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Sciences et Techniques Industrielles 
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Automatique et Informatique Industrielle 
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Génie Mécanique 
 
 
 
 
GRAFCET multiplicite de representation.doc
 
Support de référence : GRAFCET – nouveaux concepts - GREPA 
 
Un GRAFCET n’est jamais qu’une représentation du comportement prévu d’une Partie Commande. 
 
Le même comportement peut être décrit par de multiples GRAFCET, différent : 
- soit par leur structure ; 
- soit par leur interprétation : expression des réceptivités et des actions ; 
- soit par leur caractère sensible ou réceptif ; 
- soit par leur perméabilité aux interactions non déterministes (même comportement en 
fonctionnement normal, mais comportements différents en cas de défauts). 
 
Le choix d’une représentation particulière résulte de multiples considérations où « l’habitude » joue 
toujours un rôle important. 
Le cahier des charges d’une application très simplifiée va nous servir à illustrer ce propos. 
Pour chaque GRAFCET proposé, un commentaire en résume les principales caractéristiques, ainsi 
que les avantages et les inconvénients éventuels. En particulier un modèle pourra être plus ou moins 
perméable aux variations d’entrées non prévues (en fonctionnement) suivant l’importance de l’écart 
entre le comportement résultant de cette anomalie et le comportement prévu. 
 
 
Cahier des charges de l’application 
Les deux chariots 
C1
 et 
C2
 sont supposés initialement en position de référence : A1 pour C1, 
A2 pour C2. 
 
 
 
Chacun des chariots effectue un aller-retour dès réception de la consigne « m », supposée 
initialement non délivrée. 
Un nouveau départ n’est possible que si les deux chariots sont revenus chacun en position 
de référence et si la consigne « m » est présente (si « m » est présent les chariots repartent 
dès l’obtention  de l’état de référence : A1 pour C1, A2 pour C2). 
 
On se propose de représenter, selon un point de vue système, le comportement attendu de la Partie 
Commande. 
La classification des E/S correspondante est donnée page suivante : 
La notation symbolique des E/S est explicitée par le tableau de correspondance littérale. 
Chacune des représentations proposées sera commentée selon un point de vue réalisation afin 
d’examiner la perméabilité de chaque modèle. 
 
C1 
C2 
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Correspondance littérale 
 
a1 = 
chariot C1 en position A1 
b1 = 
chariot C1 en position B1 
m = 
consigne de marche 
G1 = 
déplacement vers la gauche de C1 
D1 = 
déplacement vers la droite de C1 
et (a2, b2, G2, D2) : idem pour le chariot C2. 
 
Représentation 1 
 
Représentation la plus « classique » avec parallélisme structural. 
Les étapes d’attente 4 et 7 assurent la synchronisation. 
Le modèle est de caractère réceptif. 
 
 
 
Comme pour tout modèle réceptif une variation fugitive d’une entrée peut provoquer une évolution si 
cette entrée intervient dans la réceptivité d’une transition validée. 
Une variation fugitive sur m dans la situation (1) provoque un aller-retour. 
Une variation sur b1 dans la situation (2) provoque le retour du chariot C1 même s’il n’a pas atteint la 
position B1. 
Une variation sur a1 dans la situation (3) se traduit par un arrêt du mouvement de retour de C1 avant 
la position A1. 
 
L’aléa du à a1 (ou a2) peut être en partie résolu 
par une redondance du type 
m
a1
a2
 (au lieu de 
m) pour la réceptivité de la transition 1
?
2,5. 
Redondance qui se traduit alors par un blocage 
dans la situation (1) en cas de variation fugitive 
sur ai. 
 
 
 
1
 
m
a1
a2
 
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Cette redondance assure par ailleurs une vérification que la situation de référence est bien obtenue 
pour autoriser le premier départ à partir de la situation initiale. Elle pourra cependant poser problème 
si les détecteurs de position (obtention de a1 ou a2) sont des capteurs de passage. 
 
Représentation 2 : situation initiale comportant 2 étapes 
 
Il s’agit d’une variante de la représentation 
précédente pour laquelle en choisissant comme 
initiales les étapes de synchronisation la 
description s’en trouve simplifiée (suppression 
de l’étape (1) de la représentation précédente). 
L’initialisation multiple apporte en outre une 
certaine symétrie dans la représentation, mettant 
mieux en évidence le parallélisme des tâches. 
La perméabilité est exactement la même qu’avec 
le modèle précédent. 
 
 
Représentation 3 : diagramme séparés et parallélisme interprété 
 
La symétrie de comportement des deux chariots 
s’exprime encore mieux en représentant par des 
diagrammes séparés le fonctionnement de 
chaque chariot. 
La transition de la représentation précédente, qui 
exprimait le parallélisme structural, est scindée 
en deux transitions et la synchronisation entre 
les évolutions est réalisée par les termes de 
couplage implicite des réceptivités m
X10 et 
m
X20 (parallélisme interprété). 
Selon un point de vue réalisation, il y aura alors 
nécessité d’assurer un franchissement 
synchrone des deux transitions pour respecter la 
règle 4 du GRAFCET
 
 
Il faut noter que cette règle ne pourra pas être 
respectée (en général) si chaque diagramme est 
implanté sur un constituant de commande 
séparé pour chaque chariot. 
 
 
La perméabilité reste la même que celle des représentations précédentes. 
 
Représentation 4 : couplage par l’état de la Partie Opérative 
 
Il s’agit ici d’une variante de la représentation précédente qui réalise la synchronisation des deux 
chariots par l’état de leurs parties opératives : mouvement de C1 en référence (10 active) et consigne 
de marche (m) et C2 en position de référence (a2). 
Ce modèle correspond également à un parallélisme interprété (règle 4). 
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D’un point de vue réalisation, cette représentation n’oblige plus à franchir les deux transitions 10
?
et 20
?
5 en synchronisme, à condition : 
- d’une part que les détecteurs délivrant a1 et a2 ne soient pas des capteurs de passage 
(dépassement accepté des positions A1 et A2) 
- d’autre part que le temps séparant les deux franchissements 10
?
2 et 20
?
5 soit suffisamment 
petit pour que le chariot lancé (par ex. C1) n’ait pas quitté la position A (A1). 
 
Ce modèle présente une grande perméabilité aux anomalies : dans le cas où, par exemple, le chariot 
C1, plus rapide, a terminé son aller-retour alors que C2 est encore en route, une anomalie sur a2 
(défaut capteur ou parasite transitoire) provoque intempestivement un nouvel aller-retour de C1 dès 
que m est présent. 
En outre, si la réalisation fait appel à des constituants séparés, les deux sous-systèmes échangent 
des informations par l’intermédiaire de leurs PO comme le montre le schéma ci-dessous. De tels 
couplages sont en général peu recommandés. 
 
 
 
Représentation 5 : parallélisme et structure linéaire 
 
Cette représentation exprime le fait que le 
parallélisme n’esp pas nécessairement 
topologique. 
D’un point de vue réalisation (franchissement 
synchrone des transitions 10
?
2 et 20
?
5) et 
perméabilité, les remarques sont similaires à 
celles effectuées pour la représentation 3. 
 
 
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Représentation 6 : tentative d’élimination du synchronisme de franchissement par appel-
réponse 
 
 
 
Cette représentation, variante de la représentation 3, est une tentative d’élimination du problème 
posé par le franchissement synchrone. 
Seule la transition (20
?
5) est réceptive au contexte m
X10
X20 et c’est l’activation de l’étape 5 qui 
autorise le franchissement de (10
?
2). Ce principe est appelé « APPEL-RÉPONSE », symbolisé par 
les flèches. 
Cependant la perméabilité est très fortement augmentée : en effet si le chariot C1 est beaucoup plus 
rapide que le chariot C2, C1 pourra effectuer plusieurs aller-retour pendant l’aller de C2 (étape 5 
active) tant que la réceptivité X5 de (10-2) reste vraie. 
 
Il s’agit ici d’une erreur de conception plus que d’un problème de perméabilité. 
 
Représentation 7 : élimination du synchronisme de franchissement 
 
 
 
Cette représentation permet d’éliminer complètement le problème du synchronisme de 
franchissement tout en remédiant à l’erreur de conception précédente par une liaison supplémentaire 
(synchronisation par la transition (1) + appel-réponse). 
C’est certainement la meilleure représentation pour contrôler le dialogue entre le deux diagrammes 
(ou entre les deux constituants dans le cas d’une réalisation séparée des Parties Commande de 
chaque chariot). 
 
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Ce modèle reste néanmoins perméable à certains défauts, tel que par exemple un défaut sur b1 à 
l’activation de l’étape 2. 
 
Représentation 8 : réactivation 
 
 
 
Cette représentation, combinaison des représentations 1 et 2, correspond à un usage particulier de 
la réactivation de l’étape 1. La réceptivité m
a1
a2 est nécessaire pour verrouiller toute évolution tant 
que les deux chariots ne sont pas revenus en position de référence. 
Du point de vue perméabilité on retrouve les problèmes de la représentation 4 (a1 ou a2 = 1 à 
l’activation de l’étape 1). 
En outre d’autres aléas peuvent survenir : par exemple si, dans la situation (1,6) on a m = 1, alors à 
l’apparition de a2 on provoque un franchissement synchrone des transitions validées 1-1,5 et 6-1 qui 
conduit à la situation non prévue (1,2,5). 
 
Représentation 9 : verrouillage par contexte 
 
 
 
Le contexte X2
X3
X5
X6 remplace a1
a2 pour assurer le verrouillage de la transition 1 
?
 2,5 
jusqu’au retour en référence des deux chariots, compte tenu de la réactivation de l’étape 1. 
La perméabilité et les anomalies par rapport à la représentation 8 (dues aux ai) sont alors bien plus 
faibles. 
 
Représentation 10 : actions conditionnelles 
 
L’utilisation d’actions conditionnelles au lieu d’actions continues permet de simplifier la représentation 
1 en supprimant les étapes d’attente. 
 
De réceptif, le modèle est devenu sensible. Sur le plan perméabilité : les défauts fugitifs sur a1 ou a2 
ont une influence fugitive sur G1 ou G2 tant qu’aucun des chariots n’est revenu en référence. 
 
m
a1
a2 
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Les défauts permanents ont la même influence que pour la représentation 1. 
 
Représentation 11 : utilisation de transitions sources et puits 
 
 
 
Cette représentation illustre l’utilisation de transitions sources et puits, qui permettent une 
simplification graphique par suppression des étapes initiales. 
 
Cependant cette simplification se paie par une très grande perméabilité, aux conséquences plus 
graves. Il est possible en effet d’élaborer des ordres contradictoires lors de défauts fugitifs. 
 
 
G
1
a1 
G
2
a2 
a1
a2 
m
a1
a2 
m
a1
a2