1 DÉFINITION :
Le GEMMA est un ‘‘outil - méthode’’ de description des modes de marches et d’arrêts d’un système industriel automatisé. Lors de la conception, ce Guide graphique d’Etude des Modes de Marches et d’Arrêts permet de recenser en clair les différentes fonctions que doit satisfaire le cahier des charges fonctionnel d’un système automatisé, en respectant une certaine méthodologie.
Cet outil a été créé afin de répondre aux différents besoins suivants:
- outil - méthode: Ce guide vient en complément du GRAFCET pour décrire le comportement d’un système automatisé.
- vocabulaire précis: Les différentes fonctions rencontrées sur les systèmes automatisés se voient affectées, avec ce guide, d’un vocabulaire de description précis.
- approche guidée: Lors de la conception d’une Partie Commande, une méthodologie d’approche guidée permet, grâce à ce guide, de mieux aborder toutes les difficultés.

 

 

2 LES CONCEPTS DE BASE:

Le GEMMA constitue une méthode d’approche des Modes de Marches et d’Arrêts, fondée sur quelques concepts de base matérialisés par un Guide graphique.

La démarche proposée comporte deux temps :

 

1) Le recensement des différents modes envisagés, et la mise en évidence des enchaînements qui les relient.

2) La détermination des conditions de passage d’un mode à l’autre.

 

2.1 Modes de marches vus par une Partie Commande en ordre de marche :

 

Les Modes de Marches et d’Arrêts concernent le système, comprenant la Partie Opérative et la Partie Commande, mais tels qu’ils sont vus par la Partie Commande.

Par conséquent, ceci suppose que la Partie Commande est en ordre de marche, avec ces organes correctement alimentés et quel que soit l’état de la Partie Opérative.

Le GEMMA est donc constitué de deux zones:

- Une zone correspondant à l’état ‘‘hors énergie’’ de la Partie Commande, qui ne figure que pour la forme.

- Une zone permettant de décrire ce qui se passe lorsque la Partie Commande fonctionne normalement, couvrant la quasi-totalité du guide graphique.

La mise sous énergie dans un état initial de la Partie Commande permet de franchir la frontière entre les deux zones. La Partie Commande peut être alors hors ou sous en énergie. Le passage de la frontière dans l’autre sens s’obtient à la mise hors énergie.

 

2.2 Critère ‘‘Production’’ :

Un système industriel automatisé est conçu fondamentalement pour produire une certaine valeur ajoutée.

Le système est en production, si la valeur ajoutée pour laquelle le système a été conçu est obtenue. Le système se trouve hors production dans le cas contraire.

2.3 Les trois grandes familles de Modes de Marches et d’Arrêts :

Au sein du GEMMA, trois grandes familles de Modes de Marches et d’Arrêts sont présentes.



 

1°) Famille F :

Représenter graphiquement dans la zone de procédures de Fonctionnement, cette famille regroupe les fonctions indispensables à l’obtention de la valeur ajoutée. Ces dernières peuvent appartenir à la zone ‘‘hors production’’: par exemple pour les marches de préparation et de clôture.



 

2°) Famille A : Représenter

graphiquement dans la zone de procédures d’Arrêts, cette famille regroupe les fonctions d’arrêts du système pour des raisons extérieures (arrêt en fin de journée ou par manque d’approvisionnement).



 

3°) Famille D :: Représenter graphiquement dans la zone de procédures de défaillance, cette famille regroupe les fonctions d’arrêts du système pour des raisons intérieures (sécurités traduisant un défaut de la Partie Opérative).

 

3 LES RECTANGLES D’ÉTATS :

3.1 Introduction :

Sur le GEMMA, chaque mode de marche ou d’arrêt peut être décrit dans l’un des rectangles d’états prévus à cet effet.

Sa position sur le guide graphique définit :

 son appartenance à l’une des trois familles: procédure de Fonctionnement, d’Arrêt ou de Défaillance.

 le fait qu’il soit en production ou hors production.

Chaque rectangle d’état porte une désignation de marche ou d’arrêt utilisant un vocabulaire précis dans un cas général.

 

3.2 Définitions des états:

En pratique, pour une machine donnée, tous les rectangles d’état ne sont pas employés. Les rectangles à l’intérieur desquels les fonctions figurent, sont les seuls utilisés.

Pour effectuer ce choix, il est nécessaire de bien comprendre la signification de chacun des états de marches et d’arrêts proposés par le guide graphique.

1°) Les états des procédures de Fonctionnement:

 

famille F.

F1 < Production normale >

Dans cet état, la machine produit normalement. Le rectangle d’état a un cadre renforcé, afin de préciser cette notion de fonctionnement pour lequel la machine a été conçue.



 

F2 < Marche de préparation >

Cet état est utilisé pour les machines nécessitant une préparation préalable à la production normale: préchauffage de l’outillage, remplissage d’un magasin, etc...



 

F3 < Marche de clôture >

Cet état est utilisé pour les machines nécessitant une procédure particulière en fin de production normale : nettoyage de l’outillage, évacuation des pièces d’un magasin, etc...



 

F4 < Marche de vérification dans le désordre >

Cet état permet de vérifier certains fonctions ou certains mouvements sur la machine, sans respecter l’ordre du cycle.



 

F5 < Marche de vérification dans l’ordre >

Dans cet état, le cycle de production peut être exploré au rythme voulu par l’opérateur effectuant la vérification, la machine pouvant produire ou non.



 

F6 < Marche de test >

Certains systèmes, tels que les machines de contrôle, de mesure ou de tri, doivent posséder des opérations particulières, telles que des réglages ou des étalonnages, qui sont mentionnées dans cet état.

2°) Les états des procédures d’Arrêt:

 

famille A.

 

A1 < Arrêt dans l’état initial > 

Cet état, repérable par un double cadre, correspond à l’état de repos de la machine, qui en général représente l’état initial du GRAFCET de Fonctionnement Normale (Production normale).

 

A2 < Arrêt demandé en fin de cycle >

Lorsque l’arrêt est demandé, la machine continue de produire jusqu’à la fin du cycle. Cet état est donc un état transitoire vers A1.



A3 < Arrêt demandé dans un état déterminé >

La machine continue de produire jusqu’à un arrêt en position autre que la fin du cycle. Cet état est un état transitoire vers A4.



A4 < Arrêt obtenu >

La machine est alors arrêtée dans une autre position que la fin du cycle.



A5 < Préparation pour remise en route après défaillance >

Dans cet état, les procédures de remise en route (dégagement, nettoyages...) après une défaillance sont réalisées par l’opérateur.



A6 < Mise P.O dans un état initial >

Dans cet état, la Partie Opérative est remise, d’une manière manuelle ou automatique, en position pour un redémarrage dans l’état initial.



A7 < Mise P.O dans un état déterminé >

Dans cet état, la Partie Opérative est remise, d’une manière manuelle ou automatique, en position pour un redémarrage dans une position autre que l’état initial.

 

3°) Les états des procédures en Défaillance :

 

famille D.



D1 < Marche ou arrêt en vue d’assurer la sécurité >

Cet état correspond à l’état pris après un arrêt d’urgence ou le déclenchement d’une sécurité. Les procédures et précautions nécessaires à la sécurité doivent figurer dans cet état.



D2 < Diagnostic et/ou traitement de défaillance >

Dans cet état, l’analyse d’une défaillance survenue à la machine est réalisée; suivie du traitement afin de permettre le redémarrage.



D3 < Production tout de même >

Dans cet état, le cycle de production continue malgré la détection d’une défaillance de la machine. Cet état correspond à une ‘‘production dégradée’’ ou ‘‘production forcée’’, qui peut être assistée par un opérateur.

 

3.3 Utilisation des rectangles d’état :

Pour chaque rectangle d’état envisagé dans l’étude de l’automatisation d’une machine, la fonction précisée dans le langage machine est mentionnée à l’intérieur du cadre.

Les conditions d’évolution entre les différents états employés sont indiquées sur les liaisons orientées.