Grafcet Automa Ver 1

Metodologías Metodologías GRAFCET - GEMMAGRAFCET - GEMMA

ESPECI ALI ZACI ÓN ENESPECI ALI ZACI ÓN EN

Jorge Enrique Meneses Flórez


Automatización Automatización IndustrialIndustrial

Necesidad de emplear UTILES METODICOSUTILES METODICOS, con un vocabulario preciso y una aproximación sistemática y guiadasistemática y guiada, donde se reflejen punto por punto los procedimientos a emplear a modo de un “CHECK LIST”.

Desarrollo y explotación de Desarrollo y explotación de sistemas automáticos de sistemas automáticos de

producciónproducción



GRAFCET / GEMMAGRAFCET / GEMMA

Conocer y aplicarConocer y aplicar, metodologíasmetodologías que permitan el desarrollo de programas de control (automatización) para procesos secuénciales (sistemas de eventos discretos), independientemente de la plataforma hardware del controlador.

¿OBJETIVOS?




La creciente complejidad de los automatismos industriales, se traduce en una mayor dificultad para definir de una manera clara y sin manera clara y sin ambigüedadesambigüedades las especificaciones funcionales a las que debe responder.

Esta dificultad se ve agravada por la utilización de un gran númeronúmero de informaciones de entrada y salida.

JUSTIFICACION




Las distintas formas de descripción de Las distintas formas de descripción de un proceso podrían ser clasificadas en un proceso podrían ser clasificadas en

distintos grupos ….distintos grupos ….

ALTERNATIVAS

UNA DESCRIPCIÓN LITERAL ÚNICAMENTEUNA DESCRIPCIÓN LITERAL ÚNICAMENTE

Resulta larga, incomoda, a veces imprecisa y, a menudo incompleta.




UNA DESCRIPCIÓN LÓGICA (LÓGIGRAMA)UNA DESCRIPCIÓN LÓGICA (LÓGIGRAMA) Está casi exclusivamente enfocado a una tecnología

determinada, y no es apropiada a la realización mediante programa.

REPRESENTACIÓN POR ORGANIGRAMAREPRESENTACIÓN POR ORGANIGRAMA Más general, se adapta bien a las realizaciones mediante

programa, pero resulta pobre en el caso de los secuénciales y no muestra los funcionamientos simultáneos, caso de que los haya.

ALTERNATIVAS




Los trabajos realizados en los últimos años, han conducido a representaciones gráficasrepresentaciones gráficas de las especificaciones funcionales que son totalmente independientes de la realización tecnológicaindependientes de la realización tecnológica, pudiendo ésta ser:

CABLEADA: módulos neumáticos, relés electromecánicos o módulos electrónicos

PROGRAMADA: PLC, autómata programable, computador, microcontrolador o microprocesador.

Y entonces…….? LA TENDENCIA!!




Las nuevas formas de representación grafica se basan en los conceptos de ETAPAETAPA - RECEPTIVIDAD Simplifican en gran medida la síntesis de los

automatismos secuénciales, al considerar el hecho de que, entre el gran número de informaciones disponibles, pocas son significativas en un determinado momento.

Método de Huffmann: Ecuaciones lógicas de un sistema con el mínimo

numero de componentes Aplicación compleja para sistemas grandes Automatismo resultante difícil de interpretar y

analizar una vez alcanzada la simplificación de las ecuaciones

LA TENDENCIA



GRAFCETGRAFCET

Una forma simple e Una forma simple e intuitiva de intuitiva de

AUTOMATIZARAUTOMATIZAR ! !



GRAFCETGRAFCET

Es un método gráfico de sintaxis simplesintaxis simple, para especificar la automatización industrial de un proceso secuencial. Está compuesto por comandos concisos comandos concisos y poderosos !!.y poderosos !!.

¿Qué es?

¿De dónde proviene su nombre? Es el acrónimo para: GRAGRAfico

FFuncional de CControl de

EEtapas y TTransiciones



GRAFCETGRAFCET

P. GIRAUDP. GIRAUD Introdujo los conceptos de receptividad y

etapa, fundamentales para la definición del Grafcet.

KARL ADAM PETRIKARL ADAM PETRI A partir de su tesis doctoral introduce las

denominadas redes de Petri (Petri nets).

ANTECEDENTES



GRAFCETGRAFCET

Creado en Francia, en el año 1977, por AFCET: AFCET: Association Française pour la Cybernétique

Economique et Technique ADEPA:ADEPA: Association pour le Développement de Production Automatisée.

Surge ante la necesidad de disponer de un método UNIFICADOmétodo UNIFICADO de descripción de procesos secuénciales que fuera eficaz, simple e interpretable por técnicos de diferentes campos:El ingeniero que define las necesidades del

automatismo.El ingeniero que lo diseña para

implementarlo.El técnico de mantenimiento que debe cuidar

su funcionalismo o introducir modificaciones en la fase de producción.

¿Cómo surge?



GRAFCETGRAFCET

Este diagrama funcional permite describir los comportamientos del automatismo en relación a las informaciones que recibe, imponiendo un imponiendo un funcionamiento rigurosofuncionamiento riguroso, evitando de esta forma incoherencias, bloqueos o conflictos en el funcionamiento.

En cada nivel de descripción, este diagrama puede ser modificado o corregido, sin necesidad de volver a partes ya estudiadas.

Características



GRAFCETGRAFCET

El GRAFCET, complementado con el álgebra de BOOLE, permite algo más que la descripción e interpretación gráfica de procesos. Es una potente, y a Es una potente, y a la vez flexiblela vez flexible, herramienta de diseñoherramienta de diseño, que incorporada como lenguaje de programación, facilita el desarrollo de muchos automatismos.

Tiene unas normas de edición bastante sencillas. Está MUY INDICADOMUY INDICADO para plantear estructuras

secuénciales. Es muy estructuradomuy estructurado. Impone una disciplina de

programación.

Características



GRAFCETGRAFCET

Características

Hay Autómatas Programables que incorporan paquetes de programación en GRAFCET.

Es poco práctico para sistemas puramente combinacionales.

Es una variante del Diagrama de Transiciones de Estados.

Es una simplificación sistematizada de las Redes de Petri.

Está normalizado a nivel europeo IEC (CEI) 848.



GRAFCETGRAFCET

GRAFCET de Nivel 1 -Descripción funcional- Se trabaja con las especificaciones funcionales del

automatismo, de forma independiente a la tecnología que lo llevará a la práctica.

Describe las acciones que se deben efectuar y los elementos de control que intervendrán, sin indicar los elementos concretos a utilizar

GRAFCET de Nivel 2 -Descripción tecnológica- Deben indicarse todas las especificaciones de los órganos

operativos. Deben detallarse los elementos tecnológicos que

intervendrán.

GRAFCET de Nivel 3 -Descripción operativa- Deben especificarse todos los elementos, con los distintivos

propios de las entradas y salidas, así como las marcas o relés internos que serán utilizados.

Tipos



GRAFCETGRAFCET

Para simbolizar el funcionamiento de un automatismo, el GRAFCET utiliza una sucesión alternadasucesión alternada de etapas etapas y transicionestransiciones.

A cada etapa le corresponde una o más acciones a ejecutar. Una etapa puede tener varios estados (como se verá más adelante), pero la acción asociada se lleva a cabo solo cuando la etapa está activaetapa está activa.

Cada transicióntransición está obligatoriamente asociada con una condición lógicacondición lógica que puede ser verdadera o falsaverdadera o falsa.

La evolución de una etapa a otra se puede efectuar solo cuando el franqueofranqueo de una transición es validadovalidado.

Principios



GRAFCETGRAFCETElementos gráficos de base

Etapas iniciales

Etapas normales Acciones asociadas

Acciones asociadas condicionadas

Transiciones

Líneas de enlaceLíneas de reenvío



GRAFCETGRAFCET

Mensajes?… pueden ser:Textos o Ecuaciones lógicasTextos o Ecuaciones lógicas

Están asociados a las etapas o a las transiciones para indicar la actividad desarrollada o las relaciones entre variables del sistema que deben cumplirse.

Dos tiposMensajes de ACCIONMensajes de RECEPTIVIDAD

Mensajes de Interpretación



GRAFCETGRAFCET

de ACCIONACCION asociados a cada etapaIndican la actividad a desarrollar en la etapa cuando esté ACTIVAACTIVA

de RECEPTIVIDRECEPTIVIDAD asociados a cada transiciónIndican las condiciones lógicas necesarias y suficientes para pasar de cada etapa a la consecutiva o consecutivas

Mensajes de Interpretación



GRAFCETGRAFCET

Las ETAPAS representan cada uno de los Las ETAPAS representan cada uno de los estados del sistema !!estados del sistema !!

Cada etapa debe corresponder a una situación tal que las salidas dependan únicamente de las entradas, dicho de otro modo, la relación entre las entradas y las salidas es puramente combinacional.puramente combinacional.

Etapas



GRAFCETGRAFCET

Situación del sistema en la que todos o parte de los elementos que intervienen en el automatismo permanecen invariantes o estables.

Etapas

ETAPAS

Iniciales

Normales



GRAFCETGRAFCET

Una etapa inicial se representa con un doble cuadrado. Las etapas iniciales de un sistema se activan al iniciar el

GRAFCET. Una vez se han iniciado, las etapas iniciales tienen el mismo

tratamiento que las otras etapas. Un sistema debe tener como mínimo una etapa inicial.

Etapas Iniciales

Etapa inicial con retorno y con activación forzada

Etapa inicial sin retorno Etapa inicial con retorno



GRAFCETGRAFCET

Representan los estados estables del sistema. Se representan mediante un cuadrado numerado. Deben estar numeradas; aunque no necesariamente de forma

consecutiva. No puede haber dos etapas con el mismo número. Pueden estar activas o inactivas. El estado activo de una etapa,

se indica con un punto de color . En las etapas, puede o no haber acciones asociadas.

Etapa normal Etapa normal ACTIVA

Etapas Normales



GRAFCETGRAFCET

Cada etapa tiene asociada una variable de estado XXii de tipo bit…. una etapa puede estar en tres estados diferentes: ACTIVA ACTIVA (variable de estado = 1)(variable de estado = 1)Una etapa activa es la etapa en la que se encuentra el sistema. Se representa por un punto debajo del estado.

ACTIVABLE ACTIVABLE (variable de estado = 0)(variable de estado = 0)Una etapa activable es la etapa siguiente a la etapa activa.

INACTIVA INACTIVA (variable de estado = 0)(variable de estado = 0)Una etapa inactiva es una etapa que no se encuentra en alguno de los estados anteriores.

Estados de las Etapas



GRAFCETGRAFCETEstados de las Etapas

Posibles estados de la etapa Ei.

E i+1

E i-1

T i-1

E i

T i

Esquema de posibles estados de Ei y las transiciones para cambiar dichos estados

E iACTIVABLE

E iNO ACTIVADA

(INACTIVA)

EiACTIVA E i-1 activa

Transición T i-1Franqueada

Transición T iFranqueada



GRAFCETGRAFCET

Una acción asociada indica que al estar activa la etapa, la acción se ejecuta.

Una etapa sin ninguna acción asociada puede servir para hacer detener una acción monoestable que se realizaba en la etapa anterior, o como etapa de espera.

Etapas – Acciones asociadas

Motor a la derecha



GRAFCETGRAFCET

En una etapa puede haber múltiples acciones asociadas..

Etapas – Acciones asociadas

Si en un sistema, en un momento concreto hay una sola etapa activa, entonces, solamente estarán funcionando las elementos activados por las acciones asociadas en esa etapa (a no ser que en otra etapa se haya activado de forma biestable otra acción).

Motor a la derecha Ventilador



GRAFCETGRAFCET

En el rectángulo donde se representa la acción asociada, hay una entrada para las condiciones.

La acción a realizar en una o más de las acciones asociadas a una etapa, puede estar condicionada a una función booleana adicional.

Etapas – Acciones asociadas condicionadascondicionadas

Motor a la derecha

Puerta no ha llegado a la

derecha

En esté caso el motor girará a la derecha mientras esté activa la etapa 3 y además la puerta no haya llegado ya a la derecha.



GRAFCETGRAFCET

La norma IEC-848 propone representaciones, las cuales serán explicadas mediante ejemplos, para las acciones asociadas condicionadas:

Etapas – Acciones asociadas condicionadascondicionadas

C Acción condicionada

D Acción retardada

L Acción limitada en el tiempo

P Impulso

S Acción memorizada



GRAFCETGRAFCET

Supongamos un sistema en que tenemos un tablero electrónico, para la regulación de unas maquinas.

Etapas – Acción condicionada (C)Acción condicionada (C)

Si estando activa la etapa de espera 2, y el termostato indica un sobrecalentamiento, el ventilador se pondrá en marcha.

Esta condición, la podemos representar dentro del recuadro de la acción, o bien fuera.

VentiladorVentilador Si

Sobrecalentamiento

VentiladorVentilador

Sobrecalentamiento



GRAFCETGRAFCET

El motor A se pondrá en marcha 5 segundos después de activarse la etapa 10

…. Si la transición rr se activa antes de ese tiempo el motor no llegará a ponerse en marcha.

Etapas – Acción cond. de retardo (D – Delayed)Acción cond. de retardo (D – Delayed)



GRAFCETGRAFCET

La bomba es pondrá en funcionamiento durante 10'' después de haberse activado la etapa 11,

….. Pasado este tiempo aúnque no se active la transición ss, la bomba dejará de funcionar.

Etapas – Acción (condicionada) Limitada en el tiempo (LL)



GRAFCETGRAFCET

Al activarse la etapa 12, se activará la electroválvula K con un impulso de señal (señal externa).

Etapas – Acción (condicionada) de impulso (PP)



GRAFCETGRAFCET

Cuando se active la etapa 13, el motor A se pondrá en marcha de forma biestable (setset), y al salir de la etapa, continuará funcionando hasta que se haga un reset a la acción.

Al activarse la etapa 14, el motor A se

detendrá, ya que en esa etapa, la acción hace un resetreset al

funcionamiento del motor.

Etapas – Acción memorizada (SS)

Desactivación

Motor A

R

Activación

Motor A

S



GRAFCETGRAFCET

Inicialización de proceso automático sin guardar memoria de ninguna situación anterior. Orden procede de un operador humano Orden de un sistema automático jerárquicamente superior

Después del arranque en frío se activan todas las etapas iniciales y quedan inactivas todas las demás

ARRANQUEARRANQUE: En frió

Automatismo Maestro

Automatismo Maestro

Automatism

o ESCLAVO



GRAFCETGRAFCET

Reinicialización de un automatismo cuando éste guarde memoria de alguna situación anterior.

Rearranque sin perdida del contexto anterior, es decir, manteniendo memorizadas las variables de estado del proceso

En el arranque pueden activarse las etapas iniciales o mantener el contexto o estado anterior al arranque en caliente.

ARRANQUE: En caliente



GRAFCETGRAFCET

Son las condicionescondiciones que el sistema debe superar para pasar a una etapa siguiente.

Validar la transición implica un cambio en las etapas activas del GRAFCET.

Transiciones?

Se representan con un pequeño segmento horizontal que corta la línea de enlace entre dos etapas.

Son etapas de… ENTRADA a una transición, todas las que conducen a una transición. SALIDA de una transición, las etapas que salen de una transición.

34Acción asociada etapa 34

35Acción asociada etapa 35

Transición



GRAFCETGRAFCET

Entre dos etapas debe existir una y sólo una condición de transición !!

La condición lógica de la transición puede venir expresada por una función lógica combinacional todo lo compleja que sea necesario, siempre que dé como siempre que dé como resultado un bitresultado un bit

11= Condición verdadera00= Condición falsa

Transiciones

Regla Básica de sintaxis en GRAFCET



GRAFCETGRAFCET

RECEPTIVIDADES?...RECEPTIVIDADES?... condición o condiciones que se deben superar para poder pasar una transición

En una transición podemos tener:En una transición podemos tener: Una condición simple [Pm] Una función booleana [(Pm+Pk]*Pp] La señal de un temporizador o un contador. La activación de otra etapa del GRAFCET [ E12 ]

Donde E nos indica que la receptividad esta condicionada al hecho que la etapa (en este caso la 12) esté activa.

Transiciones



GRAFCETGRAFCET

La RECEPTIVIDADRECEPTIVIDAD puede escribirse de forma literal o simbólica; debe situarse a la derecha del símbolo grafico de la transición.

Transiciones

Operación finalizadaOperación finalizada

10LiteralLiteral

10

(a + b) (a + b) ●● cc

SimbólicaSimbólica10

= 1= 1

VerdaderaVerdadera

10

a + a + b b

Flanco +Flanco +10

(a (a ●● b) b)

Flanco -Flanco -10

( t10/5 seg) ( t10/5 seg)

TemporizadoTemporizado



GRAFCETGRAFCET

Una Transición Transición puede encontrarse en una de cuatro posibles situaciones…..

Transiciones



GRAFCETGRAFCET

Unen entre sí las etapas que representan actividades consecutivas. Se entenderán siempre orientadas de arriba hacia abajoarriba hacia abajo, a menos que una flecha indique lo contrario.

REENVIOS ?REENVIOS ? Son símbolos en forma de flecha que indican la

procedencia o destino de las líneas de evolución. Permiten fraccionar un grafico o evitan dibujar

líneas de evolución con excesivos cruces.

Líneas de enlace o de evolución



GRAFCETGRAFCETLíneas de enlace o de evolución



GRAFCETGRAFCET

El diagrama se dibuja con una sucesión alternada de etapas y transiciones. No puede haber dos etapas seguidas, ni tampoco dos transiciones seguidas.

Diseño y estructuras – Desarrollo del sistemaDesarrollo del sistema

Ejemplo 1Ejemplo 1

Entre las etapas 200 y 201 o entre las etapas 200 y 202 hay dos condiciones para la transición (000 y 001 ó 000 y 002).

En este caso esto se puede resolver haciendo que la receptividad de la transición se cumpla si es valida la función And (000 * 001) o la (000 * 002).



GRAFCETGRAFCET

Ejemplo 2Ejemplo 2

Al superar la condición 003 de la transición, el motor debe girar a la derecha y también se debe accionar el ventilador.

Para realizar esto se han de poner todas les acciones asociadas en la misma etapa.

Diseño y estructuras – Desarrollo del sistemaDesarrollo del sistema



GRAFCETGRAFCET

Para que el sistema pueda evolucionar es necesario: Validar la transición. Todas las etapas de entrada a la transición deben estar activas. Que sea cierta la receptividad asociada. condición de la transición verdadera.

Diseño y estructuras – Evolución del sistemaEvolución del sistema

Ejemplo 3Ejemplo 3La primera transición se podrá validar, si la etapa 123 esta activa, y además se cumple la condición 000. En este momento deja de estar activa la etapa 123, y le toma el relevo la 124.

El grafcet evolucionara a la etapa 125, si estando activa la etapa 124 se cumple la condición 002 y también la 005



GRAFCETGRAFCET

Ejemplo 4Ejemplo 4

Las etapas 200 y 210 son etapas de entrada a la transición.

Para validar la transición, deben esta activas las dos etapas.

Para poder entrar a la etapa 220, la transición tiene que estar validada y se debe de cumplir la receptividad asociada (003) a la transición.

Diseño y estructuras – Evolución del sistemaEvolución del sistema



GRAFCETGRAFCETDiseño y estructuras – Estructuras BasicasEstructuras Basicas

Secuencia Lineal Solo hay una etapa activa en cada momento

Convergencia – Divergencia – Bifurcacion en O O Subprocesos alternativos

Convergencia – Divergencia – Bifurcacion en YY Subprocesos simultáneos



GRAFCETGRAFCET

Un GRAFCET será de secuencia única (lineal)secuencia única (lineal), cuando en el diagrama solo hay una rama.

El conjunto de etapas se irán activando una tras la otra, después de validarse las receptividades asociadas a las transiciones.

Diseño y estructuras – Secuencia Lineal (unica)Secuencia Lineal (unica)



GRAFCETGRAFCETDiseño y estructuras- Divergencia-Convergencia en ORDivergencia-Convergencia en OR



GRAFCETGRAFCET

• Habrá una selección de secuencias, cuando al llegar a un punto se encuentre una divergencia en OR. Será necesario escoger cual, de las distintas sucesiones de etapas y transiciones se debe seguir.• No es necesario que los diferentes caminos tengan el mismo número de etapas; pero sí conviene que las receptividades asociadas a las transiciones, sean excluyentes entre si.

Diseño y estructuras- Divergencia-Convergencia en ORDivergencia-Convergencia en OR

Bif

urc

ació

nB

ifu

rcació

n



GRAFCETGRAFCETDiseño y estructuras- Divergencia-Convergencia en ORDivergencia-Convergencia en OR

Ejemplo 5 - Ejemplo 5 - Giro a derecha o a izquierda de un motor.

Motor izquierda

Motor derecha



GRAFCETGRAFCETDiseño y estructuras- Divergencia-Convergencia ANDDivergencia-Convergencia AND

Bif

urc

ació

nB

ifu

rcació

n

En la DivergenciaDivergencia deben iniciarse varios caminos simultáneamente solo si se cumple una condición previa.

En la ConvergenciaConvergencia, todas las etapas previas deben estar activas y cumplirse la condición.



Motor A - Derecha

Motor B - Derecha

Motor A - Izquierda Motor B

- Izquierda

Ejemplo 5Ejemplo 5Dos motores MAMA y MBMB, desplazan

unas piezas.

Primero el motor MAMA va desde FcAe a FcAd, entonces es el MBMB quien lo hace desde FcBe hasta FcBd. Después los dos vuelven a las posiciones iniciales FcAe y FcBe.

El ciclo se reinicia cuando los dos están de nuevo en las posiciones iniciales.




Motor A - Derecha

Motor B - Derecha

Motor A - Izquierda Motor B -

Izquierda

MAizq MBizq

* FcAe * FcBe

FcAe FcBe



GRAFCETGRAFCET

En un punto, puede haber una bifurcación que provoque un saltosalto sobre un conjunto de etapas. Que se siga o no la secuencia completa

o bien el salto, esta determinado por el estado de la condición a la transición (H).

Se debe tener presente que las condiciones de saltosalto o no, deben ser excluyentes: H y H‘H y H‘

El salto puede realizarse en sentido ascendente (se debe indicar en la línea de enlace) como pasa en los buclesbucles.

Diseño y estructuras- Salto de etapasSalto de etapas



RbajosRbajos

Bomba Presión

Pistolas dirigibles

Temp 04 20”

Secadores

Ejemplo 6Ejemplo 6En un tren de lavado de autos, si no esta activa la selección RbajosRbajos (Lavado a presión de los bajos y las ruedas del auto), al llegar a la etapa 5 el automatismo debe hacer un salto hasta la etapa 7.

GRAFCETGRAFCETDiseño y estructuras- Salto de etapasSalto de etapas

Por el contrario si está activa esta selección, entrará a la etapa 6 y la bomba de presión, las pistolas dirigibles y el temporizador T04 actuarán.



GRAFCETGRAFCET

Habrá un lazo (bucle) o estructura repetitiva (mientras o whilemientras o while), cuando una, o un conjunto de etapas se repitan, varias veces controladas por..

un temporizador, un contador, o hasta que se cumpla una condición determinada.

El ciclo de lavado de una lavadora repite varias veces esta estructura (giro a la derecha, espera, giro a izquierda, espera).

Diseño y estructuras- BuclesBucles



Parte de un programa que realiza una tarea concreta, a la que se puede invocar una una o varias veceso varias veces por parte del programa principal.

Una vez realizadas las acciones de la subrutina, el

programa continua en el punto donde estaba.

Diseño y estructuras- SubrutinaSubrutina

GRAFCETGRAFCET

X14

SecundarioPrincipal



GRAFCETGRAFCET

Grafcet permite empezar la descripción del automatismo desde un punto de vista muy general y a partir de él, hacer descripciones cada vez más concretas del automatismo: Diseño descendente (Top Top downdown).

MACROETAPA?MACROETAPA? Es la representación mediante una única etapa, de un conjunto de

etapas, transiciones y acciones asociadas, a las que llamamos expansión de la macro-etapa.

La expansión de la macro-etapa, es en realidad una parte del diagrama del Grafcet, con sus etapas, transiciones y normas de evolución, pero que en un diseño descendente hemos englobado en una macro-etapa.

Diseño y estructuras- MACROETAPASMACROETAPAS



GRAFCETGRAFCET

Podríamos decir que al hacer la expansión de la macroetapa, en realidad lo que hacemos es una una especie de zoomespecie de zoom, que nos enseña en detalle, etapas, transiciones y acciones concretas, a las que antes nos hemos referido de forma general.

b●d b●d

TS2 (Fin M2): fg

Diseño y estructuras- MACROETAPASMACROETAPAS

2

Tarea tal



GRAFCETGRAFCET

Para resolver un automatismo, se pueden describir diferentes diagramas paralelos, que evolucionaran cada uno evolucionaran cada uno de ellos por separado y de ellos por separado y a su ritmoa su ritmo. Estos pueden, en varios puntos, tener o no relación entre sí.

Diseño y estructuras- DIAGRAMAS PARALELOSDIAGRAMAS PARALELOS



GRAFCETGRAFCETEjemplo 1Ejemplo 1 de diseño de un proceso secuencial



GRAFCETGRAFCET

NormalmenteCERRADO

MARCHA



GRAFCETGRAFCETEjemplo 2Ejemplo 2 Ejemplo de diseño de un proceso secuencial

Grafcet Funcional (nivel 1)(nivel 1)

Como lo concibe el ingeniero ingeniero de producciónde producción.. Sucesión de acciones, sin la forma ni medios empleados para ejecutarlasNo hemos detallado procedimientos de MARCHA y PARADA



GRAFCETGRAFCET

Grafcet con sensores y accionamientos (nivel 1)(nivel 1)

Técnico en automatismo decide los sensores y los actuadores a usar.

Señales digitales, analógicas o cálculos aritméticos …. La condición?... CONDICIONES DE TRANSICION DE TIPO LOGICO

Ejemplo 2Ejemplo 2 de diseño de un proceso secuencial



GRAFCETGRAFCET

Diseño del sistema de control

Ejemplo 2Ejemplo 2 de diseño de un proceso secuencial

Parte secuencial

Parte combinacional



GRAFCETGRAFCET

&Memoria Binaria

Receptividad anterior

Etapa anterior activada

Desactivación por Etapa posterior

activada

Salida del módulo

Módulo secuenciadorMódulo secuenciador

>=>=

&En-1

>=>=

Módulo Secuenciador n-1

&En

>=>=

Módulo Secuenciador n

&En+1

>=>=

Módulo Secuenciador n+1

Ordenes de mando

Transición n-1 Transición nTransición n-2

Salida n-2

MODULO SECUENCIAL DE ETAPA



GRAFCETGRAFCET

&Memoria Binaria

Receptividad anterior

Etapa anterior activada

Desactivación por Etapa posterior

activada

Salida del módulo

Módulo secuenciadorMódulo secuenciador

>=>=

MarchaMarcha

MODULO SECUENCIAL DE ETAPA



TALLER GRAFCETTALLER GRAFCET

Dos vagonetas (V1, V2) se desplazan, bajo demanda, a derecha e izquierda a lo largo de unos carriles. El carril de V1 posee los finales de carrera A y B. El carril de V2 posee los finales de carrera C y D. A continuación se irán variando las especificaciones de funcionamiento del automatismo (“supuestossupuestos”) y usted debe realizar el Grafcet (nivel 2) para el mismo, utilizando las estructuras adecuadas para su modelado.

PROBLEMA UNOPROBLEMA UNO



PRIMER SUPUESTO:PRIMER SUPUESTO: El accionamiento de los pulsadores M1 o M2 deberá iniciar, de forma selectiva, el ciclo correspondiente de cada una de las vagonetas (V1, V2). La restricción que se impone es que únicamente una vagoneta debe estar funcionando en cada solicitud. También inicialmente se supone que el accionamiento simultáneo de los dos pulsadores no puede ocurrir.

TALLER GRAFCETTALLER GRAFCETPROBLEMA UNOPROBLEMA UNO



PROBLEMA UNO – Supuesto unoPROBLEMA UNO – Supuesto unoSoluciónSolución

0 V1I

Etapa 2

2

Etapa 4

A

V2I

C

M1 A C M2

1

B

V1D

V1I

A

4

M2 A C M1

3 V2D

V2I

D

C

Etapa 0

Pro

ble

ma

1 -

Su

pu

esto

1S

olu

ció

n ú

nic

a



SEGUNDO SUPUESTO:SEGUNDO SUPUESTO: Sincronismo en el inicio de funcionamiento. En esta ocasión se desea que el funcionamiento de ambas vagonetas se inicie por el accionamiento de un solo pulsador M. Se contempla la posibilidad de distintas velocidades de funcionamiento de cada una de las vagonetas. La única restricción que se impone es que para cada ciclo de funcionamiento, ambas vagonetas han de estar situadas en su posición inicial (A, C).




PROBLEMA UNO – Supuesto dosPROBLEMA UNO – Supuesto dosSolución unoSolución uno

0 V1I

Etapa 2

2

A

V2I

C

1

B

V1D

V1I

A

5

4 V2D

V2I

D

C

Etapa 0

3

Etapa 5

M A C

Pro

ble

ma

1 -

Su

pu

esto

2S

olu

ció

n n

um

ero

1

Etapa 3



PROBLEMA UNO – Supuesto dosPROBLEMA UNO – Supuesto dosSolución dosSolución dos

0 V1I

2

A

V2I

C

1

B

V1D

V1I 5

4 V2D

V2I

D

Pro

ble

ma

1 -

Su

pu

esto

2S

olu

ció

n n

um

ero

2M A C

A C

A C



0 V1I

2

A

V2I

C

1

B

V1D

V1I 5

4 V2D

V2I

D

Pro

ble

ma

1 -

Su

pu

esto

2S

olu

ció

n n

um

ero

3

M A C

=1

3 6

A C

PROBLEMA UNO – Supuesto dosPROBLEMA UNO – Supuesto dosSolución tresSolución tres



0 V1I

2

A

V2I

C

1

B

V1D

V1I 5

4 V2D

V2I

D

Pro

ble

ma

1 -

Su

pu

esto

2S

olu

ció

n n

um

ero

4

M E3

3

M E0

A C

* *

Paralelismo estructural

PROBLEMA UNO – Supuesto dosPROBLEMA UNO – Supuesto dosSolución cuatroSolución cuatro



TERCER SUPUESTO:TERCER SUPUESTO: En esta ocasión se desea que el sincronismo se extienda a la operación de regreso de ambas carretillas. Debe contemplarse una situación de mutua espera de las vagonetas en (B, D) antes de iniciar el regreso simultáneo a la situación inicial (A, C).




PROBLEMA UNO – Supuesto tresPROBLEMA UNO – Supuesto tresSolución unoSolución uno

0 V1I

3

A

V2I

C

1

B

V1D

V1I 7

5 V2D

V2I

D

Pro

ble

ma

1 -

Su

pu

esto

3S

olu

ció

n n

um

ero

1

M A C

=1

4 8

A C

=1

2 6



0 V1I

2

A

V2I

C

1

B D

V1D

V1I 5

4 V2D

V2I

B D

Pro

ble

ma

1 -

Su

pu

es

to 3

So

luc

ión

nu

me

ro 2

M A C

A C

A C

B D

PROBLEMA UNO – Supuesto tresPROBLEMA UNO – Supuesto tresSolución dosSolución dos



0 V1I

2

A

V2I

C

1

B D

V1D

V1I

V2D

V2I

Pro

ble

ma

1 -

Su

pu

esto

3S

olu

ció

n n

um

ero

3

M A C

A C

B D

A C

PROBLEMA UNO – Supuesto tresPROBLEMA UNO – Supuesto tresSolución tresSolución tres



El sistema de control del proceso sigue la siguiente secuencia de funcionamiento. Cuando se pulsa el botón de comienzo ON el sistema debe de realizar la apertura de

las dos compuertas C1 y C2. La compuerta C1 permanece abierta hasta que la báscula marque la lectura L1. Cuando la báscula marca L1, se cierra la compuerta C1 y permanece abierta C2 hasta que la báscula marque la lectura L2. Cuando la báscula marca L2 se cierra la compuerta C2.

Una vez que en la báscula se tiene la cantidad precisa de sustancia, se acciona un pistón VB que produce el vaciado de la báscula hasta que se activa el sensor de final de vaciado durante este proceso el paso de la báscula por L1 no debe producir ningún efecto.

Si durante el proceso se pulsa el interruptor de paro de emergencia PE, se deberán cerrar todas las compuertas en cualquier momento del ciclo de funcionamiento y se para el sistema. El sistema reanudará el funcionamiento cuando se pulse el interruptor de rearme R, y se debe continuar el ciclo en el momento en que se interrumpió. Si durante el ciclo se pulsa el interruptor de inicio no debe suceder nada.

En la siguiente figura se muestra el proceso a controlar, para el cual usted debe diseñar su Grafcet (nivel 2) utilizando las estructuras adecuadas para su modelado (solución).

TALLER GRAFCETTALLER GRAFCETPROBLEMA DOS - Control dosificaciónPROBLEMA DOS - Control dosificación



TALLER GRAFCETTALLER GRAFCETPROBLEMA DOSPROBLEMA DOS



PROBLEMA DOSPROBLEMA DOS

SOLUCIONSOLUCION 0 Posicionar: C1, C2, Báscula

Iniciar Posicionado

1 Abrir C1

2 CerrarC1

Parada Emergencia

Rearme C1 cerrado

3 CerrarC1

Medida L1 Emergencia

C1 cerrado

4

5 Abrir C2

6 CerrarC2

Parada Emergencia

Rearme C2 cerrado

7 CerrarC2

Medida L2 Emergencia

C2 cerrado

8

9 Vaciar Báscula

10 RecuperarBáscula

Parada Emergencia

Rearme Fin Recuperar

11 RecuperarBáscula

Fin Vaciado

Fin Recuperar

Emergencia C1 cerrado C2 cerrado Báscula en posición

Etapa 0

Etapa 11

Grafcet Nivel 1



PROBLEMA DOSPROBLEMA DOS

SOLUCIONSOLUCION0 C1

ON 1 2 4

1 C1

2 C1

PE

R 1

3 C1

L1 PE

1

4

5 C2

6 C2

PE

R 2

7 C2

L2 PE

2

8

9 VB

10 VB

PE

R 4

11 VB

3

4

PE 1 2 4

Etapa 0

Etapa 11

1

C2

2

VB

4

Grafcet Nivel 2



QUIQUIZZ

SOLUCIONSOLUCION

LAVADORA 0 Poner acero C2

Iniciar Posicionado

Etapa 8

ApagarMotor A

Motor A

ApagarMotor H

Motor H

ApagarMotor C

Motor C

ApagarBomba

Bomba

CerrarElectroválvula

Electroválvula

1 Activar Electroválvula Poner C1 en 50

2 Prender Motor A

Detector nivel superior

t / 2 / 30 s

3

4

t / 3 / 0.5 s

Prender Motor H

5 C1=C1-1

t / 4 / 30 s

6

t / 5 / 0.5 s C1=0

Prender Motor A Prender Bomba

Detector nivel inferior

t / 5 / 0.5 s C1=0

7 C2=C2+1

Nivel superior C2>4

8 Prender Motor C Prender Bomba

t / 7 / 5 min

Etapa 0

Nivel superior C2<=4

9 Activar Electroválvula Poner C1 en 10

Detector nivel superior

Etapa 2

Etapa 9

Grafcet Automa Ver 1

Documents

Transcript of Grafcet Automa Ver 1