action
Note: La disposition des actions n’implique aucune priorité
Étapes active et initiale

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Liaisons multiples. Cas de plusieurs liaisons arrivant sur une étape ou partant de
l’étape, on utilisera une barre horizontale.
Une étape est dite active lorsqu'elle correspond à une phase "en fonctionnement", c'est à
dire qu'elle effectue l'action qui lui est associée. On représente une étape active à un
instant donné en dessinant un point à l'intérieur.
TRANSITION : C’est une condition de passage d'une étape à une autre. Elle n'est que
logique (Vrai ou Faux), sans notion de durée. La condition est définie par une
RÉCEPTIVITÉ qui est généralement une expression booléenne des CAPTEURS.
On représente une transition par un petit trait horizontal sur une liaison verticale. On note
à droite la réceptivité, on peut noter à gauche un numéro de transition (entier positif,
indépendant des numéros d'étapes).
Exemple :
Un chariot pouvant avancer (A) ou reculer (R) sur un rail limité par deux capteurs G et D,
Un cahier des charges pourrait être : Quand on appuie sur le bouton DÉPART (m=1), on
avance jusqu'en D, puis on revient. Le cahier des charges peut être détaillé en 3 phases :
Attendre jusqu'à l'appui de DÉPART, avancer jusqu'en D, reculer jusqu'en G, attendre à
nouveau DÉPART et recommencer. On suppose le chariot initialement en G.

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4.3.3 Règles d'évolution
La modification de l'état de l'automatisme est appelée évolution, et est régie par 5 règles :
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 au début du fonctionnement. Elle traduit généralement
un comportement au repos.
Règle 2 : Franchissement d’une transition
Une transition est dite validée lorsque toutes les étapes précédentes reliées à cette
transition sont actives. Le franchissement d’une transition se produit : lorsque la
transition est validée et que la réceptivité associée à cette transition est vraie.
Règle 3 : Évolution 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 : Évolutions 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.