Divergence et Convergence en OU Grafcet : Exercices Corrigés et Exemples Détaillés

Le Grafcet représente aujourd’hui l’un des outils les plus utilisés dans l’univers des automatismes industriels. Derrière ses étapes, ses transitions et ses liaisons orientées se cache une véritable logique d’organisation des séquences automatisées.

Parmi les notions les plus importantes figure la divergence en OU et la convergence en OU. Ces structures permettent à un système automatisé de choisir plusieurs chemins possibles selon certaines conditions logiques.

Dans une installation industrielle réelle, ces mécanismes apparaissent partout :

• convoyeurs intelligents,
• systèmes de tri,
• lignes de conditionnement,
• robots industriels,
• ascenseurs automatisés,
• machines de production multi-cycles,
• systèmes de sécurité industriels.

Comprendre la divergence et la convergence en OU devient donc indispensable pour :

• lire un Grafcet industriel,
• programmer un automate,
• réussir un test d’embauche en automatisme,
• concevoir une séquence de production fiable,
• diagnostiquer des défauts de fonctionnement.

Comprendre la divergence en OU dans un Grafcet

La divergence en OU correspond à une séparation du Grafcet vers plusieurs branches alternatives.

Une seule branche sera activée selon la condition logique validée.

Autrement dit :

• plusieurs possibilités existent,
• mais un seul chemin est choisi.

Principe fondamental

Lorsqu’une transition devient vraie :

• le Grafcet choisit une seule suite logique,
• selon la condition détectée.

Ce mécanisme ressemble à une prise de décision automatique dans un système industriel.

Exemple simple de divergence en OU

Situation industrielle

Un convoyeur doit :

• envoyer les colis lourds vers une zone A,
• envoyer les colis légers vers une zone B.

Structure Grafcet simplifiée

          [ Étape 1 ]
                |
         Détection colis
                |
        ----------------
        |              |
 Poids > 10kg      Poids < 10kg
        |              |
   [ Étape 2 ]    [ Étape 3 ]

Analyse du fonctionnement

Le système analyse le poids :

• si le poids dépasse 10 kg → branche A,
• sinon → branche B.

Une seule branche devient active.

Cette logique apparaît très souvent dans :

• les systèmes de tri automatisés,
• les chaînes logistiques,
• les plateformes industrielles,
• les systèmes robotisés intelligents.

Comprendre la convergence en OU

La convergence en OU représente l’inverse de la divergence.

Plusieurs branches possibles reviennent vers une seule séquence commune.

Principe

Quelle que soit la branche exécutée :

• le système revient ensuite vers une même étape finale.

Exemple industriel

Après traitement :

• les colis lourds,
• ou les colis légers,

reviennent tous vers :

• une zone commune d’expédition.

Schéma simplifié

   [ Étape 2 ]      [ Étape 3 ]
          \            /
           \          /
            ----------
                 |
            [ Étape 4 ]

Pourquoi cette logique est essentielle

Dans l’industrie moderne, les systèmes automatisés doivent :

• prendre des décisions,
• adapter leur comportement,
• gérer plusieurs scénarios possibles,
• revenir ensuite vers une logique centrale.

La divergence et convergence en OU permettent précisément cette flexibilité.

Exercice Corrigé 1 — Système de tri automatisé

Énoncé

Un convoyeur détecte deux types de pièces :

• pièces métalliques,
• pièces plastiques.

Le système doit :

• orienter les pièces métalliques vers le bac A,
• orienter les pièces plastiques vers le bac B.

Ensuite, le convoyeur principal reprend automatiquement.

Analyse fonctionnelle

Deux scénarios existent :

• métal,
• plastique.

Une seule branche doit être activée.

Puis les deux branches reviennent vers la même séquence.

Solution Grafcet

                [ E1 ]
                   |
          Détection pièce
                   |
          -----------------
          |               |
     Métallique       Plastique
          |               |
        [ E2 ]         [ E3 ]
          |               |
          -------   -------
                  \ /
                 [ E4 ]

Correction détaillée

Étape E1

Le système attend une pièce.

Divergence en OU

Selon le capteur :

• branche métallique,
• ou branche plastique.

Étapes E2 et E3

Le système effectue le tri correspondant.

Convergence en OU

Les deux traitements reviennent ensuite vers le convoyeur principal.

Exercice Corrigé 2 — Machine de conditionnement

Énoncé

Une machine doit :

• remplir une bouteille si le format est petit,
• remplir deux bouteilles si le format est grand.

Après remplissage :

• la machine passe à l’étiquetage commun.

Solution

                 [ E1 ]
                    |
              Détection format
                    |
           -------------------
           |                 |
      Petit format      Grand format
           |                 |
         [ E2 ]           [ E3 ]
           |                 |
            ------     ------
                  \   /
                   [ E4 ]

Explication

Petit format

La machine lance un remplissage simple.

Grand format

La machine déclenche une double opération.

Convergence

Dans les deux cas :

• le système revient ensuite vers l’étiquetage.

Exercice Corrigé 3 — Portail automatisé intelligent

Énoncé

Un portail automatique doit :

• ouvrir complètement pour un véhicule,
• ouvrir partiellement pour un piéton.

Après passage :

• le portail se referme automatiquement.

Grafcet corrigé

                [ E1 ]
                   |
             Détection accès
                   |
         ---------------------
         |                   |
       Véhicule            Piéton
         |                   |
      [ E2 ]              [ E3 ]
         |                   |
          -------     -------
                 \   /
                  [ E4 ]

Analyse industrielle

Cette structure se retrouve dans :

• les parkings automatisés,
• les accès industriels,
• les bâtiments intelligents,
• les systèmes de sécurité modernes.

Erreurs fréquentes en divergence OU

Activer plusieurs branches simultanément

En divergence OU :

• une seule branche doit être active.

Si plusieurs branches fonctionnent simultanément :

• il s’agit alors d’une divergence ET.

Confondre OU et ET

Divergence OU

Choix alternatif.

Divergence ET

Exécution parallèle simultanée.

Cette confusion apparaît très souvent chez les débutants en automatisme.

Tableau comparatif divergence OU et divergence ET

Applications industrielles concrètes

Les divergences et convergences en OU apparaissent dans :

• les robots de tri,
• les chaînes agroalimentaires,
• les systèmes de manutention,
• les lignes pharmaceutiques,
• les centres logistiques,
• les ascenseurs intelligents,
• les systèmes domotiques,
• les machines CNC.

Exercices avancés à pratiquer ensuite

Après la maîtrise des divergences OU, il devient pertinent d’aborder :

• divergence ET,
• convergence ET,
• temporisations Grafcet,
• Grafcet hiérarchisé,
• Grafcet de sécurité,
• Grafcet parallèle,
• Grafcet de production automatisée,
• traduction Grafcet vers Ladder,
• programmation API Siemens TIA Portal.

Synthèse générale : comment bien comprendre la divergence et la convergence en OU dans un Grafcet

Dans l’univers des automatismes industriels, la divergence en OU et la convergence en OU traduisent finalement une logique très proche du raisonnement humain. Une machine doit parfois choisir un chemin différent selon une situation précise, puis revenir ensuite vers une séquence commune afin de poursuivre son cycle normal.

C’est exactement ce qui se produit dans une ligne de production moderne :

• un produit peut suivre plusieurs parcours,
• une machine peut adapter son comportement,
• un robot peut sélectionner plusieurs opérations,
• un convoyeur peut orienter différents types de pièces.

Le Grafcet permet de représenter cette intelligence de manière claire, structurée et extrêmement visuelle.

Contrairement à certaines idées reçues, la divergence en OU reste omniprésente dans les installations industrielles réelles. Dès qu’un système doit prendre une décision conditionnelle, cette structure devient pratiquement incontournable.

On la retrouve notamment dans :

• les centres de tri automatisés,
• les chaînes agroalimentaires,
• les systèmes robotisés,
• les machines de conditionnement,
• les accès sécurisés,
• les lignes pharmaceutiques,
• les convoyeurs intelligents,
• les systèmes logistiques automatisés.

La convergence en OU apporte ensuite une cohérence globale au fonctionnement de la machine. Même si plusieurs scénarios différents existent au départ, le système revient finalement vers une même logique de production.

Cette organisation améliore considérablement :

• la lisibilité des automatismes,
• la maintenance industrielle,
• le diagnostic des pannes,
• la modularité des programmes API,
• la flexibilité des séquences automatisées.

Avec l’évolution des usines intelligentes et de l’industrie 4.0, ces mécanismes deviennent encore plus stratégiques. Les machines modernes doivent aujourd’hui s’adapter en permanence :

• au type de produit,
• au format,
• au poids,
• au mode opératoire,
• à la cadence,
• aux contraintes de sécurité,
• aux scénarios de production variables.

Le Grafcet constitue alors une véritable colonne vertébrale logique du système automatisé.

Schéma récapitulatif complet

                         [ Étape Initiale ]
                                  |
                           Détection produit
                                  |
                    =================================
                    ||                             ||
                    ||                             ||
          Produit métallique              Produit plastique
                    ||                             ||
                    ||                             ||
               [ Étape A ]                   [ Étape B ]
             Tri métallique                Tri plastique
                    ||                             ||
                    ||                             ||
                    ========= Convergence ==========
                                  |
                           [ Étape Finale ]
                          Reprise convoyeur

Ce qu’il faut retenir

La divergence en OU représente un mécanisme de décision.

La convergence en OU représente un mécanisme de regroupement.

Ces deux structures permettent ensemble de construire des automatismes :

• plus intelligents,
• plus flexibles,
• plus lisibles,
• plus faciles à maintenir.

Dans la pratique industrielle, la maîtrise de ces notions constitue une base essentielle avant d’aborder :

• le Ladder avancé,
• les automates Siemens,
• les Grafcets hiérarchisés,
• les séquences parallèles,
• les automatismes industriels complexes,
• les architectures de production modernes.