LE GEMMA

1. LE GEMMA

2. Le GEMMA • Guide d'Étude des Modes de Marches et d'Arrêts • Inventé en France (1981) par AFCET • Pourquoi: • Besoin d'un vocabulaire commun et précis • Besoin d'une approche guidée

3. Utilité du GEMMA • Permet le recensement et la description des différents états du système, de la mise en route à la production normale. • Précise les procédures à mettre en oeuvre après analyse d'une anomalie ou d'un défaut de fonctionnement.

5. Concept #1 du GEMMA • « Les procédures de marches et d’arrêts ainsi que les procédures en défaillances sont vus par une Partie Commande en ordre de marche. » • Ils concernent le système entier (P.O. + P.C.) autonome.

6. Concept #1 du GEMMA • Hypothèses: • La Partie Commande est en ordre de marche avec tous ses organes alimentés. • La Partie Opérative peut être dans un état quelconque (en marche, hors-énergie, ...).

7. Concept #1 du GEMMA • Cela entraîne une première division de la feuille du GEMMA: PC hors Énergie PC en Énergie

8. API en mode « RUN » Concept #1 du GEMMA • Cela entraîne une première division de la feuille du GEMMA: Général Automate

9. Concept #2 du GEMMA • Le critère PRODUCTION • « Le but d’un système automatisé est de produire une valeur ajoutée :  Produit entrant  PRODUCTION  Produit sortant avec valeur ajouté • La production, c'est: • Modification des produits, • Manutention, • Stockage, ...

10. Concept #2 du GEMMA • Cela entraîne une seconde division de la feuille du GEMMA. Hors PRODUCTION En PRODUCTION

11. Concept #3 du GEMMA • Il y a 3 grandes familles de modes de marches et d'arrêts • La famille F: Zone “Procédures de fonctionnement” • La famille A: Zone “Procédures d'arrêts” • La famille D: Zone “Procédures de défaillances”

12. Concept #3 du GEMMA • Cela entraîne une troisième division de la feuille du GEMMA Arrêt Fonctionnement Défaillance

13. Concept #3 du GEMMA • Cela entraîne une troisième division de la feuille du GEMMA.

14. Les rectangles-états • Chaque mode de marche et d'arrêt est désigné par un rectangle-état. Chaque rectangle-état traduit un état du système à un moment donné de son évolution. • Condition (Respect de l’unicité de mode) : Il faut obligatoirement que le système soit dans un état à la fois.

15. Les rectangles-états • Un rectangle-état appartient : • à l'une des 4 familles (A, D, F et PZ), • à une sous-famille de A ou de F, • à la zone de production ou non.

16. Les rectangles états • Il y a 16 rectangles au total : • 6 dans la famille F • 7 dans la famille A • 3 dans la famille D • Les principales possibilités de liaisons entre les rectangles-états sont suggérées par un trait discontinu assorti d’une flèche indiquant le sens de l’évolution la plus courante.

17. Procédures d'arrêt (Famille A)

18. Famille A: Procédures d'arrêt • On retrouve ici tous les modes ou états qui conduisent à un arrêt du système pour des raisons EXTÉRIEURES • Fin de la journée de travail • Manque de matière • ARRÊT NORMAL

19. Rectangles états zone A • A1 - Arrêt dans l'état initial • Il s’agit de l’état repos du système : • PC : initialisée • PO : ses composants sont dans leur position de départ. (P.O. en référence) • Obligatoire dans tout GEMMA • Étape initiale du GRAFCET de niveau 2 Rectangle A1 du GEMMA

20. Rectangles états zone A • A1 - Arrêt dans l'état initial • Initialisation de PC : L’API en mode “RUN”, avec ou sans le contrôle de l’opérateur “INIT”. • Vérification des étapes initiales des GRAFCET, • Vérification des compteurs, … • Initialisation de PO : • La PO est mise en énergie (de commande et de puissance) si ce n’est pas déjà fait. • La mise en référence est obtenue : • Automatiquement : en fin de cycle du système, • Manuellement : dans F4 puis A6.

21. Rectangles états zone A • A1 - Arrêt dans l'état initial • Remarque : Mise en énergie de la PO • Energie pour commander les entrées des pré-actionneurs (distributeurs, contacteurs, …) = faible puissance. (± 5V, ou 3 At). • Energie de puissance : l’énergie nécessaire pour mettre en mouvement les actionneurs. Il s’agit de l’énergie électrique, pneumatique ou hydraulique. (380V ou 800 At). 10m h = 100m 

22. Rectangles états zone A • A2 - Arrêt demandé en fin de cycle • État transitoire vers l'état A1 • Mémorisation de la demande d'arrêt • Le cycle en cours doit se terminer pour retour aux conditions initiales. • Pour aller de F1 ou D3 à A2 : • Avoir demandé la fin du cycle : FCY

23. Rectangles états zone A • A3 - Arrêt demandé dans un état déterminé • L’état d’arrêt est en général différent de celui attendu en fin de cycle. • S’obtient par le figeage de la situation : • Figeage immédiat : F/G4 : (*) • Figeage dans une situation donnée : F/G4 : (X20) • A3 est un état transitoire vers l'état A4. • Pour aller de F1 ou D3 à A2 : • Avoir demandé le figeage : FIG

24. Rectangles états zone A • A4 - Arrêt obtenu • L'automatisme est arrêté dans un état autre que la position de référence. • L’arrêt peut être programmé : • En fin de cycle; • En fin de séquence; • En fin d’étape (figeage). • Pour sortir de A4 et aller vres F1: • Avoir enlevé le figeage : DFIG

25. Rectangles états zone A • A5 - Préparation de remise en route après défaillance • Toute opération nécessaire pour la remise en route du système. • Comprend généralement: • dégagement, nettoyage,... • Opérations souvent manuelles: • Intervention de l'opérateur • Pour arriver dans A5 : • D1 ou D2 • L’API reste actif, mais la PO est bloquée. • La PO peut être ou non en énergie pour faciliter les réglages.

26. Rectangles états zone A • A6 - Mise en état initial de la partie opérative • Séquences permettant de remplir les conditions de l'état initial. • Il faut mettre la PO en énergie. • L’initialisation peut être: • Manuelle, par action sur chaque actionneur; (Attention : inter-verouillage des actions !) • Automatique, par une séquence pré-établie (bouton d’initialisation). • Pour arriver dans cet état : • Avoir mis le sélecteur de modes en “REF”. • Le lancement de la mise en référence par le bouton “BPréf”.

27. Rectangles états zone A) • A7 - Mise de la partie opérative dans un état déterminé • Séquences permettant de remplir les conditions d'un l'état autre que l'état initial • Généralement de façon manuelle

28. Famille F:Procédures de fonctionnement • On retrouve ici tous les modes ou états qui sont indispensables à l'obtention de la valeur ajoutée. • On ne produit pas dans tous les modes de cette famille: • Modes préparatoires, • Modes de réglages et de test.

29. Rectangles états zone F • F1 - Production normale • Obligatoire dans tout GEMMA • GRAFCET de base Rectangle F1 du GEMMA

30. Rectangles états zone F • F1 - Production normale • En général : • Pour arriver dans F1, on a : • Condition nécessaire : MODE choisi : “mode AUTO” et • PO en énregie, conditions initiales,… • AUTORISATION de l’opérateur : “DCY” • Pour quitter F1, on a : • DEMANDE de l’opérateur : “FCY” ou “ACY”

31. Rectangles états zone F • F2 - Marche de préparation • La pocédure à déclencher manuellement ou automatiquement lors du démarrage de l’installation avant de passer dans F1. • F1 vers F2 : impossible sauf après passage par A1. • Ex. : • Préchauffage • Remplissage • Ou toute opération de préparation essentielle à la production.

32. Rectangles états zone F • F2 - Marche de préparation • En général : • Pour arriver dans F2, on a : • MODE choisi : “mode MP”

33. Rectangles états zone F • F3 - Marche de clôture : La pocédure à déclencher manuellement ou automatiquement avant que la machine ne se trouve dans son état initial A1. • Vidage progressif • Nettoyage • Ou toute opération assurant une remise en condition initiale de l’automatisme.

34. Rectangles états zone F • F3 - Marche de clôture • En général : Pour arriver dans F3, on a : • MODE choisi : “MC” et • AUTORISATION de l’opérateur : “ACY”

35. Rectangles états zone F • F4 - Marche de vérification dans le désordre • Cet état permet de vérifier certaines fonctions ou certains mouvements des actionneurs sans respecter l’ordre du cycle ou de la séquence. • Mouvements séparés • Fonctions séparées • Mode dit “Manuel” • Remarque : Il faut introduire des interverrouillages de mouvements, de sorte qu’aucune collision ne se produise.

36. Rectangles états zone F • F5 - Marche de vérification dans l'ordre • Test de cycle ou de partie de cycle de production à la cadence désirée. • Types de marche: • Étape par Étape; • Cycle par Cycle; • Séquence par Séquence; • Poste par Poste. • L’avance étape par étape est obtenue grâce au bouton P-à-P.

37. Rectangles états zone F • F6 - Marche de test • Ce mode permet d’isoler momentanément une partie de l’installation automatique nécessitant réglages et/ou des étalonnages périodiques des dispositifs de contrôle et de mesure. • Ex. Etalonnage des capteurs de température

38. Famille D:Procédures de défaillance • On retrouve ici tous les états conduisants à (ou traduisant) un arrêt du système pour des raisons INTÉRIEURES. • Arrêts d'urgence • Défaillance de la partie opérative

39. Rectangles états zone D • D1 - Arrêt d'urgence • Déclenché : • Manuellement : action sur le bouton “coup de poing” • Automatiquement : suite à défaut de la PO (mise hors énergie accidentelle, par ex.) • Procédures prévues pour la PO : • Arrêt immédiat ou différé • Séquence de dégagement de la PO • … • Procédures prévues pour la PR : • Déclencher une alarme sonore, … • Afficher des messages appropriés, • …

40. Rectangles états zone D • D2 - Diagnostic et/ou traitement de la défaillance • Tous les actionneurs sont arrêtés. • Examen et réparation • Intervention humaine

41. D2 : Evolutions possibles

42. Rectangles états zone D • D3 - Production tout de même • Lorsque la défaillance n’affecte qu’un seul poste dans un système. • Production dégradée ou forcée • Utilisation d'opérateurs non-prévus

43. Pupitre de commande • L’application de GEMMA permet d’identifier le pupitre de commande de l’opérateur. Ex. :