Automatisme : norme 1131-3 et GRAFCET/Transitions, Actions et temps

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Transitions temporisées

On rappelle que la réceptivité est la condition booléenne associée à la transition. Dans le cas qui nous intéresse, elle dépend du temps. Il nous faut donc apprendre les notations correspondantes.

Transition temporisée : cas général

La notation est de la forme «t1/variable/t2». Dans l’exemple ci-contre, la réceptivité n'est vraie que 3 s après que « a » passe de l’état 0 à l’état 1, elle ne redevient fausse que 7 s après que « a » passe de l’état 1 à l’état 0.

En pratique, la variable « a » sera une variable d'étape, même si ce n'est absolument pas une obligation.

Définition

• Pour les grafcets, à chaque étape on associe une variable booléenne notée $X_{i}$ où i est le numéro d'étape. Cette variable est considérée vraie quand l'étape correspondante est active et à faux quand l'étape est inactive.
• Pour le Sequential Function Chart seule la notation diffère. D'abord les étapes peuvent recevoir un nom plutôt qu'un numéro. Ainsi pour noter la variable d'étape on utilise le nom de l'étape suivi de .X, notation que l’on n'utilisera que très peu.

Simplification usuelle

L’utilisation la plus courante est la temporisation de la variable d’étape avec un temps t2 égal à l'infini. Le t2 disparaît alors dans la notation. Remarquons que certains considèrent que la disparition de t2 signifie qu’il est égal à zéro.

Transition temporisée simplifiée

Dans ce cas la durée d’activité de l’étape 27 est de 5 s.

Remarque

Il est possible d’utiliser cette notation lorsque l’étape temporisée n’est pas l’étape amont de la transition. La norme propose la notation : 27.t > t#5s

Nous garderons dans la suite, la notation du grafcet, 5s/X27 comme dans l'exemple ci-contre, mais pour ne pas oublier la notation du Sequential Function Chart, nous l’utiliserons parfois aussi.

Il est grand temps de s'intéresser aux actions maintenant.

SFC (Sequentiel Function Chart) : généralités sur les actions

Norme CEI 848 (1988) sur le grafcet complétée par 1131-3 (1993) sur le Sequential Function Chart

Les trois sections d'une action SFC

Un ordre (ou action) contient normalement tois sections notées a, b et c.

• La section a contient une lettre symbole ou une combinaison de lettres symboles décrivant comment le signal binaire de l'étape sera traité (N=Normal, P=Pulse, S= set R = Reset).
• La section b contient une déclaration symbolique ou littérale décrivant l’ordre ou l'action.
• La section c indique le numéro de référence du signal de fin d'exécution correspondant

NOTES

1. La section b doit être au moins deux fois plus grande que les sections a et c.
2. Les sections a et c ne sont spécifiées que si nécessaire.

Nous allons passer en revue toutes les sortes d'actions possibles. Il y a tellement de possibilité qu’il n’est pas possible à notre avis d'assimiler tout cela en une seule lecture.

Actions normales

Action normale

Une action normale comprend en principe une section a qui contient un "N" : c’est la notation du Sequential Function Chart. La norme admet cependant dans ce cas précis la disparition de la section a : pour faire simple elle admet la notation du grafcet. C'est ce que nous avons tenté d'expliqué dans la figure ci-ontre.

Passons maintenant aux actions conditionnelles.

Actions conditionnelles

Action conditionnelle

Une action conditionnelle est une action qui dépend à la fois de l'étape (ou des étapes) qui lui est associée et d'une condition extérieure. La condition peut être une variable d'étape ou une entrée ou encore un bit interne. Cette condition est notée "c" dans la figure explicative. On notera l'apparition du "C" dans la section "a" de l'action.

On remarquera que l'écriture de cette situation peut se faire avec deux formes qui utilisent comme modificateur de la section "a" la lettre "C" (pour conditional). La forme 2 rappelle ce que l’on utilise dans les grafcets (si l’on retire le modificateur "C").

Passons maintenant aux actions mémorisées.

Actions mémorisées

Lire peut être le chapitre sur les mémoires RS d'un autre projet.

Actions mémorisées

Une action mémorisée est caractérisée par une section "a" comportant soit un S (pour set), soit un R pour reset. Le seul moyen d'arrêter une action positionnée par un Set est de faire un Reset. Dans la figure ci-contre il est important de comprendre les notations les explications sous forme de diagramme temporel et le schéma életrique équivalent.

Passons maintenant à l'étude des actions conditionnelles et mémorisées.

Actions mémorisées conditionnelles

Comme le montre la figure ci-dessous, une action mémorisée conditionnelle est mémorisée dès que l'étape correspondante est active. Cela ne veut pas dire que la sortie correspondante sera vraie, cela dépendra de la condition.

Actions mémorisées conditionnelles

Il ne faut pas confondre ce type d'action avec celle de la section suivante.

Actions conditionnelles mémorisées

Comme le montre la figure ci-dessous, une action conditionnelle mémorisée est mémorisée dès que l'étape correspondante est active et que la condition est vraie.

Action conditionnelle mémorisée

Pour reprendre le fil de la discussion, dans le schéma ci-dessus, on peut très bien avoir un jeton dans l'étape 10 et pourtant n'avoir jamais "Ordre A" vrai (si la condition est fausse tant que le jeton est dans l'étape 10).

Nous sommes maintenant prêt à aborder les actions temporisées.

Actions temporisées

Actions temporisées

Nous présentons ci-contre deux types d'actions temporisées :

• action limitée dans le temps (section "a" de l'action avec "L" pour limited)
• action retardée (section "a" de l'action avec "D" pour delayed)

Des chronogrammes d'explications sont aussi présentés ainsi qu'un schéma électrique équivalent. Pour comprendre ce schéma électrique il est important de comprendre la signification de la petite boîte de temporisation, en particulier ce qui est écrit en rouge. Car cette boîte sera encore présente pour d'autres explications.

Et si nous rajoutions de la mémorisation.

Actions temporisées et mémorisées

Il est naturellement possible de mélanger le temps et la mémorisation. C'est ce que nous présentons maintenant.

Actions temporisées et mémorisées

Dans cette figure, nous avons volontairement utilisé des numéros d'étapes ne se suivent pas (20 et 25). En principe entre ces étapes il y a des pointillés mais la qualité de l'image les a fait parfois disparaître. Ces pointillés signifient qu’il peut y avoir d'autres étapes entre les deux.

Pour l’ordre mémorisé et retardé, si le jeton arrive en l'étape 25 avant 5s (après être arrivé en étape 20) l'action ne se produira pas. C'est la position de la petite boîte de temporisation qui vous explique cela.

Pour l’ordre retardé et mémorisé, si le jeton ne resta pas 5s dans l'étape 20, il ne se passera rien. Encore une fois essayez de comprendre la fonction de la boîte temporisée.

Pour l’ordre mémorisé et limité dans le temps, le schéma nous indique que le reset est prioritaire : si le jeton arrive en étape 25 moins de 5s après être arrivé en étape 20 alors l’ordre A devient faux. Texte en gras