Exercice GRAFCET : Allumage et Extinction d’une Lampe
Étude d’un système commandé par un seul bouton poussoir permettant d’allumer une lampe à la première impulsion et de l’éteindre à la deuxième. Cet exercice présente un exemple simple de commande séquentielle et d’alternance entre deux états.
Sommaire
1. Présentation de l’exercice
L’objectif de cet exercice est de commander une lampe à l’aide d’un seul bouton poussoir. Une impulsion sur le bouton provoque un changement d’état de la lampe.
Le principe étudié est une alternance entre deux situations : lampe éteinte et lampe allumée. Le même bouton poussoir est utilisé pour commander successivement l’allumage puis l’extinction.
2. Cahier des charges
On désire allumer une lampe à la première impulsion donnée par un bouton poussoir et l’éteindre à la deuxième. Les deux actions obtenues sont contradictoires et sont obtenues à partir de la même information donnée par l’opérateur.
Le cahier des charges impose donc une alternance régulière entre les deux états de la lampe. Le système reçoit toujours la même information d’entrée : une impulsion sur le bouton poussoir.
3. Principe de fonctionnement
Supposons que la lampe soit initialement éteinte. La première impulsion provoque son allumage. Une deuxième impulsion provoque ensuite son extinction. Le cycle se répète de la même manière.
| Impulsion | Action | État de la lampe |
|---|---|---|
| 1ère | Allumage | ON — allumée |
| 2ème | Extinction | OFF — éteinte |
| 3ème | Allumage | ON — allumée |
| 4ème | Extinction | OFF — éteinte |
4. Analyse du fonctionnement
Le bouton poussoir fournit toujours la même information : une impulsion. Pourtant, le système ne réalise pas toujours la même action. La différence vient de l’état dans lequel se trouve le système avant l’arrivée de l’impulsion.
Lorsque la lampe est éteinte, l’impulsion provoque l’allumage. Lorsque la lampe est déjà allumée, l’impulsion suivante provoque son extinction.
Les deux états
État 0 : lampe éteinte.
État 1 : lampe allumée.
5. GRAFCET à réaliser
Le fonctionnement peut être représenté par deux étapes principales. La première correspond à l’état « lampe éteinte » et la deuxième correspond à l’état « lampe allumée ».
Une impulsion du bouton poussoir permet de franchir la transition entre les deux états. La même information est utilisée pour revenir à l’état précédent lors de l’impulsion suivante.
Étape 0 : lampe éteinte.
Étape 1 : lampe allumée.
Transition 0 → 1 : impulsion sur BP.
Transition 1 → 0 : nouvelle impulsion sur BP.
6. Exemple de cycle
En partant de l’état initial « lampe éteinte », on obtient la séquence suivante :
| Moment | Information | État obtenu |
|---|---|---|
| Départ | Aucune impulsion | Lampe éteinte |
| 1 | Impulsion sur BP | Lampe allumée |
| 2 | Impulsion sur BP | Lampe éteinte |
| 3 | Impulsion sur BP | Lampe allumée |
| 4 | Impulsion sur BP | Lampe éteinte |
7. Travail demandé
1. Identifier l’entrée utilisée pour commander le système.
2. Identifier les deux états possibles de la lampe.
3. Déterminer les étapes nécessaires au fonctionnement.
4. Déterminer les réceptivités des transitions.
5. Établir le GRAFCET complet du système.
8. Conclusion
Cet exercice montre comment une seule information d’entrée peut être utilisée pour réaliser alternativement deux actions contradictoires.
Le GRAFCET permet de représenter cette logique en mémorisant l’état du système. Ainsi, selon l’étape active, une nouvelle impulsion provoque soit l’allumage, soit l’extinction de la lampe.
9. Solution du GRAFCET
Voici la solution graphique du GRAFCET correspondant au cahier des charges. Elle représente l’alternance entre les états lampe éteinte et lampe allumée à chaque nouvelle impulsion sur le bouton poussoir.
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