CURS

SESSIÓ 10

TEMA

Juan MorónRamón Bargallo

GRAFCET ESTRUCTURES

Autòmats programables i GRAFCET. Automatització Industrial.

Autòmats programables i GRAFCET. Automatització Industrial. GRAFCET- Estructures 2-12

Índex GRAFCET - ESTRUCTURES ............................................................................ 3

SEQÜÈNCIA ÚNICA ...................................................................................... 3

SELECCIÓ DE SEQÜÈNCIA. BIFURCACIÓ EN O........................................ 3

SEQÜÈNCIES SIMULTÀNIES. BIFURCACIÓ EN Y. ..................................... 4

SUBPROGRAMES ......................................................................................... 6

EXERCICIS RESOLTS................................................................................... 8

Automatització d’un semàfor ....................................................................... 8

Automatització d'una unitat doble de foradat .............................................. 9

Cicle de rentat ........................................................................................... 11

GRAFCET descriptiu del funcionament d’un tiristor .................................. 11

GRAFCET descriptiu d'una engegada Y - D d'un motor trifàsic ................ 12

Autòmats programables i GRAFCET. Automatització Industrial. GRAFCET- Estructures 3-12

GRAFCET - estructures Una vegada explicitades les diferents classes d'accions i la seva representació, així com les condicions d'evolució i entesa la dualitat etapa -transició, ens queda definir les estructures bàsiques que podem establir i que són els elements a partir dels quals podrem generar la descripció del nostre automatisme.

SEQÜÈNCIA ÚNICA

És una seqüència formada per un conjunt d'etapes que s'activen una després de l'altra. Cada etapa va seguida per una única transició i cada transició és validada a partir d'una única etapa.

recep. 3

ACCIO 3 3

(4)

(3) recep. 2

2 ACCIO 2

recep. 1 (2)

1 ACCIO 1

condicions d'inici del cicle (1)

1 inicialització del cicle

SELECCIÓ DE SEQÜÈNCIA. BIFURCACIÓ EN O

En l'evolució d'un sistema podem arribar a un estat a partir del qual es desitgi seguir un camí o altre en funció d'unes condicions, tenim l'anomenada "bifurcació en 0" o "divergència en 0". Hem de triar un camí exclusivament. La representació es fa obrin dos o més camins en el punt de divergència i afegint-hi les receptivitats adequades. És raonable (i sobretot, segur) fer-les mútuament exclusives entre elles.

Autòmats programables i GRAFCET. Automatització Industrial. GRAFCET- Estructures 4-12

SEQÜÈNCIES SIMULTÀNIES. BIFURCACIÓ EN Y.

En l'evolució del sistema podem arribar a un punt on s'inicien dos o més seqüències que han de ser simultànies per necessitats tecnològiques o funcionals. Tanmateix més endavant tornaran a unir-se les dos seqüències simultàniament. La representació es fa mitjançant una doble línia horitzontal d'on surten les diferents seqüències. En arribar al punt de divergència, i en complir-se la condició lògica totes les seqüències comencen a evolucionar a la vegada, sent l'evolució de les etapes actives dins de cada seqüència independent de la de les altres. Si es vol sincronitzar l'evolució d'una etapa d'una seqüència respecte a etapes de l'altra o altres seqüències pot fer-se introduint en les expressions de la receptivitat associada a l'etapa en qüestió el fet de que l'etapa sincronitzadora sigui activa.

m n

convergència en O

3

2 5

6

j

c

d e

1 4

0

a*b a*b

selecció de cami

divergència en O

Autòmats programables i GRAFCET. Automatització Industrial. GRAFCET- Estructures 5-12

8 3

c*X3

7 5

convergència en Y

1 4

2

a*X7

6

0 evolució paralela

divergència en Y

convergència en Y

Nota: L'etapa 5 està sincronitzada a l'activació de l'etapa 7 i l'etapa 8 a l'etapa 3. SALT D'ETAPES I REPETICIÓ DE SEQÜÈNCIA El salt d'etapes pot ser tractat com un cas particular de la selecció en O, on un dels camins no té cap etapa, sinó que senzillament el que fa es "saltar" per sobre d'unes etapes que no es realitzaran degut al compliment d'unes certes condicions.

salt d'etapes

La repetició de seqüència es tracta, també, com un cas particular de selecció en O però amb la diferencia en què el salt és en direcció contrària al sentit convencional d'evolució del GRAFCET: cap endarrere.

Autòmats programables i GRAFCET. Automatització Industrial. GRAFCET- Estructures 6-12

repetició de seqüència

És un llaç iteratiu en funció de certes condicions. La recomanació és no usar-lo, ja que pot ser que s'entri en un llaç sense sortida.

SUBPROGRAMES

En el cas d'existència d'un grup de seqüències que es repeteixen al llarg de l'evolució del sistema, existeix la possibilitat de generar una subrutina com les emprades en els llenguatges d'alt nivell i cridar-la cada vegada que faci falta. Així, deixant a banda, l'estalvi en escriptura, es pot representar el funcionament global del sistema en un gràfic que tan sols representi a grans trets el mateix, i a partir d'aquí cridar als subprogrames, que seran un GRAFCET complet cada un d'ells. La representació es fa com si fos una acció, però afegint-hi un doble traç.

sequen. engegada

inicial. cinta transp.

Això pot servir-nos per fer un GRAFCET d'inicialització i un altre on es desenvolupi tota la seqüència del nostre automatisme, sense haver-nos de preocupar per les alarmes i aturades d'emergència. Veure l'exemple següent:

Autòmats programables i GRAFCET. Automatització Industrial. GRAFCET- Estructures 7-12

Autòmats programables i GRAFCET. Automatització Industrial. GRAFCET- Estructures 8-12

EXERCICIS RESOLTS.

Automatització d’un semàfor La cruïlla de carrers és l'indicat en la figura. Existeixen 2 semàfors per als vehicles i dos per als vianants. El funcionament és el normal en aquest tipus de cruïlles amb la seqüència següent.

Vehicles: S1, S2 Vermell (1minut), verd (55 segons), groc intermitent (5 segons), ... Vianants: P1, P2 Vermell (1minut), verd (55 segons), verd intermitent (5 segons),....

Solució:

S1

P1

P2

S2

S1V S2R P1R P2V

S1A S2R P1R P2VI

S1R S2V P1V P2R

S1R S2A P1VI P2R

t/0/55s

t/1/5s

t/2/55s

t/3/5s

0

1

2

3

Autòmats programables i GRAFCET. Automatització Industrial. GRAFCET- Estructures 9-12

Automatització d'una unitat doble de foradat

Un conjunt format per dues unitats permeten obtenir dos forats perpendiculars tot seguint una seqüència indicada en la figura adjunta. Es demana el GRAFCET. A més dels sensors de posició indicats es disposa d'un polsador d'engegada (m) i un altre d’aturada (g) que inicialitza el sistema.

Autòmats programables i GRAFCET. Automatització Industrial. GRAFCET- Estructures 10-12

Solució:

X0

X1

X2

ROTACIO BROCA X = 1 AVANÇ LENT X

X4 RETROCES LENT X

X5

AVANÇ ELEVAT X

X6

AVANÇ LENT X

X7

RETROCES ELEVAT X

X8

RETROCES ELEVAT X ROTACIO BROCA X = 0

X9

X3

ROTACIO BROCA Y = 1 AVANÇ LENT Y

X10

RETROCES ELEVAT Y

X11

ROTACIO BROCA Y = 0

M*g*p*d

a

c e

a d

b

r

a

p

1

Autòmats programables i GRAFCET. Automatització Industrial. GRAFCET- Estructures 11-12

Cicle de rentat Una part del cicle d’una rentadora consisteix en fer girar el tambor de la roba en sentits alternatius durant un temps de 20 segons en cada sentit i repetint el cicle 10 vegades. Indica el GRAFCET que realitza el procés. Solució:

X0 INICIALITZARCOMPTADOR A 10

X1ROTACIO DRETA

INICI TEMPORITZACIO

X2ROTACIO ESQUERRAINICI TEMPORITZACIODECREMENTAR COMPTADOR 1UNITAT

Ordre d’inici de cicle

T/1/20 s

(t/2/20s)*(comptador <>0) (t/2/20s)*(comptador=0)

GRAFCET descriptiu del funcionament d’un tiristor

X0 TIRISTOR TALLAT

X1 TIRISTOR EN CONDUCCIO

(tensió ànode-càtode>0)*(impuls de porta)

Corrent ànode-càtode ? 0-

Autòmats programables i GRAFCET. Automatització Industrial. GRAFCET- Estructures 12-12

GRAFCET descriptiu d'una engegada Y - D d'un motor trifàsic

MOTOR ATURAT

MOTOR EN CONNEXIÓ Y.

INICI TEMPORITZACIÓ

MOTOR EN CONNEXIÓ D

0

ORDRE DEMARXA

1

T/1/3 s

2

ORDRE D'ATURADA