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codesys Le Grafcet




1. Présentation
2. Les symboles du Grafcet
3. Exemple de Grafcet linéaire
4. Les différents points de vue d'un Grafcet
5. Création d'un Grafcet sous Codesys (tuto vidéo)
6. Sujet de TP


codesys 1. Présentation :

Le GRAFCET (GRAphe Fonctionnel de Commande des Etapes et Transitions) est une représentation graphique qui permet de traduire le fonctionnement d'un système automatique, il est adapté aux équipements dont la marche est séquentielle, c'est à dire qu'il suit tout le temps le même cycle de fonctionnement.

Le GRAFCET permet à l'aide du graphique de détailler la chronologie des actions à réaliser.
Dans CodeSys pour programmer en GRAFCET il faut choisir le langage SFC (Sequential Function Chart).



codesys 2. Les symboles du Grafcet :

Pour retranscrire un système automatisé à l'aide d'un Grafet, il faut utiliser les symboles suivants :

    2.1. Les symboles simples :

        • Une étape initiale
        • Des transitions, auxquelles on associe des réceptivités ou conditions à valider
        • Des étapes, auxquelles sont associées des actions à réaliser
Grafcet étape initiale
Grafcet transition
Grafcet étape normale


    2.2. Les divergences ou convergences :

        • Des divergences ou convergences en ET (séquences parallèles ou séquences simultannées)
        • Des divergences ou convergences en OU (sélection de séquence)

Grafcet Divergence et Convergence en OU

Grafcet Divergence en OU
Divergence en OU
Grafcet Convergence en OU
Convergence en OU
Grafcet Divergence puis Convergence en OU
Divergence puis Convergence en OU

Grafcet Divergence et Convergence en ET

Grafcet Divergence en ET
Divergence en ET
Grafcet Convergence en ET
Convergence en ET
Grafcet Divergence puis Convergence en ET
Divergence puis Convergence en ET



    2.3. Règles d'évolution du grafcet :

Règle d'évolution du grafcet
Pour passer de l'étape 1 vers l'étape 2 il faut que l'étape 1 soit active et il faut valider la transition en appuyant sur le bouton poussoir S1
Règle d'évolution du grafcet
Lorsque l'épate 3 est active alors les contacteurs KM1 ET KM2 sont enclenchés. Par contre pour l'étape 4 seulement KM3 sera enclenché
Règle d'évolution du grafcet
Pour passer de l'étape 3 à 4 il faut que l'étape 3 soit active et il faut que le capteur S2 ne soit pas enclenché

Règle d'évolution du grafcet
Pour passer de l'étape 5 à 6 il faut que l'étape 5 soit active il faut que le capteur S2 soit enclenché OU le capteur S3
Règle d'évolution du grafcet
Pour passer de l'étape 5 à 6 il faut que l'étape 5 soit active il faut que le capteur S2 soit enclenché ET le capteur S3


Vidéo récapitulative.
    



codesys 3. Exemple de Grafcet linéaire :

Cahier des charges n°1 : Palan déplacement horizontal automatique :
    • Si le commutateur S9 est fermé et si le palan est en position initiale (capteur fin de course gauche C4 actionné) alors le palan va se déplacer horizontalement en petite vitesse vers la droite.
    • Le palan arrive au capteur fin de course droite C3.
    • Puis il va se déplacer horizontalement en petite vitesse vers la gauche.
    • Le palan arrive au capteur fin de course gauche C4, il est revenu à sa position initiale (retour étape initiale).

Grafcet du cahier des charges n°1 :
La solution du Grafcet du palan simplifié est accessible en cliquant sur Graphe et Actions & réceptivités.


codesys 4. Les différents points de vue d'un Grafcet :

Prenons l'exemple simplifé d'une barrière de péage.
La barrière est en position basse et le feu de signalisation est au rouge.
Une voiture arrive sur la voie Télépéage (boucle de détection n°1) la barrière s'ouvre et une verrine flash orange s'allume, dès qu'elle est en position haute le feu passe au vert et la verrine flash orange est toujours allumée.
La voiture avance sur la boucle n°2 le feu bicolore passe au rouge et la verrine orange est toujours allumée dès que la voiture quitte la boucle n°2 la barrière se baisse jusqu'à la position basse la verrine orange s'éteint.

Voir l'animation interactive de la barrière en cliquant sur l'image ci-dessous :
La barrière de péage

    4.1. Point de vue de la Partie Opérative (PO) :

Grafcet simplifié du péage point de vue partie opérative (PO)

    4.2. Point de vue de l'Automate (API) :

Affectation des entrées / sorties automates :
On associe à chacune des entrées et sorties de l'automate un nom permettant de mémoriser et comprendre sa fonction (mnémonique).
Les entrées automates
Mnémoniques Adresses Types de variables
Barriere_haute %IX0.0 Digital
Barriere_basse %IX0.1 Digital
Boucle_amont %IX0.2 Digital
Boucle_aval %IX0.3 Digital

Les sorties automates
Mnémoniques Adresses Types de variables
Ouvrir %QX0.0 Digital
Fermer %QX0.1 Digital
Balise_orange %QX0.2 Digital
Feu_rouge %QX0.3 Digital
Feu_vert %QX0.4 Digital

Grafcet simplifié du péage point de vue automate (API)

codesys 5. Création d'un programme sous Codesys :

La vidéo ci-après explique comment réaliser un Grafcet à l'aide du logiciel de programmation Codesys.
Le support utilisé est barrière de péage simplifiée voir l'animation interactive.

Dans cette vidéo il est présenté les étapes suivantes :
  • La construction du grafcet en langage SFC.
  • La déclaration des variables entrées et sorties.
  • La création d'un module Ladder pour l'activation des sorties automates.
  • La création de la routine PLC_PRG appelant les sous programmes du grafcet et des sorties.
  • La simulation du programme pour valider le fonctionnement à l'aide du logiciel Codesys.
  • Le paramétrage de l'adresse IP de l'automate et le transfert du programme dans l'automate programmable WAGO.


codesys Sujet du TP :

Vidéo qui présente un fonctionnement séquentiel devant être reproduit avec un Grafcet (Automate Programmable Zelio) :



Fiche pédagogique du TP modification du mode automatique du palan électrique (Grafcet).



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