GRAFCET : étapes, transitions et réceptivités
Le GRAFCET — graphe fonctionnel de commande étapes-transitions — est un langage de description graphique du fonctionnement séquentiel d'un automatisme. Né en France dans les années 1970, il a été normalisé au niveau international (CEI 60848) et reste l'outil de référence pour décrire « ce que la machine doit faire, dans quel ordre ».
Son intérêt est d'être lisible par tous : concepteur, automaticien, technicien de maintenance et parfois même l'exploitant, avant qu'une seule ligne de programme ne soit écrite.
Les deux éléments de base
| Élément | Représentation | Signification |
|---|---|---|
| Étape | Carré numéroté | Une situation stable de la machine. Active ou inactive. |
| Étape initiale | Carré doublé | Active au démarrage du système |
| Action | Rectangle accolé à l'étape | Ce qui est exécuté tant que l'étape est active |
| Transition | Barre entre deux étapes | Le passage possible d'une étape à la suivante |
| Réceptivité | Condition écrite près de la transition | Ce qui doit être vrai pour franchir la transition |
| Liaison orientée | Trait vertical | Relie les éléments, de haut en bas par convention |
Les règles d'évolution
Le comportement d'un GRAFCET tient en cinq règles :
- Situation initiale : à la mise en service, les étapes initiales sont actives.
- Franchissement : une transition est franchie lorsque toutes les étapes qui la précèdent sont actives et que sa réceptivité est vraie.
- Évolution : le franchissement désactive les étapes précédentes et active les suivantes, simultanément.
- Simultanéité : toutes les transitions franchissables le sont en même temps.
- Conflit : si une étape est simultanément activée et désactivée, elle reste active.
Séquences, divergences et convergences
- Séquence linéaire : les étapes s'enchaînent l'une après l'autre. Le cas le plus courant.
- Divergence en OU : plusieurs chemins possibles, un seul est emprunté selon la réceptivité vraie. Sert à gérer les choix (pièce conforme ou rebut).
- Divergence en ET : plusieurs séquences démarrent ensemble et se déroulent en parallèle. Sert aux mouvements simultanés.
- Convergence en ET : les branches parallèles se rejoignent ; la transition n'est franchie que lorsque toutes les étapes amont sont actives — c'est le point de synchronisation.
Confondre divergence en OU et en ET est l'erreur classique du débutant : la première choisit un chemin, la seconde les lance tous.
Les niveaux de description
- Niveau 1 (fonctionnel) : décrit ce que fait la machine en langage clair, sans préjuger de la technologie. C'est le document de dialogue avec le client.
- Niveau 2 (technologique) : les actions et réceptivités sont exprimées avec les véritables capteurs et préactionneurs. C'est celui que l'automaticien traduit en programme.
Du GRAFCET au programme automate
La norme CEI 61131-3 prévoit un langage directement issu de cette logique, le SFC (diagramme fonctionnel en séquence). Sur les automates qui ne le proposent pas, le GRAFCET se traduit en langage à contacts par une méthode systématique : un bit mémoire par étape, activation par la transition amont, désactivation par la transition aval, et les actions conditionnées par les bits d'étape.
C'est précisément là que réside la force de l'outil : concevoir la séquence proprement sur le papier rend la programmation quasi mécanique — et la maintenance beaucoup plus simple, car le graphe reste la carte de la machine.
Erreurs fréquentes
- Actions dans les transitions. Une transition est une condition, jamais une action.
- Étapes sans sortie. Toute étape doit pouvoir être quittée, sinon la machine se fige.
- Oublier les modes de marche et d'arrêt. Le GRAFCET de production ne suffit pas : arrêt d'urgence, reprise et marche manuelle doivent être traités (c'est l'objet du GEMMA).
- Mélanger les niveaux 1 et 2 dans un même graphe, ce qui le rend illisible pour tout le monde.
Questions fréquentes
Qu\u2019est-ce que le GRAFCET ?
Un langage graphique de description du fonctionnement séquentiel d\u2019un automatisme, fondé sur des étapes reliées par des transitions. Conçu en France dans les années 1970, il est normalisé par la CEI 60848.
Quelle différence entre une étape et une transition ?
L\u2019étape représente une situation stable de la machine et porte les actions à exécuter. La transition est le passage entre deux étapes ; elle porte une réceptivité, c\u2019est-à-dire la condition à remplir pour la franchir.
Qu\u2019est-ce qu\u2019une réceptivité ?
La condition logique associée à une transition. La transition ne peut être franchie que si toutes les étapes qui la précèdent sont actives et que cette condition est vraie.
Quelle différence entre divergence en OU et divergence en ET ?
La divergence en OU propose plusieurs chemins dont un seul est emprunté, selon la réceptivité vraie. La divergence en ET lance plusieurs séquences en parallèle, qui se resynchronisent ensuite par une convergence en ET.
Une question sur votre projet ?
Dites-nous sur quoi vous travaillez, nous vous orientons.
Nous contacter