Universidad de OviedoGRAFCET Regulación Automática II Antonio Robles Álvarez 2005 1 Universidad de Oviedo Índice • • • • • • • • • • Introducción. Necesidad de metodologías. ¿Cómo abordar la descripción de un sistema automatizado? Modelo GRAFCET. Estructuras básicas. Estudio de las órdenes o acciones Macrorrepresentaciones Forzado y paralización de estados. GRAFCET jerarquizado. Materialización de un GRAFCET en un autómata programable. Herramientas de construcción de GRAFCET. 2005 Regulación Automática II 2 1 Universidad de Oviedo Necesidad de metodologías • La automatización de instalaciones constituye uno de los factores esenciales en la mejora de la productividad. • El avance de la técnica permite cada vez abordar automatizaciones más complejas. • Aparece la necesidad de disponer de métodos de análisis y síntesis apropiados. 2005 Regulación Automática II 3 Universidad de Oviedo Métodos • • • • • • • • • 2005 Tablas de Karnaugh Cronogramas Diagrama de fases Método Huffman o método matricial Logigrama Organigrama Técnica de paso a paso Método en cascada Organifase Regulación Automática II 4 2 Universidad de Oviedo Evolución • El más prometedor parecía el paso a paso. A partir de él surgieron los secuenciadores: neumáticos, a base de relés, electrónicos, etc. • Su puesta en práctica variaba con el modelo y con el fabricante. • Se plantea la necesidad de un método de análisis independiente del material. 2005 Regulación Automática II 5 Universidad de Oviedo Historia de GRAFCET (I) • 1962 Redes de Petri (más teórico, menos práctico) • 1975 Se crea una Comisión para la normalización de la representación del pliego de condiciones de los automatismos lógicos en la AFCET • 1977 De los trabajos de esta comisión nace GRAFCET. ADEPA se encarga de su difusión. • 1982 Norma francesa: NFC 03-190 • 1985 GREPA añade nuevos conceptos 2005 Regulación Automática II 6 3 Universidad de Oviedo Historia de GRAFCET (II) • 1988 CEI 848 (Ahora 60848) Base de SFC. • 1990 UTE C 03-190 • 1992 CEI 61131-3 Programación de autómatas (incluye SFC) • 1993 UTE C 03-191 • 1995 Reedición de norma francesa que no incluye los cambios de la UTE • 2002 CEI 60848 Ed. 2 2005 Regulación Automática II 7 Universidad de Oviedo ACRÓNIMOS (I) • ADEPA (Agence nationale pour le DEveloppemment de la Production Automatisée) • AFCET (Association Française pour la Cybernétique Economique et Technique) • CEI (Comisión Electrotécnica Internacional) • EN (European Norms) • GEMMA (Guide d’Etude des Modes de Marche et d’Arrêt) 2005 Regulación Automática II 8 4 Etapes.Universidad de Oviedo ACRÓNIMOS (II) • GRAFCET (GRAphe Fonctionel de Commande. Transitions) • GREPA (Groupe Automatisée) Equipement de Production • NF (Norme Française) • SFC (Sequential Function Chart) • UTE (Union Technique de l’Électricité) 2005 Regulación Automática II 9 Universidad de Oviedo Problema propuesto 2005 Regulación Automática II 10 5 . • Coordinación de las tareas • Descripción del ciclo automático de la máquina 2005 Regulación Automática II 11 Universidad de Oviedo Búsqueda de las funciones restricciones Automatización de una sierra circular y de las Función global alimentación de materia prima (barra) manual bloqueo de la barra desplazamiento del brazo corte de la barra evacuación del trozo gravedad Funciones principales 2005 Regulación Automática II 12 6 .Universidad de Oviedo Análisis descendente del automatismo • Búsqueda de las funciones y de las restricciones – Función global – Funciones principales – Funciones secundarias • Inventario de las tareas (asociadas a las funciones secundarias) – Una tarea puede ser una acción o conjunto de acciones. Esfuerzo de corte. carrera de sujeción. Naturaleza del producto. carrera regulable. velocidad Naturaleza del material de la sierra: carburo o acero rápido. esfuerzo de apriete en función de los esfuerzos de avance y corte. bomba. rápida → avance lento → ascenso 13 Desplazamiento del brazo 2005 Regulación Automática II Universidad de Oviedo Inventario de las tareas (I) • • • • • T1: función sujeción de la barra T2: función suelta de la barra T3: función puesta en marcha de la sierra T4: función parada de la sierra T5: función descenso con aproximación rápida del brazo • T6: función descenso con avance lento del brazo • T7: función ascenso del brazo 2005 Regulación Automática II 14 7 .Universidad de Oviedo Funciones secundarias y restricciones Funciones principales Bloqueo de la barra Restricciones Capacidad de apertura máxima. caudal. velocidad de corte. longitud de corte mínimo-máximo. motor Esfuerzo reducido. calentamiento. desgaste. velocidad. Funciones secundarias → sujeción → suelta Corte de la barra →corte→rotación → marcha → parada →lubricación → marcha (manual) → parada → descenso → aprox. para casi cualquier automatismo hace falta: • T8: función preparación del puesto de trabajo (manual) • T9: función puesta en referencia • Funciones de protección del material y del operador 2005 Regulación Automática II 15 Universidad de Oviedo Coordinación de las tareas Para cada tarea se pueden plantear las siguientes preguntas: • ¿Cuáles son las condiciones que autorizan el arranque de una tarea? (arranque si condiciones entonces ejecutar tarea) • ¿Cuáles son las condiciones que verifican que la tarea ha terminado? (fin si condiciones) • ¿Qué tareas son autorizadas a continuación? (fin autoriza tareas siguientes) Y presentar la información en forma algorítmica.Universidad de Oviedo Inventario de las tareas (II) Además. 2005 Regulación Automática II 16 8 . Universidad de Oviedo Aplicación de coordinación Tarea T1 (sujeción de la barra) arranque si la máquina está en referencia (fin T9) y si la barra está en tope y si la bomba está en marcha y si se autoriza el arranque de ciclo entonces sujetar la barra fin si la barra está sujeta fin autoriza el arranque de la tarea T3 (puesta en marcha de la sierra) 2005 Regulación Automática II 17 Universidad de Oviedo Descripción del ciclo automático de la máquina 2005 Regulación Automática II 18 9 . 2005 Regulación Automática II 20 10 . Estructuras básicas. Necesidad de metodologías. GRAFCET jerarquizado.Universidad de Oviedo Descripción por GRAFCET teniendo en cuenta las opciones tecnológicas 2005 Regulación Automática II 19 Universidad de Oviedo Índice • • • • • • • • • • Introducción. Materialización de un GRAFCET en un autómata programable. ¿Cómo abordar la descripción de un sistema automatizado? Modelo GRAFCET. Herramientas de construcción de GRAFCET. Estudio de las órdenes o acciones Macrorrepresentaciones Forzado y paralización de estados. O. tecnológicas. PC. intermedia. realizador – dimensión “especificaciones”: funcionales.R. operacionales – dimensión “detalle”: global.) informaciones órdenes informaciones PARTE de RELACIÓN (P.Universidad de Oviedo ¿Cómo abordar la descripción de un sistema automatizado? • Primer tipo de aproximación: Descomposición: PR-PC-PO • Segundo tipo de aproximación: – dimensión “punto de vista”: proceso.) 2005 Regulación Automática II 22 11 . detallada 2005 Regulación Automática II 21 Universidad de Oviedo Descomposición PR-PC-PO órdenes PARTE de CONTROL (P.) PARTE OPERATIVA (P.C. y externo a la PC (PC) – Interno a la PC (realizador) 2005 Regulación Automática II 23 Universidad de Oviedo Posición del observador según el “punto de vista” PARTE de CONTROL PARTE OPERATIVA (PO) Punto de vista de la PC (PC) Punto de vista del proceso Punto de vista del realizador PARTE de RELACIÓN (PR) 2005 Regulación Automática II 24 12 .Universidad de Oviedo Dimensión “punto de vista” • Descripción de la PC hecha por un observador situado en un punto de vista: – Externo al sistema (proceso) – Interno al SAP. 2005 Regulación Automática II 25 Universidad de Oviedo Punto de vista de la PC • Describe el funcionamiento de la PC. y bloques operativos – los captadores suministran las informaciones necesarias para el control de las evoluciones del sistema • Se puede estructurar la descripción a este nivel en forma de un conjunto de GRAFCET. • Gráfico de Coordinación de las Tareas. teniendo en cuenta: – las elecciones tecnológicas hechas para los mecanismos.Universidad de Oviedo Punto de vista del proceso • Describe el comportamiento de PC y PO independientemente de la elección tecnológica. estimación de las cadencias de producción que pueden ser obtenidas. Estudio de viabilidad. y después de las tareas en que se descomponen. • Precisa un inventario de las funciones principales. de la funciones secundarias. • Se puede completar la descripción con un estudio de los modos de marcha y parada (GEMMA) 2005 Regulación Automática II 26 13 . teniendo en cuenta las especificaciones funcionales. lenguajes disponibles. En un autómata: nº E/S. ciertos tratamientos (memoria. potencia de cálculo.Universidad de Oviedo Jerarquía entre GRAFCET GRAFCET de vigilancia GRAFCET de conducción GRAFCET de coordinación de tareas GRAFCET de las tareas GRAFCET de subprogramas GRAFCET particulares 2005 Regulación Automática II 27 Universidad de Oviedo Punto de vista del realizador • Describe el automatismo en su versión definitiva. 2005 Regulación Automática II 28 14 . memoria. tras haber: – Hecho una elección tecnológica de la PC (solución cableada. temporización. velocidad de adquisición y conversión. programada o mixta). contaje) – Definido las características y las de los elementos que se implantarán en la PC. etc. – Elegido los preaccionadores en tipo y modo de mando – Trasladado o no a los componentes externos a la PC. Estudio de las órdenes o acciones Macrorrepresentaciones Forzado y paralización de estados. Materialización de un GRAFCET en un autómata programable. Necesidad de metodologías. Herramientas de construcción de GRAFCET. Estructuras básicas. 2005 Regulación Automática II 30 15 .Universidad de Oviedo Niveles de GRAFCET • Nivel 1: Punto de vista del proceso • Nivel 2: Punto de vista de la PC • Nivel 3: Punto de vista del realizador 2005 Regulación Automática II 29 Universidad de Oviedo Índice • • • • • • • • • • Introducción. GRAFCET jerarquizado. ¿Cómo abordar la descripción de un sistema automatizado? Modelo GRAFCET. estructuradas en una red que alterna etapatransición-etapa. y que forma el esqueleto secuencial gráfico del GRAFCET. 2005 Regulación Automática II 32 16 . transiciones y arcos orientados) – Interpretación (acciones y receptividades) – 5 reglas de evolución – Postulado sobre la duración relativa de las evoluciones 2005 Regulación Automática II 31 Universidad de Oviedo Elementos gráficos básicos • Etapas • Transiciones • Arcos orientados: enlazan las etapas y transiciones.Universidad de Oviedo Modelo GRAFCET • Modelo de representación gráfica del comportamiento de la parte de mando de un sistema automatizado. • Está constituido por: – Elementos gráficos básicos (etapas. 28} • Etapas iniciales e inicializables: 10 X14 > 10 2005 Regulación Automática II 34 17 . Se puede expresar así: S(Gn) = {1. no varía 10 Espera En un instante dado la etapa puede estar: • Activa • Inactiva 2005 Regulación Automática II 33 Universidad de Oviedo Etapa (II) • El estado interno de la parte de control se define por las etapas que está activas en un instante dado. 3.. .. 7.C.Universidad de Oviedo Etapa Corresponde a una situación en la que el comportamiento de la P.. 10 10 Acción A Acción B Acción C Acción A Acción B Acción C 2005 Regulación Automática II 35 Universidad de Oviedo Transiciones • Señalan la posibilidad de transición entre una o varias etapas.Universidad de Oviedo Acciones asociadas a la etapa • Las acciones indican lo que se debe hacer cada vez que se active la etapa a la que están asociadas. 2005 Regulación Automática II 36 18 . – no validada. • La transición se franquea obligatoriamente cuando está validada y se verifica la receptividad (función lógica) asociada. • Una transición puede estar: – validada si todas las etapas inmediatamente precedentes están activas. contadores.Universidad de Oviedo Transiciones (II) 10 21 (1) 11 r(21..) – condición siempre cierta (=1) • La información puede ser de nivel mantenido o de tipo flanco (ascendente ↑ o descendente ↓) 2005 Regulación Automática II 38 19 . ...) – PO (sensores) – PC (temporizadores..22 → 23) (2) 12 r(11 → 12) 23 r(10 → 11) 22 2005 Regulación Automática II 37 Universidad de Oviedo Receptividades • A cada transición hay asociada una expresión lógica llamada receptividad. resultados de cálculos. estados de otras etapas Xi. interruptores. . • La receptividad agrupa informaciones de diferentes fuentes: – PR (pulsadores. selectores. – Para evitar errores de interpretación en las evoluciones a lo largo de líneas horizontales.Universidad de Oviedo Receptividades (II) • Las relaciones lógicas se representan: – Y con un punto « . » – O con el signo más « + » – NO con la barra inclinada « / » 13 15 ↑a. Se usarán flechas cuando: – No se respete la convención (abajo arriba).(b+c) 14 16 t1/X15/2s 2005 Regulación Automática II 39 Universidad de Oviedo Arcos orientados • • • • • Unen las etapas con las transiciones Indican la vía que siguen las evoluciones Se representan con líneas verticales y horizontales. Se desaconsejan las oblicuas. Habrá doble trazado horizontal si hay que reagrupar varios enlaces ligados a la misma transición • 2005 Regulación Automática II 40 20 . Por convención el sentido es de arriba abajo. 2005 Regulación Automática II 41 Universidad de Oviedo Reglas de evolución Regla 1. Relativa al franqueo de una transición – La evolución de la situación del GRAFCET correspondiente al franqueo de una transición no se puede producir a menos que: • esta transición esté validada. • Por lo tanto: – dos etapas no pueden unirse directamente. Regla 2. – no puede haber dos transiciones consecutivas. – Esta condición recibe el nombre de función de transición 2005 Regulación Automática II 42 21 . Relativa a la situación inicial de la PC – La situación inicial del GRAFCET caracteriza el comportamiento inicial de la PC respecto a la PO y corresponde al conjunto de las etapas activas. • y la receptividad asociada sea cierta.Universidad de Oviedo Reglas de sintaxis • Un GRAFCET está correctamente trazado si: – Respeta la regla de alternancia etapa-transición y transiciónetapa. autorizando el comienzo del funcionamiento. 2005 Regulación Automática II 43 Universidad de Oviedo Casos particulares de reglas de evolución • • • • • Transición siempre validada Transición fuente y transición sumidero Registro de desplazamiento Registro de apilado Registro de desapilado 2005 Regulación Automática II 44 22 . Relativa a las evoluciones simultáneas – Varias transiciones simultáneamente franqueables son simultáneamente franqueadas. Regla 4. Relativa a la activación y desactivación simultánea de una misma etapa – Si en el curso de una evolución. permanece activada. Regla 5.Universidad de Oviedo Reglas de evolución Regla 3. una misma etapa se encuentra a la vez activada y desactivada. Relativa a la evolución de la situación de la PC – El franqueo de una transición entraña simultáneamente la activación de todas las etapas inmediatamente siguientes y la desactivación de todas las etapas inmediatamente precedentes (evolución síncrona). d0 07 c0 2005 Regulación Automática II 46 23 .Universidad de Oviedo Transición siempre validada 00 ↑ fallo ↑ fallo 01 01 r1 r1 2005 Regulación Automática II 45 Universidad de Oviedo Transiciones fuente y sumidero • Por definición: – Una transición fuente es una transición sin etapa precedente y por tanto está siempre validada – Una transición sumidero es una transición sin etapa inmediatamente posterior. Universidad de Oviedo Registro de desplazamiento 2005 Regulación Automática II 47 Universidad de Oviedo Registro de desplazamiento (II) 2005 Regulación Automática II 48 24 . Universidad de Oviedo Registro de apilado 2005 Regulación Automática II 49 Universidad de Oviedo Registro de apilado (II) 2005 Regulación Automática II 50 25 . C.Universidad de Oviedo Registro de desapilado 2005 Regulación Automática II 51 Universidad de Oviedo Postulado sobre la duración • La duración del franqueo de una transición puede ser considerada tan pequeña como se quiera pero no nula • La duración de la activación de una etapa no puede ser considerada nula • El modelo GRAFCET: – excluye formalmente la simultaneidad de dos eventos externos a la P.C. 2005 Regulación Automática II 52 26 . no correlacionados – Impone la simultaneidad de ocurrencia de los eventos internos a la P. tecnológica. GRAFCET jerarquizado. prioridad) – Salto de etapas – Repetición de secuencia – Selección alternativa por semáforo – Paralelismo interpretado 2005 Regulación Automática II 54 27 . Herramientas de construcción de GRAFCET. Estudio de las órdenes o acciones Macrorrepresentaciones Forzado y paralización de estados. Estructuras básicas. 2005 Regulación Automática II 53 Universidad de Oviedo Estructuras básicas • Secuencia única • Secuencias simultáneas (Paralelismo estructural) • Selección de secuencia – Secuencias exclusivas (exclusividad lógica. Necesidad de metodologías.Universidad de Oviedo Índice • • • • • • • • • • Introducción. Materialización de un GRAFCET en un autómata programable. ¿Cómo abordar la descripción de un sistema automatizado? Modelo GRAFCET. Universidad de Oviedo Secuencia única T1 2 T2 3 2005 Regulación Automática II 55 Universidad de Oviedo Secuencias simultáneas (paralelismo estructural) T1 2 T2 3 10 9 19 T19 20 2005 Regulación Automática II 56 28 . a – T1 = a T2 = /a.Universidad de Oviedo Selección de secuencia 2 T1 T2 10 3 9 19 T9 T19 20 2005 Regulación Automática II 57 Universidad de Oviedo Secuencias exclusivas • Exclusividad lógica: – T1 = a.b • Exclusividad tecnológica: • Exclusividad por prioridad: 2005 Regulación Automática II 58 29 .b T2 = /a./b – T1 = a0.b T2 = a1. Universidad de Oviedo Salto de etapas T2 3 /T3 4 T3 T4 5 2005 Regulación Automática II 59 Universidad de Oviedo Repetición de secuencia T3 4 T4 5 T5 6 Tr /Tr 7 2005 Regulación Automática II 60 30 . Necesidad de metodologías. Estudio de las órdenes o acciones Macrorrepresentaciones Forzado y paralización de estados. GRAFCET jerarquizado. Materialización de un GRAFCET en un autómata programable. ¿Cómo abordar la descripción de un sistema automatizado? Modelo GRAFCET. Herramientas de construcción de GRAFCET.Universidad de Oviedo Paralelismo interpretado 2 T1 T2 10 3 9 19 T9 T19 20 2005 Regulación Automática II 61 Universidad de Oviedo Índice • • • • • • • • • • Introducción. Estructuras básicas. 2005 Regulación Automática II 62 31 . • A nivel 2 o 3 se trata sobre todo de órdenes a los preaccionadores.Universidad de Oviedo Estudio de acciones u órdenes • Las acciones pueden ser de naturaleza binaria. • A nivel 1. analógica. el término “acción” encubre además la función de asegurar que una tarea se va a ejecutar. numérica o alfanumérica. 2005 Regulación Automática II 63 Universidad de Oviedo Estudio de acciones u órdenes (II) • Teniendo en cuenta la duración de activación de la etapa: – – – – – – Continua o por nivel Condicional (C) Retardada (D) Duración limitada (L) Impulsional o puntual (P) Mantenida o memorizada (S) 2005 Regulación Automática II 64 32 . Universidad de Oviedo Acción mantenida o memorizada • El efecto debe continuar durante varias etapas consecutivas • Descripciones posibles: – Asociación de la acción a todas las etapas implicadas – Asociación a una etapa de un paralelismo estructural – Memorización de la acción por medio de un GRAFCET particular – Empleo de instrucciones SET y RESET de la PC – Empleo de un operador de memoria externo a la PC: • Componentes biestables • Realización cableada con componentes monoestables 2005 Regulación Automática II 65 Universidad de Oviedo Estudio de acciones u órdenes (III) • Órdenes emitidas por las etapas para modificar la situación interna de la PC: – – – – – Lanzamiento de GRAFCET de subprogramas o de tareas Lanzamiento de ramas de GRAFCET (macroetapas) Forzado y paralización de la situación Selección de los modos de marcha y parada Petición de cálculo o de tratamiento de texto 2005 Regulación Automática II 66 33 . Necesidad de metodologías. GRAFCET jerarquizado. Estructuras básicas. Estudio de las órdenes o acciones Macrorrepresentaciones Forzado y paralización de estados. Herramientas de construcción de GRAFCET.Universidad de Oviedo Índice • • • • • • • • • • Introducción. ¿Cómo abordar la descripción de un sistema automatizado? Modelo GRAFCET. Materialización de un GRAFCET en un autómata programable. 2005 Regulación Automática II 67 Universidad de Oviedo Macrorrepresentaciones • Permiten realizar una descripción de ciertas secuencias agrupadas en: – Tareas: conjunto de acciones que corresponde a la ejecución de una función determinada – Subprogramas: conjunto de acciones o de tareas que deben ser ejecutadas varias veces en el mismo ciclo de producción • Se estudiarán dos conceptos: – Lanzamiento de GRAFCET subprograma. o GRAFCET de tarea – Macroetapa asociada a su expansión 2005 Regulación Automática II 68 34 . 2005 Regulación Automática II 70 35 .Universidad de Oviedo Representación de subprogramas 10 10 S/P1 Tarea 3 10 S/P1 10 T3 2005 Regulación Automática II 69 Universidad de Oviedo GRAFCET subprograma • La estructura de un GRAFCET subprograma o de un GRAFCET de tarea se caracteriza por: – Una etapa de entrada. necesaria para el lanzamiento – Una etapa de salida que señala el fin de la ejecución – Estas dos etapas no pueden tener acciones asociadas • La coordinación entre el GRAFCET principal y el subprograma puede ser: – Asíncrona: llamada-respuesta – Síncrona: elimina la etapa de salida (regla 4). ci 21 X22 + X24 31 A+ a1 B+ b1 22 S/P1 X37.b0 2005 Regulación Automática II 72 36 .ci 21 X22 + X24 31 A+ a1 B+ b1 22 S/P1 X38 23 A– a0 37 B– b0 24 S/P1 X38 38 También es posible /X22.Universidad de Oviedo Coordinación asíncrona GP: GRAFCET Principal GRAFCET S/P1 20 30 pm./X24 X23 + X20 2005 Regulación Automática II 71 Universidad de Oviedo Coordinación síncrona GP: GRAFCET Principal GRAFCET S/P1 20 30 pm.b0 23 A– a0 37 B– b0 24 S/P1 X37. Universidad de Oviedo Macroetapa y expansión • La macroetapa es una representación unificada de un conjunto de etapas y de transiciones llamada expansión. • No se debe asociar por tanto ninguna acción a una macroetapa 2005 Regulación Automática II 73 Universidad de Oviedo Representación de Macroetapas GRAFCET de Gestión Expansión XM1 de la macroetapa M1 100 E 10 11 M1 101 =1 12 102 S 2005 Regulación Automática II 74 37 . pues las reglas de GRAFCET no serían respetadas. • La macroetapa no tiene existencia física y no puede ser asimilada a una etapa. • No se debe asociar acción a la etapa de salida • La transición después de la macroetapa es siempre cierta (=1) 2005 Regulación Automática II 75 Universidad de Oviedo Interés y limitaciones de las macrorrepresentaciones • Las macrorrepresentaciones permiten evitar el ocuparse de detalles inútiles en el comienzo del análisis y consagrarse únicamente al análisis de las tareas y su coordinación La descomposición en tareas y subprogramas permite estructurar mejor el conjunto de la descripción por GRAFCET y ahorrar memoria en los autómatas Las macroetapas y sus expansiones asociadas son de gran interés aunque se haga el diseño manualmente El concepto de subprograma GRAFCET o de tarea presenta la ventaja de ser independiente del lenguaje del autómata. • • • 2005 Regulación Automática II 76 38 . No puede ser etapa inicial.Universidad de Oviedo Estructura de la expansión • La expansión siempre tiene una etapa de entrada (E) y otra de salida (S). • La etapa de entrada es una etapa normal. Herramientas de construcción de GRAFCET. Necesidad de metodologías. • La orden solo puede ser emitida desde una etapa jerárquicamente superior contra un GRAFCET jerárquicamente inferior. ¿Cómo abordar la descripción de un sistema automatizado? Modelo GRAFCET. 2005 Regulación Automática II 77 Universidad de Oviedo Forzado e inmovilización de situación • Por forzado de situación se entiende el paso impuesto de la situación actual del GRAFCET a una situación determinada distinta a la que se podría obtener por una evolución normal.Universidad de Oviedo Índice • • • • • • • • • • Introducción. GRAFCET jerarquizado. Materialización de un GRAFCET en un autómata programable. • La situación del GRAFCET forzado evoluciona entonces sin franqueo de transición. Estructuras básicas. Estudio de las órdenes o acciones Macrorrepresentaciones Forzado y paralización de estados. 2005 Regulación Automática II 78 39 . /X13../X11./X12.Universidad de Oviedo Ejemplo de jerarquía órdenes de forzado G0 Nivel SEGURIDAD Gestión de energía y seguridad de la PO coordinación sin forzado G1 coordinación sin forzado Nivel CONDUCCIÓN Gestión de los modos de marcha y parada G2 coordinación sin forzado Nivel PRODUCCIÓN Coordinación de las tareas de la producción normal Gn Tareas. GRAFCETS particulares 2005 Regulación Automática II 79 Universidad de Oviedo Forzado a situación no vacía GRAFCET G0 GRAFCET G1 1 F/G1 > {10} X1 > 10 S/G1 = {10} S/G1 = {10} = X10. 2005 Regulación Automática II 80 40 .. subprogramas. Universidad de Oviedo Forzado a situación vacía GRAFCET G0 GRAFCET G1 X1 > F/G1 > { } 1 F/G1 > { } 10 S/G1 = { } S/G1 = { } = /X10. • Un GRAFCET inferior no puede ser forzado más que a una sola situación a la vez. • La orden de forzado es prioritaria sobre las otras condiciones que establecen la evolución del GRAFCET forzado... 2005 Regulación Automática II 82 41 . 2005 Regulación Automática II 81 Universidad de Oviedo Orden de forzado • Un GRAFCET no puede ser forzado más que por un GRAFCET jerárquicamente superior. a partir de uno o varios GRAFCETS superiores./X12./X11./X13. la emisión de la orden de forzado provoca simultáneamente la desactivación de todas las etapas del GRAFCET diseñado. de bloquear la evolución del GRAFCET GRAFCET G2 X13 > F/G2 > {* } 13 F/G2 > {* } 20 GRAFCET G1 2005 Regulación Automática II 84 42 . • Cuando se trata de un forzado de situación vacía. 2005 Regulación Automática II 83 Universidad de Oviedo Orden de inmovilización • No se trata tanto de forzar una situación sino al contrario. la orden de forzado provoca simultáneamente la activación de las etapas correspondientes a la situación impuesta. y la desactivación del resto.Universidad de Oviedo Orden de forzado (II) • Cuando se trata de un forzado de situación NO vacía. 2005 Regulación Automática II 85 Universidad de Oviedo Forzado de las salidas 12 F/Salidas =0 GRAFCET G1 GRAFCET G2 X14 > F/Salidas G2 = 0 14 F/Salidas G2 =0 20 2005 Regulación Automática II 86 43 .Universidad de Oviedo Problemas por inmovilización • Se para la evolución pero las órdenes asociadas a las etapas activas siguen ejecutándose. n -> p. Herramientas de construcción de GRAFCET.Universidad de Oviedo Índice • • • • • • • • • • Introducción. n -> p. 2005 Regulación Automática II 87 Universidad de Oviedo Materialización. q) = Xm.Xn. GRAFCET jerarquizado. q) – ft(m -> n) = Xm. ¿Cómo abordar la descripción de un sistema automatizado? Modelo GRAFCET. q) 2005 Regulación Automática II 88 44 . q) – Receptividad: r(m ->n). ft(m. Necesidad de metodologías. Materialización de un GRAFCET en un autómata programable. Estudio de las órdenes o acciones Macrorrepresentaciones Forzado y paralización de estados. Estructuras básicas. r(m. Elementos básicos • Etapa: Su imagen debe tener dos estados estables ⇒ biestable • Transición y receptividad asociada: – Función de transición: ft(m -> n).r(m -> n) – ft(m. r(m.n -> p. n -> p. (ftant + /ftsig.Xi) 2005 Regulación Automática II 90 45 .Universidad de Oviedo Materialización.ftant R(Xi) = FS + /ftant.ftsig Xi = ftant + /ftsig./ftant.Xi Prioridad a 0 Xi = /FS. Ecuaciones (I) • Inicialización – Inicialización manual – Inicialización automática (puede usar forzados) • Ecuaciones de etapas: – Biestable: – Monoestable: S(Xi) = ftant R(Xi) = /ftant.Xi 2005 Regulación Automática II 89 Universidad de Oviedo Materialización.ftsig Prioridad a 0 S(Xi) = /FS.Xi Prioridad a 1 Xi = FS + ftant + /ftsig. Ecuaciones (II) • Incluyendo forzados: – Biestable: Prioridad a 1 S(Xi) = FS + ftant R(Xi) = /FS.ftsig – Monoestable: Xi = ftant + /ftsig. ac.a0 PAP m.pb.a0 A+ D a0 a1 (2) 2 pb (presencia botella) PAP (avance paso a paso) D a1 A/m.a0 2005 Regulación Automática II 91 46 .Universidad de Oviedo Dosificación de líquidos 0 .pb. A+ A- (1) 1 pb.