El GRAFCET, Practicas y Aplicaciones

Presentación 7

Presentación

Basado en las nociones de etapas, transiciciones y de receptividades, el grafcet describelas órdenes emitidas por el automatismo de mando poniendo en evidencia las accionesengendradas y los acontecimientos que los comandan.

Esta representación está estrictamente ligada a la evolución de los procesos, constituyendoasí de un útil único de diálogo entre todas las personas que colaboran en la concepción,utilización o al mantenimiento de la máquina a automatizar.

Gracias a la simplicidad de su estructura grafica, desprovisto de ambigüedades, lautilización del grafcet se generaliza muy rápidamente, tanto dentro de la enseñanza comodentro de la indústria.

Esta obra descubre progresivamente las nociones básicas del grafcet, únicamente a partirde aplicaciones concretas.

El lector, sea cual sea su experiencia personal y profesional, podrá encontrar dentro delgrafcet un útil eficaz a todos los niveles, para abordar los problemas de concepción, derealización o de mantenimiento propuestos dentro de los automatismos industriales.

Después de la difusión de la 1era. edición de esta obra, editada en Francia por EdicionesCasteilla, en el mes de abril del año 1980, el grafcet ha sido normalizado (NF C03-190adoptada el 30 de noviembre de 1981 y registrada el 19 de mayo de 1982) por la UTE yencargada por la AFNOR a partir de un grupo de estudio reuniendo a expertos de diversascomisiones interesadas como los de CNOMO, de la UNM, de la Educación Nacional deFrancia, etc...

Estos trabajos también están en curso sobre el modo de representación en el seno de la CEIo la norma francesa sirviendo igualmente de documento de trabajo.

El fruto de este trabajo es una obra perfectamente conforme al espíritu y a la forma quepreside la creación del grafcet. La marcha pedagógica va descubriendo progresivamente,las posibilidades de desarrollo del mismo. El lector adquirirá también a partir de ejemplossimples y más complejos un concepto del grafcet que le ayudará a sacar el máximoprovecho dentro de la concepción, realización y mantenimiento de los automatismosindustriales.

EL GRAFCET. Práctica y aplicaciones 9

ÍNDICE

Capítulo 1. Nociones básicas.

1.1 Primer ejemplo: punzonadora semi-automática . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121.2 Segundo ejemplo: mando de una taladradora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161.3 Nivel tecnológico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171.4 Resumen del capítulo:

1.4.1 Parte operativa-parte de mando . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201.4.2 Aproximación progresiva de las representaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

Capítulo 2. Secuencia única.

2.1 Alimentación de una cizalla . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262.2 Mezcladora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312.3 Baños de desengrase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332.4 Traslado con descenso (1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 362.5 Cerrado de barreras . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 382.6 Rotación de una leva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 422.7 Encendido y apagado de una lámpara . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 452.8 Anexo 2: reglas de evolución del grafcet relativas a este capítulo . . . . . . . . . . . 482.9 Anexo 3: descripción detallada de las acciones asociadas a las etapas . . . . . . . 49

Capítulo 3. Selección de una secuencia: paralelismos.

3.1 Selección de cajas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 603.2 Montacarga . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 623.3 Cerradura eléctrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 633.4 Cadena de administración y de tratamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 643.5 Prensa para doblar cartón . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 673.6 Taladradora con o sin vaciado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 713.7 Tratamiento de superficie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

Capítulo 4. Numerosas secuencias en un mismo tiempo.

4.1 Puesto de taladrar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 804.2 Transferencia de piezas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 824.3 Cadena de llenado de bidones de aceite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 864.4 Máquina ranuradora y taladradora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 884.5 Taladros sucesivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 914.6 Anexo A: conjunto de reglas de evolución del grafcet (1) . . . . . . . . . . . . . . . . . 95

Capítulo 5. Enlaces entre secuencias.

5.1 Prensa para revestir y su alimentació . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1005.2 Unidad de llenado de un silo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1065.3 Descarga de dos vagonetas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1115.4 Máquinas de fabricar moldes de fundición . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116

Indice10

Capítulo 6. Modos de marcha y de paro.

6.1 Las marchas automáticas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1286.2 Las marchas de intervención . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1336.3 Ejemplo de un mando particular. El mando bimanual . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1366.4 Los paros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137

Anexo A.- Aplicaciones diversas y complementos.

A.1 Máquina automática de aserrado de acero . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141A.2 Administración de productos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147A.3 Permutación circular de bombas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151A.4 Sistema de automatismo triple . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154A.5 Ascensor con memoria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160A.6 Automatización de un almacén . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172

Anexo B.- Ejemplo de realización tecnológica.

B.1 Grafcet tecnológico de agujerear . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192B.2 Logigrama y simbolización . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193B.3 Logigrama general de un puesto de taladro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196Conclusiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199

1 Nociones básicas 11

Capítulo 1 Nociones básicas

El GRAFCET se compone de: - las etapas que están asociadas a las acciones. - las transiciones que están asociadas a las receptividades. - las líneas orientadas que enlazan las etapas con las transiciones y las

transiciones con etapas.

Posición arriba

Posición base

Subir

Bajar

EL GRAFCET. Práctica y aplicaciones12

Fig. 1.1. Constitución de la punzonadora

El GRAFCET es un diagrama funcional el cual describe gráficamente los diferentescomportamientos de un automatismo secuencial.

Para representar el GRAFCET, usaremos los siguientes símbolos gráficos:

Una aplicación simple nos permitirá de presentar las nociones esenciales de baseutilizadas en dicha representación.

1.1 Primer ejemplo: Punzonadora semi-automática

La punzonadora representada en el esquema se compone de una prensa fija donde estála pieza a punzonar y de un punzón móvil.

- Consideramos lapunzonadora en suposición originaria dereposo, posición enalto.

- El operario cuandoejecuta la acción de"marcha" provocaautomáticamente eldescenso del punzón,seguidamente vuelveotra vez en la posiciónde reposo.

- Entonces diremos quela punzonadora hadescrito un ciclo.

La máquina presenta sucesivamente tres comportamientos diferentes.

Alto

Bajo

bajo

alto

alto

bajo


Fig. 1.2. Descripción de etapas

Llamaremos ETAPA a cada uno de las tres posiciones siguientes:

ETAPA 1: Lapunzonadora en reposo

ETAPA 2:D e s c e n s odel punzón

ETAPA 3:Ascenso delpunzón

Vamos a precisar, deberemos conocer quien provoca el cambio de comportamiento dela máquina, es decir las condiciones lógicas que determinan el paso de un estado a otro.

1

2

3

Esperar

Posición base (b2)

Posición arriba (h)

"marcha" ET posición arriba (condición inicial)

Bajar el punzón

Subir el punzón


Fig 1.3.- Grafcet funcional de la punzonadora.

Calificamos cada paso de un comportamiento a otro como el franqueo de una transicióny que a su vez es un proceso irreversible. Por ejemplo el paso de la posición de reposo(etapa 1) a la del descenso del punzón (etapa 2) no se puede efectuar mientras eloperario no haya dado la orden de "MARCHA" y a su vez si el punzón está arriba(condición inicial).

Las dos informaciones "MARCHA" y "CONDICIÓN INICIAL" constituyen la condición detransición llamada "receptividad" asociada a la transición que va de la etapa 1 a la etapa 2.

Esta descripción de funcionamiento de la punzonadora está representado por elGRAFCET (Fig. 1.3).

ETAPA 1: Etapa inicialposición inicial de laparte operativa.

TRANSICIÓN 1-2:Condición o recepción:información "marcha".

ETAPA 2: Descenso delpunzón.

TRANSICIÓN 2-3:Recepción: punzón a laposición base.

ETAPA 3: Subida delpunzón.

TRANSICIÓN 3-1:Recepción: punzónhacia arriba.

Por tanto, diremos como puntualización que el GRAFCET corresponde a una sucesiónalternativa de etapas y de transiciones.

Asociaremos:

- A cada ETAPA, le corresponde la acción que se desee.- A cada transición, las informaciones que permitirán el franqueamiento o paso, en forma de una condición lógica o "receptividad".

Como consecuencia podemos definir en primer lugar una etapa como una situación deciclo de funcionamiento fijo de acuerdo con lo establecido en el automatismo. Por tantotodo cambio de comportamiento provoca obligatoriamente el paso a otra etapa.En la máquina el comportamiento del automatismo se manifiesta por las acciones o másexactamente por las órdenes enviadas mediante los órganos encargados de ejecutar lasacciones.

2

1ATT

3 FIN

Señal de la etapa

Etapa inicial

Salida del ciclo ET Condiciones inicialesReceptividad associada a latransición t1-2

ACCIÓN(ES) ASOCIADA(S) ALA ETAPA 2

ACCIÓN(ES) ASOCIADA(S) ALA ETAPA 3

Etapas señaladas

Lineas orientativas de etapa a transición y de transción a etapa


Fig. 1.4. Simbolización del Grafcet

En la punzonadora dos acciones son efectuadas:

- El descenso del punzón asociado a la etapa 2.- El ascenso del punzón asociado a la etapa 3.

Una etapa es activa o inactiva y las acciones asociadas a la etapa no son efectivasmientras que esta sea activada.

Las transiciones indican con las lineas orientadas, las posibilidades de evolución entreetapas.

La condición de transición se denomina "receptividad" y permite distinguir todas lasinformaciones disponibles únicamente aquellas que, en un instante dado sonsusceptibles de provocar un cambio de comportamiento. En una etapa, el automatismoes receptivo a dichas informaciones.

Cada etapa está representada por un cuadrado señalado numéricamente. Como adicióna ésta puede añadirse un nombre simbólico para ayudar en la representación de lafunción principal de la etapa (ej: espera, fin, etc...).

Las etapas iniciales, representando las etapas activas en el principio del funcionamiento,se diferencian de las otras con un doble cuadrado.

hb1

b2Aproximacióna gran velocidad

Aproximación a velocidad reducida


Fig. 1.5. Vista simbólica de la taladradora

Las acciones asociadas son descritas de manera literaria o simbólica en el interior deuno o varios rectángulos de diferentes dimensiones, situados en la parte derecha de laetapa.Las transiciones están representadas por unas líneas.La receptividad está inscrita, salvo en casos muy particulares, a la derecha de latransición.

1.2 Segundo ejemplo: Mando de una taladradora.

1.2.1. Descripción.

La taladradora se compone de un bastidor fijo y de una cónsola móvil respecto albastidor.

1

2

3

4

Esperar

Partida del ciclo, broca arriba, rotación broca

descenso agran velocidad

Aproximación terminada (b1)

descenso apoca velocidad

Posición base (b2)

subida agran velocidad

Posición arriba (h)


Fig 1.6. Grafcet funcional de la taladradora

La cónsola soporta la broca y el motor de accionamiento de la taladradora.

Las piezas a taladrar son puestas y fijadas manualmente en un montaje solidario delbastidor.

1.2.2. Ciclo de funcionamiento.

La broca da vueltas permanentemente.

El operario fija la pieza y da información al automatismo para el inicio de ciclo:

Después de una aproximación a gran velocidad de la taladradora hacia la pieza, el taladrose efectúa a pequeña velocidad.

Cuando el taladro se ha efectuado, la broca vuelve a ascender a gran velocidad hasta laposición de reposo.

Nótese que, cuando el recorrido de la broca, en sentido ascendente, llega de nuevo alcaptador b1 "aproximación terminada", la etapa 4 activa hasta este momento, no esreceptiva a esta información y por lo tanto el comportamiento del automatismo restaráinactivo, por tanto la información facilitada por b1 será ignorada.

Los grafcets que hemos establecido hasta ahora no tienen en cuenta el aspectofuncional del automatismo. No consideran que las acciones a realizar y las informacionesnecesarias para obtenerlas sin especificar serán tecnológicamente posibles de realizar.

1.3. Nivel tecnológico.

Para construir efectivamente el automatismo de mando de la máquina, es necesariodefinir su naturaleza.

- los accionadores dentro de la parte de mando permiten obtener las acciones a realizar.

a+

a -

a0

a1

m

a

a0

a1


Fig.1.8

- los captadores entregarán las informaciones correspondientes o las señales defin de ejecución.

Los grafcets correspondientes tendrán en cuenta los aspectos tecnológicos.

La toma en consideración de la naturaleza y en particular de la tecnología de loscaptadores y accionadores utilizados pueden conducir a representaciones diferentes.

A título de ejemplo, consideramos la punzonadora descrita anteriormente y analizamossu parte tecnológica:

- los movimientos de descenso y ascenso son obtenidos por un cilindro neumáticode doble efecto.

- las informaciones "posición alta" y "posición baja" son obtenidos por finales decarrera neumáticos.

- la información de "marcha" está facilitada por un pulsador neumático.

Según el tipo de mando del cilindro neumático efectuado por distribuidor de doblepilotaje o de simple pilotaje con retorno por muelle, los dos grafcets que se obtienen son:

3

1

2

m · a0

a +

a1

a -

a0

3

1

2

m · a0

a

a1

a0


Fig. 1.9 Grafcet con distribuidor a doble pilotaje

Fig. 1.10 Grafcet con distribuidor y con un solopilotaje

NUMÉRICO

Parámetrosde fábricación

Poner en rumbo Paro

Visualizadores, pilotos, señalizadores, etc.

Órdenes de desplazamientode traslado de trabajos

Informaciones posición fin de trabajo

MÁQUINA-ÚTIL

= parte operativa

Piezas brutas

Piezas mecanizadas

MANDO

= parte de mando

Órdenes subida, bajada, abertura cierre de puertas

Posición, masa, etc.

Botones de comando

Alarma, sobrecarga, visor ocupado

Piezas brutas

CABINA, MOTORES

= parte operativa

Piso de destinación

PARTE DE

MANDO


Fig. 1.11

Fig. 1.12

1.4 Anexo 1 : Automatismos y cuadernos de cargas (1)

1.4.1 Parte operativa - parte de mando

De una manera completamente general, un sistema automático se puede descomponeren dos partes que cooperan: una llamada parte operativa (2) y otra parte de mando.

Por ejemplo, dentro de una máquina-útil a comandar numéricamente, la parte operativaes la máquina-útil propiamente dicha y la parte de mando el equipamiento de mandonumérico.

Igualmente, dentro de un ascensor, el conjunto electromecánico (cabinas, motor,puertas) constituye la parte operativa, los botones de llamada, la lógica y los armariosde apareamiento constituyen la parte de mando.

AUTOMATISMO

parte de mando

Ordenes

informe

PROCESOS

parte operativa

Consignas

Visualización


Fig. 1.13

La parte operativa efectúa dos operaciones (transformación de piezas brutas en piezasmecanizadas, traslación de la cabina del piso de marcha hasta la llegada) cuando laorden está dada por la parte de mando. Gracias a los sistemas de señal en la parteoperativa, la parte de mando está informada continuamente del estado de lasoperaciones efectuadas.Otro es el diálogo por órdenes y señales que la parte operativa va señalando y que laparte de mando envía las informaciones al exterior del sistema (pilotos, usuarios,alarmas, etc...) ellos recogen estas consignas y las transforman en señales visibles osonoras.

En una máquina-herramienta con control numérico, la parte de mando recoge losparámetros de fabricación, las señales de puesta en marcha o de paro, las señalesluminosas, acciona las alarmas... En un ascensor , gracias a los botones y a ladisposición de los usuarios que la parte de mando recoge sus consignas e indica en uncuadro sinóptico el piso donde se encuentra la cabina, el sentido de desplazamiento dela cabina, acciona el piloto de sobrecarga, etc...

Para resumir:

La parte operativa es el proceso físico a automatizar. La parte de mando es unautomatismo que elabora las salidas de las órdenes destinadas a procesos y a los signosde visualización en función de las señales recibidas que provienen de los procesos yconsignas que se reciben a la entrada. Uno se limitará aquí a los automatismos lógicospor lo que las informaciones tratadas presentan un carácter "todo o nada". El gráfico delautomatismo es la descripción de su comportamiento en función de la evolución de susalrededores, es decir, no solamente de sus entradas sino también de sus condicionesgenerales de utilización.

a0

a1

OPERADOR

PARTE OPERATIVA

PARTE

DE

MANDO

órdenes

mandos

inform.

de retor.

a+

a-

m


Fig. 1.14. Separación entre la parte operativa y la parte de mando

Damos a título de ejemplo la separación entre la parte operativa y la parte de mando dela punzonadora del ejemplo.


1.4.2 Aproximación progresiva de las representaciones relativas a la parte de mando.

El automatismo dentro de la concepción y la realización de la parte de mando tiene quetener una descripción clara, precisa, sin ambigüedades ni omisiones, y ajustarse a lasnecesidades del equipamiento a realizar.

- La descripción funcional de alto nivel, analizando el comportamiento de la partede mando con la parte operativa permite una descripción fácil de entender, frentea las diferentes situaciones que se puedan presentar.

- Las descripciones detalladas ayudan a las exigencias funcionales las precisiones indispensables de las condiciones de funcionamiento de las materias, graciasa la especificaciones tecnológicas y operativas.

Analizando los problemas, funcionales de un lado, tecnológicos del otro evitamos, deesta manera que el lector se sumerja en una série de detalles más innecesarios queútiles.

Las especificaciones funcionales:

Las especificaciones funcionales caracterizan las reacciones del automatismo frente alas informaciones nacidas de la parte operativa, con el fin de hacer entender al técnicola parte de mando a construir. Ellas tienen que definir una manera clara y precisa de lasdiferentes funciones, informaciones y mandos implicados en la automatización de laparte operativa sin perjudicar de alguna manera las tecnológicas.

En consecuencia, ni la naturaleza ni las características de los diferentes captadores oaccionadores utilizados no da lugar a las especificaciones. Poco importa, a este nivel,que al efectuar un desplazamiento de ayuda de un gato hidráulico o neumático, o aúnmás de un motor eléctrico. Lo que se debe saber es en que circunstancias dedesplazamiento se debe efectuar. Por contra, importa que la seguridad defuncionamiento prevista sea incorporada dentro de las especificaciones funcionales,dentro de la medida o ellas no dependerán directamente de la tecnología de loscaptadores o accionadores.

Las especificaciones tecnológicas

Las especificaciones tecnológicas precisan la forma que el automatismo deberáfísicamente insertadas dentro del ensamblaje que constituye el automatismo y sudesarrollo. Éstas son las precisiones a aportar como complemento de lasespecificaciones funcionales para que la concepción del automatismo pilote realmentela parte operativa.

Éste es un nivel que sólo deben intervenir los informes sobre la naturaleza exacta de loscaptadores y accionadores empleados, sus características y sus formas defuncionamiento que provienen del suministrador. También se tendrán en cuenta lasespecificaciones de instalación del automatismo: temperatura, humedad, ambientespolvorientos, deflagraciones, tensiones de alimentación, etc.


Las especificaciones operacionales

Las especificaciones operacionales tratan a menudo del funcionamiento del automatismoen el curso de su existencia. Estas consideraciones conciernen al equipamiento una vezrealizado y a su explotación: fiabilidad, ausencia de averias peligrosas, disponibilidad,posibilidades de modificación del equipamiento en función de las futurastransformaciones de la parte operativa, facilidad de mantenimiento, dialogo hombre-máquina, etc.

Estas consideraciones, primordiales para la explotación de procesos a automatizar arazón de sus repercusiones sobre el plan económico, son a menudo subestimadas enla realización del gráfico. A veces difíciles de exponer cuantitativamente, no obstante noinciden directamente sobre la manera de realizar el equipamiento.

2 Secuencia única 25

Capítulo 2 Secuencia única

Un automatismo es representado por un grafcet de secuencia única cuando puede serdescrito por un conjunto coherente de varias etapas formando una série de las cuales eldesarrollo se efectúa siempre dentro del mismo orden.


2.1 Alimentación de una cizalla

El brazo de una cizalla se adelanta, coge una placa al nivel A, vuelve después a la posiciónde arriba con el fin de poner esta placa encima de la plataforma C, luego retrocede a supunto de partida.

La partida del ciclo es dada por el operador pero esta información no se tiene en cuenta entanto que una placa no esté presente al nivel A, que la pinza no esté abierta o que el brazono esté a la izquierda.

Las acciones a efectuar y las informaciones necesarias del funcionamiento són reagrupadasdentro de la tabla siguiente:

ACCIONES INFORMACIONES

Avance del brazo AV salida del ciclo dcyRetroceso del brazo AR brazo hacia adelante avCierre de la pinza FP brazo hacia atrás arApertura de la pinza OP pinza cerrada pfBajada del brazo DB pinza abierta poSubida del brazo MB brazo abajo bRotación a la derecha RD brazo arriba hRotación a la izquierda RG brazo a la derecha d

brazo a la izquierda gpresencia placa en A apresencia placa en C c

salida del ciclo ET placa en AET pinza abierta ET brazo a laizquierda, hacia atràs y hacia abajo

1att

Atención

2 Avance del brazo

brazo hacia adelante

3 Cierre de la pinza

Pinza cerrada

4 Subida del brazo

brazo en alto

5 Rotación a la derecha

brazo a la derecha ET ausencia de placa en C

6 Descenso del brazo

brazo hacia abajo

7 Abertura de la pinza

pinza abierta

8 Retroceso del brazo

brazo hacia atrás

9 Rotación a la izquierda

brazo a la izquierda


Fig. 2.3. Descripción literal

El grafcet funcional que describe el ciclo automático a realizar estará representado demanera literaria o simbólica:

La presencia de la placa en A, de la pinza abierta y del brazo a la izquierda hacia atrás yhacia abajo constituyen las condiciones iniciales de la máquina.

Estas condiciones se deben verificar obligatoriamente antes de la puesta en marcha delciclo automático.

La "puesta en marcha del ciclo" y las condiciones iniciales forman la recepción que permitepasar la transición de la etapa 1 a la etapa 2.

Una receptividad puede ser una información única o una combinación lógica de diferentesinformaciones.

1att

2

3

4

5

6

7

8

9

dcy · a · po

AV

av

FP

pf

MB

h

RD

d · c

DB

b

OP

po

AR

ar

RG

g


Fig. 2.4. Descripción simbólica

La presencia simultánea de cuatro informaciones "dcy, a, po y g" corresponden a la funciónlógica Y y se escribe "dcy * a * po * g".

Es necesario verificar cual es la presencia de la placa en C antes de efectuar el descensodel brazo.


La presencia de la placa en C se escribe "c", la ausencia de la placa se escribe c y sepronunciará "c barra". Ella corresponde a la función lógica inversora.

Observaciones:

- Las informaciones "pinza abierta, pinza cerrada" parecen superabundantesy pueden ser reemplazadas por una sola información. Pero por razones deseguridad es preferible tener en cuenta estas dos informaciones.

- El cierre de la pinza se puede realizar por un cilindro de simple efecto: sedeberá obligatoriamente mantener la pinza cerrada durante las etapas 4,5 y6 y se deberá indicar detalladamente en el grafcet correspondiente.

Otra forma de representación del grafcet del nivel 1 permitirá poner en evidencia losmovimientos realizados en el curso de un ciclo.

Nota: Esta representación pone en evidencia las acciones ejecutadas, clasificadaspor categoria. Ello permite entre otras cosas de verificar fácilmente que laparte operativa vuelva a su posición inicial.

1salida ciclo (dcy)·placa en A (a) pinza abierta (po)·brazo a la izquierda (g)

2 Avance del brazo (AV)

brazo avanzado (av)

3 Cierre pinza (FP)

pinza cerrada (pf)

4 Subida del brazo (MB)

brazo arriba (h)

5 Rotación a la derecha (RD)

brazo a la derecha (d)·Ausencia de placa en C (c)

6 Bajada del brazo (DB)

brazo abajo (b)

7 Apertura de la pinza (OP)

pinza abierta (po)

8 Retroceso del brazo (AR)

brazo atrás (ar)

9 Rotación hacia la izquierda (RG)

brazo a la izquierda (g)

1*

1*

2*

2*

3*

3*

4*

4*


Fig. 2.5 Grafcet funcional de los movimientos del brazo de la cizalla.

Nota aclaratoria del dibujo:

1* Traslación2* Rotación3* Elevación4* Pinza

A B

TOLVA PESAJE

C

M MEZCLADOR


Fig. 2.6. Esquema simbólico

2.2 Mezcladora

Una instalación de mezclado se compone de dos silos conteniendo dos productos A y B queefectuan un vuelco sobre un recipiente C. Un mezclador M permite obtener lahomogeneización de la mezcla formada por estos dos productos gracias a la rotación deuna hélice.

Ciclo de funcionamiento

La orden de inicio de ciclo será dada por el operario que deberá tener en cuenta que si lascondiciones iniciales son realizadas, és decir si las tolvas y el mezclador están en activo.

La cantidad de producto A (etapa 2) es pesada dentro del recipiente C e inmediatamentevolcada en el mezclador M (etapa 3).

2

1

Inicio ciclo, tolva pesaje vacía, mezcladora vacía

Dosificación producto A

peso deseado alcanzado

3 Mezcla Vaciado tolva pesaje

tolva pesaje vacía

4 Mezcla Dosificación producto B

peso deseado alcanzado

5 Mezcla Vaciado tolva pesaje

6 Mezcla

tolva pesaje vacía

t / 6 / 20 segundos

7 Vaciado mezclador


Fig. 2.7. Grafcet de la mezcladora

El producto B es seguidamente pesado (etapa 4) y mezclado con el producto A presentedentro del mezclador (etapa 5).

Los dos productos són mezclados durante 20 segundos (etapa 6), tiempo durante el cuallas hélices del mezclador están en marcha.

Remarquemos que durante las etapas 3, 4 y 5, dos acciones se deberán ejecutar en elmismo tiempo: las acciones relativas a la etapa por si misma y el mezclado que comienzaen la etapa 3 y se prolonga justo hasta la etapa 6. Estas dos acciones se puedenrepresentar dentro del mismo rectángulo, pero en nuestro ejemplo se representan en dosrectángulos separados por una línea para entender mejor el funcionamiento.

La acción de mezclado será representada en todas las etapas que haya lugar, es decir enlas etapas 3, 4, 5 y 6.

Descarga

Motor elevadoh

b

Carga Desengrase

C1 C2 C3


Fig. 2.8

2.3 Baños de desengrase

Un carro se desplaza sobre un rail y permite, ir posicionando en el interior de una cuba, laspiezas contenidas en un panel, sumergiendolas dentro de un baño de desengrase durante30 segundos.

La carga y descarga de panel se efectuan manualmente en posición alto, la una en la parteizquierda (posición C ) y la otra en la parte derecha (posición C ).1 3

La orden de inicio del ciclo se realiza cuando la información de fin de descarga es dadamanualmente por el operario.

El carro no se desplaza hasta que el panel esté en la posición alta (h = u).

El movimiento de traslación a la derecha se efectúa durante las etapas 2 y 6.

La información "carro encima de la cuba" (C ) es utilizada como receptividad de la2

transición t2-3, pero, cuando el carro retorna, esta información no se deberá tener encuenta.

De la misma manera la información que proviene de los botones pulsados desde el exterioren las etapas 1 o 7 serán ignoradas en las otras etapas.

1

salida ciclo - carro a la derecha (cf) - posición arriba

2 Traslación hacia la derecha

3 Descenso panel

carro dentro de la cuba (c2)

panel abajo (b)

4 Desengrase

t/X4/30 segundos

5 Subida del panel

carro a la izquierda (c1)

6

carro a la derecha (c3)

7

información : panel descargado

8 Traslación hacia la izquierda

carro a la izquierda (c1)

panel arriba (h)

Traslación hacia la derecha


Fig. 2.9. Grafcet del baño de desengrase.

La receptividad indicada "t/X4/30 segundos" de la transición t4-5 significa que 30segundos son contados después del inicio de la activación de la etapa 4. Esta anotaciónno prejuzga pues la manera que será realizada esta medida de tiempo y ella será como unprivilegio del nivel 1.

3

4

5

Descenso del panel

panel abajo (b)

ft1

Subida del panel

Lanzamiento de la

temporización de 30 seg.


Fig 2.10. Representación de una temporización

Una temporización puede entre otras utilizarse: como parte de las funciones específicas(temporizadores, contadores, comparadores, unidades de cálculo, etc), las cuales la partede mando, puede tener recursos para elaborar las informaciones suplementarias necesariasde las receptividades. Estas informaciones no provienen directamente de la parte operativapero son susceptibles de ser creadas a partir de ellas, sea de informaciones existentes, seadel estado activo o inactivo de algunas etapas.

Así por ejemplo, las del franqueamiento de la transición t3-4 por la receptividad "panelbajo", la activación de la etapa 4 puede provocar el lanzamiento de una temporización de30 segundos (LT ) donde la información (ft ) constituirá la receptividad de la transición 1 1

t4-5.

Esta representación será la siguiente:


2.4 Traslado con descenso (1)

Un dispositivo de traslado se compone de un carro provisto de una pinza para poder subiro descender. Desde que una pieza se presenta sobre la plataforma A o sobre la plataformaB, el carro va automáticamente en su busca para depositarla sobre el dispositivo dedescenso. Esta pieza es entonces descendida y depositada sobre la plataforma deevacuación C mediante un posicionador.

1

(pieza en A + pieza en B) * descensor en alto* pinzas arriba * posicionador atrás * carro a la izquierda

2Traslación derechadel carro

carro encima de A * pieza en A + carro encima de B

3 Descenso de la pinza

pinza abajo

4 Pieza apretada

pieza sujetada

5 Pieza apretada Pinza montada

pinza arriba

6 Pieza apretadaTraslado hacia lala izquierda del carro

7 Pieza apretada Descenso de la pinza

pinza abajo

9 Pieza montada

10 Posicionador en avance

pinza arriba

pieza sobre la plataforma C

11 Posicionador retrocendiendo

posicionador hacia atrás

12 Elevador en ascenso

elevador hacia abajo

8 Descenso del elevador

carro encima del elevador


Fig. 2.12. Grafcet de transferéncia del elevador

La representación esquemática del dispositivo es la siguiente:

a cb

3

1 Mantenimiento de

apertura de la barrera

2

llegada de una cabeza de tren en a o en c

Cierre de la barrera

Paso del tren por la estación en b

Apertura de la barrera

Paso del tren del tren por la estación en a o en c


Fig. 2.13

Fig. 2.14

2.5 Cerrado de barreras

Consideramos el dispositivo de mando de dos barreras de paso a nivel en una via única condoble sentido de circulación.

Dos sistemas de detección "a" y "c" situadas suficientemente lejos del paso a nivel sonutilizados para provocar el cierre de las barreras desde la aparición de un tren en ambossentidos y un tercer detector "b" situado en el mismo paso a nivel, permite dar la orden deabertura desde que el tren pasa por los detectores "c" o "a" independientemente de laprioridad de paso. El espacio entre dos trenes consecutivos es superior a la distancia entre"a" y "c".

El grafcet de nivel 1 de la parte de mando es el siguiente:

3

2

O

88a + 88c

F

99b

O

99a + 99c

1

2. Secuencia única 39

Nótese que, en esta aplicación aunque las acciones sean idénticas en las etapas 3 y 1, loscomportamientos son diferentes: en la etapa 3 el automatismo atiende la salida de un trende la zona "a-b-c" mientras que al contrario en la etapa 1 el automatismo atiende la entradade un nuevo tren dentro de esta misma zona.

Se hace notar que, en este caso las etapas 3 y 1 resultan únicamente con la necesidad decambiar la receptividad.

El grafcet de la figura 2-14 puede también estar representado de una manera simbólicaanotando A y C, la abertura y el cierre de las barreras y "a", "b" y "c" las informacionesutilizadas de los sistemas de detección.

Fig. 2.15. La notación 8a representa la aparición de un flanco "ascendente" de la información "a" (paso del estado lógico "0" al estado lógico "1") y la notación 9b representa la desaparición del flanco "descendente de la información "b" (paso del estado lógico "1" al estado lógico "0")

Sin embargo, después del análisis detallado, la tecnología utilizada por la parte de mandono permite obtener una información que permita la aparición o desaparición de unainformación.

Detectar la aparición de una información se deberá verificar que, anteriormente a estainformación el estado esté ausente, de la misma manera que detectar la desaparición deuna información se deberá verificar que, anteriormente esta información haya estadopresente, no se podrá efectuar la presencia de dos transiciones separadas por una etapasuplementada. Detectar un flanco es pues efectuar una relación lógica con el estadoanterior de la información.

88a

control previo que "a"esté ausente.

detección de la aparición de "a".

a

a

99a

control previo que "a" esté presente

detección del disparo de "a"

a

a


Fig. 2.16 Aparición de la información "a"

Fig. 2.17. Desaparición de la información "a".

Ejemplo:

El reconocimiento de un flanco se efectua en dos tiempos:

1) Verificación del estado opuesto de la información.2) Detección del nuevo estado de la información

Las dos receptividades opuestas, están separadas por una etapa suplementaria siendo ellaslas correspondientes a un cambio de comportamiento.

1 o

2 F

3 O

31 O

21 F

a + c

b

b

a + c

a + c o a · c


Fig. 2.18. Grafcet funcional del nivel 2

El grafcet de nivel 2 correspondiente a la figura 2-14 se deduce pues del análisisprecedente. Así la primera receptividad 88a + 88c de la transición t1-2 se descompone endos receptividades a + c o (a * c) y a + c separadas por la etapa 1 (ver fig. 2-18):

- la segunda receptividad 99b está desdoblada en dos receptividades b y b separadaspor la etapa 21;

- y la tercera receptividad 99a + 99c están representadas por las dos receptividades (a+ c) y (a + c) separadas por la etapa 31.

El problema de detección de flancos se encuentra normalmente en las aplicacionesindustriales y nosotros lo describiremos en otros ejemplos.

Notemos entre tanto que las dos receptividades sucesivas a + c y a + c separadas por laetapa 1 traducen muy exactamente la detección del flanco ascendente 88(a + c) de la señala + c. En efecto, la detección 88a + 88c no supone, dentro de una hipótesis muy general,que las dos señales sean ensambladas con un nivel lógico O (a * c) delante de la apariciónde uno u otro de los dos flancos. El estado anterior, como información general 88a + 88c estáentonces dado por a * c + a * c + a * c.

Sin embargo, para esta aplicación, solo la combinación a * c es posible en el instanteprecedente al franqueamiento de la transición correspondiente a 88a + 88c que detectará 88(a+ c).

Este razonamiento supone evidentemente el buen funcionamiento de los captadores.

Nota: En el caso general de receptividades formadas de combinaciones de flancos (talescomo 88a + 88b o 88a * 88b) no se puede estudiar en el cuadro de este capítulo. Sinpresumir de realizaciones tecnológicas, se puede considerar simplemente el nivel 1para la detección separada de cada uno de los signos a88 y b88, cada uno estadescrito por un gráfico apropiado y por un tratamiento, con la idea de un grafcet dela aplicación de las informaciones así elaboradas.

10

11

12

13

a

Frente (99a) tomado en cuenta

Frente (88a) tomado en cuenta

a

d


Fig. 2.19 Rotación de una leva

La información 88a está descrita en la etapa 13 y corresponde pues al estado activo de laetapa 13 (X13).

La receptividad "flanco (88a) tenida en cuenta" se podrá traducir mediante la utilización deeste flanco (será como "una memoría" de cambio de estado, será como informaciónpuntual de un cambio de estado) por una informaión salida del grafcet de utilización ( engeneral el estado activo de una de sus etapas), o bien para la información (=1).

2.6 Rotación de una leva.

Sea una leva C accionada por un grupo moto-reductor. Esta leva debe efectuar un sólo giro,en el momento en que reciba la orden de marcha.

La orden de marcha de una parte, la verificación de su posicionamiento de otra parte, sondadas por la misma información "d". Esta información está pués presente antes de lapuesta en marcha del movimiento.

1 1

01

orden · d

orden · d

orden


Fig. 2.20 Grafcet del nivel 1

a) descomposición de "8 orden"

El grafcet funcional es el siguiente:

- La primera información permanente "d" constituye el control inicial de la posicióncorrecta de la leva.

- La aparición de la orden de comienzo de la rotación inicial de la leva, serájustamente ante la nueva aparición de "d", indicando el retorno a la posición inicial.

El análisis del nivel 2 conduce a las descomposiciones siguientes:

2

21

R

d d

2

d

1

2

01

R

R21

orden · d

d

d

orden


b) descomposición de "8 d"

c) GRAFCET detallado

1

2

Lámpara apagada

Lámpara encendida

88pulsador

88pulsador


Fig. 2.22. Encendido y apagado de una lámpara.

2.7 Encendido y apagado de una lámpara.

Nuestro deseo es encender una lámpara en un primer impulso dado por un pulsador yapagarla en el segundo impulso dado al mismo pulsador. Las dos acciones obtenidas soncontradictorias y son obtenidas a partir de la misma información dada por el operario.

Este problema constituye una acción dividida por dos.

El grafcet funcional es el siguiente:

Notemos que las dos receptividades son muy distintas, que veremos de esta manera,detectar la aparición de una información es verificar probablemente que esta informaciónestá ausente (estado anterior).

1

2

3

1

11

2

2

21

3

bp

bp

bp

bpbp

bp

control previsto cuando "bp" esté ausente

detección dela apariciónde "bp"

controlprevistocuando

"bp" estéausente

detecciónde laapariciónde "bp"

1

2

3

4

bp

bp

bp

bp

Lámpara encendida

Lámpara encendida


Fig. 2.23. Detección de dos aparicionessucesivas de la información "bp".

Fig.2.24 Grafcet detallado

Dos apariciones sucesivas de la misma información se analizarán de un modo general dela manera siguiente:

El grafcet detallado que corresponde a la figura 2.22 es el siguiente:

bp

bp

bp

bp

bp

bp

bp

bp bp

controlprevio alaausenciade "bp"

detecciónde laapariciónde "bp"

detecciónde ladesap.de "bp"


Fig. 2.25 Aparición seguido del disparo deuna misma información

De manera que, la aparición seguida de la activación de una misma información muestraque una sola etapa suplementaria es necesaria y que genera que la segunda receptividad"99bp" se reduzca simplemente a "bp".

10

a(b+c)=0 o 1

e.f. = 0 o 1

11

10

a(b+c)=0

11

e.f. = 0 o 1

10

a(b+c)=0

11

e.f. = 0

Transición no validaLa transición 10-11 noes validada, la etapa 10resta inactiva.

Transición válidaLa transición 10-11 esvalida, la etapa 10 restaactiva, pero no es francaporque la receptividada(b+c)=0

Transición La transición 10-11 es

la receptividada(b+c)=1

Las etapas activas son representadas por un punto situado en el interiordel símbolo de la etapa.

franqueada ya que


2.8 Anexo 2: Reglas de evolución del grafcet relativas a este capítulo.

El carácter activo o inactivo de cada una de las etapas deben evolucionar en el curso delciclo de funcionamiento, es necesario fijar un conjunto de reglas de evolución.

Regla 1: LA INICIALIZACIÓN precisa que las etapas sean activas en el inicio delfuncionamiento. Se representan simbólicamente en el grafcet con un doble cuadrado

Regla 2: Una TRANSICIÓN puede ser validada o no validada. Una transición se llamavalidada cuando todas las etapas inmediatamente precedentes asociadas a esta transiciónestán activas.

- cuando ella misma sea válida, - y que la receptividad asociada a esta transición sea válida.

Entonces diremos que esta transición será obligatoriamente franqueada.

Ej:

El franqueamiento de la TRANSICIÓN comportará obligatoriamente la activación de la etapasiguiente y la desactivación de la etapa anterior.


2.9 Anexo 3. Descripción detallada de las acciones asociadas a las etapas.

2.9.1. EFECTOS - Acciones - Órdenes.

Desde el punto de vista de "Sistema", el GRAFCET representa gráficamente lasespecificaciones funcionales de un sistema automatizado descrito en primer lugar "Comodebe ser" para la unión "Parte Operativa- Parte de mando" para obtener el funcionamientodeseado.

Los comportamientos atendidos del sistema se experimentan entonces como los resultadosde las tareas, secuencias y operaciones, pues la "Macro-Representación" pone en evidenciala estructura de los accionamientos.

La elección de soluciones técnicas para la Parte Operativa nos permite afinar lasdescripciones que precisamos, principalmente los "EFECTOS" a obtener (Descripción desdeun punto de vista de la Parte Operativa).

Esto no será después, que podrá ser descrito de manera precisa y detallada la naturalezade las "ÓRDENES" a emitir por la Parte de Mando para guiar las "ACCIONES" que a su vezpuedan engendrar los "EFECTOS" deseados (Descripción desde el punto de vista de la Partede Mando).

El último nivel de descripción detallado de las órdenes son evidentemente tener en cuentalas especificaciones tecnológicas de la P.O. y de la P.M. y de sus correspondientesadaptadores (preaccionadores, accionadores, captadores, etc.)

Esta aproximación progresiva e interactiva se efectúa por las descripciones de más y másdepuraciones , permitiendo llegar a un nivel de detalle suficiente, dónde todas las órdenese informaciones elementales sean tenidas en cuenta, el técnico podrá entonces conducira la realización de la Parte de Mando.

Remarquemos que el término general de "ACCIÓN ASOCIADA A UNA ETAPA" restableceun hecho dentro del lenguaje corriente, a la vez del EFECTO a realizar y que la ORDEN esnecesaria de emitirla para su realización.

NOTA 1: No existe una obligación idéntica entre los diferentes niveles de descripción, pero,en función del preaccionador o del accionador utilizado, la ausencia de una orden puedeproduccir el efecto descontado (caso de distribuidores de simple efecto con retorno pormuelle, por ejemplo).

NOTA 2: En el caso de que las órdenes no sean directamente transmitidas a un medioexterior pero sean problamente tratadas a través de un tratamiento posterior de niveljerarquico más elevado, se deberán tener en cuenta, por ejemplo, las seguridades relativasa la operación en curso o las interrupciones generales por una manera de marcha generaldiferente.

EFECTOS

ACCIONES

ORDENES

Descripción globaldel punto de vista

SISTEMA

Descripción del

punto de vista dela parte operativa

P.O.

Descripción del punto de vista dela parte de control

P.C.

23 TIRAR EL MOTOR M1ACCIONAR LA ELETROCOMPUERTA EV6TIRAR LA TEMPORIZACIÓN T6APAGAR EL PILOTO L12PRESELECCIONAR A 14 EL COMPUTO C1DISMINUIR EL CONTADOR C2

ABRIR LA COMPUERTA V3


2.9.2 Naturaleza de las órdenes

Dentro de un número importante de aplicaciones, las ÓRDENES conciernen el mando TODOo NADA de los accionadores mecánicos (gatos, motores, etc.) o la puesta en marcha deacciones de componentes auxiliares de automatización (Contadores, Temporizadores,Bloques funcionales, Memorias, etc.)

Las ÓRDENES pueden igulamente ser destinadas al mando lógico de componentesindustriales específicos de tareas tales como:

- diálogo operador a partir de pantallas de video - cálculos de gestión técnica - conducción de sistemas análogicos, tales como bucles de regulación por ejemplo.

11

edición terminada

LAS INFORMACIONES CONTENIDASDENTRO DE LAS TABLAS DADAS **TAB++

EDITAR SOBRE LA IMPRESORA Nº 2

20 CARGAR EL REGISTRO CONSIGNA 4 DEL BUCLE DE REGULACION Nº 4CON EL CONTENIDO DEL REGISTRO R17

CONVERTIR EL CONTENIDO DE LA

carga y conversión terminadas

21 ARMAR EL BUCLE DE REGULACIONDE VELOCIDAD Nº 4

velocidad = max

CONSIGNA 4 EN TENSION CONTINUA C4


Para describir separadamente de manera detallada los comportamientos internos de cadauno de los constituidos, será de buen seguro la llamada de los **útiles++ de descripciónespecífica de una tecnología tales que, por ejemplo:

- los organigramas o los lenguajes de análisis para las tareas informáticas,

- los logigramas, esquemas desarrollados en contactos para los tratamientos lógicos,

- los esquemas-blocs, funciones de transferencia o ecuaciones de estado para los tratamientos analógicos, etc...

2.9.3. Clasificación de órdenes

El criterio de clasificación de ordenes es de los más utilizados, citado a continuación, es laduración del ORDEN comparativamente a la duración de actividad de la ETAPA.

1 ORDEN "A"

X1

orden"A"

Fórmula: ORDEN "A" = ( X1 + .....)

2

2

ORDEN "B" si d

Condición "d"

ORDEN "B"

X2

Condición "d"

ORDEN "B"

Fórmula : ORDEN "B" = (X2 · d + ...)


Se dice que una orden es **CONTINUA++ si no depende de la actividad de la etapa a la cualestá asociada y **CONDICIONAL++ si depende en parte de condiciones lógicas internas oexternas de la parte de mando considerada.

ORDEN CONTINUA

La orden se emite de manera continua en tanto que la etapa a la cual está asociada seaactiva.

ORDEN CONDICIONAL

La orden no puede ser emitida si en la actividad de la etapa a la cual está asociada existeuna CONDICIÓN LÓGICA especificada que deberá realizarse. Esta condición podrá indicarseen el interior o en el exterior del rectángulo de acción mediante espacio disponible.

Las acciones condicionales son particularmente importantes pues permiten, dentro de unaetapa realizar una combinación lógica.

3

X3

4s

ORDEN "E"

t/X3/4sORDEN "E"Retardo de 4s.(si t/X3/4s)

Fórmula: ORDEN "E" = (X3 · t/X3/4s. + ...)

4

ORDEN "G"Límite a 6s.

(si t/X4/6s.)

X4

t/X4/6s.

ORDEN "G"

Fórmula: ORDEN "G" = (X4 · t/X4/6s. + ....)


ORDEN DE RETARDO

Esta orden es un caso particular de la orden condicional donde el TIEMPO interviene comocondición lógica. La indicación del tiempo se efectúa por la anotación general **t/Xi/q++, laespecificación **Xi++ significa la etapa **i++ el origen del tiempo y **q++ la duración.

Por ejemplo, la anotación **t/X3/4s++ tomará el valor lógico **1++ y sufrirá un retardo de 4segundos después de la activación de la etapa 3.

Esta condición viene a RETARDAR 4 segundos la emisión de la orden **B++ a partir de la activación de la etapa 3.

NOTA: LA ORDEN RETARDADA no se puede emitir si la duración real de actividad de laetapa la cual está asociada, pero la duración de esta orden será LIMITADA al valorespecífico.

ORDEN DE DURACIÓN LIMITADA

La orden se emite desde la activación de la etapa a la cual está asociada, pero la duraciónde esta orden será LIMITADA a la del valor especificado.

5 ORDEN "H" SI

ORDEN "J" SI

X5

X5

X5

ORDEN

ORDEN"H"

"J"

Fórmulas : ORDEN "H" = (ORDEN "J" = (

X5 + ....)X5 + ....)

6 ORDEN "K"

ORDEN "L" SI

e

e

SI

X6

Variablee

ORDEN "k"

ORDEN "L"

Fórmulas: ORDEN "H" = ( X6 · ORDEN "L" = ( X6 · e + ....)

e + ....)


ORDEN FUGITIVO

El orden FUGITIVO es de DURACIÓN INFINITAMENTE CORTA, pero suficientemente parapoder efectuar las ACCIONES PUNTUALES sobre la Parte de Mando, tales como losposicionamientos de las variables internas o de memoria, las preselecciones de contadoreso temporizadores, los incrementos o desincrementos de palabras, etc...

ORDEN FUGITIVO A LA ACTIVACIÓN O DESACTIVACIÓN DE UNA ETAPA

NOTA 1: Igual si una de las recepciones es validada por cierta etapa, ésta verdadera en elmomento de la activación de la etapa, la ORDEN FUGITIVA emitida será considerada deduración suficiente para asegurar la ejecución de la acción relativa a esta orden.

NOTA 2: La orden fugitiva nunca será ejecutada una nueva vez, en el curso de lasevoluciones, la etapa a la cual está asociada viene a ser activada y desactivadasimultaneamente, ya conforme a la regla 5 del Grafcet de etapa de una manera activa.

ORDEN FUGITIVA A LA APARICIÓN O DISPARO DE UNA VARIABLE

8

d

ORDEN "M" ORDEN "P"

ORDEN "N" ORDEN "P"

ORDEN "Q" ORDEN "P"

9

10

a) ORDEN "P" asociada a las etapas8, 9 y 10

Fórmula: ORDEN "P" = (X8 + X9 + X10 + ....)

8

9

10

ORDEN "M" 20 ORDEN "P"

ORDEN "N"

ORDEN "Q"

b) ORDEN "P"asociado a etapa 20

Fórmula: ORDEN "P" = (X20 + ....)


ORDEN MANTENIDA PENDIENTE DE LA ACTIVIDAD DE VARIAS ETAPAS

A fin de mantener la continuidad de una ACCIÓN delante se prolonga pendiente la actividadde varias etapas esto es posible:

- sea repitiendo la orden continua relativa a cierta acción dentro de la etapasconcernidas

- sea de utilizar una descripción incluyendo un paralelismo estructural.

Ejemplo de estas dos representaciones:

NOTA: La forma estructurable (b) acaso preferida por metodo gráfico en evidencia unaORDEN o una ACCIÓN particularmente importante.

Función

de

Memorización

ACCION

Orden de inicio de la ACCION

Orden de final de la ACCION

PARTE DE MANDO / FUNCION OPERATIVA / MEDIO EXTERIOR

MEMORIZADA

8

9

10

ORDEN "M"

ORDEN "N"

ORDEN "Q"

d

f

ACCION"P" = 1

ACCION"P" = 0

SI X10

X8

X10

ACCION "P"SI SEC


ACCIÓN MEMORIZADA POR UNA FUNCIÓN OPERATIVA AUXILIAR

Un comportamiento idéntico - desde el punto de vista del preaccionador accionado - quizásobtenida por la MEMORIZACIÓN de la ACCIÓN por una función operativa auxiliar,interferida entre la Parte de Mando considerada y el medio exterior, y pues las ÓRDENESde mando son específicas de la parte siguiente:

el principio de la ACCIÓN MEMORIZADA es dada **ACCIÓN = 1++el fin de la ACCIÓN MEMORIZADA es dada **ACCIÓN = 0++

Estas órdenes, utilizadas por acoplamiento, conducen a comandar una estructura secuencialcomplementaria.

A nivel funcional, cierta estructura complementaria podrá ser descrita en término medio dela representación la misma adaptada a la utilización.

- sea por un Grafcet auxiliar donde las evoluciones son mandadas por el Grafcetprincipal:

X10

X8

S

R

SEC.

ACCION «P»

&

X8

KA

KA

99X10


- sea en ayuda de operaciones lógicas:

- sea por una representación lógica a contactos o por toda otra representación lógicaconvenida facilmente comprensible.


NOTA 1: La función operativa de MEMORIZACIÓN es algunas veces asegurada por algunospreaccionadores BIESTABLES (distribuidores de posiciones, doble pilotaje, hidráulico opneumáticos, contactores eléctricos agarrados o automantenidos, por ejemplo), localizadosdentro del automatismo dentro de la Parte Operativa ella misma.

NOTA 2: Esta función puede también corresponder, en programas de lógica, al INTERFACEmemorizado de SALIDA de un autómata programado, por ejemplo.

NOTA 3: Las órdenes de mando de MEMORIZACIÓN o de BORRADO pueden ser denaturalezas diversas, continuas, o fugitivas por ejemplo.

NOTA 4: La ACCIÓN MEMORIZADA representativa de una SALIDA puede reunir todas lascondiciones de SEGURIDAD relativas al efecto de mando.

3. Selección de una secuencia: paralelismos 59

CAPÍTULO 3. Selección de una secuencia: paralelismos

A través de los ejemplos precedentes, nosotros tenemos representados los grafcets demáquinas funcionando según una secuencia única, es decir por las cuales elencadenamiento de las etapas está siempre igual.

Sin embargo una máquina a menudo tiene muchos ciclos de funcionamiento, seleccionadospor algunas informaciones provistas, sea por el operador (conmutadores, teclados etc), seapor la máquina ella misma (captadores de posición, detectores, etc...).


3.1 Selección de cajas

Un dispositivo automático destinado a seleccionar las cajas de dos tamaños diferentes secompone de una plataforma, traer las cajas, de tres posicionadores y de dos plataformasde evacuación de acuerdo con la figura siguiente.

El posicionador 1 coloca las cajas pequeñas delante del posicionador 2, que a su vez lastransfiere sobre la plataforma de evacuación 2, después que las cajas grandes sean puestasdelante del posicionador 3, y al final son evacuadas sobre la plataforma 3.

Para efectuar la selección de las cajas, dispondremos de un dispositivo de deteccióncolocado delante del posicionador 1 que permitirá reconocer sin ambiguedad el tipo de cajaque llega.

1

2

3

4

5

6

7

8

caja pequeña

avanceposicion. 1

caja delante posicionador 2

avance

avance

avanceposicionador 2

posicionador 2

retroceso

retroceso

retroceso

retroceso

retroceso

retroceso retroceso

posicion. 1

posicion. 1

posicionador 1

posicionador 1

posicionador 3

posicionador 3

posicionador 1

posicionador 1

caja grande

caja delante del posicionador 3

caja sobre la cinta 2 caja sobre la cinta 3

posicionador 2 hacia atrás




Fig. 3.2. Grafcet de selección de cajas.

El grafcet de esta máquina está representado en la figura 3-2.


El sistema está en su estado inicial en la etapa 1, la llegada de una caja pequeña provocala activación de la etapa 2, mientras que la llegada de una caja grande activarádirectamente la etapa 5. Existirá entonces una selección entre la secuencia 1-2-3-4-8 o lasecuencia 1-5-6-7-8. La selección se realizará automáticamente en función del tipo de cajaque se presente, las cajas solo podrán ser pequeñas o grandes y la representación serealizará mediante bifurcaciones entre las dos secuencias posibles.

Es pues del todo necesario que para obtener una bifurcación entre diversas secuencias, quelas receptividades sean exclusivas. En la práctica esta exclusividad se puede presentar dediferentes maneras:

- sea una exclusividad física (imposible de simultaneidad mecánica o temporal, porejemplo),

- sea una exclusividad lógica (selección prioritaria o de cerrojo recíproco, por ejemplo).

Remarquemos que, para una caja pequeña el retroceso del posicionador 1 se efectúa amitad de recorrido cuando la caja esté presente delante del posicionador 2, es decir, encimade la plataforma de evacuación 2 (etapa 3), la limitación del recorrido del posicionador 1permite obtener una posición intermedia.

Hacemos notar también que las transiciones t4-8 y t7-8 son dos receptividades diferentesy conducidas las dos a la misma etapa. Aunque las receptividades fueran idénticas las dostransiciones no podrán jamas fundirse en una sola.

1

2 Subida 3 Descenso

Inicio en posición arriba o abajo

fdc Abajo · BP Subida

fdc arriba fdc abajo

fdc alto · BP descenso


Fig. 3.3.- Grafcet funcional de un montacargas de dospisos

La etapa 8 permite únicamente controlar que el posicionador 1 esté en su posición dereposo antes de iniciar nuevamente el ciclo en la etapa 1. El paso en esta etapa será puestransitorio si el posicionador 1 está en la posición trasera (mando precedentementeefectuado por las etapas 3 y 4 o las etapas 6 y 7.

3.2. Montacargas

Un montacargas compuesto por dos pisos.

Para su mando, en cada piso está previsto un botón pulsado permanentemente:

- en el piso inferior de pedir la subida.

- en el piso superior de pedir la bajada.

Para que estas informaciones sean tomadas en consideración, es necesario que elmontacargas esté parado en su piso correspondiente.

Los finales de carrera altos y bajos, permiten conocer las posiciones extremas delmontacargas.

El grafcet funcional será el siguiente:

Remarquemos que el paralelismo a la salida de la etapa 1 está constituido por lainformación de la posición del montacargas: el montacargas no puede ir a la vez arriba yabajo, no para ello requiere de las receptividades. (Esto supone evidentemente el buenfuncionamiento de la carrera ya que el nivel detallado será estudiado).

1

2

3

4

5 6 Alarma

cierre de la puerta borrado manual

Mando de la sierra

cifra 9

cifra de # 9

cifra 7

cifra de # 7

cifra 9

cifra de # 9

cifra 1

cifra de # 1


Fig. 3.5. Grafcet de una cerradura eléctrica

3.3. Cerradura eléctrica

La apertura de una puerta es condicionada por un código numérico obtenido apoyandosucesivamente sobre las teclas de un teclado. Solo una combinación escogida al avancede 4 cifras accionadas dentro del mismo orden permite la apertura de la cerradura. Todafalsa maniobra provoca una alarma sonora bloqueando el dispositivo que no puede serentonces puesta en servicio solo por la acción manual de un operador que posea una llavede desbloqueo.

Sea 1-9-7-9 la combinación buscada: el grafcet correspondiente a este código esrepresentado por la figura 3.5.

Descarga

h

b

Carga Desengrase

C1 C2 C3

Motor de elevación


Fig 3.6

Remarquemos que ninguna acción, no está asociada con las etapas 1,2,3 y 4 y quesolamente, a las etapas 5 y 6, les corresponde una acción exterior.

La combinación sucesiva de las cifras dentro del orden escogido conduce a la etapa 5mandar la apertura de la cerradura eléctrica, sinó la etapa 6 pone en marcha la alarma quenada más puede ser parada por el operador (transición t6-1).

Este ejemplo ilustra los comportamientos sucesivos de un automatismo permitiendo lavalidación en cada caso de las diferentes transiciones.

3.4 Cadena de administración y de tratamiento

En el ejemplo 2.3 estudiamos una aplicación simplificada de un carro con una secuenciaúnica, permitiendo el baño sistemático de piezas contenidas en un panel. Ahora vamos acompletar la carga de las cargas.

Con la orden de "inicio de ciclo ", con la condición de que se detectee la presencia de unpanel, las acciones siguientes se efectúan tal como siguen:

- El desplazamiento del carro (etapa 2), justo en la posición de utilización de la cuba(C2).

- El descenso del panel (etapa 3) en la posición baja (b). - El baño (etapa 4) durante 30 segundos. - La subida del panel (etapa 5) en la posición de alto (h). - El avance del carro (etapa 6) justo en la posición de descarga (C3). - El retorno en el lugar de carga (etapa 8) ante la orden del operador.

1

2 Avance carro 9 Avance carro

C2 C3

3 Descensode la cesta

10

cesta dentro la cuba cesta presente · órden de retorno

4

t/X4/30 segundos

5 Subida de la cesta

cesta arriba (h)

6 Avance carro

C3

7

orden de retorno

8 Retorno del carro

C1

1 2 3


Fig. 3.7. Grafcet de la cadena de manutención.

1- Salida ciclo sin baño y con cesta presente.2- Salida ciclo con baño y con cesta presente.

3- " Llamada ". Cesta ausente.

Ante una "llamada" del lugar de descarga y la condición que no hay panel,

- El carro se dirige (etapa 9) directamente a la zona de descarga (C3); - Detección de panel (etapa 10), - Si está presente, el se dirige a la zona de carga (etapa 8) ante la orden del operario.

Una tercera posibilidad es no efectuar el baño de las piezas e ir directamente a la zona dedescarga, se deberá dar la orden de "inicio del recorrido sin baño".

El grafcet correspondiente al funcionamiento está representado por la figura 3.7.

1

2

*

* "salida ciclo sin baño"·" salida con baño" · panel presente

"salida ciclo con baño" panel presente

"llamada" · panelausente

Avance carro Avance carro 9

C2 C3


Fig. 3.8 Mando prioritario " con baño "

La etapa 1 es seguida de una bifurcación de 3 vías diferentes, que permite las 3 secuenciasdiferentes 1-2-3-4-5-6-7-8 o 1-6-7-8 o 1-9-10-8. La exclusión de las dos primerassecuencias se obtiene por el caso exclusivo de "con o sin baño"; la exclusión entre lassecuencias segunda y tercera se realiza gracias a la presencia o la ausencia de panel, peroes evidente que, es imposible de conseguir simultáneamente las dos condiciones a la vez.

Toda demanda no conforme supondrá que las receptividades descritas serán ignoradas.

Es posible modificar el grafcet de la figura 3.7 con el fin de dar a conocer una prioridad ala orden de mando "inicio de ciclo con baño" con relación a la orden "inicio de ciclo sinbaño" si estas informaciones no son exclusivas (se realizan estas informaciones con dosbotones pulsadores diferentes, por ejemplo).

El grafcet sería entonces el siguiente:

Esta prioridad se obtiene efectuando una exclusión lógica entre las dos receptividades talque, si las dos órdenes estaban dadas simultáneamente, solo la receptividad asociada a latransición t1-2 sea cierta.

Es el papel de la condición "inicio de ciclo con baño" añadido a la receptividad de latransición t1-6.


3.5 Prensa para doblar cartón.

Una prensa es utilizada para doblar los embalajes de cartón al partir de un rollo montadosobre un desarrollo.

El esquema general de la instalación es la siguiente:

Esta máquina comprende:

- un soporte, sobre el cual se monta un rollo de cartón, donde la acción de nivelar seefectúa mecánicamente.

- un juego de rodillos de arrastre, acoplados a un motor-reductor ME. A cada vueltade la leva del rodillo de arrastre le corresponde un paso de avance del cartón.

- un motor PR en régimen permanente, acciona la prensa dotado de un volante de inercia. El descenso de la prensa se efectúa en medio de un embrague.

- una cinta transportadora de evacuación comandada por separado.


Funcionamiento:

Al principio del ciclo, el cartón deberá avanzar dos pasos adelante antes de efectuar laprimera prensada del cartón, mientras que después, en régimen estable, cada avance decartón será seguido de una prensada y esto mientras haya cartón seguirá ocurriendo.

Cuando el cartón se acaba (información S2) será detectado, no obstante quedará suficientecartón para asegurar dos prensadas antes de provocar automáticamente el paro de laprensa.

El avance de un paso de cartón se efectúa por las parejas de etapas 2-21, 3-31 y 5-51, dela misma manera que el embrague de la prensa, etapas 4-41 y 6-61, de modo que lasinformaciones que aparecen de fin de avance y de fin de prensado, como fue previsto enel segundo capítulo.

La información de ausencia de cartón (S2) aparece en la etapa 31: ella no es tenida encuenta en este momento y la primera prensada final se efectuará sistemáticamente en lasetapas 4 y 41.

Cuando se termina la prensada, en la etapa 41, la información de ausencia de cartón sebifurcará a la secuencia final 5-51 y 6-61 con el fin de realizar el último avance de cartóny la última prensada antes del paro automático del ciclo.

1

Avance

Avance

Avance

Avance

Avance

Avance

Embrague urgente

Embrague urgente

Embrague urgente

Embrague urgente

Inicio ciclo · presencia cartón (S2) · cizalla arriba (S3) · fin de avance (S1)

2

avance en curso (S1)

21

fin de avance (S1)



fin de avance (S1)

fin de avance (S1)

3

31

4

desembragado

desembragado

41

5

51

6

61

Posición arriba (S3) · ausencia cartón (S2)

Posición arriba (S3)presencia cartón

Posición arriba (S3)


Fig. 3.10

El grafcet correspondiente al funcionamiento de la prensa es el siguiente:

1

2

salida ciclo · S2 · S3 · S1

Avance

cartón

S1

21

Avance

cartón

Avance cartón

Avance cartón

S1 · presencia cartón (S2) S1 · absencia cartón (S2)

6 Embrague rápido

Embrague rápido

Embrague rápido

Embrague rápido

S3

S3

S3

61

3

S1

S1

31

4

41

S3 · ausencia cartón S3 presencia de cartón


Fig. 3.11.

Otro grafcet puede ser obtenido. Uno de los muchos que pueden realizarse utiliza dos veceslas etapas 2-21, uno al principio y otro a final de ciclo. El grafcet es el siguiente:


3.6. Taladradora con o sin vaciado

Sea una taladradora automática fijada en una cónsola deslizante sobre un bastidor metálico.

Posición alta : h

Posición intermedia: b2

Descenso a gran velocidad hasta b1

Descenso a velocidad

Subida hasta h

Aproxim. terminada: b1

de trabajo hasta b3

Posición alta : h

Posición intermedia: b2

Taladro terminado : b3

Descenso a gran velocidad hasta b1

Descenso a velocidadde trabajo hasta b2

Subida hasta b1

Descenso a velocidadde trabajo hasta b3

Subida hasta h

Aproxim. terminada: b1


Fig. 3.13

Fig. 3.14

Según el espesor y la naturaleza de las piezas a taladrar el operario puede elegir entre dosciclos posibles:

- Sea el ciclo sin vaciado precedentemente descrito en el capítulo 1 y comprendiendolos movimientos siguientes:

- sea el ciclo con vaciado efectuando una subida de la broca a una posiciónintermedia a fin de dejar el agujero antes de terminar el taladro ya empezado. Elciclo es el siguiente:

3

1

2

salida de ciclo·broca en alto·broca en rotación

Descenso a gran velocidad

aproximación terminada (b1)

Descenso a poca velocidad

posición intermedia (b2)con vaciado

4 Subida a gran velocidad

pieza suelta (b1)

5 Descenso apoca velocidad

posición base (b3)

6 Subida a gran velocidad

posición arriba (h)

posición base(b3).sin vaciado.

Condiciones iniciales


Fig. 3.15

Los dos ciclos donde entre ellos ciertas partes comunes tales que:

- el descenso a gran velocidad hasta b1; - el descenso a pequeña velocidad (velocidad de trabajo) hasta b2 (ciclo con vaciado)

o hasta b3 (ciclo sin vaciado); - la subida a gran velocidad hasta h

El grafcet entonces es el siguiente:

A partir de la etapa 3 una secuencia está formada por las transiciones t3-4 y t3-6 dondelas receptividades "posición intermedia (b2)" y "posición base (b3)" son seleccionadas porla elección exclusiva "con" o "sin vaciado".

Remarquemos sobre la figura 3.15 que el ciclo sin vaciado corresponde al salto de lasetapas 4 y 5 donde los comportamientos son inútiles dentro del ciclo. La repetición de lacondición "posición arriba (h)" puede parecer redundante pues ella está escrita a la vezdentro de la receptividad de la transición t6-1 y de la transición t1-2.

El franqueamiento de la transición t1-2 puede hacer intervenir esta información por lasrazones de seguridad. Es por esta razón que forma parte de las condiciones iniciales.

Enjuague Enjuague

Carga

Descarga

S1 S2 S3 S4 S5 S6

S7

S8

EstañadoDesengrase


Fig. 3.16

3.7 Tratamiento de superficie.

Sea una instalación de tratamiento de superficie comprendido por un carro automotor alservicio de cuatro cubas, un lugar de carga y un lugar de descarga. Las informaciones s1a la s6 permiten el posicionamiento encima de las cubas.

Reenvio del carro

1 2 3 4 5

Carga

S1 S2 S3 S4 S5 S6

1.- Desengrase 2.- Enjuague 3.- Estañado 4.- Enjuague 5.- Descarga


Fig. 3.17. Diagrama del ciclo


El operador después de haber enganchado las piezas a tratar sobre el recuadro situado enel punto de carga, en posición base, da la información de salida del ciclo.

- El carro automotor eleva el chasis (etapa) en la posición de arriba (S7),

- efectúa una traslación (etapa 3) y se pone encima de la primera cuba (S2).

- El carro desciende entonces el chasis dentro la cuba (etapa 4);

- lo deja colgando durante un tiempo determinado (20 segundos para S2).

A la expiración del tiempo, el carro sube el chasis para ir después a la cuba siguiente. Elhará otra vez las mismas operaciones en el lugar de descarga donde el operador descolgarálas piezas antes de reenviar el carro.

El diagrama del ciclo completo será entonces el siguiente:

1

2

3

4

5

6

salida ciclo · puesto de carga (S1) · chasis abajo

Subida del chasis

chasis arriba (S7)

Traslado hacia la derecha

llegada por encima del bidón( S288 + S388 + S488 + S588 + S688)

Bajada del chasis

chasis abajo (S8)

fin de la tempo-rización haciaafuera del postede descarga

ft Temporización en función del deposito

posición de descarga (S6) · órden de reenviarel carro

Subida del chasis

chasis arriba (S7)

7 Traslado hacia la izquierda

posición de carga (S1)

8 Bajada del chasis

chasis abajo (S8)


Fig. 3.18. Grafcet del tratamiento de superficies

La continuación de la secuencia 2-3-4-5 se efectua por las cubas 2,3,4 y 5 mediante unatemporización diferente en función del tratamiento a efectuar. Esta reposición de secuenciaevita pues de repetir 4 veces las secuencias idénticas.

A la posición de descarga (S6), la orden de reenvio del carro será dada por el operadordespués de que la carga de los chasis se termine.

En la etapa 5, la duración de temporización está condicionada a la cuba utilizada de la cualel carro se para.

Las temporizaciones se llamarán "condicionales".

Una acción condicional no puede tener lugar en:

- si la etapa correspondiente está activa - y si la condición especificada es verdadera.

1

2

salida ciclo·poste de carga (S1)·chasis abajo (S)

Orden de trasladohacia la derecha

Orden de subida del chasis

posición arriba (S7)

3

liberación del final de carreraaccionado (S2 · S3 · S4 · S5)

31 Orden de traslado hacia la derecha

llegada del carro a su sitio correspondiente (S2+S3+S4+S5)

4 Orden de descenso del chasis

posición abajo (S8)

5 Si S2,T = 20 s

Si S3, T= 30 s

Si S4,T = 3 mn

Si S5,T = 20 s

posición de descarga · orden de reenvio del carro

ft

ft 66 fin de la temporización fuera de la descarga

6 Orden de subida

posición arriba

7 Orden de trasladohacia la izquierda

posición de carga (S1)

8 Orden de descenso

posición base (S8)


Fig. 3.19. Grafcet del tratamiento de superficie

Grafcet detallado

El grafcet precisa las órdenes que se deberán efectuar con el mando de las accionesnecesarias en el desarrollo del ciclo.

Remarquemos que en la etapa suplementaria 31 se tomará en cuenta la llegada del carroa una de las posiciones S2, S3, S4, S5 o a la posición de descarga S6.

4. Numerosas secuencias en un mismo tiempo 79

Capítulo 4. Numerosas secuencias en un mismo tiempo:secuencias simultáneas.

Después de haber considerado el caso de máquinas con secuencia única o de máquinasejecutando una secuencia escogida entre muchas otras, es necesario ahora estudiar el casode máquinas por las cuales muchas secuencias puedan desarrollarse en el mismo tiempo.

Éste es un caso muy frecuente en las máquinas tipo transfer y generalmente en todas lasmáquinas que se descomponen en otras relativamente independientes.


4.1 Puesto de taladrar

Una bandeja giratoria con tres puestos de trabajo: el primero es de carga, el segundo es detaladrar y el tercero de control y evacuación de las piezas taladradas.

Un gato permite la rotación de 120EE de la bandeja exterior sujetando las piezas a usar, ysu indicación, es decir son bloqueadas justo después de la rotación.

El control de taladrar se efectúa por un testador que debe descender a la posición base siel agujero es correctamente agujereado. Si eso no es realizado, todo el sistema se bloquea,testador arriba, de manera que el operador pueda canviar la pieza defectuosa antes derearmar manualmente el sistema.

1

marcha · condiciones inciales

2 5 10

3 6 11 15

4 7 12 16

8 13

9 14

17

fin de rotación

Rotación plato

= 1

ATT ATT

pieza liberada evacuación retr.

Retroceso Retroceso sujección evacuación

ATT

Subir AvanceTaladrad. evacu.

cargador parado taladradora abajo calibre arriba calibre arriba

Retroceso Descenso Subir Subir cargador taladro calibre calibre

pieza cargada pieza sujetada cal. abajo t/10/2s t/10/2seg

Avance Avance Descenso cargador sujeción calibre T = 2 seg.

taladradora arriba pieza evacuada rearme manual


Fig. 4.2 Puesto de taladro

El grafcet describiendo el funcionamiento de esta instalación está representado en la figura4.2. Cuando el la orden "marcha" aparece y a la condición que la parte operativa seacorrectamente posicionada, el franqueamiento de la franquicia de la transición conduce ala activación simultánea de la etapas 2, 5 y 10. A partir de esta situación las tressecuencias 2-3-4, 5 a la 9, 10 a la 14 evolucionarán independientemente las unas de lasotras pero ellas deberán ser todas acabadas para abatir a una evolución común en la etapa17.

Para representar estas funciones simultaneas, un símbolo de transición única y dos órdenesparalelas indican el comienzo y el fin de las secuencias, es decir:

- el comienzo de la activación simultánea de las secuencias así realizadas;

- Su atención recíproca hacia una secuencia común.

- La secuencia 2-3-4 evolucionará hasta la etapa 4 donde se detendrá.

- La secuencia 5 a 9 evolucionará hasta la etapa 9 donde se detendrá.

- La secuencia 10 a 14 evolucionará hasta la etapa 14 donde se detendrá.

Posicionador 2

Posicionador 1

Plataforma 1

Plataforma 2


Esto no es posible cuando las etapas 4, 9 y 14 correspondientes a las esperas recíprocasde las tres secuencias citadas serán activas, que la evolución se podrá efectuar a la etapa17 ya que la receptividad notada "=1" es siempre cierta. Estas tres etapas serán llamadas"etapas de atención" y no , el hecho de su rollo de sincronización, ninguno al efectuar.Cabe remarcar sobre el grafcet que la receptividad de la transición t10-11 se tiene quetener en cuenta la posición base del testador y de la temporización de 2 segundos noacabados, con el fin de asegurar la exclusión con la receptividad de la transición t10-15.

4.2. Transferencia de piezas.

Un dispositivo efectúa la transferencia de piezas sobre dos plataformas diferentesestá representado por la figura 4.3. Desde que una pieza se presenta delante delposicionador 1, éste la envía delante del posicionador 2 que, situadoperpendicularmente, transfiere dicha pieza sobre la plataforma de evacuación.

1

2

3 Avance posicionador 2

pieza evacuada

pieza delante del posicionador 1

Avance posicionador 1




= 1

5ATT

7ATT 4 Retroceso del

posicionador 2

6 Retroceso del posicionador 1


Fig. 4.4 Transferencia de piezas

El grafcet de nivel 1 que describe el funcionamiento del automatismo es elsiguiente:

Las cuatro operaciones efectuadas, avanza y retroceso del posicionador 1, avancey retroceso del posicionador 2, se pueden realizar sucesivamente con el fin deganar tiempo, el retroceso del posicionador 1 se ejecuta en el mismo tiempo queel avance o el retroceso del posicionador 2, desde que la pieza se sitúa delante delposicionador 2.

Cuando los dos posicionadores están en posición de reposo (etapas 5 y 7 activadassimultáneamente) la transición t5,7-1 es franqueada puesto que la receptividadasociada es activada (=1). Estas acciones simultáneas son puestas en evidenciapor los dos trazos paralelos y el símbolo de la transición única.

Hay que tener en cuenta que se utilizan cilindros neumáticos para el accionamientode los posicionadores, las acciones de "contraer" y las de "avance" de los mismosse realizarán en un mismo tiempo a partir de una sola etapa.

1

2

3

4

Avance posicionador 1



Avance posicionador 2 Retroceso posicionador 1

pieza evacuada · posicionador 1 hacia atrás

Retroceso posicionador 2



Fig. 4.5.a. Transferencia de piezas

El grafcet será entonces el siguiente:

- En la etapa 3, el avance del posicionador 2 está en la situación de avanceal mismo tiempo que el retroceso del posicionador 1.

- La receptividad de la transición t3-4 está pues compuesta en este caso dedos informaciones, "pieza evacuada" y "posicionador 2 retraido", ambospresentes simultáneamente. En efecto, aunque estas dos acciones diferentesse ejecutan en el mismo tiempo, se deberá verificar que las dos se termina-rán para poder franquear la transición.

1


2 Avance posicionador 1


3 Avance posicionador 2 Retroceso posicin. 1

pieza evacuada · posicionador 1 hacia atrás

4 Retroceso posicion. 2 Retroceso posicion. 1



Fig. 4.5.b. Transferencia de piezas

Nótese que el grafcet corresponde exáctamente al funcionamiento dicho "entiempo enmascarado" de la figura 4.4 seria el siguiente:


4.3. Cadena de llenado de bidones de aceite

Una plataforma avanza paso a paso y transporta los bidones vacíos que serán de nuevollenados y después tapados a los diferentes puestos de trabajo. El aprovisionamiento de losbidones no es regulado y ciertos bidones pueden faltar de un tiempo a otro. La distanciaentre bidones presentes está fijado por dos tacos situados sobre la plataforma ydistanciados de un paso.

Un dispositivo permite, a cada uno de los dos postes descritos, detectar la presencia o laausencia de un bidón.

1

2

= 1

5ATT

7 4

orden de avance · condiciones iniciales

Avance de un paso

Taponado

fin del taponado

Rellenado

fin de rellenado

8 ATT

3 6 AIG AIG

bidónpresente

bidónausente

bidónpresente

bidónausente

final avance


Fig. 4.7. Relleno de bidones de aceite

El grafcet describiendo el funcionamiento de una de estas máquinas es el siguiente:

Desde que la plataforma avanza un paso, el franqueamiento de la transición provoca lasactivaciones de las etapas 3 y 6. A partir de estas etapas interviene la elección de laevolución a efectuar en función de la presencia, o de la ausencia del bidón en el posteconsiderado.

Si no hay bidón, la etapa correspondiente a la acción a realizar es saltada a la última etapade fin de secuencia (o etapa de sincronización) que es activada directamente. Entonces nohabrá mando de acción dentro de esta secuencia salto de etapa.

Es entonces posible la no ejecución de ciertas partes de un ensamblaje de secuenciassimultaneas de sus ramas y la atención recíproca en vez de una sincronización en unasecuencia común.


4.4 Máquina ranuradora y taladradora

La máquina ranuradora y taladradora se insiere dentro de una cadena de trabajo, detratamiento y de condicionamiento de cilindros de polvo comprimido.

A partir de un stock de piezas, administrado por un sistema autónomo, efectuado a bordode una ranura longitudinal después de un taladro de un agujero a cada extremo. La máquinaefectúa estas dos operaciones en el mismo tiempo para satisfacer a los imperativos de lacadena de producción.

Admisión de piezas.

Se realiza por un sistema de escape a los dos gatos VAM y VAV, permitiendo seleccionaruna pieza cada vez. En caso de ruptura del stock de piezas en la entrada del cedazo, sedetecta por un captador de presencia de pieza, la máquina se para con el consiguiente finde ciclo y el aviso de una alarma.

La pieza que es seleccionada se introduce dentro de una botella para luego preposicionardentro de dos fijas. Otro captador no representado libera entonces una información de lapieza en posición.

Ranuraje

La pieza preposicionada es sujetada entre un freno fijo y un freno móvil VB para efectuarel ranuraje (realizado por un ir y venir del bloque-soporte motor de la fresadora a ranurar).Una campana aspirante asegura la evacuación de las partículas de fabricación.

Taladro

La pieza depositada sobre las 2 vias, hace debutar la operación de taladro por el bridajede la pieza. El bridaje es asegurado por el movimiento sucesivo de dos capotas móviles; elprimero, maniobrado por el gato VC1 más potente que el gato VC2, aunque posicionándosesobre un tope fijo.

Las dos capotas, abiertas sobre su parte inferior sobre una campana de aspiración, jueganigualmente el papel de protección en caso de estallido eventual de la extremidad de la piezasobre la acción de taladro.

EL taladro propiamente dicho se obtiene mediante los dos motores eléctricos M1 y M2movidos en su traslación por dos gatos VM1 y VM2.

Dos detectores, no representados, sobre la rampa de evacuación permiten obtener lainformación de la pieza mala.

Transferencia

El carro, comportando dos mecedoras soportadoras de pieza, móvil en traslación al mediodel gato H, es desplazado verticalmente por un sistema con dos gatos V1 y V2.

Carro

VM2

VC2

VB

V1 V2

Tabla


Fig. 4.8 Esquema general de la instalación

El carro levanta simultáneamente la pieza ranurada y la pieza taladrada, los transfiere sobrela derecha y la deposita, la primera sobre las vias fijas del poste de taladrar, la segundasobre la rampa inclinada de evacuación.

1

2

Visor iluminado con ausencia dentro del cedazo

pieza dentro del cedazo y "marcha"

compuerta cerrada

3 Abrir compuerta (VAV-)

Cerrar compuerta (VAM+)

compuerta abierta y pieza en posición

4 6 9 14 Retroceso Cerrar Avancecilindro H- comp.VAV prot. VC1

Sujeción VB +

cilindro retraido comp. cerrada pieza sujetada prot. 1 afuera

5 7 10 15 Abrir Mot. M Avance comp.VAM prot. VC2 avance

cil. VR+ ATT

8 11 16

comp. cerrada fin ranurado pieza sujet.

ATT

Motor M Motores retroc. M1,M2 cilindro Avance ranurado taladrad VR- VM1,VM2

fin tal.cilindro atrás

12 17 Motores

M1,M2 Retroc. talad.VM1,VM2

Liberac VB-

cilindro VB atrás talad. parado

13 ATT 18

Retroc. protect. VC1,VC2

protectores atrás

19 ATT

= 1

20 Subir plataforma (V1+, V2+)

plataforma en alto

21 Avance carro (H+)

carro adelante

22 Descenso plataforma (V1-,V2-)

plataforma abajo


Fig. 4.9 Grafcet de la máquina de ranurar y taladrar

El grafcet de esta instalación es el siguiente:


4.5 Taladros sucesivos

Se desea automatizar el taladro de dos agujeros, formando cada uno un ángulo de 45EE conla vertical, dentro de un zueco "a".

Para realizar sucesivamente los dos agujeros el zueco es fijado sobre un montaje giratoriode manera que se pueda utilizar el mismo dispositivo de taladro.

El operador fija manualmente la pieza sobre el montaje antes de comandar el principio delciclo.

Los accionadores utilizados son dos gatos pneumáticos con doble efecto alimentados pordos distribuidores con dos posiciones y doble pilotaje. La broca es arrastrada en rotaciónpor un motor eléctrico M.

P

R

I

PIR

Mando de taladro

Indicador de montaje

Rotación de montaje

p0

p1

Pieza

Vista de cara

M

R

90EE

Cremallera

r1 r0

PiñonVista de izquierda (partida)mostrando el dispositivo derotación del plato


Fig. 4.12 Vista general

Fig. 4.12.

1

2

Inicio ciclo · p0 · r9 · i1

Descenso de la broca P+ 20 Rotación de la

broca M

p1

p1

3 Subida de la broca P-

p0

p0

4 Desindicador I-

i0

i0

5 Rotación del montaje R+

r1

6 Indicador I+

i1

i1

7 Descenso de la broca P+

8 Subida de la broca P-

9 Desindicador I-

10 Retorno al origen R-

r0

11 Indicador I+


Fig. 4.13. Grafcet del taladro

El funcionamiento de la taladradora es visualizado por el grafcet siguiente:

Nota:

Las órdenes de bajada y de subida de la broca son normalmente condicionadas a la rotaciónde la broca.

Remarquemos que la segunda rama del grafcet no constituye una secuencia simultáneaporque no hay ninguna evolución posible, nada más posee una sola etapa. Esta etapa llevael nombre de la etapa implícita y el orden de rotación de la broca repetir a cada una de las etapas de la primera rama. Pero de esta manera de proceder enevidencia la rotación de la broca que es particularmente importante dentro de estaaplicación.

1

2

3

4

5 6

7

Inicio del ciclo po · ro · i1

Descenso de la broca (P+)

p1

Subida de la broca (P-)

10Rotación de la broca (M)

p0

Desindicador (I-)

i0 · r0 i0 · r1

Rotación Retorno del montaje (R+) montaje (R-)

r1 r0

Indicador (I+)

i1 · r1

1 · r0


Fig. 4.14. 2º grafcet

Analizando el grafcet de la figura 4.13 donde se puede apreciar que la secuencia 2-3-4concierne la bajada, la subida de la broca y el indicador se repite de manera idéntica a lasetapas 7-8-9, de la misma manera el indicador a las etapas 6 a la 11. Solo las etapas 5 y10 son diferentes ya que la etapa 5 manda la rotación de montaje dentro de un seno y laetapa 10, la rotación dentro del otro seno. Se remarca que los finales de carrera r y r son0 1

accionados diferentes a esta, se puede utilizar el grafcet siguiente:

10

a(b+c)=0 o 1

11

10

a(b+c)=0

11

10

11

Transición no validaLa transición 10-11 noes validada, la etapa 10resta inactiva.

Transición válidaLa transición 10-11 esvalida, la etapa 10 restaactiva, pero no es francaporque la receptividada(b+c)=0

Transición La transición 10-11 es

la receptividada(b+c)=1

ef ef ef

a (b+c) = 1

franqueada, ya que


La secuencia 2-3-4-5-7 evalúa la primera vez la rotación del montaje R+ gracias alposicionamiento de r y la secuencia 2-3-4-6-7 entre el retorno del montaje a la posicióno

inicial.

La transición final será como receptividad i · r correspondiente al fin del indicador con1 o

control del retorno correcto del montaje a la posición inicial.

4.6 Anexo 4:

Conjunto de reglas de evolución del grafcet (1)

Regla 1: La INICIALIZACIÓN precisa las etapas activas en el inicio del funcionamiento. Ellasson activadas incondicionalmente y marcando sobre el GRAFCET doblando las cotas de lossímbolos correspondientes.

Regla 2: Una TRANSICIÓN puede estar validada o no. Es validada cuando TODAS lasetapas inmediatamente precedentes son activas. No puede ser franqueada:

Regla 3: El franqueamiento de una TRANSICIÓN acarrea la activación de todas las etapasinmediatamente siguientes y la desactivación de todas anteriores.

Cuando diversas etapas son unidas a una misma transición combiene, por dos razonesprácticas, representar el reagrupamiento por dos trazos paralelos de las mismas (normasNFZ 67.010 - ISO 1028).

TRANSICION NO VALIDADA

(etapa 9 inactiva

TRANSICION VALIDADA(etapa 9,13,22

activas)

TRANSICION

FRANQUEADA(9, 13, 22 inactivas,15, 16 activas)

9 13 22

a + bc = 0 o 1

15 16

9 13 22

a + bc = 0

15 16

9 13 22

a + bc = 1

15 16


Ejemplo: Caso de transición entre diversas etapas

Regla 4: Diversas transiciones simultáneamente franqueables son simultáneamentefranqueadas.

Regla 5: Si en el curso de funcionamiento en que una misma etapa sea desactivada yactivada simultáneamente, ésta quedará activada.

Nota:

La duración de franqueamiento de una transición no puede jamás ser rigurosamente nula,de igual modo, aunque teóricamente (reglas 3 y 4) se puede reducir a una cantidadpróxima a 0. Lo antedicho es también aplicable a la duración de la activación de una etapa.La regla 5 se encuentra raramente en la práctica.

Rellenado

Taponado

pp

av

2

3

av88· pp

Rellenado

av88

Taponado

av 88

1


Ilustración del conjunto de las cinco reglas de evolución.


!! Solo la etapa 1 es activada en la situación inicial.

!! Cuando la presencia de un bidón no es detectada en el lugar de llenado (informaciónpp) las informaciones de avance de la cinta transportadora (av88) no provocanninguna evolución.

!! Desde que un bidón es detectado después del avance de la cinta la transiciónvalidada por la etapa 1 es franqueada, activando la etapa 2 sin desactivar la 1 (regla5).

!! Los siguientes pasos:

- Si un nuevo bidón es detectado, las dos transiciones t y t son franqueadas 1-2,1 2-3

simultáneamente (regla 4). Las etapas 1, 2 y 3 son pues activadas al mismo tiempo.En consecuencia el nuevo bidón detectado es entonces llenado pendiente que elprecedente esté tapado.

- Si algún bidón no es detectado, solo la transición t es franqueada, desactivando2-3

la etapa 2. Las etapas 1 y 3 son activadas. El frasco probablemente lleno esentonces tapado.

!! El franqueamiento de la transición t no desactivará la etapa 3 si la etapa 2 está3-1

desactivada.

!! Nótese que en el grafcet la etapa 1 no está nunca desactivada.

5. Enlaces entre secuencias 99

CAPÍTULO 5. ENLACES ENTRE SECUENCIAS.

La utilización de secuencias simultáneas dentro la representación grafcet permite resolverun primer problema de sincronización: el de la simultaneidad de activación y dedesactivación de muchas secuencias.

La finalidad de estas secuencias impone a cada una de ellas una espera en una determinadaetapa particular, antes de permitir la evolución del ciclo en una secuencia común, laresincronización se efectúa mediante la simultaneidad de los estados activos de estasetapas de espera.

La utilización del estado activo o inactivo de etapas particulares nos permite representarotros tipos de enlaces entre secuencias mediante interacciones mutuas.

Cinta superiorPrensa

Retorno

Ascensor

Cinta inferior

inyector

Brazo

Cinta de evacuación


Fig. 5.1

5.1. Prensa para revestir y su alimentación.

Una prensa para revestir y alimentada por un dispositivo formado por una plataformasuperior llevando las piezas dentro de un retornador que las devuelve sobre una plataformainferior. Esta última eleva las piezas justo en el nivel de la prensa gracias a un ascensor.

Después de revestir la mano de hierro de la pieza, que ha estado probablemente sobreelevada por el ejecutador, para depositarla sobre la plataforma de evacuación.

El grafcet de esta máquina viene dado por la figura 5.2.

El conjunto de esta instalación se descompone en 3 sub-máquinas: la alimentación(plataforma superior y retornador), el ascensor (plataforma inferior y ascensor), la presa(presa, ejecutador, plataforma de evacuación y mano de hierro). A estos 3 sub-sistemasle corresponden 3 secuencias teniendo cada una de sus etapas iniciales 10, 20 y 30.

- Ya que la pieza es colocada dentro el retornador (etapa 12) ella hace que elascensor esté en situación de reposo (etapa 20) para posibilitar la transferencia dela maniobra de retorno (etapa 13).

- De la misma manera, cuando la pieza está situada delante de la prensa, posibilita(etapa 22) que la secuencia de embutición sea acabada (etapa 30) para transferirla pieza debajo de la prensa (etapa 23).

El grafcet muestra claramente las sincronizaciones gracias a la utilización de trazosparalelos que permiten obtener una visión global del ensamblaje de tres secuencias.

Las condiciones iniciales relativas a cada sub-ensamblaje son controladas entoncesmediante el lanzamiento de cada una de ellas.

10

11

Inicio de ciclo · presencia de pieza · cilindro-retorno retraido

Rotación cinta sup.

12 ATT 20

pieza en la plataforma de retorno

13 cilindro de retorno av.

cilindro extendido

14 21cilindro de retorno atr.

cilindro retraido

Ascensor hacia arriba

ascensor en alto

22 ATT 30

ascensor pos. baja

pieza en alto · sujetador en bajo · mano de hierro retraida · pinza abierta

23 Rotación cinta inf.

pieza sujetada

24 31 Descenso ascensor

Descenso prensa

Ascensor en pos. baja prensa en pos. baja

32 Subida prensa

CINTA SUPERIOR Y PLATAFORMA DE

RETORNO

CINTA INFERIOR Y ASCENSOR

prensa en alto

33 Sujetador arriba

sujetador arriba

34 Avan. mano de h.

mano de hierro avanzada

35 Cierre pinza

pinza cerrada

36 Retroceso mano h.

mano de hierro retraida

37 Apertura de pinza

pinza abierta

38 Descenso sujetad.

SECUENCIA PRENSA Y EVAC. PIEZA

sujetador abajo


Fig. 5.2

Parte de mando (PM)

Parte Operativa 1

(PO1)

Alimentación

PO2

Ascensor

PO3

Prensa


Fig. 5.3.a. Estructuración global

El grafcet global precedente describe la parte de funcionamiento de la parte de mando únicaasociada a tres partes operativas (alimentación, ascensor y prensa) para formar el sistemaque podemos esquematizar a continuación:

Se puede abordar la estructura del sistema de otra manera, asociando una parte de mandoindependiente a cada parte operativa, desocupando de esta manera el sistema de tres sub-sistemas. Cada sub-sistema esta entonces compuesto, como todo sistema, de una partede operativa y de una parte de mando.

La necesidad de tal desocupación podrá imponer diversas materializaciones diferentes dela parte de mando en función de diversas contenciones tecnológicas u operacionales quese aplicarán tanto en la parte de operativa (localizaciones espaciales separadas de lasdiferentes partes operativas, por ejemplo) como sobre la parte de mando de ella misma(tiempo de respuesta, facilidad de localización de averías, etc.)

Cada parte de mando de cada sub-sistema recoge las informaciones de su propia parteoperativa (y eventualmente de otras partes operativas) y del operador pero no dirige lasórdenes que van hacia su propia parte operativa.

Asimismo, las partes de mando intercambian entre ellas las informaciones. Los cambiosson, salvo excepciones, bilaterales (del tipo pregunta-respuesta) y se efectúanesencialmente por los estados activos o inactivos de las etapas de los grafcets quedescriben el funcionamiento de cada una de las partes de mando.

PC1

PC2 PC3

PO1

PO2 PO3

X23

X30

X20X13

Sub-Sistema 1

(Alimentación)

Sub-sistema 2 Sub-sistema 3

(ascensor) (prensa)

Sistema

completo


Fig.5.3.b. Estructura funcional en 3 sub-sistemas

Esta estructuración funcional se puede resumir por el esquema siguiente:

La indicación, bajo forma de estado activo de las etapas 13 (X13), 20 (X20)..., de loscambios entre partes de mando según la figura 5.3b permite dar una imagen gráfica fácilde leer los cambios, verificando su naturaleza bilateral. Notemos que dentro de las accionesPC1 y PC3 no existe ningún intercambio alguno de información (enlaces señalados conlíneas de trazos fig. 5.3b).

10 20

Inicio ciclo · presenciapieza · retornador atrás X13 · retornador adelante

11 Rotación de laplataforma supe. 21 Subida ascensor

pieza dentro del retornador ascensor arriba

12 22

ascensor abajo · X20 presa arriba · ejecutador abajo · mano para retroc. pinza abierta · X30

13 Retorno

retornador adelante

14 Retorno hacia atrás

retornador atrás

23 Rotación plataf. inferior

pieza sobre prensa

24 Descenso ascensor

ascensor abajo

viene de la etapa 30

va hacia latransición t30-31

GRAFCET del sub-sistema GRAFCET del sub-sistema de alimentación de la cinta de la cinta inferior y del superior y del retornador ascensor


Fig.5.3c

Las flechas en los grafcets de la figura 5.3c muestran los enlaces de otra forma.

31

X23 · pieza debajo de la prensa

Bajada de la prensa

prensa abajo

32 Subida de la prensa

prensa arriba

33 Subida del ejecutor

ejecutor arriba

34 Avance de la mano de obra

mano de obra en avance

35

pinza cerrada

Retroceso de la mano de obra36

mano de obra retrocediendo

37

pinza abierta

Apertura de la pinza

38 Descenso del ejecutor

ejecutor abajo

Cierre de la pinza

va hacia la transición t22-23 30

GRAFCET del sub-sistema de la prensa y de evacuación de la pieza


Fig.5.3c

Nótese que, para la escritura de las receptividades r12-13: "X20 volver a avanzar" y r20-21: "X13 volver a avanzar", las dos transiciones t13-14 y t20-21 son validadas cuando lasetapas 13 y 20 son activadas entonces simultáneamente franqueadas después de la regla4, cuando la condición "volver a avanzar" será verificada. El funcionamiento es puesidéntico al descrito por el grafcet de la figura 5.2.

Vagoneta

Nivel alto

NIvel bajo

Mezcladora 2

Mezcladora 1

Producto 2

Producto 1

Silo 1

Silo intermedio

Silo 2

Silo


Fig. 5.4

5.2 Unidad de llenado de un silo.


Un silo contiene una mezcla obtenida a partir de una preparación primaria almacenadadentro una tolva intermedia y de un producto contenido dentro de una vagoneta. La mezclasecundaria es mezclada dentro de un mezclador 2 antes de ser introducida en el silo.

La mezcla primaria, realizada en el silo 1, se compone de 2 productos donde las dosis sonautomáticamente realizadas por dos dispositivos no representados y son probablementemezcladas por el mezclador 1 antes de ser conducidas hacia el silo intermedio.

Cuando el producto final almacenado en el silo se sitúa en el nivel bajo, el sistema dellenado se pone en marcha hasta que el producto almacenado en él llega al nivel alto. Todala mezcla comenzará y terminará con el vaciado de la misma en el silo.

Esta unidad de llenado comportará principalmente dos secuencias: la preparación de lamezcla primaria y la mezcla secundaria.

En esta aplicación la sincronización mutua de las secuencias se presenta bajo un aspectodiferente de la aplicación precedente, en efecto, a la hora de sincronizar los dos ciclos enun punto preciso, con un bloqueo eventual inmediato, sólo existirán únicamente"memorizaciones mutuas" de las sincronizaciones, los ciclos no evolucionanobligatoriamente en el mismo tiempo pero memorizan su paso. Estas memorias mutuasrealizadas por las etapas o las variables internas son también denominadas, en estos casosparticulares, las "banderas".

Cuando la primera mezcla ha estado transferida a la tolva intermedia, es decir cuando latolva 1 es activa, se activa simultáneamente la etapa 16 y la etapa 4, que autorizan lasalida del ciclo de mezcla en la tolva 2, que está en estado de atención. El segundo ciclopuede ponerse en curso de funcionamiento aunque todavía no esté terminada la mezclasecundaria precedente, pero la etapa 4 queda todavía activa "memorizando" así lainformación que la tolva intermedia contiene mezcla primaria que deberá ser tratada. Detodas formas, en tanto que el nivel alto del silo no detecta una nueva entrada de mezclaprimaria será pues en preparación pendiente del tiempo.

Pero recíprocamente el vaciado del silo 1 a la tolva intermedia no puede ser mandada siesta última no está completamente vacía: esta información es producida por la etapa 1activada por el franqueamiento de la transición t21-22 donde la receptividad da lainformación de que la tolva intermedia está vacía.

Las etapas 4 y 1 constituyen las etapas "memorias" de sincronización, la una del ciclo 1hacia el ciclo 2 y la otra del ciclo 2 hacia el ciclo 1. Nótese que la etapa 1 debe inicializarseen el mismo tiempo que las etapas 11 y 20, con el fin de permitir el arranque del ciclocompleto cuando las primeras mezclas se realizan.

Remarquemos también que el mismo razonamiento, se deberá aplicar para sufuncionamiento utilizando un ciclo separado y en la sincronización con la secuencia del silo2 a la vez también tratado secuencialmente como se ha hecho.

El grafcet precedente hace aparecer indistintamente dos secuencias en partesindependientes salvo en 2 puntos de sincronización. Estas dos secuencias correspondende hecho a dos funciones bien separadas: la mezcla primaria y la mezcla secundaria.

PCH

PO1 PC1 PC2 PO2

SS1: Mezcla primaria SS2: Mezcla secundaria

Parte de mandojerarquizada

Parte operativa jerarquizada

X14,X15 X1 X21 X4

X20


Fig. 5.6. Estructura funcional jerarquizada

Asociamos, según la explicación precedente, un sub-sistema parte operativa-parte demando a cada una de las funciones.

Sin embargo, para asegurar las sincronizaciones entre partes de mando de cada sub-sistema, parece juicioso el hecho de conservar una descripción idéntica a aquella delgrafcet global cuando utiliza un grafcet auxiliar de sincronización. El grafcet auxiliardescribe entonces el funcionamiento de una parte de mando particular destinado a asegurarla coordinación de los cambios de información entre las partes de mando de cada uno delos sub-sistemas de mezcla primaria y mezcla secundaria.

En consecuencia, esta parte de mando, que notaremos como PCH, se sitúa a un nivel demando jerárquicamente superior. Y el recorte funcional así obtenido esquematizado másarriba, corresponde a una estructuración llamado de 2 niveles de interacción.

La diferencia esencial con la estructuración funcional de la aplicación precedente (llamadaa un sólo nivel interaccional) es que las partes de mando PC1 y PC2 de cada uno de ellossub-sistemas no intercambian entre ellas las informaciones, todos los cambios estáncanalizados por la parte de mando jerarquizado PCH.

La PCH dirigido a otros PCi, las órdenes de lanzamiento o de persecución de tarea y derecogida del retorno a los PCi de las informaciones de fin de tarea (elaboradas por estaaplicación por el producto de una información de estado de PC1 o de PC2 y de unainformación salida de las partes operativas PO1 y PO2).

Desde un punto de vista general, esta estructuración viene a considerar los dos sub-sistemas SS1 y SS2 como un parte operativa "jeraquizadas" de PCH (figura 5.6).

11

12

13

14

15

nivel bajo · tolva 1 vacía

Producto 1 Mezclador 1

fin dosificación producto 1

Producto 2 Mezclador 1

fin dosificación producto 2

Mezclador 1

(t/X14/50 seg.) · X1

Vaciadotolva 1

nivel alto · tolva 1 vacía

MEZCLADO PRIMARIO

nivel alto · tolva 1 vacía

MEZCLA SECUNDARIA

26

25

24

23

22

21

20

X4 · vagoneta abajo ·Tolva 2 vacía

Vaciadotolva intermedia

Mezclador 2

Tolva intermedia vacía

Mezclador 2

Mezclador 2

Vagoneta en ascenso

Vagoneta arriba

Vagoneta vacía

Vagonetaen descenso

Vagoneta abajo

t/24/60 seg.

Vaciadotolva 2

tolva 2 vacía

Mezclador 2

Mezclador 2


Fig.5.7a Grafcet de dos sub-sistemas, de mezclado primario y secundario

1

X14 · (t/X14/50 seg.)

2

X15 · tolva 1 vacía

4

X20 · vagoneta abajo · tolva vacía

5

X21 · tolva intermedia vacía


Fig. 5.7.b. Grafcet de sincronización

Desde un punto de vista de representación, una estructuración en muchos grafcets haceaparecer muy claramente las 2 secuencias de mezcla. Pero esto se efectúa en detrimentode la representación de las sincronizaciones, menos evidentes en los grafcets de laestructura jerarquizada que en el grafcet global de la figura 5.5.

Sin perjuicio de la realización de la parte de mando, la elección de una u otra representaciónde hecho, estará en función de la importancia atribuida a uno u otro criterio.

Posición izquierda A

Carga vagoneta APosición de espera A

Posición de espera BPosición izquierda B

Desvío A

Desvío B

Parte común

Descarga automática

Carga vagoneta B


Fig. 5.8

5.3 Descarga de dos vagonetas (1).

Dos vagonetas alimentan la plataforma de carga de un alto horno empleando una víacomún.

El ciclo correspondiente a un carro es el siguiente:

Desde que el operador da la orden de "inicio de ciclo", la vagoneta considerada efectúaautomáticamente, en la zona de carga, las diferentes dosis escogidas por el operador(representadas simbólicamente en la figura 5.9 por las etapas 12 y 22).

La vagoneta se dirige después hacia la parte común y se sitúa en una posición de atenciónsi ésta está ocupada, sino continúa directamente, posicionando el cambio de agujas en laposición correcta.

Llega a la posición de descarga automática, esperando el tiempo necesario antes de suretorno a la posición inicial.

Cada descarga de una vagoneta es contabilizada, para la estadí stica de gestión productiva.

El grafcet completo para las dos vagonetas A y B está representado en la figura 5.9 donderemarcamos la etapa 1 de sincronización real simétrica de los ciclos de ambas vagonetasA y B. Esta etapa cuando está activa, significa que no hay ninguna vagoneta en la partecomún y que se puede utilizar cualquiera de las dos vagonetas.

11 21

12 22

13 1 23

14 24

15 25

16 26

17 27

18 28 Incremento C1 Incremento C2

= 1 = 1

Marcha atrás A Marcha atrás B

posición espera A posición espera B

Marcha atrás A Marcha atrás B

t / X15 / 10 segundos t / X25 / 10 segundos

Desviación Marcha hacia Desviac. Marcha hacia A adel. si desv. A hacia B adel. si

desvio B

= 1 = 1

Espera Espera

posición de espera A posición de espera B

Dosificación A Marcha adel. A Marc. adel si dosificación B si dosif.

terminada terminada

Dosificac. B

inicio de ciclo · vagoneta A a la izquierda inicio de ciclo ·vagoneta B a la izquierda

VAGONETA A VAGONETA B


Fig. 5.9 Descarga de dos vagonetas

Desde que una vagoneta se sitúa en la sección de atención, continua si la etapa 1 está enactivo y el franqueamiento de la transición correspondiente provoca la desactivación de laetapa 1. En el retorno de la vagoneta después de la descarga, la transición t16-17 o t26-27 reactivan de nuevo esta etapa 1, dando la posibilidad a la otra vagoneta de utilizar estaparte común. Sin embargo para evitar la ambigüedad de que las dos vagonetas sepresenten en el mismo tiempo a las secciones de atención, una prioridad es dada a lavagoneta A, mediante la introducción de la receptividad r1, 23-24, de la condición X13.

11

12

13

14

15

16

17

18

=1

IncrementaC1

posición izquierda A

Marchaatrás A

posición espera A

Marchaatrás A

t/X15/10 segundos

posición de descarga

Bifurcación Marchacota A si bifurcac.

cota A

X1

Espera

Dosific. AMarcha ad.si dosificac.acabada

Inicio ciclo A · vagoneta A izq.


Fig. 5.10a Grafcet del carro A

El grafcet general de la figura 5.9 puede ser descompuesto en dos ciclos:

=1

Incrementa.C2

posición izquierda B

Marchaatrás B

atrás BMarcha

posición espera B

t/X25/10 segundos

posición de descarga

Bifurcación Marcha ad.cota B si bifurcac.

cota B

X1 · X13

Espera

Posición espera B

Dosificac. Marcha adel.B si dosific.

terminada

Inicio de ciclo B · vagoneta B izqu.

21

22

23

24

25

26

27

28


Fig. 5.10.b Grafcet carro B

2

X14 + X24

X16 · posición espera A+X26 · posición espera B

1

PCH

PO1 PC1 PC2 PO2

posición

espera AX14X16

X13

X1 X1 X24X26

posición espera B

SS1 : carro A SS2 : carro B


Fig. 5.10.c Grafcet de sincronización

Fig. 5.11 Estructuración del sistema y de los cambios


A través de esta última aplicación vemos aparecer una tercera forma de sincronización: sepuede efectuar una partición, la utilización de una parte de la máquina entre numerosos"utilizadores potenciales", sin para ello imponer un orden particular, ni ninguna obligaciónde funcionamiento para cada una de las sub-máquinas (vagoneta A o B en el ejemploprecedente). Esto permite el desarrollo, sea de un ciclo, sea del otro cuando la parte comúnde utilización esté disponible.

En resumen los problemas de sincronización pueden ser repartidos en 3 categoríasilustradas someramente por los 3 ejemplos anteriores:

- Desarrollos simultáneos de secuencias con una atención común para demandar elciclo (ejemplo: la prensa de embutición y su alimentación).

- Memorización del estado de avance de una secuencia con el fin de permitir a unao a otra de demandar su desarrollo en un momento deseado, (ejemplo: unidad dellenado de un silo).

- Memorización de la disponibilidad de una parte de la máquina permitiendo suutilización eventual por otras sub-máquinas, (ejemplo: descarga de dos vagonetas).

5.4 Máquinas de fabricar moldes de fundición.

Un molde está formado por un vestido exterior, de un fondo o vestido interior yeventualmente de uno o más nodos.

El vestido exterior y el interior son fabricados de la misma forma: la arena es comprimidaen una caja encima de un modelo que después será evacuado a continuación. La estructurasimplificada de las máquinas es idéntica.


1. Automatismo de mando.

Una máquina más arriba coloca el chasis vacío sobre una plataforma. Una cantidadconocida de arena (medida en función del tipo de molde a realizar) es entonces vertidadentro del chasis. La pieza de presionado desciende, primero en avance rápido y despuésmás lento (presión mayor), mientras que un mecanismo provoca las sacudidas destinadasa facilitar el reparto de la arena y el despegue de la placa modelo. La apretura esconsiderada como suficiente cuando una cierta presión perjudica al cilindro del gato deapretura. El punzón asciende pendiente que una máquina más abajo levante la 1/2 delmolde así constituido para la evacuación durante la parte siguiente. Un soplo enérgicopermite la limpieza de la placa modelo, después el ciclo vuelve a comenzar.

La plataforma que soporta la placa modelo consta de dos partes. Una está debajo de lamáquina, mientras que la otra es suficientemente sofisticada para permitir el montaje deun nuevo utilaje en marcha. El basculamiento de una parte a la otra es suficientementebreve para que se efectúe durante la duración de un interciclo normal, de manera que elcambio de fabricación puede intervenir al vuelo, sin parar el sistema.

2

1

información salida ciclo y condiciones inic.

Apertura de latrampa inferior

silo vacio o inf. peso arena obtenida

3 · Descenso punzón V.R.· Generador de sacudida 13 Cierre trampa inferior

fin velocidad rápida trampa inferior cerrada

4 · Descenso punzón V.L.. Generador de sacudida 14 · Apertura trampa super.

· Alarma depósito vacio

presión de apretad. atac. peso arena obtenido

5 · Subida del punzón· Generador de sacudida 15 Cierre trampa superior

punzón arriba trampa superior cerrada

6 Demanda de extracción de 1/2 molde 16

7 SopladoX8 , nuevo modelo

y peso de la arena insuficiente

8 Rotación mesa

fin de soplado y nuevo modelo

mesa en el sitio · X16

(I)

9Solicitud de puesta en su lugar del chasis

chasis en su lugar

10

=1

(I) Fin del soplado con el mismo modelo

extracción de 1/2 moldeacabado


Fig. 5.13 Grafcet general

El grafcet correspondiente no pone ninguna dificultad mayor; sin embargo es necesariohacer ciertas hipótesis sobre el cuaderno de carga, acerca de la introducción de un nuevomodelo en el cual se reflejan las condiciones iniciales.

Imponemos las condiciones iniciales siguientes: los 2 caminos son cerrados, queda arenade reserva, el punzón de apretura está en posición alto, el chasis está presente en laplataforma, el peso necesario de arena está presente en el silo.

La introducción de un nuevo modelo se efectúa por rotación de la plataforma después delsoplado anterior.


Un problema se presenta cuando el peso de la arena necesaria que, será en generaldiferente con respecto al peso para el molde antiguo. Se puede tomar la decisión de noefectuar la dosificación en el caso de un nuevo molde o de efectuar la dosificación para elnuevo molde pero debemos efectuar la petición de un nuevo molde para que se efectúeantes de la etapa 14.

El procedimiento descrito en el grafcet anterior permite tener en cuenta la solicitud denuevo modelo lo más tarde posible pero supone que el dispositivo de pesaje pueda controlarcontinuamente el peso de la arena.

2. Automatismo de control de desarrollo del ciclo.

Para controlar el buen funcionamiento de las máquinas se decide ajustar un automatismode control al automatismo de mando. Este sistema debe controlar el tiempo puesto parala ejecución de ciertos movimientos elementales. Si los tiempos son inferiores a los valoresdados, el automatismo de control no se manifiesta. Por contra, si uno de estos tiempos essobrepasado tres veces consecutivas, el visor de control correspondiente se ilumina en elpupitre de mando, indicando así al personal una degradación de las formas (puesta a punto,malos reglajes o desreglajes, falta de arena, etc.)

Esto permite:

- Bajo un mantenimiento preventivo, sin paro de la cadena de moler, se puederemediar el defecto sin parar la fabricación.

- Bajo una indicación precisa, de marcha automática del sistema provocada por ladegradación del tiempo de ejecución.

Este sistema permite pues una detección facilitada por causas de averías con unadisminución del tiempo de marcha por avería, una mejor seguridad de funcionamiento asícomo una mejora de la productividad y como consecuencia una disminución de tiemposmuertos.

En el caso de máquinas de moldear, los tiempos a controlar son los siguientes:

- La duración de todo el ciclo. - El tiempo de descenso y ascenso del punzón. - El tiempo de llenado y vaciado del silo de pesaje. (Nota: para el llenado del silo de

pesaje, un captador de nivel permite informar al operador de la falta de arena dentrodel silo de reserva).

El tiempo de referencia deberá ser fácilmente modificable. Los otros tiempos (puesta dechasis, evacuación de medio-molde) son controlados por los automatismos que controlanlas máquinas de arriba y abajo.

La mejor solución para realizar este automatismo de control es de considerar cada controlcomo una tarea separada del automatismo de mando, tarea la cual asociaremos a ungrafcet independiente.

24 25

22 23

21

20

inicio de activación de la etapa 2 (X2)

Temporización T1

tiempo no sobrepasado tiempo límite del ciclo T1sobrepasado

Puesta a cerocontador C1

=1

contador C1 inferior contador C1a 2 igual a 2

Incrementar Visor control a 1 tiempo total contador C1 Puesta a cero(C1 = C1 + 1) contador C1

= 1 control de inicio


Fig. 5.14

Diremos también que, asociaremos a cada control de tiempo un automatismo particular,encargado de generar el contaje del número de tiempos defectuosos y el alumbrado de unvisor de indicación del defecto.

Existen a priori dos maneras de efectuar un contaje:

- Mediante la utilización de un contador generado por la parte de mando. - Mediante la dotación a la parte de mando de una función contadora por la misma

estructura de su grafcet.

Consideraremos sucesivamente cada una de estas soluciones, precisando sus ventajas ysus desventajas.

SOLUCIÓN 1: Utilización de un contador.

Tomemos como ejemplo el control de la duración total del ciclo que notaremos como T1.Esta duración total está contada entre el instante de la activación de la etapa 2 y elinstante de la activación siguiente de la etapa inicial 1.

El automatismo de control está descrito por el grafcet que describimos:

La activación de la etapa 2 provoca la activación de la etapa 21 (instante del debut delcontrol) y lanza la temporización T1.

Si esta no está terminada cuando el ciclo del automatismo de mando termina por laactivación de la etapa 1 se coloca a cero el contenido del contador C1 que memoriza elnúmero de desbordamientos consecutivos.

21

20

LT1

LT1

LT1

22

23

24

25

26 VC1

88X2

88X2

88X2

Volver

ft1

ft1

ft1

ft1·88x1

ft1·88x1

ft1·88x1

21

20

LT1

LT1

LT1

22

23

24

25

26 VC1

88X2

88X2

88X2

Volver

ft1

ft1

ft1

ft1·88x1

ft1·88x1

ft1·88x1


Fig. 5.15.

Si al contrario la duración de T1 transcurre antes del fin de ciclo, un nuevo desbordamientoes detectado (etapa 23). Seguidamente el contenido del contador C1 distingue entoncesdos casos:

- El contador ha memorizado un o algún desbordamiento: entonces incrementa sucontenido en una unidad (etapa 24).

- El contador ya a memorizado dos desbordamientos consecutivos: se enciendeentonces el visor de control "tiempo de ciclo" y se coloca el contador a cero (etapa25). El automatismo queda entonces en la etapa 25 hasta que una información delexterior (dada por el operador o el reparador de averías) autoriza a reiniciar lafunción de control.

Solución 2: Contaje por grafcet

En la solución anterior el lanzamiento de T1 se efectúa en una sola etapa. Para obtener uncontaje directamente por Grafcet es necesario distinguir las activaciones sucesivas de T1en caso de desbordamiento.

30

31 LT2

88X3

X5 · ft2 ft2

32 C2 77 0 33

= 1

C2 …… 2 C2 = 2

34 C2 77 C2 + 1 35 · VC2

· C2 77 0

= 1 rep. 2


Fig. 5.16. Grafcet de control del tiempo de descenso del punzón.

Si un primer desbordamiento es detectado, se activa la etapa 22 de la cual la funciónmemoriza el primer desbordamiento. Una nueva activación de al etapa 2 (88X2) activa laetapa 23, para reactivar la misma temporización T1: si un nuevo rebasamiento esdetectado por ft se memoriza dentro de la etapa 24 sino se reenvía a la etapa inicial 20.1

Nótese que dentro del grafcet la receptividad permite el franqueamiento de las transicionespara lanzar T1 será necesariamente la detección del flanco ascendente de X2 y no puedeser reducido al estado activo de la etapa 2 (X2).

Esta segunda solución necesita 1 etapa de más que la anterior si la tecnología autorizaconsideración de flancos (3 etapas si la tecnología empleada no lo permite) pero presentala gran ventaja de economizar un contador.

Entre tanto la tecnología efectiva escoja la utilización de autómatas programables, que engeneral van provistos de numerosas funciones de contaje, nos solucionarán el problemaanterior.

Sin embargo conservaremos esta segunda solución más "transparente" para elfuncionamiento del sistema.

He aquí los grafcets de control de los otros sistemas con sus notaciones:

T : tiempo de descenso del punzón2

T : tiempo de ascenso del punzón3

T : tiempo de vaciado del silo4

T : tiempo de llenado del silo5

Hemos representado el grafcet de control de T5 para una tecnología que no permite laobtención de informaciones sobre flancos, a título de comparación, la solución 1 para elgrafcet de T2.

88X5

88X5

88X5

ft3

ft3

ft3

LT3

ft3 · X6

ft3 · X6

ft3 · X6

44

46

rep. 3

40

41 LT3

42

43 LT3

45

VC3


Fig. 5.17. Grafcet de control del tiempo de subida del punzón.

88X2

88X2

88X2

ft4

ft4

ft4

LT4

LT4

LT4

ft4 · X13

ft4 · X13

ft4 · X13

VC4

50

51

52

53

54

55

56

rep. 4


Fig. 5.18. Grafcet de control de tiempo del vaciado de la tolva.

X14

X14

X14

X14

X14

X14

61 LT5

LT5

LT5

ft5

ft5

ft5

ft5 · X15

ft5 · X15

ft5 · X15

62

63

64

65

66

67

68

69

VC5

rep. 5

60


Fig. 5.19. Grafcet del control del tiempo de llenado de la tolva

6 Modos de marcha y de paro 127

CAPITULO 6. MODOS DE MARCHA Y DE PARO.

Un modo de marcha es una elección de funcionamiento, efectuada por el operador,condicionando la manera por la cual se desarrolla el ciclo del automatismo de mando.

A pesar de la gran variedad de modos de marcha encontrados en los automatismosindustriales, es posible reagruparlos en dos grandes categorías:

- las marchas automáticas; - las marchas de intervención.

1

2

Etapa inicial

dcy · condiciones iniciales

n

fin

Ciclo


Fig. 6.1. Ciclo por ciclo

6.1 Las marchas automáticas o de producción.

Las marchas automáticas son consideradas como el funcionamiento normal delautomatismo.

6.1.1 Funcionamiento semi-automático - Marcha ciclo a ciclo - Ciclo único.

Cada ciclo, comandado por la información "salida de ciclo" (dcy), se despliegaautomáticamente pero necesita que a cada paso una nueva intervención del operador parapoder ejecutar el ciclo siguiente.

Notemos que las condiciones iniciales, sistemáticamente introducidas en la receptividad dela transición validada por la etapa inicial, son particularmente importantes pues ellascorresponden al control de las posiciones que deberá tener la máquina al principio del cicloautomático.

Estas condiciones iniciales deberán ser verificadas sistemáticamente antes del arranque decada ciclo, lo mismo si ellas han dejado de ser obtenidas al fin del ciclo anterior.

1

dcy · CI

2

VISOR ILUMINADOsi hay condiciones iniciales


Fig. 6.2 Visualización de las condiciones iniciales.

Como son algunas veces utilizados de visualizar sus condiciones iniciales cuando el cicloestá en atención en la etapa inicial, esta acción de visualización condicional se puederepresentar de la manera siguiente:

Además hay algunas demandas en que el ciclo no se puede desarrollar una vez, lo mismosi el operador mantiene presente la información de salida de ciclo. Este funcionamientoparticular puede realizarse de dos maneras diferentes: sea utilizando la aparición de lainformación de salida de ciclo "dcy 88", sea con la ayuda de una etapa suplementaria al finaldel ciclo verificando la ausencia de la condición de salida "dcy", esta descomposiciónaparece al controlar la aparición de la información "dcy".

1

dcy · CI

2

n

fin

n+1

dcy

Ciclo

ETAPA anti-repetición


Fig. 6.3. Ciclo único

Esta etapa suplementaria se denomina, algunas veces, etapa anti-repetición.

6.1.2. Funcionamiento automático - Marcha ciclo automático - Ciclos continuos.

El operador ya ha dado la orden de "inicio de ciclo", el ciclo se repite indefinidamente hastaque la orden de parada sea dada, esta parada no se efectúa cuando el ciclo termina.Precisamos que esta solicitud de parada solo interviene para evitar la ejecución de un nuevociclo pero no provoca la parada del ciclo en curso.

1

2

n

fin

Ciclo

X31 · CI

30

31

Paro

dcy · acy · CI

Marchaautomática

acy


Fig. 6.4. Marcha / Paro de un ciclo.

Para realizar estas condiciones disponemos de numerosas configuraciones. Citemos las mássimples:

Las condiciones de marcha y de parada son realizadas por un segundo grafcet"memorizando" las informaciones de arranques del ciclo (dcy) o de paro de ciclo (acy).

El ciclo principal debe, para comenzar su evolución, tener en cuenta el estado activo de laetapa 31 representativa de la marcha automática, que está descrita por la notación X31.

Evolucionará en permanencia en tanto que esta información esté presente, pero estará enatención a la etapa 1 si la información X31 se dispara, está no podrá producirse hasta quela información "acy" haga evolucionar el segundo grafcet de la etapa 31 a la etapa 30.

El ciclo auxiliar bajo esta forma corresponde a una memorización de las informaciones"dcy" y "acy" por la parte de mando, memorización que es imperativa si estasinformaciones son de naturaleza impulsiva.

Otra representación utilizada de las informaciones permanentes provistas, por ejemplo porun conmutador de dos posiciones, marcha automática o marcha ciclo a ciclo.

El ciclo arranca por la información "dcy" y ésta después reconducirá el ciclo que seefectuará de una manera diferente en función de las informaciones del conmutador. Si estáen posición "auto", la bifurcación de retorno se efectúa en la etapa 2, mientras que, si elconmutador está en la posición "ciclo a ciclo", el retorno se efectuará en la etapa 1.

1

2

n

Ciclo

Ciclo/ciclo -

Auto -

dcy · CI

fin · ciclo por ciclo

fin · auto


Fig. 6.5. Auto / Ciclo por ciclo

El paro del ciclo continuo se efectúa colocando el conmutador en la posición "ciclo a ciclo".

Remarquemos bien que el hecho de colocar el conmutador sobre una u otra posición nodeberá tener ninguna influencia sobre el arranque del ciclo y que la información "inicio deciclo" es el que hará evolucionar el grafcet. Remarquemos también que el conmutador esde hecho una memoria y que la representación de la figura 6.4 deberá ser idéntica a larepresentada por la figura 6.5. En efecto se utiliza la información ciclo por ciclo como unademanda de paro equivalente a "acy" de la figura 6.4. La memorización de lasinformaciones auto y ciclo/ciclo es aquí realizada sobre la parte operativa por la posicióndel conmutador.

n E

e · (E/E + BP)

n+1 F

f · (E/E + BP)

f

e

E/E: Etapa por etapaBP: Información de la evolución


a) con acciones condicionales

6.2 Las marchas de intervención.

Las marchas llamadas de intervención o de mantenimiento, donde las más conocidas sonlas marchas manuales, necesitan de la parte del que las utiliza de un conocimiento muyprecisa de la máquina y de sus posibilidades. Estos modos no serán pues generalmenteejecutados sino bajo la responsabilidad de un especialista o de un técnico demantenimiento.

6.2.1 Funcionamiento secuencia por secuencia o etapa por etapa.

Dentro de los funcionamientos, la evolución del ciclo está fraccionado secuencia porsecuencia o etapa por etapa, el paso de una secuencia a otra o de una etapa a la siguientese efectúa bajo el mando del operador. De dichos funcionamientos no son todos posiblessegún la tecnología utilizada.

Estos modos de funcionamiento son particularmente útiles en la puesta a punto de unainstalación, cuando se deberá localizar una avería, incidencia o ajuste de la misma. Ellospermiten un análisis fino de los diferentes comportamientos del ciclo y facilitan los ajustesde partes bien concretas de la máquina.

Una variante perfeccionada de estos funcionamientos es de provocar el paro del ciclo enuna etapa preseleccionada de antemano, el operador deberá enseguida optar por laposibilidad de continuar etapa por etapa, o de relanzar el ciclo que se parará de nuevo enuna determinada etapa.

n+1

n E

e · E/E e · E/E

n'

Avance

F

f · E/E f · E/E


b) con etapas de atención

6.2.2 Funcionamientos manuales

Por definición, la ejecución de una acción está directamente ligada a una orden manual, laejecución de cierta orden está generalmente sometida a ciertas seguridades que podemosclasificar en dos niveles:

- las seguridades de 1er. nivel donde se deberá tener en cuenta aquellas que atiendana las circunstancias y a los modos de marcha. La no observación de estasseguridades puede provocar una catástrofe a nivel del sistema.

- las seguridades de 2ª nivel donde el papel es generalmente el de asegurar laprotección de los órganos de mando y evitar así las acciones simultáneasincompatibles. Estas son sobretodo intercerradas.

Funcionamiento manual esclavizado

Esta marcha manual tiene en cuenta los dos niveles de seguridad definidos anteriormente.El operador puede el mismo si lo desea, efectuar todo o parte del ciclo automático. Uncierto grado de asistencia puede ser realizado en la preparación de las acciones a efectuar,pero el mando de las acciones quedan estrictamente manuales bajo el mando del operador.


Fig. 6.7. Grafcet de mando de los modos de marcha.

Funcionamiento manual no esclavizado

Esta marcha manual no tiene en cuenta que las seguridades de 1er. nivel comprometen laresponsabilidad del operador, todos los accionadores pueden ser mandados en una ordencualquiera. Este modo de funcionamiento es generalmente reservado para efectuar undesempeño eventual de la máquina en un incidente determinado.

Las marchas manuales implican la inhibición de todas las órdenes emitidas por elautomatismo de mando.

Después de una marcha manual es a menudo muy difícil de continuar en automático, salvoen grafcet, previsto en consecuencia, y que es capaz de seguir las evoluciones obtenidasen manual.

En el caso de muchos modos de marcha que son retenidos, existe la posibilidad deasociarlas por un grafcet que permita en particular preveer todas aquellas condiciones, ytambién será posible pasar de un modo a otro.

Ej:

11 A B C

Mandos de A ETseguridades y cierres relativos en A

cde de B...

cde de C...

etc...

2

1

3

4

(BP1 + BP2) · condiciones iniciales

T = 0,2 s

ft

Órden

BP1 · BP2

BP1 · BP2 · ft

BP1 · BP2 · ft

BP1 · BP2


Fig. 6.8. Descomposición de la marcha manual

Fig. 6.9 Comando bimanual

La marcha manual puede equipararse a representarse según la forma de las accionescondicionales.

Ej.:

6.3 Ejemplo de un mando particular: el mando bimanual

Un mando bimanual consiste en emitir una orden únicamente cuando el operador se hayaapoyado simultáneamente sobre los dos botones pulsados, los mantiene accionados eltiempo necesario para efectuar la acción deseada.

El grafcet de tal mando es el siguiente:

Las condiciones iniciales están realizadas, la aparición de la información del primer botónpulsado provoca el franqueamiento de la 1ª transición t1-2 y a partir de este instante la etapa2 lanza una temporización de 0,2 segundos. Tres transiciones validadas se presentan:

- la transición t2-3 que es franqueada si el 2º botón está pulsado y está accionadoantes del final del tiempo "t". La etapa 3, entonces activa, emite la orden de mandomientras que los dos botones queden pulsados.

10

11

Paro

"marcha"

Validación de las acciones

"paro"


Fig. 6.10

- la transición t2-1 cuya receptividad es el pulsado de los dos botones antes del finaldel tiempo "t".

- la transición t2-4 si el operador no acciona el 2º botón sin soltar el 1º antes del finalde los 0,2 segundos.

Remarquemos que a partir de la etapa 4 la única transición posible t4-1 no puede serfranqueada si el operador no suelta los dos botones pulsados.

6.4 Los paros

Los paros no afectan preferentemente a los modos de marcha pero pueden imponertambién al ciclo de estructuras particulares.

6.4.1 El paro momentáneo.

Un paro momentáneo interrumpe inmediatamente las órdenes de mando, de todas o partede las acciones en curso, pero no intervienen sobre el grafcet en si mismo. Es pues todavíaposible, bajo el control del operador, de reanudar el funcionamiento del ciclo en un puntoo puede ser interrumpido. Notemos que es preferible el no bloquear las evoluciones posiblesdel ciclo con el fin de tener en cuenta las receptividades fugitivas pudiendo modificar elcomportamiento del grafcet.

En el grafcet de la figura 6.11, las acciones A o B son condicionales de carácter activo dela etapa 11 (X11 = 1) del grafcet de la figura 6.10.

6 Si X11, acción A

7 Si X11, acción B


Fig. 6.11

6.4.2 Los paros de urgencia.

Un paro de urgencia provoca la anulación de todas las órdenes de mando, tanto si sonmanuales o automáticas. Puede sin embargo dejar ciertas acciones mantenidas o activarde otras desde el punto de vista de la seguridad. El paro de urgencia puede tambiénefectuar la puesta a cero de los ciclos, es decir la desactivación de todas las etapasactivas, o reinicializar el ciclo si esta operación no se percata del peligro la parte de mando.

La máquina puede en ciertos casos ser remitida a su posición inicial o de origen,manualmente o, a partir de una secuencia particular de desenganche.

Autorización delos movimientos

10

jj defectos = defecto 1 + defecto 2.

11 EN FALTA

recibo con liberación recibo sin liberación · jj defectos

12 Liberación

posición inicial

13 Inicialización

fin


Fig. 6.12. Ciclo de liberación

Ejemplo: Vigilancia de defectos con ciclo de desenganche

Este grafcet de vigilancia permite al operador la detección de un defecto (paro de urgencia,relé térmico, fusible fundido, defecto de aislamiento, etc.) sea, después de la reparacióndel defecto, de reiniciar el ciclo automático en curso, sea de efectuar una secuenciaespecial de desenganche (simbolizada por la etapa 12) con reinicialización del ciclo.

Anexo A. Aplicaciones diversas y complementos 141

ANEXO A.- APLICACIONES DIVERSAS Y COMPLEMENTOS

A.1 Máquina automática de aserrado de acero.

Esta máquina permite el aserrado de barras y de perfiles metálicos a longitudes regulablesy de repetir automáticamente la misma acción tantas veces que uno desee.

ESQUEMA DESCRIPTIVO

fs : tornillo de fijación fijo de la sierrams : tornillo de fijación móvil de la sierrash : sierra en posición altasb : sierra en posición bajatd : fin del movimiento de traslación derechatg : fin del movimiento de traslación izquierda


La máquina se compone de :

- de un tornillo de fijación móvil M montado sobre un carro. El tornillo permite latraslación de la barra mediante un gato T.

- de un tornillo fijo F que inmobiliza la barra en el momento del serrado. - de una sierra movida por el motor MSC, y que el descenso está ejecutado por el

gato S.

Las condiciones de inicio del ciclo son :

- sierra en posición alta

- sujeción de la barra por el tornillo fijo - carro en posición izquierda

La sujeción de la barra puede ser ejecutada manualmente por el operario antes del arranquedel ciclo (etapa 1).

1 Si manual Si manual F+ F-

salida del ciclo · sierra arriba · carro a la derecha ·etapa fija cerrada · etapa móvil abierta

2 MSC M+

etapa móvil cerrada

3 MSC F- T+

carro a la derecha

4 MSC F+

etapa fija cerrada

5 MSC M- S+

etapa móvil abierta

6 MSC T- S+

fin de serrado · carro a la izquierda

7 MSC S-

sierra en la posición de arriba


Fig. A.2. Grafcet funcional

1. Primer análisis : Estudio del serrado propiamente dicho.

La secuencia de serrado a realizar está descrita por el grafcet siguiente:

ACCIONES A REALIZAR:

1.- Máquina en reposo, apretadura de la etapa fija afuera del descierre manual.2.- Rotación de la sierra, apretadura de la etapa móbil.3.- Rotación de la sierra, desaprieto de la etapa fija, traslado del carro a la derecha.4.- Rotación de la sierra, apretadura de la etapa fija.5.- Rotación de la sierra, desaprieto de la etapa móbil, acción de aserrar.6.- Rotación de la sierra, traslado del carro a la izquierda, acción de aserrar.7.- Rotación de la sierra, subida de la sierra.

sh

sb · tg

6 MSC f + s +

7 MSC f + Subida de la sierra

Aserrado y traslación hacia

la izquierda

ms

5 MSC m + f + s + Aserrado y liberación del tornillo móvil

fs

4 MSC m + f + t + Aserrado y tornillo fijo

td

3 MSC m + t +

ms

2 MSC m + f +


Sujeción del tornillo móvil

incio ciclo · sh · tg · fs · ms

1 Si

manual f +

Acción Rotación Fijación Fijación Traslac. Aserrado Ordenes motor tornillo tornillo Estado de sierra móvil fijocuentas MSC M+, m+ F+, f+ t + s +

T + S +

MSC m , s fs tg, sd sh, sb


Fig. A.3

2. Segundo análisis :

Los distribuidores controlan los cilindros de 2 posiciones, simple efecto ó retorno pormuelle, por lo que obliga a los distribuidores a mantener las órdenes sobre los mismosmientras que la acción contraria no se desee.

3. Serrado de longitud doble.

Para doblar la capacidad de la máquina, es posible, mediante un conmutador "r" accionadopor el operador, de doblar la longitud de serrado de las piezas, la traslación de la barra seráen este caso también doble.

ms

fs

4 MSC m + f + t + Aserrado y tornillo fijo

td

3 MSC m + t +

ms

2 MSC m + f +


Sujeción del tornillo móvil

incio ciclo · sh · tg · fs · ms

1 Si

manual f +

sh

7 MSC f + Subida de la sierra

sb · tg

6 MSC f + s + Aserrado y traslación hacia la izquierda

ms

5 MSC f + t + s + Aserrado y liberación del tornillo móvil

fs

41 MSC m + f + t + Sujeción tornillo

fijo

31 MSC m + t +

td


ms

21 MSC m + f + Sujeción tornillo

móvil

tg

61 MSC f + Traslación hacia la izquierda

51 MSC f + t + Liberación tornillo móvil

fs r


Fig. A.4

El ciclo será:

sh

8 7 f +

= 1

tg · X10 sb · tg

6 f +Si X11 s +

5 f + t + Si X11 s +

ms

4 m + f + t +

fs

3 m + f +

2 m + f +

td

ms

20 MSC

inicio de ciclo · sh · tg · fs · ms

1 Si manual f +

X8

11

X1

10


Fig. A.5

Otra solución consiste en repetir la secuencia 2-3-4-5-6 dos veces, a partir de la etapa 6,y restituir la orden de serrado condicional al estado activo de la etapa 11 de un segundografcet, evaluando entonces la segunda medida de longitud.

Silo S1 Silo S2

G D

E1 E2

Plataforma A

Plataforma B

Plataforma C

P1 P2


Fig. A.6. Esquema general

A.2 Administración de productos.

Descripción

Una instalación de administración de productos comporta dos tolvas conteniendo cada uno unproducto diferente, P1 o P2. Cada producto se distribuye mediante un extractor E1 o E2 sobreuna cinta transportadora A, inmediatamente sobre otra cinta B y finalmente a una tercera C, estaúltima deberá doble sentido de marcha para volcar el producto hacia el silo S1 o S2.

Funcionamiento

Se deberán limitar las puntas de corriente y tener en cuenta los tiempos respectivos depuesta en marcha, la secuencia de arranque se deberá efectuar dentro del orden siguiente:

- Sentido de la marcha de la tercera cinta C en dirección hacia G (información S1) óD (información S2).

- 10 segundos después, puesta en marcha de la cinta B

- 5 segundos después, puesta en marcha de la cinta A

- 5 segundos después, puesta en marcha de los extractores E1 (información P1) yE2 (información P2).

El paro normal se efectúa por el procedimiento inverso:

- Inmediatamente se paran los extractores E1 y E2 - 10 segundos después, para que queden vacías de producto, se para la cinta A - 5 segundos después, se para la cinta B - 5 segundos después, se para la cinta C

t/X8/10 segundos

t/X7/10 segundos

8

7

6

paro del ciclo

5

t/X4/10 segundos

4

t/X6/10 segundos

1

inicio de ciclo

2

t/X2/10 segundos

t/X3/10 segundos

3

Si S1, Si S 2, C a izqu. C a der.

Si S1, Si S2, Rotación

C a izqu. C a der. cinta B

Si S1, Si S2, Rotación Rotación C a izqu. C a der. cinta B cinta A

Si S1, Si S2, Rotación Rotación Si P1, Si P2, C a izqu. C a der. cinta B cinta A Extrac.1 Extrac.2

Si S1, Si S2, Rotación Rotación C a izqu. C a der. cinta B cinta A

Si S1, Si S2, Rotación C a izqu. C a der. cinta B

Si S1, Si S2, C a izqu. C a der.


Fig. A.7 Grafcet de manutención

El grafcet correspondiente será el siguiente:

El ciclo, como podemos observar en la figura, es acumulativo, es decir que las accionesasociadas a una etapa deben continuar en las etapa siguientes. Este ciclo, aunque muysimple, no da una recepción inmediata del comportamiento de una etapa determinada. Paraponer las acciones características de una etapa en evidencia, las colocamos enmarcadasen negro en la figura A.7. La puesta en evidencia del paro de una acción necesita compararlas acciones de la etapa en curso con las que las anteriores de manera que harán aparecerlas acciones que no se efectuarán más.

Otras representaciones pueden ser representadas pero pueden crear ciertos inconvenientes.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

salida del ciclo

Si S1, plataforma a laizquierda = 1

Si S2, plataforma C a laderecha = 1

t/X2/10 segundos

Rotación de la plataforma B = 1

t/X3/10 segundos

Rotación de la plataforma A = 1

t/X4/10 segundos

Si P1, extractor 1 Si P2, extractor 2

paro del ciclo

t/X6/10 segundos

Rotación de la plataforma A = 0

t/X7/10 segundos

Rotación de la plataforma B = 0

t/X8/10 segundos

Rotación de la plataforma C = 0

= 1


Fig. A.8 Mandos memorizados de las órdenes.

Una segunda representación (fig. A.8) utilizando los mandos memorizados estandorepresentados más abajo. Cada comando memorizado queda mantenido en tanto que laorden no sea dada. Por ejemplo la rotación de la cinta B se activa en la etapa 3 y se parapor la etapa 8.

8

7

6

5

41 4

t/X8/10 segundos

t/X7/10 segundos

t/X6/10 segundos

Si P1 Si P2

extrac.1 extrac 2

parada ciclo

t/X4/10 segundos

t/X·/10 segundos

Rotac. cinta B

Rotac.

t/X2/10 segundos

inicio ciclo

Si S1 Si S2 C izqu. C der.

3 31

2 21

1

Cinta C Cinta B Cinta A Extractores


Fig. A.9

Una tercera representación (fig. A.9) atribuida a cada etapa una acción particular.

N 1

N 2

N 3


Fig. A.10

A.3 Permutación circular de bombas

El nivel de líquido contenido en un depósito está controlado por tres detectores N1, N2 yN3. La alimentación de este depósito se efectúa por 3 bombas P1, P2 y P3 de la manerasiguiente:

- si el nivel N1 está descubierto, se pone en marcha una bomba

- si el nivel N2 está descubierto, se pone en marcha una segunda bomba

- si el nivel N3 esta descubierto, se pone en marcha una tercera bomba

El número de bombas en servicio será pues en función del número de niveles descubiertos.

Además, con el fin de equilibrar el uso de las bombas, se permutarán al cabo de un ciclode funcionamiento.

34 P3 P1 P2

N3

N3 N2

N2N3

N1

33 P3 P1

24 P2 P3 P1 32 P3

N3 N2

N1

23 P2 P3 31

N2 N1

14 P1 P2 P3 22 P2

N3

13 P1 P2 21

N3 N2

N2 N1

12 P1

N1

11


Fig. A.11

El grafcet de este automatismo será el siguiente:

Remarquemos que el grafcet de la figura A.11 se descompone en 3 partes, o secuenciassimétricas, pues las órdenes correspondientes a cada secuencia, son permutadascircularmente.


Fig. A.12

Fig. A.12

En una secuencia determinada, etapas 11, 12, 13 y 14 por ejemplo, la progresión en losniveles descubiertos corresponden a la progresión del número de bombas en marcha. Estafunción es de hecho combinacional y puede también representarse de la manera siguiente(fig. A.12).

Notación: las dos notaciones siguientes son equivalentes.

El paso de una secuencia a la otra se efectúa cuando un nivel N1, N2 o N3 es nuevamenterestablecido. Cuando el nivel esta restablecido, esta información corresponde a la apariciónde un signo de restablecimiento, o a la suma lógica de las apariciones si se consideran los3 niveles.

1

2

3

P1 P2 P3

P2 P3 P1

N188 + N288 + N388

N188 + N288 + N388

N188 + N288 + N388

N188 + N288 + N388

P3 P1 P2

N1 N2 N3

N1 N2 N3

N1 N2 N3


Fig. A.13

De lo antedicho el grafcet general será el siguiente:

A.4 Sistema de automatismo triple

Las piezas guiadas y orientadas señaladas como A y B, se encaminan sobre la vía centralO por un tren a doble banda accionado por el motor M1. Una cabeza de lectura, estáformada por 2 células, identifican el tipo de pieza (células A y B).

Después de la identificación las piezas A o B son puestas en la vía A o B por los cilindrosneumáticos VA o VB mientras éstas no estén saturadas, esta saturación es captada porMA o MB = 1. En el caso en que una pieza es identificada y que MA = 1, el tren de bandasimple movido por el motor M2 evacúa la pieza y ésta será reciclada en cabeza de la víaO.

M1M2

VAO

MB

VA1

Célula

R

Reciclaje

Puesto detrabajo

MAVB0

VB1

VA

VB

B A


Fig. A.14

Un captador R detecta el paso de la pieza después de la evacuación. El sistema triple puede funcionar en ciclo único (CU) o en ciclo continuo (CC).

En caso de anomalía, o de A = B = 1, se pondrá en marcha una alarma que el operadorinterrumpirá mediante una acción sobre S. Se procederá entonces a la verificación delequipamiento en particular la cabeza de lectura, después de parar automáticamente lostrenes. El conjunto reanudará la marcha mediante una simple acción sobre M.

0

1

2 3 4 5 6

7

Inicio y cilindros retraidos

Luz REF si cilindros retraidos

Lectura

cilindros retraidos cilindros retraidos y ciclo continuo y ciclo único

paso de pieza pieza detectada pieza A pieza B A y B pero vía saturada y vía libre y vía libre simultáneas

M1 y M2 M2 Salida Salida activas activa cilin. A cilin. B Alarma

pieza presente paraa identificar pieza evacuada cilindro A ext. cilindro B ext. fin alarma

Entrar cilindros A y B


Fig. A.15 Grafcet funcional

Nota 1 -66 En los tramos, las piezas se empujan mutuamente cuando se acciona MA (o MB).

Nota 2 -66 Las electroválvulas de los cilindros VA y VB así como los contactores de losmotores M1 y M2 son monoestables y pilotados por señales permanentes; se podrá, si esnecesario introducir los captadores suplementarios.

El funcionamiento del puesto triple automático es descrito por el grafcet siguiente:

0

1

2 3 4 5 6

7

REF si VAO · VBO

M · VAO · VBO

A·B A·MA+B·MB A·MA B·MB A·B

A+B R VA1 VB1

Alarm.

fin alarma

CC·VAO·VBO CU·VAO·VBO

M1 M2 M2 VA VB

9Ej.:[(r1&5'B·MB)³ (r1&6'A·B)'B]


Fig. A.16 Grafcet tecnológico

Grafcet tecnológico (solución 1)

El primer grafcet, interpretación directa del cuaderno de carga, tiene en cuenta la tecnologíamonoestable de mando de los accionadores. Comporta voluntariamente la puesta enevidencia de la necesidad de un análisis completo del problema.

Áreas de funcionamiento

1) La primera área de funcionamiento proviene del hecho que las etapas 2 a 6,corresponden en funcionamiento normal a secuencias exclusivas, pudiendo ser activadassimultáneamente en caso de anomalía a nivel de captadores (A · B = 1).

Por ejemplo si A = B = 1 y si MA = 0 y MB = 1 se activan simultáneamente las etapas3 (evacuación), 4 (posicionamiento en la vía A) y 6 (alarma).

Esta área puede originar el hecho que no se asegure una necesaria disyunción lógica entrelas receptividades de las transiciones en función de las secuencias ellas mismasdisyuntivas.

2) La segunda área es más grave pues en ella no se traduce necesariamente por unaalarma. Aparece igualmente en caso de incidencia sobre uno de los captadores A y B.

Suponemos que en el curso de un ciclo una pieza del tipo A sea correctacmenteidentificada y evacuada (secuencia 1-4-7-1). Sin embargo pendiente de esta secuencia elcaptador A provoca un defecto y la información A = 1 está presente después de laevacuación d ela pieza (enclavamiento de un microcontacto, ennegrecimiento de una célulafotoeléctrica).

0

REF siVAO·VBO

M · VAO · VBO

1 M1 M2

A + B

2

A · B · MA+ B · A · MB A · B · MA B · A · MB A · B

3 M2 4 VA 5 VB 6 Alarma

R VA1 VB1 S

7

(A+B)VAO·VBO

CC·A·B·VAO·VBO CU·A·B·VAO·VBO


Fig. A.17 Grafcet tecnológico: eliminación de los azares paraun análisis incompleto

La etapa 1 está de nuevo activa, la información A = 1 permite el franqueamiento inmediatode una de las transiciones t1-3 y t1-4 sin poner en marcha la cinta M1, luego sin haberaportado una nueva pieza delante la cabeza de lectura.

Tendremos pues dos comportamientos posibles:

1) si MA = 0, la vía A no estará saturada, podremos repetir indefinidamente lasecuencia 1-4-7-1.

2) si MA = 1, pasamos de la etapa 2 o quedaremos igualmente indefinidamente peroen ausencia de pieza la receptividad R no podrá jamás satisfecha y la transición t3-1franqueada.

Este problema será colocado en el cuadro de la preparación a la agregación del geniomecánico, algunos estudiantes pueden proponer un funcionamiento sin estas áreas y darel grafcet siguiente:

Este grafcet permite evitar las dos áreas descritas anteriormente.

Responde sin embargo en un principio poder prevenir tres peligros en la práctica: lautilización de los captadores A y B a la vez como testigos de la presencia de pieza y comocabeza de identificación.

O se compone de dos funciones bien distintas y es en general indispensable de separarlas.


En efecto las áreas pueden entonces sobrevenir, de hecho cuando no se puede aseguraruna simultaneidad en la validación de los signos A y B (en razón particularmente dedefectos geométricos de alineación de las células) de manera que, después del tiempo derespuesta de los captadores o de los elementos de mando, enseguida la velocidad de lacinta, podrá retornar desde las 2 áreas anteriores.

Nota

La puesta en marcha de los motores M1 y M2 en la etapa 1 permite el desempeño correctode la pieza sobre la cinta 2.

Si se introduce un captador adicional de presencia de pieza (o de validación de lectura)denominado V que posicionará el montaje ligeramente decalado, para informar con célulasde identificación, del sentido del movimiento.

A V

!! !! !! B 66 sentido del movimiento

El grafcet siguiente, que tendrá igualmente en cuenta los paros de urgencia (AU), respondeperfectamente al problema propuesto.

Hemos introducido dos temporizadores T1 y T2, ajustados en el montaje, el uno paracomprobar el defecto de un captador A o B, el otro para verificar la evacuación correctade la pieza en el caso de una vía saturada.

Nótese que el problema de los paros de urgencia está resuelto por un grafcet auxiliar queprovoca el paro de las acciones en el caso de paro de emergencia, y que vuelve a colocarun ET en cada salida.(por ejemplo M1 = (X1 + X2) · X10)

0

REF siVAO·VBO

M · VAO · VBO

1

A + B

2

3 4 5 6 Alarma

S

7

M1 M2

M1 M2 LT1

V · A · B

(AB+A·B)V+V·ft1

VA VB M2 LT2

A·B·MA·V B·A·MB·V (A·B·MA+B·A·MB)V

VA1 VB1 R R · ft2

CC · VAO · VBO CU · VAO · VBO


Fig. A-18. Grafcet tecnológico: eliminación de los azares de los captadores

Nota

La duración de la temporización T1 es inferior a la duración del recorrido correspondientea 2 piezas consecutivas.

A.5 Ascensor con memoria

Esta aplicación concierne a la automatización de un ascensor con memoria provisto deplanta baja y "n" pisos.

PFI


La cabina es accionada por un moto-reductor con freno de dos velocidades y dos sentidosde giro, equipado de un ralentizador por corrientes de Foucault. Los mandoscorrespondientes son:

MONT : orden de marchaDESC : orden de descensoSTOP : orden de paroGV, PV : órdenes respectivamente de alta y pequeña velocidadRAL : orden de ralentización

Cada rellano está dotado de una puerta de hoja donde el cierre está asegurado por uncilindro con mando biestable. Los mandos del cilindro del piso son: VERI (orden de cierre)y DVERI. El cierre normal de las puertas es detectado por un captador que facilita lainformación PFI (puerta piso cerrada) o PFI negado.

Cada piso tiene dos pulsadores de llamada, respectivamente para demanda de subida(APDI) o de bajada (APMI). La señalización comprende cinco visores luminosos por pisoindicando respectivamente:

- tener en cuenta la llamada precedente, mediante un visor testigo incorporado en elpulsador de llamada (mandos SAPDI : señalización descenso de piso i SAPMI : señalización de ascenso de piso).

- la señal de recorrido actual del ascensor, señal de descenso (SDI) o de subida (SMI).

- el paro completo, autorizando la apertura manual de las puertas, después el cerrado,en el piso : SAI.

Otros visores SDI y SMI son intermitentes pendiente del recorrido entre dos pisos, despuésfijos cuando hay un paro de la cabina.

En la planta baja, como en el piso más alto hay evidentemente un sólo pulsador de llamada(APO y SAPO, APN y SAPN).

Al final dos tableros sinópticos situados, el uno en la planta baja, el otro en la cabina,indicando en todo instante la posición del ascensor (la primera, la actual y la última posicióndel ascensor). Cada tablero tiene un visor por cada piso (SYEI) intermitente o fijo(realización no estudiada).

En el otro tablero, sinóptico de la cabina, posee un cuadro de mando sinóptico quecomprende:

- una serie de pulsadores para la demanda de un piso (información DEMI) provistocada uno de un visor testigo incorporado (SDEMI).

- un interruptor marcha-paro en caso de paro de emergencia (AU).


Los paros en los diferentes pisos necesitan tres informaciones por piso (salvo en pisosextremos)

- una información de principio de ralentización y de paso a la baja velocidad en elsentido ascendente : RMI.

- una información idéntica en el sentido descendente : RDI. - una información de posición de paro (el paro se supone instántaneo) : AEI, obtenido

por un final de carrera.

En cuanto a la obtención de las informaciones RMI y RMD se puede imaginar dos términosmedios:

- dos series de captadores de posición o de paso (2 captadores por piso) - un procedimiento realizado a partir de temporizaciones comunes a todas los pisos

Se optará para el análisis la primera solución.

Después de un paro a cada piso los temporizadores serán previstos para dejar el tiemponecesario para abrir la puerta.

Al final el ascensor lleva dos dispositivos de seguridad:

- un sistema de detección de sobrecarga estático (información SURCH) y un sistemade detección de sobrecarga dinámico (información SURCDY). En el primer caso lainformación SURCH inmobiliza la cabina en el piso hasta que esta informacióndesaparece. En el segundo caso la información SURCDY para la cabina en el lugardonde se encuentra; sólo una intervención manual de un operador permitirá lapuesta de nuevo en marcha.

- un dispositivo de seguridad con células fotoeléctricas. La aparición de la informaciónSEC para toda interrupción del haz óptico para el motor (STOP). El ascensor arranca,después de una temporización, después del disparo de la información SEC.

Se propone realizar el automatismo asegurando una gestión de las llamadas de trayectosmínimos.

Remarquemos

En general hay al menos dos ascensores de este tipo por inmueble de manera que leproblema de la gestión de las llamadas es más complejo. A partir de la resolución siguienteválido para un ascensor único el lector podrá buscar la generalización del problema en elcaso de una batería de muchos ascensores.

A.5-1. Programa de elaboración del sentido del movimiento.

Los signos de llamada o de demanda de transferencia serán totalmente aleatorios, ellosserán abordados indispensablemente con las memorias del tipo básculas (versiónelectrónica) o de relés biestables (versión eléctrica). Tenemos que implicitamente suponerque los botones de llamada serán del tipo de impulsión.


Fig.A-19. Memoria de llamada.

Los signos anteriores están memorizados y utilizaremos directamente la salida de estasmemorias para elaborar las señales que permitan la visualización de estas llamadas en laslámparas-testigos. A título de ejemplo:

La puesta a cero de estas memorias será vista posteriormente.

Para que todos los pisos puedan servir con los trayectos mínimos hace que el ascensor,cuando está en movimiento, se pare al primer piso en el que se ha activado la señal dellamada SJ y que después de la supresión de esta señal SJ no marche en sentido opuestode su llegada aunque exista al menos una señal SK de más arriba, y además otra de másabajo en el sentido del movimiento.

Bajo otra forma, el ascensor realiza (en funcionamiento continuo) una alternancia detrayectos de subida y bajada, del piso llamando el más bajo al piso llamado de nivel máselevado.

Además el paro a un piso llamado no será efectivo si la llamada proviene d ela cabina o queel sentido del trayecto solicitado a partir del piso (subida APMI o descenso APDI)corrresponde al movimiento en curso del ascensor. De otra manera dicho, durante unmovimiento de subida no se tendrá en cuenta las llamadas de bajada (APD) de los pisos quese encuentran pendiente del trayecto de subida.

Sin embargo el trayecto de subida se solicitará a través del piso llamando al nivel máselevado, lo mismo si la llamada proviene de este piso a una llamada de descenso.

Este análisis se volverá a tomar para elaborar las señales de ralentizamiento y de paro deun ascensor en un piso.

Podemos ahora describir, bajo la forma de un grafcet de nivel 1, el automatismo elaborandoel sentido del movimiento, subida o bajada, del ascensor. Este grafcet, voluntariamente, notiene etapa incial puesto que no precisaremos la inicialización cuando llega al final.

1Espera dela subida 3

Espera dela bajada

2 Subida 4 Descenso

piso espera

Llamada del pisosuperior ET.Ascensor disponible

Llamada delpiso inferior ET.Ascensor disp.

* **

* Llamada de piso inferior ET. Paso del piso superior ET. Ascensor disponible

** Llamada del piso superior ET. Paso de piso inferior ET. Ascensor disponible

piso espera

(A>1)'AEI·[j (DEMJ%APDJ%APMJ]'AEI·[>1]

(A<1)'AEI·[j (DEMJ%APDJ%APMJ)]'AEI·[<I]


Fig. A.20 Grafcet funcional de determinación del sentido demovimiento.

A.5-2. Elaboración de las informaciones "llamada de un piso inferior" (o superior)

Consideremos el ascensor en un piso "i". Este presencia nos está facilitada por lainformación AEI.

La información "existe una llamada que proviene de un piso superior a i" que notaremoscomo (A > 1) es traducida por la ecuación lógica :

De la misma manera la información "existe una llamada para un piso inferior al piso i"(A<1) se escribe:

La información más general "existe una llamada del piso inferior" que notaremos (A<),información que coincide con (A<1) cuando el ascensor esta presente en el piso i; esevidentemente al reunión de todos las señales anteriores, sea:

(A<)'j (A<1)

(A>)'j (A>1)

$$1

$$1

$$1

$$1

$$1

$$1

&

$$1

&

&

< 1

AE1

A<1

A<

AE2

<2

>0

A<2

A>0

&

AE0

1

I-1 A<1

AEI

<I

$$1 &

A>

$$1 $$1 &

&

&

&

&

AP N

DEM NN

AEN -1

A> N-1

$$1

$$1

$$1N-1

N-1 APM DEMAPD

> N-1

AEN-2

AEN

A>N-2

A<N

$$1

$$1

$$1I+1

APM DEM APD

I+1

AEIA>1

AEI+2 A<I+2

& $$1

$$1 $$1&

AEI-1

A>I-1

<N

>I

<I+2

>I-1

AEI+1

<I+1

IAPM

DEM APD

I

I-1

APM DEM APD

AEI-2

A<I+1

A>I-2

>I-2

0

0

1

AP

DEM

DEMAPM

APD


Fig. A.21 Logigrama del circuito de elaboración de lossignos: "llamada de la etapa superior" y "llamada de la

etapa inferior"

Lo mismo:

Según la realización tecnológica de la parte de mando estas informaciones serán obtenidasde forma programada o cableada. En tecnología cableada (eminentemente electrónica) elcircuito combinacional elaborando las señales (A<) y (A>) será el siguiente:

A.5-3 Grafcets describiendo el funcionamiento del ascensor

Muchas funciones deberán asegurar:

- el mando del motor, es decir deliberar las órdenes de ralentizamiento, de paro, depuesta en marcha a pequeña o a alta velocidad.

- los mandos de apertura y cierre de las puertas a cada piso. - tener en cuenta las diversas seguridades.

A1>1'SYE(I&1)([j (DEMJ%....)]'SYE(I&1)([>I]


El proceso de ralentizamiento y de paro no son específicos de cada etapa pero comunesa todos, también es conveniente de reagrupar en un sub-programa SPCM de mando delmotor.

Para los procesos particulares de cada etapa existen dos posibilidades a ofrecer:

- sea un grafcet único SPE que controle estas acciones diversas, con las salidascondicionales del piso siguiente

- sea un grafcet independiente para cada piso SPEI.

Estas dos soluciones son equivalentes sin embargo la segunda posee la ventaja de todaslas estructuras modulares a saber: realización en serie y facilidad de desarrollo. Entecnología programada la elección entre una u la otra solución será en función de laestructura del lenguaje del autómata.

Nosotros adoptaremos aquí la segunda solución.

Los procedimientos correspondientes a las seguridades y paros de emergencia serántenidos en cuenta en un grafcet particular SPSEC.

Estos diferentes grafcets SPCM, SPEI, SPSEC así como también el grafcet que determinael sentido del movimiento visto en el párrafo A.5-1 deberán evidentemente ser realizadosentre ellos.

Antes de presentar estos grafcets deberemos resolver el problema de la elaboración delmando de ralentizamiento. Se ha convenido que deberemos elaborar la señal de validaciónde la ralentización en el paro del piso y dentro del grafcet específico en el piso "i", SPEi,señal que será enseguida tenida en cuenta por el grafcet SPCM para elaborar el comandoVAL.

El ralentizamiento en el piso "i" se deberá realizar en el sentido de marcha ascendente:

- si se acciona el captador de ralentizamiento en el ascenso RMI y si este piso esllamado en sentido ascendente (APMI + DEMI).

- si se acciona RMI y si el piso es el piso llamado de más alto nivel del que se hallamado.

Entonces es necesario elaborar una nueva información teniendo en cuenta las llamadas,pero una información que, al contrario de los signos (A >) y (A <), debe ser obtenidapendiente del trayecto y no pendiente del paro. Esta información que anotaremos (A1 >1)o (A1 < 1) indicará si existe una llamada de pisos a continuación del piso de destino en elsentido de movimiento.

Recordando que el sinóptico general indica el piso donde se encuentra, o el piso que acabade dejar, estas informaciones se pueden escribir:

1 1

1

1 1

1

AEO SYEO

AE1 AE (I -1)

AE (I +1)

AEI SYEI

AEN SYEN

AE N - 1

DEMI DEMI

AEI

APDI APDI

SAPDIAEI · X4 + A >

APMI APMI

SAPMI AEI · X2 + A <


Fig. A.22 Memorias

(la señal no tendrá sentido para los pisos extremos) podemos entonces escribir lascondiciones lógicas que caracterizan el ralentizamiento.

Ralentizamiento en el piso "i" si:

Al final no haremos intervenir en los grafcets, ni la puesta a cero de las memorias de lasseñales de llamada, ni la memorización y el borrado de la posición del ascensor (sinóptico)para los cuales utilizaremos una realización directa con las funciones memoria.

60

X2 + X4

61 GV

jj AEI · X2I

jj X2I etapa 31 activa

jj X5I

validación apertura de las puertas

ascensor disponible

65

fta

64 STOP LT parada

63 PV

velocidad motor ## pequeña velocidad

62 RAL si X5

N

I = 0

I = 0

N

N

I = 0


Fig. A.23 Grafcet del mando del motor

De aquí los diferentes grafcets:

11

X2 · RMI · [APMI + DEMI + APDI · (A1>)]

+ X4 · RDI [APDI + DEMI + APMI · (A1 >)]

21 validación del ralentizamiento

X65 ascensor parado

31 DEVERI SAI LT1

PF1 · ft1 · (A> + A<) · SURCH

41 VERI si X5PFI

cilindro1 · PFI

51 ascensor disponible

X61 ascensor arrancado


Fig. A.24 Grafcet de mando y de gestión relativa a una etapa

0

A

1 SMI i = o,n 3 SDI i = o,n

(S<) · (S>) · X60 *

* = (S>) · (S<) · X60

(S<) · X60

(S>) · X60

2 MONTsi X5

SMIi = o,n 4 DESC

si X5 SMIsi = o,n

A · X65 A · X65 A · X65 A · X65


Fig. A.25 Grafcet general de mando de movimiento.

5 Validación de las acciones

AU + SEC + SURCDY + SURCH

6 STOP No a la validación de las órdenes

AU · SEC · SURCDY · SURCH SURCDY

7 STOP No a la validaciónde las órdenes STOP No a la validación

de las órdenes *

* LT2

8

fin de la intervención manualFt2

(AU + SEC + SURCDY + SURCH) · Ft2


Fig. A.26. Grafcet de gestión de las seguridades y paros de urgencia.

Poste de salida de las cajas fuera-galiboPoste de llegada de las cajas Poste del control del galibo

Tope adelante

Tope atrás

Elevador

Puesto de salida principal

Pupitre de mando semiautom.

plataformapuesto de carga de la plataforma

Railes

puesto de descarga de la plataforma

Guirnalda de alimentación de la palaforma

Conjunto de alveolosEstructura de la izquierda

Conjunto de alveolosEstructura de la derecha


Fig. A.27 Esquema general

A.6 Automatización de un almacén

En una unidad de producción, el almacén juega un papel esencial de tope a diferentesniveles: aprovisionamiento, expedición, almacenajes intermedios.

Las automatizaciones de la gestión y de la manutención mejoran las condicioneseconómicas reduciendo al mínimo los plazos entre las necesidades y las disponibilidadesde los productos contenidos en cajas metálicas.

El almacén considerado, representado por la figura A.27, contiene principalmente:

- 2.160 alveólos alineados en donde pueden ser depositadas las cajas de losproductos, estos alveolos están colocados en dos estructuras rectangularescompuestos de una configuración matricial de 18 niveles y de 60 columnas,situados a derecha e izquierda cara a cara.

- un sistema de abastecimiento de las cajas, llamado transportador (TG) circulandoentre las dos estructuras.

- un lugar de llegada, donde las cajas a ordenar en el almacén son depositadas pordos carretas


Sus gálibos están controlados y las referencias y cantidades de las piezas contenidas enlas cajas son registradas:

- un lugar de salida principal donde las cajas salidas del almacén son aceleradas porlos carros;

- un lugar de salida anexo donde son aceleradas las cajas fuera del gálibo;

- un lugar de carga del TG, donde cada caja a ordenar es tomada por el TG para seralmacenada en un alveolo vacío;

- un lugar de descarga del TG, donde cada caja elevada por el TG en un alveolo esdepositada por el TG;

- dos pistas principales, de rodillos, la una en el lugar de llegada del puesto de cargadel TG, la otra el lugar de descarga del TG del lugar de salida. Permiten elalmacenaje provisional de algunas cajas y regularizan los movimientos del TG y delas carretas;

- una pista anexa conduce las cajas rechazadas hacia el lugar de salida de las cajasfuera del gálibo;

- una plataforma giratoria orienta las cajas que entran a través del lugar de carga delTG o hacia el último lugar de salida.

Sistema de abastecimiento, "transbordador"

El sistema, parcialmente representado por la figura A.28, está constituido esencialmente por:

- de un pórtico rotatorio en el suelo sobre dos railes (movimiento X);

- de un elevador móvil guiado a lo largo de dos columnas del pórtico (movimiento Y);

- de un conjunto de palas teléscopicas que permiten la captura y la colocación de lascajas en los alveolos de la izquierda y de la derecha y sobre los puestos de carga ydescarga (movimiento Z);

- de la aparamenta eléctrica.

A 6.1 El pòrtico

Comprende:

A.6-1.1 Una base horizontal en forma de cajón mecánicamente soldado, muy rígido, susdos extremidades soportan los soportes que soportan los ejes de los motores. Cada eje-motriz es accionado por un grupo moto-propulsor constituido por: - un motor asíncrono de rotor de jaula (motor GVX: velocidad alta), con una

característica de acoplamiento especial, para una aceleración progresiva.


- un ralentizador por corrientes de Foucault con mando eléctronico.

- un freno eléctro - mecánico para una posible interrupción de la corriente eléctrica,para las paradas de urgencia.

- un reductor de engranajes y ejes paralelos.

- un reductor de tornillo tangencial, reversible.

Uno de los los grupos moto - propulsores tiene además un embrague electromagnético yun moto - reductor PVX que permite la marcha lenta.

El otro grupo moto - propulsor está dotado de una dínamo tacométrica.

Dos bloques colocados en las extremidades de la base soportan:

- dos garras de retención alrededor del rail que controlan el desplazamiento brusco delTG;

- un recuadro sensible que comanda el paro del TG en el caso de que éste encuentrealgún obstáculo;

- las ruedas de los ejes verticales se apoyan sobre los flancos de los railes y aseguranel guiado lateral del TG en los ejes de marcha.

A.6-2. El sistema de levantado

A.6-2.1. Conjuntos móviles.

Estos son:

· el elevador, arcón rígido que conduce las dos columnas por los dos juegos deruedas, que soporta:

- una cabina de mando manual; - un conjunto de dos horquillas teléscopicas; · un contrapeso que equilibra los pesos del elevador.

Un palpador móvil en el sentido del eje Z permite, el paro del transbordador, de verificar quelos alveólos derecho o izquierdo están vacíos o llenos.

1

2 3

4

5 6

7

8

9

10 1112 12

13

14


Fig. A.28. Cadenas cinemáticas de los movimientos X e Y

A.6-2.2 Grupo motor de izado.

Situado al pie de una de las columnas y solidario al pórtico, el grupo de izado comprende:

- un motor asíncrono GVY, de rotor bobinado, accionando un freno que se cierra automáticamente por falta de corriente eléctrica;

- un reductor de engranajes de ejes paralelos;

- un reductor de tornillo tangencial reversible;

- un moto - reductor PVY, que puede arrastrar el rotor del motor GVY mediante unembrague electromagnético a velocidad lenta.

La toma y la colocación de las cargas necesitan de movimientos verticales de una amplitudaproximada de 20 cm, que son obtenidos gracias al mismo grupo de izado.

A.6-3 Horquillas telescópicas.

Estan compuestas de correderas paralelas. Los elementos portadores de carga pueden salirde un lado, del otro lado del cajón elevador. El movimiento Z es obtenido por un grupo moto - propulsor que no está detallado en el ejemplo.


A.6-4 Aparamenta eléctrica.

La aparamenta eléctrica comprende principalmente:

- un armario que contiene los fusibles, los seccionadores y los contactores-disyuntores de potencia;

- un pupitre de mando "semi-automático" situado en el suelo cerca de las tomas deentrada y salida;

- un pupitre de mando manual situado en la cabina del elevador; - dos armarios de lógica cerca de cada uno de los pupitres de mando; - un conjunto de contactos "finales de carrera" repartidos a los diferentes órganos,

informando a los automatismos del estado del sistema.

Este conjunto comprende entre otros:

- los controles de rebasamiento de posición en el movimiento de traslación e izado; - el control de una tensión correcta de los cadenas de izado; - la indicación de la presencia de una carga en un alveólo de la derecha o de la

izquierda; - el control del buen funcionamiento de las cargas en las horquillas; - etc. - un sistema de posicionamiento (fig. A.29).

Las posiciones del pórtico sobre la vía (X) y del elevador (Y) entre las columnas sonconocidas gracias a :

- dos sistemas de células foto-sensibles (XP0 a XP5 y YP0 a YP4) solidarias a losmóviles;

- un sistema de placas reflectantes, de una cierta longitud, que facilitan "la dirección"de la columna de los alveólos en función de dónde se encuentra el pórtico. Estasplacas están situadas regularmente a lo largo de la vía siguiendo un paso igual delas columnas de los alveólos. La dirección está codificada en binario y consta de 6cifras;

- un sistema similar de placas dispuestas a lo largo de una de las dos columnas delpórtico. La dirección del nivel del alveólo en función de dónde se encuentre elelevador está codificado en binario y contiene 5 cifras.

La lectura de estas placas codificadas, no es continuada, está "validada" por lasinformaciones que provienen de un cierto número de células foto-sensibles LX1, LX2, LY1,LY2 excitadas al pasar por delante de las marcas de posición que se habrán previamentedispuestas.

Vista desde encima de las células fotosensibles

llevadas por el transportador

Lámparas

n células LXI para lavalidación de la lectura

6 células XP0 al XP5 para la

lectura del código

Rail izquierdo

Rail derecho

L I

Señales de posición

6 pistas codificadasconstituidas de bandasreflectantes o paso (0 o 1)

0

1

0

1

01

01

0

1

1

0

32

16

4

4

2

1

Peso Petición X = 21 Petición X = 22

I = Longitud de las placas

L = Distancia entre placas = espacimento de los alveolos

Vista de arriba de las placas de petición situadas sobre la via


Fig. A.29 Captador de posición horizontal del transbordador (x)


Detección de la posición vertical Y

- el elevador se para en función del destino del alveólo cuyo dirección es reconocidapor las células YP0 a YP4, conforme a la posición alta de las horquillas (YH) oconforme a la posición baja;

- el paro es obtenido a partir de PVY a una distancia de 2,5 mm; - el ralentizamiento se efectúa a una distancia de 0,25 m. seguido de una carrera de

seguridad en PVY (influencia de la carga) de aproximadamente 0,1 m.; - seguidamente el sentido de desplazamiento y la posición de paro deseado hace

optar a 4 mandos de ralentizamiento. Con las 2 posiciones de paro, estas 6informaciones son obtenidas a partir de 3 pistas de reflectantes suplementarias y3 captadores LY1 a LY3 (fig. A.30).

El proceso de ralentizamiento del movimiento horizontal X entra cunado el pórtico seencuentra en una posición donde la dirección que procede de una o de varias unidades dela dirección de destino. Se opera de la manera siguiente:

- desaceleración constante de la gran velocidad a la velocidad lenta, por laalimentación de los ralentizadores a corriente de Foucault;

- embragaje del mecanismo de velocidad lenta;

- frenado de paro.

En el caso o que la dirección de destino esté muy cercana de la dirección donde seencuentre el pórtico en el paro, la alimentación del motor GVX estará mandado al mismotiempo que una temporización con el fin de hacer entrar el proceso de ralentizamientodescrito más arriba.

A.6-5 Funcionamiento.

Un ciclo del transbordador, situado para la marcha en el poste de carga, comprende:

- la colocación de caja a colocar; - la transferencia al alveólo vacío que recibirá la caja; - la puesta en este alveólo; - el movimiento en vacío del TG hacia el alveólo conteniendo la caja; - la puesta de esta caja; - la transferencia hacia el puesto de descarga; - la puesta de la caja en este puesto.

Si no hay una caja para entrar o salir, ciertos de estos monimientos no son efectuados.

23,4

22,3

3,9

2,6

1,3

0

1

2

3

17

18

0 1 2 3 59 60

0 1,7 3,4 5,1 100,3 102 x en m

Distancia del puesto de carga

Petición de la columna

(*) (x = 0, y = 1) = petición de los uestos de carga ( a la derecha) yde los de descarga de TG (a la izquierda)

Alturaen m


Fig. A.31 disposición de los alveolos

Movimientos movimiento Recorrido Velocidad y desacel.Masa en Acelerac.

en la caja máximo máxima máxima

X Pórtico 16.000 Kg. 105 m. PV 7,5m/mn

Y Elevador 2.000 Kg. 24 m. GV 30m/mn Contrapeso 2.050 Kg. d PV 3m/mn 0,5 ms

Z Avance de horquilla 100 Kg. ± 1,2 m. 24 m/mn 0,5 ms

0

GV 150m/mn 0,5 ms-1

-1

-1

Automatismos del transbordador

La automatización comporta muchos niveles jerárquicos y permite la marcha seguida dediferentes maneras: manual, semi-automática y automática.

Esta concepción progresiva de la automatización permite de reducir al mínimo los riesgosde un paro completo del almacén que conducirá al paro de las unidades de producción.

A.6.6. Marcha manual - Nivel 1.

En el caso de avería del automatismo, un operador puede mandar, a partir de la cabinasolidaria del elevador, todos los movimientos elementales.


La lógica mínima, que esta prevista por el modo manual, es concebida para que lascondiciones esencialmente de seguridad sean respetadas.A este nivel, una avería está fácilmente detectada y los servicios de mantenimineto puedenen cualquier hora, reemplazar el órgano averiado.

A.6.7. Marcha semi-automática - Nivel 2.

El automatismo asegura, dentro del modo semi-áutomático, la continuación de losmovimientos elementales para efectuar una parte del ciclo descrito en A.6.5.

El operador indica, a partir del pupitre situado en el suelo:

- el tipo de movimiento de la caja a efectuar; entrar (ENT) en almacén o salir (SOR)del almacén;

· la dirección de destino, áquella que el alveólo o la falta de orden (a tomar) por lacaja:

- abcisa X, 1 a 60, en dos cifras decimales; - ordenada Y, 1 a 18, en dos cifras decimales; - cota derecha o izquierda por uno d elos contactos DRO o GAU

· el orden de marcha semi-automática MSA.

La misión es cumplida, el automatismo indica al operador que el transbordador está denuevo disponible con el fin de una nueva operación semi-automática FMSA.

Los movimientos elementales considerados son los siguientes:

!! Movimiento de traslación:

PVX Orden de desplazamiento a pequeña velocidad;GVX Orden de desplazamiento a gran velocidad;AVX Sentido adelante (X creciente, de la entrada del almacén hacia el fondo);ARX Sentido hacia atrás;STX Paro del movimiento por frenado;RLX Mando de ralentizamiento con deceleración constante.

!! Movimiento vertical:

PVY Orden de desplazamiento a pequeña velocidad;GVY Orden de desplazamiento a gran velocidad;MTY Sentido ascendente;DSY Sentido descendente;STY Paro del movimiento;RLY Mando de ralentizamiento.

!! Movimiento de las horquillas:

GAZ Orden de salida de las horquillas hacia la izquierda;DRZ Orden de salida de las horquillas hacia la derecha;RTZ Orden de retorno de las horquillas hacia el centro;


IGAZ Indicación que las horquillas salgan completamente hacia la izquierda;IDRZ Indicación que las horquillas salgan completamente hacia la derecha;IRTZ Indicación que las horquillas sean retornadas hacia el centro.

!! Control del alveólo vacío:

GAP Orden de salida del palpador hacia la izquierda;DRP Orden de salida del palpador hacia la derecha;RTP Orden de retorno del palpador;IGAP Indicación que el palpador ha salido hacia la izquierda;IDRP Indicación que el palpador ha salido hacia la derecha;IRTP Indicación que el palpador ha retornado;IVID Indicación que el alveólo está vacío.

Las posiciones del pórtico y del elevador son continuas cuando las informaciones recogidaspor las células foto-sensibles que leen el código de la dirección (XP0 a XP5 para latraslación, YP0 a YP4 para la subida) son validadas por la informaciones LX!, LX2,... LY1,LY2,... que provienen del paso por delante de las marcas sobre las placas de dirección.

La abcisa y la ordenada del alveólo de destino son introducidas a partir de ruedascodificadoras en el pupitre bajo la forma de dos números decimales; ellas son traducidasa dos números binarios que tendrán respectivamente 6 y 5 cifras binarias (XD0 a XD5 yXD0 a XD4).

A.6.8. Modo automático - Nivel 3.

En la explotación del almacén nos interesa hacer prioritariamente la referencia de las piezasalmacenadas que el número (o dirección) del alveólo.

Por eso, es preferible emitir los mandos del tipo "salida de una caja de piezas nº NNN" o"entrar esta caja de piezas nº MMMM". Será indiferente el saber en cuales alveólos serántomados o depositadas estas cajas.

Por contra, no será indiferente el ver salir una caja de piezas solicitadas pero enmohecidaspor un almacenaje prolongado, o bien atender muy prolongadamente una determinadasalida. (Todo retardo en el aprovisionamiento de las unidades de producción trae unasconsecuencias financieras graves).

Para resolver este problema, nos situamos, en el nivel jerárquico superior, un tercerautomatismo recibe las consignas del operador del tipo "Entrar caja piezas nº XXXX". "SalirCaja piezas YYYY". Este automatismo genera estas consignas y emite los comandos haciael automatismo de nivel 2.

GRAFCET "Director de orquesta"

gestión del funcionamiento general

estado de cuentas

X110 alarma

órdenes X3, X4, finalarma

C.R. órdenes

C.R. órdenes

GRAFCET 1 GRAFCET 2 GRAFCET 3 y 4Sub-programa de Sub-programa de Sub-programa de toma de cajas cajas depositadas de traslado


Fig. A.32 Estructura general del automatismo demando

La estructura general del automatismo de nivel 2 que corresponde a la marcha semi-automática, es del tipo jerárquizado. Un automatismo "director de orquesta" (descrito porun grafcet de funcionamiento general) genera los automatismos asegurando cada una delas tres funciones globales a saber (fig. A.32):

- función toma de caja (en el puesto de carga o dentro del alveólo lleno). - función depositado de caja (en el alveólo vacío o en el puesto de descarga). - función trasferencia (3 posibilidades. puesto de carga-descarga a través del alveólo

y recíprocamente, alveólo hacia el alveólo).

Esta tres funciones son independientes y no simultáneas y el automatismo que asegura suevolución secuencial que será descrito por el grafcet de la fig. A.33.

Nótese que este grafcet no establece ninguna diferencia entre una entrada y una salida. Enefecto esta diferencia no se significará más que por el operador.

El automáta de nivel 2 recoge del autómata de nivel superior (mini-ordenador) lasinformaciones siguientes:

- inicio del modo semi-automático - dirección del alveólo o lugar donde se efectuará la toma de la caja - dirección del alveólo o lugar donde se depositará la caja.

Siguiendo la naturaleza de la operación, entrada o salida, se deberá elaborar los valoresparticulares de estas direcciones (tabla a la derecha del grafcet).

Una operación de entrar-salir corresponderá a dos ciclos sucesivos.

La información de entrar y/o salir es por contra esencial en el mini-ordenador para poner aldía, cada operación del contenido del almacén automático.

1 FMSA

Entrada Salida

A

modo semi-auto R ENT · MSA SOR · MSA

2 Ir a la dirección de la toma de caja

3 Toma de caja

llegada a la dirección

4

caja tomada

Ir a la dirección de depositarla

llegada a la dirección

5 Depositar la

caja

fin de la deposición

A

R

A

R

A

R

A

R

al puesto de de la caja que Ir a la dirección Ir a la dirección

carga deberá salir

de la caja a del puesto de Ir a la dirección Ir a la dirección

ordenar descarga


Fig. A.33 Grafcet de gestión del funcionamiento general

100

X3 · DRO X3 · GAU

101 DRP 104 GAP

IVID IDRP · IVID IVID

111 RTP 102 RTP 105 RTP ALARMA

IRTP IRTP IRTP

112 ALARMA 103 DRZ 106 GAZ

fin alarma IDRZ IGAZ

107 PVY MTY

posición de paro con las horquillas en alto

108 STV T = *

T /208 / *

109 RTZ

IRTZ

110 Estado del GRAFCET general

X4

IGAP ·IVID


Fig. A.34. Grafcet de toma de cajas.

2. Grafcet de toma y/o depósito de la caja.

Se representa la entrada de los automatismos de toma y depósito de cajas por dos grafcetsseparados:

IVID IDRP · IVID IVID

ALARMA

IRTP IRTP IRTP

fin alarma IDRZ IGAZ

posición de paro

T /208 / *

IRTZ

Estado del GRAFCET general

X1

209

208 RTZ

208 STY T = *

con las horquillas abajo

207 PVY DSY

IVID

212 ALARMA 203 DRZ 206 GAZ

211 RTP, 202 RTP 205 RTP

201 DRP 204 GAP

X5 · DRO X5 · GAU

200


Fig. A.35 Grafcet de soltar la caja

La estructura exactamente idéntica de los dos subprogramas incita a fusionar estos dosgrafcets en uno solo, esto nos permite la obtención del grafcet siguiente.

Nótese que tenemos otro fusionado etapa por etapa las secuencias 101-102-103 y 104-105-106 introduciendo las acciones condicionales.

100

X3 + X5

101 DRP si DRO GAP si GAU

(IDRP + IGAP) · IVID · X3 + IVID · X5(1)

(1) IVID · X3 + (IDRP + IGAP) · IVID · X5

108 RTP,Alarma 102 RTP

IRTP IRTP

109 Alarma 103 DRZ si DRO GAZ si GAU

fin alarma IDRZ + IGAZ

104 PVY MTY si X3 DSY si X5

X3 · horquillas arriba + X5 · horquillas abajo

105 STY T = ÚÚ

t/105/ÚÚ

106 RTZ

IRTZ

107 Infome del grafcet general

X4 + X1

1)*XF&=*$8(n$8)

2)*XF&=*>8(n<8)


Fig. A.36. Grafcet global de tomar o dejar cajas

3. Grafcets de transferencia.

Describiremos para los grafcets independientes los automatismos de mando de losmovimientos siguientes X e Y. El análisis cinemático del movimiento siguiente X, muestraque sólo el número de alveólos separan las direcciones de origen y de destino, tomando unade las dos formas siguientes:

Con las notaciones siguientes:

(XI, YI) : dirección del alveólo original.(XF, YF) : dirección del alveólo de destino.(X, Y) : dirección del alveólo en curso.

GVX

PVX

Aceleración

( = 0,5 m/s2)

5s 9,4 s

Desacel. Freno

ªªX = 1,7 · [XF - XI]

TªªX = tn

0

0 t

X

GVX

V

PVX*

* = (( = - 0,5 m/s2

**

** = (( = + 0,5 m/s2


Fig. A.37 Diagrama de los movimientossegún X por un desplazamiento superior a

los 8 alvéolos (n$8)

Fig. A-38 Desplazamiento inferior a los 8alveolos (n < 8)

300

(X2 + X4) · (XF …… XI)

301 GVX

T = tn si n < 8

AVX si XF > XIARX si XF < XI

(**XF - X** = 4) · (n $$ 8)

+ (t/301/tn) · (n < 8)

302 RLX


indicación taximétrica (v = PVX)

303 PVX


X = XF

304 STX T = ÚÚ

t/304/ÚÚ

305

X3 + X5

(X2 + X4) · (XF = XI)

*

* =


Fig. A.39 Grafcet de transferencia según X

Los dos grafcets indicados más arriba describen el funcionamiento de los automatismos demando de los dos movimientos. Nótese que la transferencia se efectúa en un tiempoenmascarado.

400

(X2 + X4) · (YF …… YI)

401 GVY

MTY si YF > YI

DSY si YF < YI

**YF - Y** = 1

402 GVY

MTY si YF > YIDSY si YF < YI

Salida de retardo

403 RLY


404 PVY

t/405/ÚÚ

405

(X2 + X4) · (YF = YI)

*

* =


indicación taximétrica (v ## PVY)

salida de frenado

STY T = ÚÚ

406

X3 + X5

X2@[(YF>YI)@(LY'110)%(YF<YI)@(LY'010)]horquillasbajas

%X4@[(YF>YI)@(LY'101)%(YF<YI)@(LY'001)]horquillasaltas


Fig. A.40. Grafcet de transferencia según Y

Ciertas informaciones no están detalladas en los grafcets con el fin de no sobrecargar.Estas son, para el movimiento siguiente Y:

Inicio del ralentizamiento:

'X2@(LY'100)%X4@(LY'011)

FMSA

(ENT + SOR) · MSA

transferencia

X305 · X406

toma

X108

llamada

MSA

transferencia

toma

MSA

X108

X107

X305 · X406

X107

7 5

4

6

3

2

1


Fig. A.41 Grafcet del funcionamiento general

Inicio de frenado:

La notación (LY=110) corresponde a la lectura de la palabra de 3 bits LY en las pistasmarcadas LY1 a LY3 (fig. A.30).

4. Grafcet de funcionamiento general

No se trata de los problemas de paro de urgencia, ni de modos de marcha. En otra, lasmodalidades de intervención en el caso del alveólo vacío o lleno deberán ser precisadas porel cuaderno de carga.

No obstante la solución es más simple a considerar comprendiendo los dos ciclos dedescarga siguientes:

- en el caso del alveólo vacío después de una toma de caja se interrumpe la secuenciaen curso para hacer una llamada al ordenador (automatismo de nivel 3). Estadeterminará una nueva dirección del alveólo a salir y la secuencia podráreemprenderse.

- en el caso del alveólo lleno depués de depositar la caja se hace igualmente lallamada al ordenador para la busca de una nueva dirección de depósito. El grafcetserá entonces:

Anexo B. Ejemplo de realización tecnológica. 191

ANEXO B

Ejemplo de realización tecnológica

A partir del grafcet representado en el cuaderno de cargas del automatismo, es fácil deobtener el esquema de cableado (lógica cableada) o del programa lógico (lógicaprogramada) teniendo en cuenta los elementos tecnológicos disponibles o las instrucciones.

A título de ejemplo estudiaremos la transcripción de un grafcet a circuitos lógicos ologigrama susceptible de ser aplicado a una lógica electrónica.


B1. Grafcet tecnológico de agujerear.

A partir del grafcet representado en la figura 4.2 y considerando las dos tecnologíasdefinidas anteriormente, obtendremos el grafcet de la figura B.2.

Acciones

Avance del carro AVCRetroceso del carro REC cilindro de doble efecto

Avance apriete AVSRetroceso apriete RES cilindro de doble efecto

Descenso del taladro DEPAscenso del taladro MOP cilindro de doble efecto

Descenso del calibre DETAscenso del calibre MOT cilindro de doble efecto

Avance del evacuador AVE Retroceso del evacuador REE cilindro de doble efecto

Rotación del plato ROP cilindro de simple efecto

Informaciones

Pieza cargada PIC final de carreraCargador trasero CHA final de carreraPieza sujetada PIS final de carreraPieza no sujetada PID final de carreraTaladro en posición baja PEB final de carreraTaladro en posición alta PEH final de carreraCalibrador en posición baja TEB final de carreraCalibrador en posición alta TEH final de carreraPieza evacuada PIE final de carreraEvacuación en retroceso EVR final de carreraFin de rotación FIR final de carreraMarcha MA PulsadorRearme RE Pulsador

La medida del tiempo de test es obtenida por un temporizador lanzado en la etapa 10 (T = 2 segundos) y es testado dentro de las receptividades 10-11 (ft) y 10-15 (ft).

S Q

R Q Desenclavamiento

Enclavamiento Salida

(QyQ)


Fig.B.3 Báscula biestable R-S

B.2 Logigrama y simbolización

Cada etapa del grafcet esta compuesta por una memoria llamada memoria de etapa.

Una memoria es un dispositivo que posee dos estados estables. Los dos estados sonobtenidos por dos entradas:

- la entrada de enclavamiento (S) - la entrada de desenclavamiento (R)

Esta memoria posee 2 salidas complementarias tales que Q está en el estado 1

si la memoria está enclavada, y Q está en el estado 0 si la memoria está desenclavada. Qes el complemento lógico de Q.

Cuando la entrada S pasa al estado 1, la memoria se enclava y guarda este estado cuandoesta misma entrada vuelve a 0.

Cuando la entrada R pasa al estado 1, la memoria se desenclava y guarda este estadocuando esta misma entrada vuelve a 0.

En el caso que las dos entradas sean simultáneamente al estado 1, pueden retornarsimultáneamente al estado 0, el comportamiento del circuito será el de un estadoindeterminado.

El enclavamiento de una memoria de etapa se obtiene por el franqueamiento de unatransición validada por la memoria de la etapa precedente, que se efectuará a través de unafunción Y (fig. B.4) puesto que una entrada direccionada a la memoria de la etapaaprecedente y la otra a la receptividad asociada a esta transición.

El desenclavamiento de una memoria de etapa se efectúa sistemáticamente desde que unatransición validada por esta etapa es franqueada, es decir desde que la o las memoriassiguientes están enclavadas.

&

$$1

Definición: La salida está en el estado 1 si, todas las entradas están en el estado 1

Definición: La salida está en el estado 1 si, una o varias entradas están en el estado 1.

Fig. B.4 Circuito Y

Fig. B.5 Circuito O

&

&

&

6

a

7

b

8

a

b

Memoria de la etapa 6

Memoria de

Memoria de

la etapa 7

la etapa 8


Fig. B.6 Grafcet y logigrama correspondiente

El principio de la transcripción del grafcet en circuitos lógicos es el siguiente:

42 AVX AVX

me 42

0

1

1

0

Entrada

Salida t1 t2


Fig. B.8 Temporizador

Cada etapa está representada por una memoria (etapa 6 - memoria "me 6") y un circuitoY permite de tener en cuenta la receptividad cuando la memoria está enclavada.

En cada etapa están asociadas las acciones, es decir que cada memoria de etapa debecomandar uno o varios accionadores que se efectúa en general a través de circuitosadaptadores o amplificadores (figura B.7).

En el grafcet de la figura B.2 disponemos de una función específica a utilizar, un operadorde retardo de señal o temporizador donde la simbolización es la siguiente:

Operador con retardo en el cual el retardo t1 es también aportado a la transción del estadoo hacia el estado 1, y el retardo t2 aporta a la transición del estado 1 hacia el estado 0.

& & &

& & & & $$1$$1

& & & &

2s 0 ft

me 15 me 16

TEH RE

TEB TEH PIE EVR

mem 10 mem 11 mem 12 mem 13 mem 15

PIS PEB PEH PID

mem 5 mem 6 mem 7 mem 8 mem 9

& & & &

&

PIC CHA

mem 2 mem 3 mem 4 (1) mem 17

mem 1

FIR X

1 2

4 5

6

3 &

SIMBOLOS: 1 = MA, 2 = CHA, 3 = PEH, 4 = TEH, 5 = EVR, 6 = PID

líneas de enclavamiento líneas de desenclavamiento

(1) Para re-sincronizar los tiempos de enclavamiento y de desenclavamiento de las memorias es necesario en el circuito ET:

- Tener en cuenta como están sobre la figura, los estados activos de las memorias 4, 9 y 14.

- Controlar que las memorias 3, 8, 13 y 16 el tiempo de arranque. En efecto el paso de una de las etapas 4, 9 y 14 no se desvanece y es necesario de mantener esta memoria enclavada el tiempo que la memoria precedente pase el tiempo de arranque.

El circuito ET deberá entonces ser: me 4 · me 9 · me 14 · me 3 · me 8 · me 13 ·· me 16(me 16 no representada).


Fig. B.9 Logigrama general del puesto de taladro

Nota

Si el valor del retardo aportado a la transición del estado 0 hacia el estado 1 es continuo,el símbolo t1 será reemplazado por el valor correspondiente expresado en segundos.

B.3 Logigrama general de un puesto de taladrado.

Utilizando los símbolos definidos anteriormente, obtendremos el diagrama general indicadomás arriba:

me2 AVC me3 REC me5 AVS

me8 me6 DEP me7 MOP

me12 AVE me13 REE me10 DET


Fig.B.10. Mando de los accionadores.

El logigrama de la fig. B.9 nos muestra diversas representaciones diferentes puestas enevidencia en el grafcet.

Etapas sucesivas (etapas 6, 7 y 8 por ejemplo).

Esta es la representación más simple descrita en el párrafo B.2. Para enclavar la memoria7 se hace simultáneamente:

- la memoria 6 enclavada, es decir la etapa 6 activa validando la transición t6-7 - la información PEH en el estado lógico 1, es decir la receptividad verificada.

La transición es entonces franqueada. La memoria 7 en su enclavamiento desenclava lamemoria 6 (la etapa 6 no está más activa) y prepara el enclavamiento de la memoria 8(transición t7-8 validada).


Principio de las bifurcaciones (etapas 10, 11 y 15)

Cuando la memoria 10 está enclavada (etapa 10 activa) el enclavamiento de la memoria11 está preparada así como también la memoria 15 (transiciones t10-11 y t10-15 validadassimultáneamente). Una de las dos receptividades descritas de manera exclusiva se volveráverdadera y el enclavamiento de la memoria 11 o de la memoria 15 desenclavará laamemoria 10; en efecto, para el franqueamiento no importa cual de las dos transicionesvalidadas provoca la desactivación de la etapa 10.

Fin de la bifurcación (etapas 13, 16 y 14)

El enclavamiento de la memoria 14 se puede efectuar, sea por EVR si la memoria 13 estáenclavada, sea por RE si la memoria 16 está también enclavada: alguna ambigüedad nopuede de esta manera producirse.

El enclavamiento de la memoria 14 provoca a la vez el desenclavamiento de la memoria 13y de la memoria 16. En realidad un sólo desenclavamiento está activo puesto que sólo unade estas memorias puede ser enclavada.

Principio de secuencias simultáneas (etapas 1, 2, 5 y 10)

La misma información X enclava simultáneamente las memorias 2, 5 y 10. Es necesariocontrolar que las tres memorias son enclavadas para desenclavar la memoria 1.Teoricamente será suficiente escoger el enclavamiento de una de estas tres memorias, perose deberá tener en cuenta las dispersiones de los tiempos de enclavamiento que seráindispensable de verificar efectivamente el enclavamiento del conjunto de las memoriasantes de desenclavar la memoria 1.

Fin de las secuencias simultáneas (etapas 4, 9, 14 y 17)

La receptividad será siempre verdadera sin tener ninguna condición suplementaria y lamemoria 17 es enclavada directamente por la presencia simultánea de las memorias 4, 9y 14 (ver nota (1), página 135).

El enclavamiento de la memria 17 provoca el desenclavamiento de las tres memorias.

Acciones efectuadas a cada etapa.

Las salidas de cada etapa son realizadas con amplificadores correspondientes a la accióna realizar. Remarquemos que el retorno de testeo RET se debe efectuar también en la etapa11 y en la etapa 15 también. El mando de esta acción se hará pues por mediación de uncircuito "O" comandado por uno u otro de las etapas 11 o 15.

Este estudio nos muestra un ejemplo como a partir de un grafcet, podemos obtener ellogigrama correspondiente.

Este logigrama se deberá tener en cuenta en los casos tecnológicos hechos a nivel decaptadores, de accionadores y de las funciones lógicas utilizadas.


Conclusiones

Si el GRAFCET recoge un acogida muy favorable dentro de todos los medios yespecialmente por parte de los pequeños desarrollos, esto es debido en parte a su evidentesimplicidad. En efecto su representación funcional, estrechamente ligado a las evolucionesde la máquina o de los procesos, es particularmente conciso, fácil de realizar y constituyea la vez un "útil" de descripción muy fácil de poner en acción, pero también sobretodo,tremendamente potente para poder abordar el análisis de sistemas complejos.

La generalización del GRAFCET en el campo de la enseñanza y su utilización en losexámenes y concursos tales como los bachilleratos técnicos, las preparaciones de lasgrandes escuelas, la inclusión del Genio mecánico, etc.. nos hace pensar en su urgentedifusión.

La representación de un automatismo por el GRAFCET obtiene las siguientes ventajas:

- una comprensión cómoda entre técnicos de diferentes formaciones para lautilización de un "lenguaje descriptivo" independiente de los apremios tecnológicosen, cuanto a nivel de la concepción, en la explotación o de la modificación delautomatismo.

- un análisis en profundidad de los diferentes comportamientos del automatismo enla consideración de todas las eventualidades incluidas de manera explícita o implícitaen el cuaderno de cargas y, en particular de las seguridades, de los modos demarcha y de paro, etc..

- una gran facilidad de modificación del funcionamiento restableciendo la causa delconjunto del automatismo de mando ya realizado.

- una ayuda eficaz y racional en el mantenimiento por la localización inmediata detoda anomalía de funcionamiento.

Pero queda evidente que el esmero aportado a la realización material presenta una granimportancia y que, con el fin de conservar las ventajas de simplificación obtenidos por lautilización del GRAFCET la tecnología utilizada debe corresponder a una "transcripción" lomás directa posible y permitir también las visualizaciones necesarias para una comprensiónclara y rápida del estado del sistema.

Desde un punto de vista económico, el balance global del precio real del coste de unautomatismo se puede descomponer en cuatro casos:

- los estudios de concepción, diseño y de dosier de fabricación; - los elementos materiales constituyentes, su cableado o la programación; - los ensayos, la puesta en marcha, las modificaciones eventuales; - la explotación, el mantenimiento y las averías.


A cada uno de estos casos, el GRAFCET puede aportar una economía apreciable:

- la disminución del tiempo de estudio por una más gran facilidad de comprensión ypor una gestión rigurosa. Como en la mayoría de los casos, los automatismosindustriales suelen realizarse en una unidad, los estudios graban considerablementeel precio de coste de la máquina;

- la simplificación del cableado reduce a mínimos por la utilización posible deelementos modulares precableados, reduciendo por otra parte los riesgos de errores;

- los ensayos facilitados por un análisis y una simulación de todos loscomportamientos del automatismo, y de las modificaciones ensayadas delfuncionamiento;

- la rapidez de localización de una avería eventual, cada etapa define claramente lasórdenes dadas y los acontecimientos los cuales el automatismo es receptivo.

Por todas estas cualidades, el GRAFCET responde particularmente bien a las necesidadesde la industria en el dominio de los automatismos secuenciales.

El GRAFCET, Practicas y Aplicaciones

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