Les bases du GRAFCET

Le GRAFCET (IEC 60848) décrit le comportement d'un système séquentiel (une machine, un procédé, un feu tricolore) sous la forme d'une suite d'étapes reliées par des transitions. C'est le langage de spécification dont est issu le langage SFC des automates programmables (IEC 61131-3).

Étapes

Une étape est une situation stable du système : attente, remplissage, perçage. Elle est dessinée par un carré portant son numéro. À chaque instant, une étape est soit active, soit inactive ; l'ensemble des étapes actives forme la situation du grafcet.

• Une étape initiale (double carré) est active au démarrage du système. Un grafcet en possède au moins une.
• La variable X3 est vraie tant que l'étape 3 est active. Vous pouvez l'utiliser dans les réceptivités et les conditions.

Transitions et réceptivités

Une transition (petit trait horizontal) relie des étapes. Sa réceptivité, écrite à côté, est la condition pour passer à la suite : une entrée (start), une combinaison (start * /door), un front (↑b), une temporisation (5s/X2) ou une comparaison (level >= 80). La réceptivité 1 est toujours vraie.

• Une transition est validée lorsque toutes les étapes immédiatement en amont sont actives.
• Une transition validée est franchie dès que sa réceptivité est vraie.

Actions

Les rectangles à droite d'une étape sont ses actions : ce que fait le système tant que l'étape est active, par exemple faire tourner la pompe. Une action continue nomme une sortie qui est vraie tant que l'étape est active. Les actions mémorisées modifient une valeur une seule fois, à l'activation ou à la désactivation d'une étape, ou quand un événement se produit. Voir Actions.

Les cinq règles d'évolution

Ces règles de l'IEC 60848 déterminent l'évolution d'un grafcet. Le simulateur les applique exactement.

1. Situation initiale : au démarrage, les étapes initiales sont actives.
2. Condition de franchissement : une transition est franchie lorsqu'elle est validée et que sa réceptivité est vraie.
3. Franchissement : le franchissement d'une transition active toutes les étapes immédiatement en aval et désactive toutes les étapes immédiatement en amont.
4. Franchissements simultanés : toutes les transitions franchissables au même instant sont franchies simultanément.
5. Activation et désactivation simultanées : une étape à la fois activée et désactivée reste active.

Après un changement d'entrée, les règles sont appliquées encore et encore jusqu'à ce qu'aucune transition ne soit plus franchissable : c'est la recherche de stabilité. Les étapes activées puis quittées au cours de cette recherche sont instables (évolution fugace) : leurs actions continues ne sont pas exécutées, mais leurs actions mémorisées le sont.

Choisir un chemin : OU

Lorsqu'une étape est suivie de plusieurs transitions, le grafcet prend le chemin dont la réceptivité est vraie : c'est une branche alternative, dessinée avec un simple trait horizontal (divergence en OU). Les chemins se rejoignent sur un simple trait (convergence en OU).

Rendez les réceptivités exclusives (jamais vraies en même temps), ici a et /a * b. Sinon, les deux chemins seraient pris à la fois. GrafcetMaker vous avertit lorsqu'il ne peut pas prouver que des réceptivités alternatives sont exclusives, et propose de donner la priorité à une branche.

Faire plusieurs choses en même temps : ET

Lorsqu'une transition est suivie de plusieurs étapes, elles sont toutes activées ensemble : ce sont des branches parallèles, dessinées avec un double trait (divergence en ET). Les branches se terminent aussi sur un double trait (convergence en ET) : la transition située dessous n'est validée que lorsque la dernière étape de chaque branche est active ; elle attend donc la fin de toutes les branches.

Reprises de séquence

Une liaison qui remonte, dessinée avec une flèche, revient à une étape précédente : c'est la façon habituelle de répéter un cycle. Appuyez sur L sur une étape, puis cliquez sur l'étape à laquelle revenir.

Applications plus grandes

• Un projet peut contenir plusieurs grafcets partiels qui évoluent ensemble, par exemple un pour le cycle et un pour la sécurité. Ils voient les étapes des autres grâce à Xn.
• Une macro-étape représente une séquence détaillée dessinée sur une feuille à part, son expansion.
• Une étape encapsulante contient un grafcet complet qui n'évolue que tant qu'elle est active.
• Un ordre de forçage impose une situation à un autre grafcet, par exemple lors d'un arrêt d'urgence.

Voir Macro-étapes, étapes encapsulantes et forçage.

En savoir plus

• Écrire les réceptivités : la syntaxe complète des expressions.
• Glossaire : tous les termes normalisés réunis.
• L'interprétation exacte de chaque règle dans GrafcetMaker est documentée dans docs/semantics.md du dépôt des sources (en anglais).