Tema 4 GRAFCET Diseno Implantacion en Automatas

March 22, 2018 | Author: Espinoza Esteban | Category: Robotics, Automation, Sequence, Evolution, Systems Engineering


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Sistemas de Automatización, Tema 4: GRAFCET.Diseño e implantación en autómatas 15/05/2009 Departamento de In ngeniería de Sistemas y Automática Tema 4: GRAFCET. Diseño e implantación en autómatas Sistemas de Automatización Vicente Arévalo [email protected] Temario 1. 2. 3. 4. Introducción a los automatismos. Autómatas programables industriales. Método clásico de diseño de automatismos. GRAFCET. Diseño e implantación en autómatas: – Introducción. – Conceptos básicos: • Elementos del GRAFCET. • Estructuras básicas. Departamento de In ngeniería de Sistemas y Automática – Reglas de evolución. – Ejemplos. – Sistemas con varios GRAFCETs: • GRAFCETs parciales y globales. • Jerarquía y forzado. • Macroetapas. 5. Introducción a la robótica*. Vicente Arévalo vareva[email protected] Vicente Arévalo, Dpto. de Ingeniería de Sistemas y Automática 1 Sistemas de Automatización, Tema 4: GRAFCET. Diseño e implantación en autómatas 15/05/2009 Temario 1. 2. 3. 4. Introducción a los automatismos. Autómatas programables industriales. Método clásico de diseño de automatismos. GRAFCET. Diseño e implantación en autómatas: – Introducción. – Conceptos básicos: • Elementos del GRAFCET. • Estructuras básicas. Departamento de In ngeniería de Sistemas y Automática – Reglas de evolución. – Ejemplos. – Sistemas con varios GRAFCETs: • GRAFCETs parciales y globales. • Jerarquía y forzado. • Macroetapas. 5. Introducción a la robótica*. Vicente Arévalo [email protected] Introducción (I) • Definición: – El GRAFCET (Graphe de Commande Etape-Transition) es un método gráfico, evolucionado a partir de las redes de Petri, que permite representar sistemas secuenciales (o automatismos) complejos. • Automatismos con varias etapas simultáneas simultáneas. Departamento de In ngeniería de Sistemas y Automática – Surge, fundamentalmente, por las dificultades que comportaba la descripción de estos automatismos con diagramas de flujo o listas de instrucciones. – Se utiliza para explicar cualquier cosa que sea secuencial, no sólo automatismos: • una receta de cocina, • un plan de estudios, • etc. Vicente Arévalo [email protected] Vicente Arévalo, Dpto. de Ingeniería de Sistemas y Automática 2 es Introducción (III) • Principios del GRAFCET: – Un GRAFCET es una sucesión de etapas. • La norma IEC-848 no reconoce el nombre GRAFCET porqué las traducciones pueden dar lugar a ambigüedades. Tema 4: GRAFCET. reconociéndolo internacionalmente. la normal IEC-848 (Preparation of function charts for control systems) con el nombre de Function Chart. Departamento de In ngeniería de Sistemas y Automática Vicente Arévalo [email protected] de Automatización.uma. Diseño e implantación en autómatas 15/05/2009 Introducción (II) • Un poco de historia: – En el año 1977 nace. – En el año 1982 se crea la norma francesa UTE NF C 03-190 (Diagramme fonctionnel "GRAFCET" pour la description des systèmes logiques de commande).es Vicente Arévalo. – En el año 1988 se crea.uma. Departamento de In ngeniería de Sistemas y Automática Vicente Arévalo [email protected] desarrollado en un grupo de trabajo de la AFCET (Association Française pour la Cybernétique Economique et Technique). de Ingeniería de Sistemas y Automática 3 . el GRAFCET (Graphe de Commande Etape-Transition). Dpto. Sistemas de Automatización. Diseño e implantación en autómatas 15/05/2009 Introducción (III) • Principios del GRAFCET: – Un GRAFCET es una sucesión de etapas.es Introducción (III) • Principios del GRAFCET: – Un GRAFCET es una sucesión de etapas.uma. Departamento de In ngeniería de Sistemas y Automática • Las etapas iniciales se activan en la puesta en marcha y se representan con doble línea. • Las acciones se ejecutan sólo si la etapa se activa.uma. de Ingeniería de Sistemas y Automática 4 . Dpto. – Cada etapa tiene unas acciones asociadas asociadas. Tema 4: GRAFCET. Vicente Arévalo [email protected] Vicente Arévalo [email protected] Departamento de In ngeniería de Sistemas y Automática • Las etapas iniciales se activan en la puesta en marcha y se representan con doble línea.es Vicente Arévalo. – Entre dos etapas hay una transición. una condición que se ha de cumplir para pasar la transición. • Las acciones se ejecutan sólo si la etapa se activa. es decir.Sistemas de Automatización.es Introducción (III) • Principios del GRAFCET: – Un GRAFCET es una sucesión de etapas. • Las acciones se ejecutan sólo si la etapa se activa. – Cada etapa tiene unas acciones asociadas asociadas. Diseño e implantación en autómatas 15/05/2009 Introducción (III) • Principios del GRAFCET: – Un GRAFCET es una sucesión de etapas. Departamento de In ngeniería de Sistemas y Automática • Las etapas iniciales se activan en la puesta en marcha y se representan con doble línea.uma. Tema 4: GRAFCET.es Vicente Arévalo. – Cada etapa tiene unas acciones asociadas asociadas.uma. Vicente Arévalo [email protected] Dpto. Departamento de In ngeniería de Sistemas y Automática • Las etapas iniciales se activan en la puesta en marcha y se representan con doble línea. – A cada transición le corresponde una receptividad. Vicente Arévalo [email protected] – Entre dos etapas hay una transición. de Ingeniería de Sistemas y Automática 5 . – Entre dos etapas hay una transición. – Cada etapa tiene unas acciones asociadas asociadas.es Introducción (y IV) • Capacidad de especificación del GRAFCET: – El GRAFCET puede utilizarse para describir los tres niveles de especificación de un automatismo.uma.uma. – A cada transición le corresponde una receptividad. • Descripción operativa GRAFCET de nivel 3. Dpto.Sistemas de Automatización. • Las acciones se ejecutan sólo si la etapa se activa. de Ingeniería de Sistemas y Automática 6 . – No debe contener ninguna referencia a las tecnologías utilizadas.es Vicente Arévalo. una condición que se ha de cumplir para pasar la transición. Departamento de In ngeniería de Sistemas y Automática • Las etapas iniciales se activan en la puesta en marcha y se representan con doble línea. es decir. Tema 4: GRAFCET. Vicente Arévalo [email protected] • Descripción tecnológica GRAFCET de nivel 2. estos son: Departamento de In ngeniería de Sistemas y Automática • Descripción funcional GRAFCET de nivel 1: – Descripción global (poco detallada) del automatismo que permita comprender rápidamente su función. Diseño e implantación en autómatas 15/05/2009 Introducción (III) • Principios del GRAFCET: – Un GRAFCET es una sucesión de etapas. Vicente Arévalo [email protected] es decir. la evolución del estado del automatismo y la activación de las salidas en función del estado actual y las entradas. • Descripción operativa GRAFCET de nivel 3. Vicente Arévalo [email protected] de Automatización. estos son: Departamento de In ngeniería de Sistemas y Automática • Descripción funcional GRAFCET de nivel 1. • D Descripción t i ió tecnológica ló i GRAFCET de nivel 2.uma. estos son: Departamento de In ngeniería de Sistemas y Automática • Descripción funcional GRAFCET de nivel 1. es decir. de Ingeniería de Sistemas y Automática 7 .uma.es Vicente Arévalo. d i l2 • Descripción operativa GRAFCET de nivel 3: – Descripción del automatismo. • D Descripción t i ió tecnológica ló i GRAFCET de nivel 2: d i l2 – Descripción a nivel operativo y tecnológico del automatismo. Tema 4: GRAFCET. Dpto. Diseño e implantación en autómatas 15/05/2009 Introducción (y IV) • Capacidad de especificación del GRAFCET: – El GRAFCET puede utilizarse para describir los tres niveles de especificación de un automatismo. las tareas a realizar y las diferentes tecnologías utilizadas para ello. Vicente Arévalo [email protected] Introducción (y IV) • Capacidad de especificación del GRAFCET: – El GRAFCET puede utilizarse para describir los tres niveles de especificación de un automatismo. al conectar la alimentación. Diseño e implantación en autómatas 15/05/2009 Temario 1. Introducción a los automatismos.uma. • Estructuras básicas. Método clásico de diseño de automatismos. Autómatas programables industriales. – Ejemplos.uma. Dpto.Sistemas de Automatización. 4. Vicente Arévalo [email protected] Vicente Arévalo [email protected] – Tipos: • Iniciales: – Corresponde al estado en el que se ha de encontrar el sistema al poner en marcha. 2.es Vicente Arévalo. etc. Departamento de In ngeniería de Sistemas y Automática • Normales. Tema 4: GRAFCET.es Elementos del GRAFCET (I) • Etapas: – Caracteriza el comportamiento invariante de una parte (o totalidad) del sistema representado. • Jerarquía y forzado. Diseño e implantación en autómatas: – Introducción. – Conceptos básicos: • Elementos del GRAFCET. a una situación de reposo o de parada segura. • Macroetapas. Introducción a la robótica*. de Ingeniería de Sistemas y Automática 8 . – Cuando representamos un estado concreto del automatismo una etapa puede estar: • Activa o • Inactiva. – Un GRAFCET puede tener varias etapas (iniciales o normales) activas simultáneamente. 3. GRAFCET. 5. – Sistemas con varios GRAFCETs: • GRAFCETs parciales y globales. Departamento de In ngeniería de Sistemas y Automática – Reglas de evolución. Vicente Arévalo [email protected] – Tipos: Departamento de In ngeniería de Sistemas y Automática • Válida: – Si las etapas que la preceden están activas.es Vicente Arévalo.es Elementos del GRAFCET (II) • Transiciones: – Representan la capacidad de evolución de una etapa a la siguiente. Dpto. de Ingeniería de Sistemas y Automática 9 . y para indicar que una etapa está activa: • Se utiliza un punto debajo del identificador entero o • Se colorea el interior del cuadrado. La numeración debe ser única en todo el GRAFCET. – Se representan con un trazo perpendicular a la línea que conecta dos etapas consecutivas. – Al franquear una transición se desactivan sus etapas anteriores y se activan sus etapas posteriores. Diseño e implantación en autómatas 15/05/2009 Elementos del GRAFCET (I) • Etapas: – Se representan mediante cuadrados: Departamento de In ngeniería de Sistemas y Automática • con línea doble las iniciales y • con línea sencilla las normales. – La entrada a una etapa es siempre por la parte superior y la salida por la parte inferior. Vicente Arévalo [email protected] Tema 4: GRAFCET. – Se etiquetan con números enteros • La numeración debe ser única en todo el GRAFCET.uma.Sistemas de Automatización. • Franqueable: – Si es válida y se cumple su receptividad. – Se etiquetan con números enteros entre paréntesis: • • No es obligatorio su etiquetado. Vicente Arévalo [email protected] • Se dibujan preferentemente en sentido vertical. – El GRAFCET viene de la etapa 6. de Ingeniería de Sistemas y Automática 10 .es Elementos del GRAFCET (IV) • Caminos y re-envíos: – Caminos que unen una etapa con otra. Diseño e implantación en autómatas 15/05/2009 Elementos del GRAFCET (III) • Ejemplos de etapas y transiciones: – Una etapa con 3 entradas: Departamento de In ngeniería de Sistemas y Automática – Una etapa con 3 salidas: – Hay que evitar las representaciones que puedan inducir a confusión • Por ejemplo.Sistemas de Automatización.es Vicente Arévalo. en sentido descendente (de arriba a abajo).uma. en las siguientes se puede dudar si hay o no hay conexión entre la línea vertical y la horizontal. – Cuando un GRAFCET se complica o no cabe en una sola página son necesarios los re-envíos: • Ejemplos: – El GRAFCET continuará en la etapa 7. Vicente Arévalo [email protected] Tema 4: GRAFCET.uma. mientras no se especifique lo contrario. Departamento de In ngeniería de Sistemas y Automática • La evolución de un camino siempre es. Dpto. • Se utilizan para representar que el sistema esta esperando que se produzca una determinada circunstancia. • Ejemplos: – En el caso de que una etapa tenga más de una acción … Vicente Arévalo [email protected] – Etapas sin ninguna acción.uma. sólo se ejecuta si la etapa está activa y. etc. etc. etc.) o – simbólica (XBR. Tema 4: GRAFCET. Departamento de In ngeniería de Sistemas y Automática • Según el tipo de GRAFCET que estemos realizando. Diseño e implantación en autómatas 15/05/2009 Elementos del GRAFCET (V) • Acciones asociadas a las etapas: – Las acciones representan lo que hay que hacer mientras la etapa está activa.es Vicente Arévalo. SL1. de Ingeniería de Sistemas y Automática 11 . – Las acciones pueden estar condicionadas. Departamento de In ngeniería de Sistemas y Automática • Interno: – Afectan a funciones propias del sistema de control: » incremento de un contador. Dpto. además.uma. esto es. las acciones se pueden escribir en forma: – literal (cerrar válvula. avanzar cilindro. Vicente Arévalo [email protected] se verifica cierta condición.es Elementos del GRAFCET (V) • Acciones asociadas a las etapas: – Se representan como rectángulos unidos por un trazo con la etapa a la que están asociadas.Sistemas de Automatización.) » será necesaria una tabla con el significado de los símbolos utilizados. t tá ti d á ifi i t di ió – Tipos: • Externo: – Implican la emisión de órdenes hacia el sistema que se está controlando. – Internos: » dependen de funciones propias del sistema de control (valor de un contador.) o – simbólica (XBR.). las acciones se pueden escribir en forma: – literal (cerrar válvula. • Tipos de datos: – externos o » implican la comprobación de variables del sistema que se está controlando.es Elementos del GRAFCET (VI) • Receptividades asociadas a las transiciones: – Condición que se requiere para poder franquear una transición válida. Dpto.Sistemas de Automatización. avanzar cilindro. de Ingeniería de Sistemas y Automática 12 . etc. SL1. Departamento de In ngeniería de Sistemas y Automática • Según el tipo de GRAFCET que estemos realizando.uma. Tema 4: GRAFCET. Diseño e implantación en autómatas 15/05/2009 Elementos del GRAFCET (V) • Acciones asociadas a las etapas: – Se representan como rectángulos unidos por un trazo con la etapa a la que están asociadas. • Ejemplos: – En el caso de que una etapa tenga más de una acción … – En el caso de que una acción esté condicionada … Vicente Arévalo [email protected]) » será necesaria una tabla con el significado de los símbolos utilizados. – Una receptividad puede ser cierta (puede ser franqueada) o falsa (no puede serlo).uma. • Una receptividad puede estar compuesta por sólo un dato o por una expresión booleana que incluya varios datos. etc.es Vicente Arévalo. etc. Departamento de In ngeniería de Sistemas y Automática Vicente Arévalo [email protected] Introducción a la robótica*. Método clásico de diseño de automatismos. etc. Se i tabla l i ifi d d l í b l tili d • dibujos normalizados (diagramas de relés.es Vicente Arévalo. de Ingeniería de Sistemas y Automática 13 . Vicente Arévalo [email protected] • Macroetapas.) o – S requiere una t bl con el significado de los símbolos utilizados.uma. 3.uma. puertas lógicas. 4.Sistemas de Automatización. temperatura alcanzada. BQ3. etc. • simbólica (SA1. • Estructuras básicas. Departamento de In ngeniería de Sistemas y Automática – Reglas de evolución.).) – Ejemplos: Temp > 30°C C12 SL1 SL3 + SB2 SL2 · SB4 BQ2 · (SL1 + SA1) =1 Cierta si la temperatura es superior a 30°C Cierta si el contador 12 ha alcanzado la preselección Cierta si SL1 está desactivado Cierta si SL3 o SB2 están activados (indistintamente) Cierta si SL2 y SB4 están activados (simultáneamente) Cierta si BQ2 está activado y también SL1 o SA1 Receptividad siempre cierta Vicente Arévalo [email protected] Diseño e implantación en autómatas 15/05/2009 Elementos del GRAFCET (VI) • Receptividades asociadas a las transiciones: – Se pueden describir en forma: Departamento de In ngeniería de Sistemas y Automática • literal (fin retroceso. Dpto. Autómatas programables industriales. Diseño e implantación en autómatas: – Introducción.es Temario 1. GRAFCET. Tema 4: GRAFCET. – Sistemas con varios GRAFCETs: • GRAFCETs parciales y globales. – Ejemplos. – Conceptos básicos: • Elementos del GRAFCET. 5. 2. Introducción a los automatismos. etc. • Jerarquía y forzado. mínimo. Vicente Arévalo [email protected] Tema 4: GRAFCET. • Una secuencia está inactiva cuando todas sus etapas están inactivas. • Una secuencia está activa cuando como mínimo cuando. Departamento de In ngeniería de Sistemas y Automática • Repetición de secuencia: – Es un caso particular del salto de etapas en el que el salto se realiza en sentido ascendente. d l lt li tid d t de forma que se repite la secuencia de etapas anteriores al salto.es Vicente Arévalo.Sistemas de Automatización. de Ingeniería de Sistemas y Automática 14 . Departamento de In ngeniería de Sistemas y Automática • Selección de secuencia: – A partir de una determinada etapa. Diseño e implantación en autómatas 15/05/2009 Estructuras básicas (I) • Secuencia: – Una secuencia es una sucesión alternada de etapas y transiciones en la que las etapas se van activando una detrás de otra. Vicente Arévalo [email protected] Estructuras básicas (II) • Salto de etapas: – Es un caso particular de selección entre dos secuencias en el que una de las secuencias no tiene ninguna etapa. hay dos (o más) secuencias entre las que se escogerá en función de las transiciones: • No es necesario que las distintas secuencias tengan el mismo número de etapas. una de sus etapas está activa.uma. Dpto. Vicente Arévalo [email protected] Diseño e implantación en autómatas 15/05/2009 Estructuras básicas (III) • Paralelismo estructural: – Se produce cuando a partir de una determinada etapa. • No es necesario que las distintas secuencias tengan el mismo número de etapas.Sistemas de Automatización. Dpto. • Representación: – El inicio de secuencias paralelas se indica con una línea horizontal doble después de la transición correspondiente. – El final de las secuencias paralelas se indica con otra línea horizontal doble antes de la transición correspondiente.es Vicente Arévalo. – Ejemplos: • Se tendrá un paralelismo interpretado en el caso de que ambas receptividades se hagan ciertas al mismo tiempo. de manera que siempre de lugar a secuencias paralelas. • La transición j sólo es válida cuando todas las etapas inmediatamente anteriores están activas.uma.uma. Departamento de In ngeniería de Sistemas y Automática Vicente Arévalo [email protected] Estructuras básicas (IV) • Paralelismo interpretado: – Se produce cuando una etapa tiene dos (o más) salidas y las transiciones correspondientes no son excluyentes. Departamento de In ngeniería de Sistemas y Automática • En ocasiones (ver figura) el paralelismo interpretado se fuerza intencionadamente. de Ingeniería de Sistemas y Automática 15 . hay dos (o más) secuencias que se ejecutan simultáneamente. Tema 4: GRAFCET. es Vicente Arévalo. Dpto. De esta forma la secuencia común puede continuar evolucionando y. se volverá a activar 5. por tanto.Sistemas de Automatización. Tema 4: GRAFCET.uma. cuando 2 esté activa y r sea cierta. de Ingeniería de Sistemas y Automática 16 . Departamento de In ngeniería de Sistemas y Automática – No puede haber nunca dos etapas consecutivas sin transición intermedia. no se puede pasar a la etapa 1 si no están activas las etapas 2 y 3 3. Diseño e implantación en autómatas 15/05/2009 Estructuras básicas (V) • Diferencias entre paralelismo estructural e interpretado: – Hay una diferencia muy importante entre los dos tipos de paralelismos cuando convergen (ver figuras).es Estructuras básicas (VI) • Reglas de sintaxis: – No puede haber nunca dos transiciones consecutivas sin una etapa en medio. Departamento de In ngeniería de Sistemas y Automática • En el paralelismo estructural la transición no es válida (y. Vicente Arévalo [email protected] • En el paralelismo interpretado se pasará de 1 a 5 cuando f sea cierta (y la etapa 1 esté activa) aunque 2 no esté activa. Vicente Arévalo [email protected] 3. Diseño e implantación en autómatas 15/05/2009 Temario 1. GRAFCET. Introducción a la robótica*. etc. 5. segura etc • En la inicialización del sistema se han de activar todas las etapas iniciales y sólo las iniciales. Vicente Arévalo [email protected] Departamento de In ngeniería de Sistemas y Automática – Reglas de evolución. – Conceptos básicos: • Elementos del GRAFCET. 3. Tema 4: GRAFCET. de Ingeniería de Sistemas y Automática 17 . • Macroetapas.uma.es Vicente Arévalo.Sistemas de Automatización. Simultaneidad en el franqueamiento de las transiciones. • Estructuras básicas. Prioridad de la activación. Vicente Arévalo [email protected] Dpto. • Jerarquía y forzado. a una situación de reposo o de parada segura. – Ejemplos.es Reglas de evolución • Reglas: 1. 2. Autómatas programables industriales. 2. al conectar la alimentación. – Sistemas con varios GRAFCETs: • GRAFCETs parciales y globales. 4. 5.uma. Introducción a los automatismos. Método clásico de diseño de automatismos. 4. Evolución de las etapas activas. Diseño e implantación en autómatas: – Introducción. Evolución de las transiciones. Inicialización: Departamento de In ngeniería de Sistemas y Automática • Corresponde al estado en el que se ha de encontrar el sistema al poner en marcha. uma. 3.es Reglas de evolución • Reglas: 1. Evolución de las transiciones: Departamento de In ngeniería de Sistemas y Automática • Una transición es válida (o está validada) cuando todas las etapas inmediatamente anteriores a ella están activas ( ) i di t t t i ll tá ti (a). • Una transición es franqueable cuando está validada y su receptividad asociada es cierta (b). 5. Tema 4: GRAFCET. Simultaneidad en el franqueamiento de las transiciones. Prioridad de la activación. (a) (b) (c) 3. Prioridad de la activación. Departamento de In ngeniería de Sistemas y Automática (a) (b) 4. Diseño e implantación en autómatas 15/05/2009 Reglas de evolución • Reglas: 1. de Ingeniería de Sistemas y Automática 18 . Inicialización. 2. 5. 2. Evolución de las etapas activas. Evolución de las etapas activas: • Al franquear una transición (a) se deben activar todas las etapas inmediatamente posteriores y desactivar simultáneamente todas las inmediatamente anteriores (b).uma. Dpto.Sistemas de Automatización. Simultaneidad en el franqueamiento de las transiciones. Inicialización. Vicente Arévalo [email protected] Vicente Arévalo [email protected] 4. Evolución de las transiciones.es Vicente Arévalo. • Toda transición franqueable debe ser obligatoriamente e inmediatamente franqueada (c). Prioridad de la activación. 3. Departamento de In ngeniería de Sistemas y Automática Cuando se implanta un GRAFCET en un API es habitual utilizar elementos de memoria para almacenar la información de actividad de las etapas. de Ingeniería de Sistemas y Automática 19 . 5. pensando en la seguridad. 4. Evolución de las etapas activas. 4.uma. Vicente Arévalo [email protected] Dpto. 2. Simultaneidad en el franqueamiento de las transiciones: • • Las transiciones simultáneamente franqueables han de ser simultáneamente franqueadas.es Reglas de evolución • Reglas: 1. Inicialización. Evolución de las transiciones. Departamento de In ngeniería de Sistemas y Automática X? ≡ Etapa ? activa m franqueable y 2 activa (a) (b) m franqueable y 3 activa • Las transiciones en las que el cumplimiento de esta regla es obligatorio para su correcto funcionamiento deben señalarse mediante un asterisco (*). 2. una etapa ha de ser activada y desactivada al mismo tiempo. Diseño e implantación en autómatas 15/05/2009 Reglas de evolución • Reglas: 1. Inicialización. deberá permanecer activa. Evolución de las transiciones. 3. [email protected] Simultaneidad en el franqueamiento de las transiciones. desactivación prioritaria que pueden darse estados en los que el funcionamiento no sea Vicente Arévalo el correcto.uma.Sistemas de Automatización. Estos elementos tienen . Prioridad de la activación: • Si al evolucionar un GRAFCET.es Vicente Arévalo. 5. Evolución de las etapas activas. Tema 4: GRAFCET. La existencia de esta regla permite la descomposición de un GRAFCET complejo (a) en dos más sencillos (b). Aclarado desengrase y electrólisis de piezas. • Macroetapas.es Ejemplos (I) • Algunos ejemplos ilustrados: a) b) c) d) e) f) 1 carrito va y viene. – Ejemplos. Departamento de In ngeniería de Sistemas y Automática Vicente Arévalo [email protected] Introducción a la robótica*. Departamento de In ngeniería de Sistemas y Automática – Reglas de evolución. Diseño e implantación en autómatas 15/05/2009 Temario 1.uma. • Jerarquía y forzado. Vicente Arévalo [email protected] Taladradora de 4 piezas. Tema 4: GRAFCET.es Vicente Arévalo. Introducción a los automatismos. Clasificador de piezas.uma. Dpto. 2 carritos van y vienen. • Estructuras básicas. Método clásico de diseño de automatismos. 5. – Sistemas con varios GRAFCETs: • GRAFCETs parciales y globales. de Ingeniería de Sistemas y Automática 20 . Taladradora de piezas. 3. GRAFCET. Autómatas programables industriales.Sistemas de Automatización. 4. Diseño e implantación en autómatas: – Introducción. – Conceptos básicos: • Elementos del GRAFCET. 2. es 2 carritos van y vienen Departamento de In ngeniería de Sistemas y Automática Vicente Arévalo [email protected] de Automatización. Tema 4: GRAFCET. de Ingeniería de Sistemas y Automática 21 . Diseño e implantación en autómatas 15/05/2009 1 carrito va y viene Departamento de In ngeniería de Sistemas y Automática Vicente Arévalo [email protected] Vicente Arévalo. Dpto.uma. uma. Tema 4: GRAFCET.Sistemas de Automatización.uma. Dpto. de Ingeniería de Sistemas y Automática 22 .es Vicente Arévalo. Diseño e implantación en autómatas 15/05/2009 Taladradora de piezas Departamento de In ngeniería de Sistemas y Automática Vicente Arévalo [email protected] Taladradora de 4 piezas Departamento de In ngeniería de Sistemas y Automática Vicente Arévalo [email protected] es Aclarado. desengrase y electrólisis de piezas Departamento de In ngeniería de Sistemas y Automática Vicente Arévalo [email protected] Vicente Arévalo.uma.Sistemas de Automatización.uma. Tema 4: GRAFCET. de Ingeniería de Sistemas y Automática 23 . Dpto. Diseño e implantación en autómatas 15/05/2009 Clasificador de piezas Departamento de In ngeniería de Sistemas y Automática Vicente Arévalo [email protected] • Jerarquía y forzado. Diseño e implantación en autómatas: – Introducción. – Sistemas con varios GRAFCETs: • GRAFCETs parciales y globales. Vicente Arévalo [email protected] que cualquier etapa está unida con otra del mismo GRAFCET GRAFCET. Tema 4: GRAFCET.Sistemas de Automatización. 5. Dpto.es Vicente Arévalo. Diseño e implantación en autómatas 15/05/2009 Temario 1. 2. es decir. de Ingeniería de Sistemas y Automática 24 . – GRAFCET global: • Agrupación de todos los GRAFCETs parciales de un sistema. – Un automatismo puede ser representado mediante más de un GRAFCET conexo. 3. Vicente Arévalo [email protected] Introducción a los automatismos. – Ejemplos. GRAFCET. Introducción a la robótica*. • Estructuras básicas. incluso la agrupación de todos ellos. Autómatas programables industriales.uma. • Macroetapas.es GRAFCETs parciales y globales (I) • Definiciones: – GRAFCET conexo: Departamento de In ngeniería de Sistemas y Automática • Cuando se puede ir de una etapa cualquiera a otra etapa cualquiera siguiendo caminos propios del GRAFCET. 4. – GRAFCET parcial: • Cada uno de los GRAFCETs conexos que forman un sistema o cualquier agrupación de dos o más GRAFCETs parciales. – Conceptos básicos: • Elementos del GRAFCET. Departamento de In ngeniería de Sistemas y Automática – Reglas de evolución. Método clásico de diseño de automatismos.uma. 3. Tema 4: GRAFCET. Método clásico de diseño de automatismos. 5. – Sistemas con varios GRAFCETs: • GRAFCETs parciales y globales. 2.es Temario 1. 4.Sistemas de Automatización. – Ejemplo: • Una aplicación muy corriente de los GRAFCETs auxiliares es el intermitente. – Conceptos básicos: • Elementos del GRAFCET. • Jerarquía y forzado. Vicente Arévalo [email protected] Introducción a los automatismos. Autómatas programables industriales.uma.uma.es Vicente Arévalo. • Estructuras básicas. aunque estén en GRAFCETs parciales diferentes. Diseño e implantación en autómatas 15/05/2009 GRAFCETs parciales y globales (II) • GRAFCETs parciales: – Se utilizan para simplificar las representaciones o para funciones auxiliares. de Ingeniería de Sistemas y Automática 25 . Departamento de In ngeniería de Sistemas y Automática – Reglas de evolución. Dpto. Introducción a la robótica*. GRAFCET. • Macroetapas. Departamento de In ngeniería de Sistemas y Automática – S etiquetan con la letra G seguida d un nombre o d un número: Se ti t l l t id de b de ú • En un mismo sistema no puede haber dos etapas (ni dos transiciones) con el mismo número. Diseño e implantación en autómatas: – Introducción. – Ejemplos. Vicente Arévalo [email protected] – En una situación que comporte una o más órdenes de forzado los GRAFCETs forzado. – Las acciones de forzado: • se representan mediante cuadrados con línea discontinua. Vicente Arévalo [email protected] de Ingeniería de Sistemas y Automática 26 . Dpto. • se etiquetan del siguiente modo: – La letra F seguida de una barra. Diseño e implantación en autómatas 15/05/2009 Jerarquía y forzado (I) • En sistemas formados por varios GRAFCETs parciales… – un GRAFCET puede forzar el estado de otro.es Jerarquía y forzado (II) • Reglas de forzado: – Fijan la forma de interpretar una orden de forzado y son dos: Departamento de In ngeniería de Sistemas y Automática • El forzado es una orden interna que aparece como consecuencia de una evolución. O O J – Las reglas de evolución del GRAFCET no se aplican en los GRAFCETs forzados.Sistemas de Automatización.uma. el forzado es prioritario respecto a cualquier otra evolución.es Vicente Arévalo.uma. – Implica una jerarquía entre GRAFCETs parciales. Vicente Arévalo [email protected] el nombre del GRAFCET que se desea forzar. – Lo fija el diseñador mediante reglas. forzados deben pasar en forma inmediata y directa a la situación forzada. dos puntos y la situación deseada (etapas que han de estar activas) escrita entre llaves. Tema 4: GRAFCET. Departamento de In ngeniería de Sistemas y Automática • Características del forzado: – Útil para el tratamiento de defectos de funcionamiento y emergencias. • En cualquier cambio de situación. • Al activarse la etapa 8. 10 y 12 (y sólo estas) y se mantendrá en esta situación hasta que se desactive la etapa 1. el GRAFCET G4 pasa a tener todas sus etapas desactivadas y se mantendrá en esta situación h t que se d it ió hasta desactive l etapa 8 ti la t 8. • Mientras esté activa la etapa 0. el GRAFCET G2 pasa a tener activadas las etapas 9. Dpto. de Ingeniería de Sistemas y Automática 27 . – Después habrá que forzarle alguna etapa dado que sino continuará indefinidamente sin ninguna etapa activa. el GRAFCET G3 pasa a tener activada la etapa 4 (y sólo la etapa 4) y se mantendrá en esta situación hasta que se desactive la etapa 7 7. – Resumiendo: • El forzado sigue una jerarquía en la que cada miembro sólo puede ser forzado por su superior inmediato.uma.es Jerarquía y forzado (y IV) • Reglas de jerarquía: – Definen las condiciones de diseño de sistemas jerarquizados y son dos: Departamento de In ngeniería de Sistemas y Automática • Si un GRAFCET tiene la posibilidad de forzar a otro. el GRAFCET G8 deberá mantenerse en la situación actual invariablemente. Diseño e implantación en autómatas 15/05/2009 Jerarquía y forzado (III) • Reglas de forzado: – Ejemplos: Departamento de In ngeniería de Sistemas y Automática • Al activarse la etapa 7. Vicente Arévalo [email protected] de Automatización. Vicente Arévalo [email protected] este no tiene ninguna posibilidad de forzar al primero. • Al activarse la etapa 1.uma. un GRAFCET sólo puede ser forzado por otro GRAFCET. • En todo instante.es Vicente Arévalo. Tema 4: GRAFCET. Dpto. de Ingeniería de Sistemas y Automática 28 . GRAFCET. 2. Introducción a los automatismos.es Macroetapas (I) • Definición: – Representaciones de secuencias que. • Estructuras básicas. • La transición de salida de la macroetapa puede tener cualquier receptividad pero normalmente será una transición siempre válida (=1) ya que las condiciones correspondientes ya se habrán tenido en cuenta en la Vicente Arévalo expansión. 3. – Conceptos básicos: • Elementos del GRAFCET. Departamento de In ngeniería de Sistemas y Automática – Reglas de evolución. – Ejemplos. constituyen una actividad. Método clásico de diseño de automatismos. 4. Tema 4: GRAFCET. • Una macroetapa está activa cuando lo está una (o más) etapas de su expansión. Vicente Arévalo [email protected] Autómatas programables industriales. en conjunto. – Sistemas con varios GRAFCETs: • GRAFCETs parciales y globales. • Jerarquía y forzado. • La macroetapa no es una etapa de un GRAFCET ni actúa como tal sino que es una representación de un GRAFCET parcial (expansión de la macroetapa) que ha de poderse insertar en sustitución de la macroetapa.uma. Diseño e implantación en autómatas: – Introducción.es Vicente Arévalo.Sistemas de Automatización. Diseño e implantación en autómatas 15/05/2009 Temario 1. [email protected] 5. Introducción a la robótica*. Departamento de In ngeniería de Sistemas y Automática – Características: • Permite representar diferentes niveles de descripción (desde los más generales -nivel 1.uma. • Macroetapas.a los más detallados -nivel 3-) – La expansión de una macroetapa permite acceder a un nivel de representación mayor. Dpto. • Las etapas de entrada y de salida no tendrán acción asociada y la primera transición de la expansión será =1. Diseño e implantación en autómatas 15/05/2009 Macroetapas (II) • Expansión de una macroetapa: – Puede contener etapas iniciales pero ha de ser siempre conexa. • La etapa de entrada se activará cuando se active la macroetapa. Tema 4: GRAFCET.uma. Departamento de In ngeniería de Sistemas y Automática – Tiene una sola etapa de entrada y una sola etapa de salida.es Vicente Arévalo.Sistemas de Automatización. • La activación de la etapa de salida implicará la validación de las transiciones inmediatamente posteriores a la macroetapa. Vicente Arévalo [email protected] de Ingeniería de Sistemas y Automática 29 .
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