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Telecontrol y Automatismos. Energas Renovables. IES Consaburum
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MANUAL GRAFCET
Introduccin histrica
El GRAFCET naci en el ao 1977 en un grupo de trabajo de la AFCET (Association Franaise pour laCyberntique Economique et Technique, Asociacin Francesa para la Ciberntica Econmica yTcnica) creado en el ao 1975. En el mes de Junio del ao 1982 se crea la norma francesa UTE NFC 03-190(Diagramme fonctionnel "GRAFCET" pour la description des systmes logiques decommande).
La creacin del GRAFCET fue necesaria, entre otros motivos, por las dificultades que comportaba ladescripcin de automatismos con varias etapas simultneas utilizando el lenguaje normal.Dificultades similares aparecen al intentar hacer esta descripcin con diagramas de flujo o usandolos lenguajes informticos de uso habitual.
En el ao 1988, el GRAFCET es reconocido por una norma internacional, la IEC-848 (Preparation offunction charts for control systems, Preparacin de diagramas funcionales para sistemas de control)con los nombres Function Chart, Diagramme fonctionnel o Diagrama funcional. La norma IEC noreconoce el nombre GRAFCET porqu las traducciones pueden dar lugar a ambigedades.
Sistemas combinacionales y secuenciales
Un sistema combinacional es aquel en que las salidas en un instante slo dependen de las entradasen aquel instante. En cambio, un automatismo secuencial es aquel en el que las salidas en cadainstante no dependen slo de las entradas en aquel instante sino que tambin dependen de losestados anteriores y de su evolucin.
El GRAFCET (Graphe de commande etape-transition) es un mtodo grfico, evolucionado a partir delas redes de Petri que permite representar los sistemas secuenciales.
Es importante destacar que el GRAFCET no sirve nicamente para describir automatismos sino paraexplicar cualquier cosa que sea secuencial. As podra ser muy til para explicar una receta de cocina,el funcionamiento de un convertidor electrnico, un plan de estudios, un ensayo de laboratorio, etc.
Principios del GRAFCET
Un GRAFCET es una sucesin de etapas. Cada etapa tiene sus acciones asociadas de forma quecuando aquella etapa est activa se realizan las correspondientes acciones; pero estas acciones nopodrn ejecutarse nunca si la etapa no est activa.

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Entre dos etapas hay una transicin. A cada transicin le corresponde una receptividad, es decir unacondicin que se ha de cumplir para poder pasar la transicin. Una transicin es vlida cuando laetapa inmediatamente anterior a ella est activa. Cuando una transicin es vlida y su receptividadasociada se cumple se dice que la transicin es franqueable.
Al franquear una transicin se desactivan sus etapas anteriores y se activan las posteriores.
Las etapas iniciales, que se representan con lnea doble, se activan en la puesta en marcha.
Los tres niveles del GRAFCET
El GRAFCET puede utilizarse para describir los tres niveles de especificaciones de un automatismo.Estos tres niveles son los que habitualmente se utilizan para disear y para describir unautomatismo.
GRAFCET de nivel 1: Descripcin funcional
En el primer nivel interesa una descripcin global (normalmente poco detallada) del automatismoque permita comprender rpidamente su funcin. Es el tipo de descripcin que haramos paraexplicar lo que queremos que haga la mquina a la persona que la ha de disear o el queutilizaramos para justificar, a las personas con poder de decisin en la empresa, la necesidad deesta mquina.

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Este GRAFCET no debe contener ninguna referencia a las tecnologas utilizadas; es decir no seespecifica cmo hacemos avanzar la pieza (cilindro neumtico, motor y cadena, cintatransportadora, etc.), ni cmo detectamos su posicin (fin de carrera, detector capacitivo, detectorfotoelctrico, etc.), ni tan solo el tipo de automatismo utilizado (autmata programable, neumtica,ordenador industrial, etc.).
GRAFCET de nivel 2: Descripcin tecnolgica
En este nivel se hace una descripcin a nivel tecnolgico y operativo del automatismo. Quedanperfectamente definidas las diferentes tecnologas utilizadas para cada funcin. El GRAFCETdescribe las tareas que han de realizar los elementos escogidos. En este nivel completamos laestructura de la mquina y nos falta el automatismo que la controla.
GRAFCET de nivel 3: Descripcin operativa
En este nivel se implementa el automatismo. El GRAFCET definir la secuencia de actuaciones querealizar este automatismo. En el caso de que se trate, por ejemplo, de un autmata programable,definir la evolucin del automatismo y la activacin de las salidas en funcin de la evolucin de lasentradas.

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Elementos del GRAFCET
Etapas y transiciones
Una etapa caracteriza el comportamiento invariante de una parte o de la totalidad del sistemarepresentado; corresponde a una situacin elemental que implica un comportamiento estable.
Una etapa del GRAFCET se representa mediante un cuadrado identificado por un nmero; en estecaso se ha representado la etapa 3. No puede haber dos etapas con el mismo nmero pero tampocoes necesario que sean nmeros consecutivos ni que respeten ningn orden. La entrada a una etapaes siempre por la parte superior y la salida por la parte inferior.
Una etapa puede estar activa o inactiva. Cuando representamos el estado de un GRAFCET en uninstante determinado, podemos representar las etapas activas con un punto en su interior; en estecaso la etapa 6 est activa. Tambin podemos representar las etapas activas sombreando su interior,

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en este caso la etapa 9 est activa. Al representar el GRAFCET en un instante, estamosrepresentando el sistema en aquel instante. Un GRAFCET puede tener varias etapas activassimultneamente.
Un cuadrado con lnea doble simboliza una etapa inicial del GRAFCET; en este caso la etapa 7. Lasetapas iniciales son las que se activan al inicializar el GRAFCET. Una vez se ha inicializado el GRAFCET,las etapas iniciales actan como etapas normales. Puede haber tantas etapas iniciales como se deseepero como mnimo una. Pueden estar situadas en cualquier lugar dentro del GRAFCET.
Las transiciones representan la posibilidad de evolucin de una etapa a la siguiente; esta evolucinse produce al franquear la transicin. El franqueamiento de una transicin implica un cambio en lasituacin de actividad de las etapas.
Las transiciones se representan con un trazo perpendicular a la lnea que une dos etapasconsecutivas. Una transicin est validada cuando todas las etapas inmediatamente anterioresestn activas.
Si la descripcin de un GRAFCET lo requiere, pueden numerarse las transiciones con un nmeroentre parntesis a la izquierda del trazo que representa la transicin; por ejemplo la transicin (4).
Una etapa puede tener ms de una entrada. A continuacin se han representado tres casos en losque una etapa tiene tres entradas.
Una etapa puede tener ms de una salida. A continuacin se han representado tres casos en los queuna etapa tiene tres salidas.
Hay que evitar aquellas representaciones que puedan inducir a confusin, como, por ejemplo, lassiguientes en las que se puede dudar si hay o no hay conexin entre la lnea vertical y la horizontal.

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Caminos y re-envos
Los caminos que unen una etapa con otra se dibujan preferentemente en sentido vertical; aunquepara resolver algunas representaciones hay que dibujar una parte de los mismos en sentidohorizontal o en diagonal. Mientras no se especifique lo contrario, la evolucin de un camino siemprees en sentido descendente, es decir de arriba a abajo. En la figura se ha representado un camino queevoluciona en sentido vertical ascendente.
Cuando un GRAFCET es grande o complejo se hace difcil representarlo y, a menudo, hay ms de unaforma de representarlo. En estos casos hay que hacer siempre la representacin en aquella formaen que el GRAFCET sea ms simple y fcil de seguir. A veces la forma ms simple de un GRAFCET notiene las etapas iniciales situadas en la parte superior.
Cuando un GRAFCET se complica o no cabe en una sola pgina son necesarios los re-envos. Haypersonas que prefieren no trazar nunca caminos de recorrido ascendente y prefieren sustituirlos porre-envos. Para los casos en que el GRAFCET no sea muy grande, podemos utilizar la siguientenotacin.
La figura representa un re-envo. El GRAFCET continuar en la etapa indicada, en este caso la 7.
La figura representa la llegada desde un re-envo. En este caso viene de la etapa 6.
En cambio cuando el GRAFCET ocupa unas cuantas pginas, puede ser preferible indicar, adems dela etapa de procedencia o de destino, la pgina donde esta est situada para que su localizacin seams rpida.
Al hacer un re-envo se ha de cortar la secuencia etapa-transicin-etapa; es preferible cortar siemprepor el punto transicin-etapa que por el punto etapa-transicin ya que es preferible representarjuntas las transiciones con las etapas anteriores a ellas.
En aquellos casos en que un re-envo va destinado a diversas etapas, se toma siempre comoreferencia de destino la etapa representada ms a la izquierda. Igualmente en aquellos casos en que

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un re-envo parte de varias etapas, se toma tambin como referencia de origen la etaparepresentada ms a la izquierda.
Acciones asociadas a las etapas
Dado que una etapa implica un comportamiento estable, habitualmente las etapas tendrn accionesasociadas. Las acciones representan lo

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