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24 juil. 2015

TP 1 GRAFCET avec AUTOMGEN : allumage et extinction d’une lampe

⚙️ TP 1 · GRAFCET · AUTOMGEN · IRIS 2D

TP 1 GRAFCET avec AUTOMGEN : allumage et extinction d’une lampe

Automatisme industriel · GRAFCET · Commande séquentielle · AUTOMGEN · IRIS 2D

Ce premier travail pratique constitue une introduction à la logique séquentielle et au GRAFCET à travers un système simple de commande d'une lampe par un bouton poussoir.

L'intérêt de cet exercice est de comprendre comment un même signal d'entrée peut provoquer des changements d'état successifs dans un système automatisé, puis de traduire cette logique dans AUTOMGEN et de l'observer avec IRIS 2D.

🎯 Objectifs pédagogiques

Ce TP vise à faire découvrir la démarche complète permettant de passer d'un fonctionnement décrit en langage courant à une séquence GRAFCET puis à une simulation.

  • identifier les entrées et sorties du système ;
  • analyser les différents états de fonctionnement ;
  • distinguer les étapes, transitions, réceptivités et actions ;
  • représenter une alternance entre lampe allumée et lampe éteinte ;
  • réaliser le fonctionnement dans AUTOMGEN ;
  • visualiser et vérifier le cycle avec IRIS 2D.

📋 Cahier des charges

On désire réaliser un système permettant de commander une lampe à l'aide d'un seul bouton poussoir.

Lors de la première impulsion donnée sur le bouton poussoir, la lampe doit s'allumer.

Lors de la deuxième impulsion, la lampe doit s'éteindre.

Le même principe se répète ensuite : chaque nouvelle impulsion provoque une alternance entre les deux états du système.

💡 Principe fondamental :

le bouton poussoir constitue l'entrée du système et la lampe constitue la sortie. Le GRAFCET doit mémoriser l'état courant de la lampe entre deux impulsions.

TP 1 GRAFCET avec AUTOMGEN : allumage et extinction d’une lampe
Illustration du TP 1 : commande d'une lampe par impulsions successives.

📝 Travail à réaliser

  1. Identifier les variables d'entrée et de sortie.
  2. Décrire les différents états de fonctionnement.
  3. Construire le GRAFCET correspondant au cycle.
  4. Identifier les étapes, transitions, réceptivités et actions.
  5. Réaliser la séquence dans AUTOMGEN.
  6. Utiliser IRIS 2D pour représenter le bouton et la lampe.
  7. Effectuer plusieurs cycles et vérifier le comportement.

🔌 Variables d'entrée et de sortie

Avant de construire le GRAFCET, il faut distinguer les informations reçues par le système de la commande envoyée vers la sortie.

Type Élément Fonction
Entrée Bouton poussoir Provoque le changement d'état demandé par l'opérateur.
Sortie Lampe Indique l'état actif ou inactif du système.

Remarque : les noms des variables utilisés dans AUTOMGEN peuvent être différents selon la convention adoptée dans le TP.

⚙️ Analyse du fonctionnement

Le point essentiel de ce TP est que la lampe doit conserver son état entre deux impulsions. Une simple activation momentanée du bouton ne doit donc pas provoquer une lampe allumée uniquement pendant la durée de l'appui.

1. État initial : lampe éteinte

Au démarrage, le système se trouve dans son état initial. La lampe est éteinte et le système attend une commande.

2. Première impulsion : allumage

Lorsque l'opérateur appuie sur le bouton poussoir, la condition d'évolution est satisfaite et le système passe à l'état dans lequel la lampe est allumée.

3. État mémorisé : lampe allumée

Une fois l'impulsion terminée, la lampe reste allumée. Le système ne revient pas automatiquement à l'état initial.

4. Deuxième impulsion : extinction

Une nouvelle impulsion sur le même bouton provoque le changement inverse : la lampe s'éteint.

5. Répétition du cycle

Le même principe peut ensuite être répété : une impulsion allume la lampe, la suivante l'éteint, puis le fonctionnement recommence.

Impulsion 1 → Lampe ON → Impulsion 2 → Lampe OFF → Impulsion 3 → Lampe ON → …

🧠 Comprendre la logique d'alternance

🎯 Idée importante :

le système possède deux états principaux : lampe éteinte et lampe allumée. Le bouton ne commande pas directement la durée d'allumage ; il provoque une évolution d'un état vers l'autre.

État actuel Action sur le bouton Nouvel état
Lampe éteinte Première impulsion Lampe allumée
Lampe allumée Nouvelle impulsion Lampe éteinte

Cette notion d'alternance entre plusieurs états est très utile en automatisme. Elle permet de comprendre comment une information de commande peut faire évoluer un système sans que la sortie soit nécessairement identique à l'état instantané de l'entrée.

📐 Réalisation du GRAFCET

Le GRAFCET doit représenter les deux situations principales du système et les conditions qui permettent de passer de l'une à l'autre.

Une organisation simplifiée peut être représentée ainsi :

Étape initiale — Lampe éteinte
Transition — Impulsion sur le bouton
Étape — Lampe allumée
Transition — Nouvelle impulsion
Retour — Lampe éteinte

Dans le GRAFCET réel du logiciel, les éléments doivent être associés aux variables utilisées dans la programmation.

⚠️ Point important :

il faut distinguer la condition de transition de l'action de l'étape. Le bouton constitue l'information permettant l'évolution, tandis que l'étape détermine l'état de la lampe.

🖥️ Réalisation avec AUTOMGEN

Après avoir validé la logique du GRAFCET, reproduisez la séquence dans AUTOMGEN.

L'objectif n'est pas seulement de reproduire un schéma, mais de vérifier que les transitions se déclenchent correctement et que chaque étape commande la sortie attendue.

  1. créer ou ouvrir le projet ;
  2. définir les variables utilisées par le bouton et la lampe ;
  3. représenter les étapes et les transitions ;
  4. associer la commande de la lampe à l'étape correspondante ;
  5. lancer la simulation ;
  6. provoquer plusieurs impulsions pour vérifier l'alternance.

🎛️ Visualisation avec IRIS 2D

Le module IRIS 2D permet de créer une représentation visuelle simple de l'installation afin de suivre son comportement pendant la simulation.

Pour ce TP, le pupitre peut représenter au minimum : le bouton poussoir et la lampe.

La visualisation permet notamment de vérifier que la lampe conserve son état après le relâchement du bouton et qu'une nouvelle impulsion provoque bien l'état inverse.

✅ Résultat attendu :

la lampe change d'état à chaque nouvelle impulsion et conserve cet état jusqu'à la prochaine commande.

✅ Vérification du fonctionnement

Effectuez plusieurs tests afin de vérifier que le programme répond exactement au cahier des charges.

✓ Test 1 : la lampe est éteinte au démarrage.
✓ Test 2 : une première impulsion allume la lampe.
✓ Test 3 : la lampe reste allumée après le relâchement du bouton.
✓ Test 4 : une deuxième impulsion éteint la lampe.
✓ Test 5 : une troisième impulsion rallume la lampe.
✓ Test 6 : l'alternance peut être répétée plusieurs fois.

⚠️ Erreurs fréquentes

  • commander directement la lampe avec le bouton sans tenir compte de l'état du système ;
  • faire revenir automatiquement le système à l'état initial dès que le bouton est relâché ;
  • confondre une étape avec une transition ;
  • oublier que la lampe doit conserver son état entre deux impulsions ;
  • ne tester le programme qu'une seule fois au lieu de vérifier plusieurs changements d'état ;
  • ne pas vérifier la cohérence entre le GRAFCET et le programme réalisé dans AUTOMGEN.
🔧 Conseil de dépannage :

si le fonctionnement est incorrect, vérifiez d'abord les transitions et les conditions d'évolution avant de modifier les actions associées aux étapes.

📥 Télécharger le fichier du TP 1

Le fichier du TP 1 GRAFCET avec AUTOMGEN permet de reproduire l'exercice et de poursuivre la simulation à partir de la réalisation proposée.

Pour une meilleure compréhension, il est recommandé d'essayer de construire votre propre GRAFCET avant d'ouvrir directement le fichier fourni.

📥 Télécharger le fichier AUTOMGEN

🎥 Solution et explication du TP 1 en vidéo

La vidéo complète l'explication écrite en montrant la réalisation et la simulation du TP 1 avec AUTOMGEN.

Vidéo pédagogique consacrée à la réalisation et à la simulation du TP 1 avec AUTOMGEN.

❓ Questions fréquentes

Pourquoi utiliser un seul bouton poussoir ?

Le but pédagogique est d'étudier comment une même entrée peut provoquer des évolutions successives d'un système et donc faire passer la lampe d'un état à l'autre.

Pourquoi la lampe ne doit-elle pas s'éteindre lorsque le bouton est relâché ?

Parce que le bouton sert à provoquer une évolution du système. Il ne doit pas représenter directement l'état permanent de la sortie. Le GRAFCET conserve donc l'état atteint jusqu'à la prochaine commande.

Quel est le rôle du GRAFCET dans ce TP ?

Le GRAFCET permet de représenter clairement les états du système, les conditions d'évolution et les actions associées à chaque étape.

Pourquoi utiliser IRIS 2D ?

IRIS 2D permet d'ajouter une représentation visuelle du système et de suivre les changements d'état pendant la simulation.

Comment vérifier que le programme fonctionne correctement ?

Testez plusieurs impulsions successives : la lampe doit alterner entre les états éteint et allumé, tout en conservant son état après chaque impulsion.

✅ Conclusion

Ce TP constitue une première application concrète du GRAFCET avec AUTOMGEN. À partir d'un cahier des charges très simple, il permet de découvrir la notion d'état et la manière dont une séquence peut évoluer sous l'action d'une information d'entrée.

La commande d'une lampe par impulsions successives montre notamment qu'une entrée peut être utilisée comme condition de transition, tandis que l'étape active détermine l'état de la sortie.

La réalisation sous AUTOMGEN et la visualisation avec IRIS 2D permettent enfin de vérifier expérimentalement que la séquence respecte le cahier des charges.


TP 1 GRAFCET · AUTOMGEN · IRIS 2D · Allumage et extinction d'une lampe · Automatisme industriel · Étapes · Transitions · Simulation

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