QUE FAIRE DU GRAFCET FORMALISE.

 

Cet exposé fait la critique de "Formalisation du Grafcet" suite à observations de lecteurs et à pensées de son auteur.

L’auteur étant amateur (au sens de celui qui aime), il n’a pas nécessairement toutes les compétences et l’expérience de ses lecteurs. Ses craintes sont de se montrer mauvais critiqueur voire moraliste. Pour éviter de fuir ses responsabilités, il s’exprimera souvent à la première personne. Pour être à la mode, il présente une foire aux questions laquelle pourra s’enrichir des vôtres.


Question A: Pourquoi compliquer l’apprentissage du Grafcet avec cette formalisation aux cotés peu élémentaires voire un peu ésotériques?

Réponse A: Cette proposition de formalisation n’a pas vocation d’apprentissage. J’ai défini un minimum d’axiomes pour obtenir un maximum de retombées (corollaires) afin d’éviter multiplicité d’interprétations et cela sans contourner les lois de la Physique.

Pour juger les huit axiomes, il faut avoir une idée du Grafcet par le biais d’exemples de grafcets réticulés. Je fais le parallèle avec l’apprentissage de toute langue dont la grammaire et l’orthographe ne sont appréhensibles qu’après avoir saisi les sens des mots courants.

C’est l’aspect réticulé qui donne un sens utile au Grafcet, c'est par là et non autrement qu'il doit être appris. Ma formalisation a la prétention de définir comment il doit être compris.

Je ne cache pas le coté ambitieux de ma démarche que je propose aux personnes de haut niveau en matières:

Bref, ce Grafcet formalisé est à considérer comme une bible orientée vers des applications pratiques en principe acceptables pour toutes technologies. Je n’aime pas le terme traditionnel  indépendantes de toutes technologies qui donne un certain champ libre à des raisonnements métaphysiques. Par exemple, il n’est pas de dispositifs physiques acceptant la causalité en temps nul. Tout effet succède à des causes. Enfin peu ne doit pas systématiquement être considéré comme rien.


Question B: Pourquoi faire appel à la théorie des graphes?

Réponse B: Cette théorie qui fait autorité (quoique assez méconnue) définit entièrement la structure du Grafcet. Il appartient au normalisateur de définir la représentation de cette structure. Il appartient au pédagogue de s’expliquer avec les éléments graphiques normalisés. Le constructeur de logiciels d’édition dispose d’une base non ambiguë.

L’analyste dispose là d’une solide référence riche en théorèmes. Avant moi, Jean-Jacques Lesage et Jean-Marc Roussel y ont fait appel pour élaborer une vérification relative au forçage (cf. Preuve de la cohérence d’une hiérarchie de forçage entre grafcets partiels; cette étude a été présentée au colloque GRAFCET’92) 

Par ailleurs, elle peut servir de pivot pour comparer des machines séquentielles présentées de manières différentes. Voici un bref récapitulatif de ces représentations:

Bien noter qu‘une structure (imagée par une représentation) ne suffit pas à définir un procédé de commande. Il faut y associer des règles d’évolution. Par exemple, RdP ordinaire et Grafcet ont des similitudes de structure mais évoluent très différemment.


Question C: Pourquoi cette formalisation ne fait-elle pas appel aux postulats du modèle Grafcet?

Réponse C: D’abord, il faut noter que la norme n’en parle pas. Cependant, il peut être bon à titre d’historique de comprendre leur signification.

Voyons le postulat le modèle Grafcet exclu formellement la simultanéité de deux événements externes non corrélés. Comment empêcher la simultanéité de deux évènements? Le géniteur (groupe Système logique de l’AFCET dont je faisais partie) des prémices de ce postulat a initialement voulu dire que des précautions étaient à prendre pour se garantir d’éventuels effets néfastes liés à d’éventuelles simultanéités. La solution se trouve dans la rédaction des grafcets et non dans les fondements du Grafcet. Pris à la lettre, ce postulat simplifierait considérablement un grafcet de commande de feux d’intersection routière puisque les évènements non corrélés définis par l’arrivée simultanée de deux voitures à une intersection ne seraient pas à considérer (en fait les adeptes de ce postulat règlent ce genre de cas en considérant que si deux événements sont simultanés ils sont…fortement corrélés -sic page 34 de l'ouvrage "LE GRAFCET de nouveau concepts" - à vous de juger!)

Voyons le postulat le modèle Grafcet impose la simultanéité d’évènements internes. Je juge ce postulat absolument gratuit car je n’ai jamais saisi son objectif, même pour des discussions purement théoriques.

Nota: dans ces définitions, j’ai omis le sacro-terme "occurrence" car personne n’a pu me dire la raison de son habituelle présence devant "événements" ou devant "événement". C’est m’a-t-on parfois dit, synonyme de "présence" où de "manifestation" où encore "d‘arrivée". Je trouve inutile de cautionner ce genre de pléonasme.


Question D: Pourquoi ne citez-vous pas les qualificatifs "interne" et "externe"?

Réponse D: Pour éviter l’amalgame (parfois rencontré dans la littérature) entre le grafcet exploité par l’automate et les  accessoires propres à l’automate. Par exemple, il n’y a pas de compteurs ou de temporisateurs "internes" à un grafcet, mais éventuellement "internes" à l’automate (éventuellement demandés par le grafcet).

Quant aux notions de "temps interne" et de "temps externe", elles sont hors sujet. Elles ne font qu’exprimer des souhaits de rapidité d’exécution. Un grafcet exprime une succession de faits que l’automate doit exécuter avec une vitesse acceptable. Sur un chronogramme, zoomer l’épaisseur d’un trait de crayon camouflant des déroulements dits "internes" n' a évidemment rien à voir avec du temps qui serait compressé; cela signifie qu'il serait fort intêressant s'il pouvait en être ainsi.


Question E: Cette formalisation peut-elle être utile aux enseignants?

Réponse E: Tout dépend si compte tenu de leur position et de leur auditoire, ils sont chargés d’apprendre ou de donner des moyens pour apprendre.

Comme dans tous les enseignements, il faut définir des bases compréhensibles par l'auditoire, donc éventuellement peu déductives et longues à expliquer. Mais, il indispensable que ces bases ne soient pas en désaccord avec une formalisation magistrale (par exemple ma suggestion). A ce sujet et à titre d‘exemple, relisez mes explications relatives au corollaire CD.

Pour ceux de haut niveau, elle pourrait être sujet de discussion avec les étudiants.

Pour les écrivains elle peut servir de guide mais, dans les ouvrages d’initiation, il sera bon que, par exemple, ils évitent de parler de graphes bipartis intrinsèques, de grafcets sans étapes initiales, bref de rester simple et clair, voire de casser des déductions en présentant certains corollaires comme bases ou conventions; en somme de guider l’intuition avec pragmatisme en usant de grafcets réticulés.

Aparté au sujet de la précision de langage: dans les livres (norme comprise), on trouve des perles qui perdurent; par exemple, une transition est représentée par un trait perpendiculaire aux liaisons joignant deux étapes; qu’en pense l’étudiant attentif qui vient d’apprendre que les liaisons entre étapes étaient bannies et qu’il existait des transitions sources et puits?

Apartés relatifs à des sujets de maigre intérêt:


Question F: Est-il heureux de bannir les macro-étapes utiles pour organiser les grafcets et en quelque sorte d’éluder ces commodes sous-traitances?

Réponse F: J’ai simplement dit que les macro-étapes n’ont rien de fondamental et que leur leur définition graphique souffrait d’incommodités. Ce procédé qui n’a de sens qu’avec les grafcets réticulés (aspect humain) est intéressant pour représenter clairement des grafcets volumineux .

Avec la norme, la bijection entre la macro-étape (témoin de l’existence de son expansion) et l’expansion est définie par un nom qui suit M, E et S. S’il est agréable de constater qu’une norme internationale relate des abréviations françaises (je suppose E pour entrée et S pour sortie), ces E et S sont handicapants pour des expansions commençant ou finissant par des macro-étapes.


Question G: Votre procès relatif à la norme n’est-il pas quelque peu sévère?

Réponse G: Il ne faut pas confondre procès et constat. Mon constat principal est que cette norme énonce des phrases totalement incompréhensibles. Je ne cherche pas à en connaître les raisons mais j'aurais grande reconnaissance envers ceux qui prouveraient que ma formalisation a des désaccords avec le bien fondé, pas facile à décrypter, de cette norme.

Habituellement, une norme aide à la compréhension d’un sujet mais ici, il faut être érudit pour parvenir à l’assimiler.


Question H: Qu’avez vous fait en matière de conception d’automates et de simulation (cf. votre réponse A)

Réponse H: Comme je l’ai dit en conclusion de ma formalisation j’ai réalisé un éditeur et simulateur de grafcets lequel contient nécessairement un automate dont le cahier des charges est pratiquement défini par la dite formalisation.

La description de ce genre d’automate bien spécifique au Grafcet fait l’objet de l’exposé « Vertus de l’automate GRAFCET » à laquelle je vous renvoie.


Question I: Est-il judicieux de rejeter le comportement théorique des grafcets donc de compliquer leur analyse?

Réponse I: Le comportement théorique est presque un non sens. Veuillez m’excuser si je joue sur les mots, mais je pense qui serait mieux de parler de comportement idéal pour intuitivement ébaucher les grafcets. Ce genre de commodité intellectuelle simplifie les analyses et permet une première approche. En fait, en réfléchissant bien, on note que la démarche est au plan des principes assez équivalente à celle du niveau 1 (cf. les géniteurs du Grafcet) élaborée avec recherche de pragmatisme.

Je pense n’être pas en désaccord avec les patriciens chargés d’assumer le fonctionnement d’automatismes. A ce sujet, je citerais la réflexion (cf. § 6.3.4.2 de l'ouvrage " Les 7 facettes du Grafcet"): La machine programmée qui traduit un tel comportement théorique n’existe pas. Par ailleurs, j’ai l'amer souvenir de mon fils alors jeune étudiant, enchanté par le cours de Grafcet au tableau noir mais plus que déçu lorsque son professeur de travaux pratiques s’est dépensé à démontrer l’inapplicabilité du Grafcet.

Voilà les raisons qui m’ont conduit à tenter d’expliquer le Grafcet sans trahir son bien fondé tout en le rendant applicable sans ambiguïté.


Question J: En épilogue de la présentation des axiomes, vous avez précisé que les axiomes ne font pas appel au temps, alors que cette notion fait l’objet du corollaire CF4.

Réponse J: Merci de m’avoir lu avec attention. Je me suis mal expliqué.

Pour être cohérent, il faut supprimer ce corollaire et ajouter dans le dit épilogue:

« Il s’ensuit que le traditionnel complément aux règles du Grafcet qui précise que la durée de franchissement d’une transition ne peut être nulle est ici hors sujet. Cette considération de durée prend son sens lors de la lecture du grafcet, car le fait d’activer puis de désactiver est une opération physique qui demande du temps.».


Question K: En prologue, la norme dit clairement qu’elle est établie pour les systèmes automatisés à vocation industrielle mais qu’aucun champ d’application n’est exclu. Votre opinion?

Réponse K: En ce qui concerne la vocation industrielle, votre qualificatif clairement est totalement inhibé par le §4.9 de la norme qui pris à la lettre indique que le Grafcet n’est qu’une vue de l’esprit.

Je peux répondre sur le fond de votre question car j’ai à mon initiative analysé des procédures administratives. L’emploi du Grafcet m’a permis de mettre en exergue des travaux inutiles: redondances liées à de mystérieux parallélismes, archivages associés à des étapes puits, travaux dont la finalité est à associer à des transitions puits (cf. ma caricature dans la réponse E), etc.. Une utilisation de grafcets de ce genre n’étant pas inféodée par le temps, cette proposition de formalisation est apte à servir de guide aux analystes de tâches technico-administratives.


Question L: Qu’entendez vous par technologie que vous préférez valable plutôt qu’indépendante?

Réponse L: C’est vrai, je n’ai pas été assez explicite.

Au cours des discussions au sein du Groupe Grafcet (au temps de l’AFCET), deux aspects de la technologie étaient évoqués:

C’est donc le premier aspect qui est à considérer ici.


Question M: Vos commentaires concernant votre négligence du forçage?

Réponse M: Le forçage est fondamentalement à revoir. Il offre champ large à des indéterminismes aux conséquences éventuellement dangereuses. Comme je l'ai dit, est-on sûr, que du fait de modifications effectuées par des personnes étrangères au concepteur originel , un grafcet partiel forcé n'agisse pas sournoisement sur ses grafcets partiels forçants par le biais des variables d'étapes? Mon opinion est que le Grafcet serait à habiller de concepts d'analyse et d'évaluation capables d'appeler l'attention sur ces risques sournois. De telles démarches, pour être recevables, ne peuvent être menées à bien que sous l'égide d'un groupe de travail à vocation industrielle. J'ai bien des idées sur ce sujet mais j'estime que ma position d'analyste indépendant ne m'autorise pas à faire cavalier seul avec le risque d'influencer incorrectement les utilisateurs du Grafcet.

Ainsi, si comme vous le dites, je néglige le forçage (encapsulation incluse), c'est bien parce que cette notion des plus délicates a été négligée en ce qui concerne ses fondements.


Question Z: Comment vous contacter pour exposer d'autres questions?

Réponse Z: Mes coordonnées: Yves FOUSSARD 3 rue du Pont 89400 CHARMOY yves.foussard@wanadoo.fr


 

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