Metodologías GRAFCET - GEMMA Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses Flórez UTILES METODICOS sistemática y guiada  Necesidad de emplear UTILES.

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2 Metodologías GRAFCET - GEMMA

3 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses Flórez UTILES METODICOS sistemática y guiada  Necesidad de emplear UTILES METODICOS, con un vocabulario preciso y una aproximación sistemática y guiada, donde se reflejen punto por punto los procedimientos a emplear a modo de un “CHECK LIST”. Desarrollo y explotación de sistemas automáticos de producción

4 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses Flórez GRAFCET / GEMMA Conocer y aplicar metodologías Conocer y aplicar, metodologías que permitan el desarrollo de programas de control (automatización) para procesos secuénciales (sistemas de eventos discretos), independientemente de la plataforma hardware del controlador. ¿OBJETIVOS?

5 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses Flórez GRAFCET / GEMMA manera clara y sin ambigüedades La creciente complejidad de los automatismos industriales, se traduce en una mayor dificultad para definir de una manera clara y sin ambigüedades las especificaciones funcionales a las que debe responder. número Esta dificultad se ve agravada por la utilización de un gran número de informaciones de entrada y salida. JUSTIFICACION

6 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses Flórez GRAFCET / GEMMA Las distintas formas de descripción de un proceso podrían ser clasificadas en distintos grupos …. ALTERNATIVAS  UNA DESCRIPCIÓN LITERAL ÚNICAMENTE  Resulta larga, incomoda, a veces imprecisa y, a menudo incompleta.

7 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses Flórez GRAFCET / GEMMA  UNA DESCRIPCIÓN LÓGICA (LÓGIGRAMA)  Está casi exclusivamente enfocado a una tecnología determinada, y no es apropiada a la realización mediante programa.  REPRESENTACIÓN 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

8 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses Flórez GRAFCET / GEMMA representaciones gráficas independientes de la realización tecnológica  Los trabajos realizados en los últimos años, han conducido a representaciones gráficas de las especificaciones funcionales que son totalmente independientes 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!!

9 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses Flórez GRAFCET / GEMMA ETAPA  Las nuevas formas de representación grafica se basan en los conceptos de ETAPA - 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

10 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses Flórez GRAFCET Una forma simple e intuitiva de AUTOMATIZAR AUTOMATIZAR !

11 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses FlórezGRAFCET sintaxis simple comandos concisos y poderosos !!.  Es un método gráfico de sintaxis simple, para especificar la automatización industrial de un proceso secuencial. Está compuesto por comandos concisos y poderosos !!. ¿Qué es? ¿De dónde proviene su nombre? GRA  Es el acrónimo para: GRA fico F F uncional de C C ontrol de E E tapas y T T ransiciones

12 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses FlórezGRAFCET  P P P P. GIRAUD Introdujo los conceptos de receptividad y etapa, fundamentales para la definición del Grafcet. K KK KARL ADAM PETRI A partir de su tesis doctoral introduce las denominadas redes de Petri (Petri nets). ANTECEDENTES

13 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses FlórezGRAFCET  Creado en Francia, en el año 1977, por AFCET: ADEPA: AFCET: Association Française pour la Cybernétique Economique et Technique ADEPA: Association pour le Développement de Production Automatisée. método UNIFICADO  Surge ante la necesidad de disponer de un método 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?

14 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses FlórezGRAFCET imponiendo un funcionamiento riguroso  Este diagrama funcional permite describir los comportamientos del automatismo en relación a las informaciones que recibe, imponiendo un funcionamiento 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

15 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses FlórezGRAFCET Es una potente, y a la vez flexible herramienta de diseño  El GRAFCET, complementado con el álgebra de BOOLE, permite algo más que la descripción e interpretación gráfica de procesos. Es una potente, y a la vez flexible, herramienta de diseño, que incorporada como lenguaje de programación, facilita el desarrollo de muchos automatismos.  Tiene unas normas de edición bastante sencillas. MUY INDICADO  Está MUY INDICADO para plantear estructuras secuénciales. muy estructurado  Es muy estructurado. Impone una disciplina de programación. Características

16 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses FlórezGRAFCET 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.

17 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses FlórezGRAFCET 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

18 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses FlórezGRAFCET sucesión alternada etapas transiciones  Para simbolizar el funcionamiento de un automatismo, el GRAFCET utiliza una sucesión alternada de etapas y transiciones. etapa está activa  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 activa. transición condición lógicaverdadera o falsa  Cada transición está obligatoriamente asociada con una condición lógica que puede ser verdadera o falsa. franqueovalidado  La evolución de una etapa a otra se puede efectuar solo cuando el franqueo de una transición es validado. Principios

19 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses FlórezGRAFCET Elementos gráficos de base Etapas iniciales Etapas normales Acciones asociadas Acciones asociadas condicionadas Transiciones Líneas de enlace Líneas de reenvío

20 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses FlórezGRAFCET Mensajes?… pueden ser: Textos o Ecuaciones lógicas Textos 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 tipos Mensajes de ACCION Mensajes de RECEPTIVIDAD Mensajes de Interpretación

21 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses FlórezGRAFCET ACCION de ACCION asociados a cada etapa ACTIVA  Indican la actividad a desarrollar en la etapa cuando esté ACTIVA RECEPTIVID de RECEPTIVID AD asociados a cada transición  Indican las condiciones lógicas necesarias y suficientes para pasar de cada etapa a la consecutiva o consecutivas Mensajes de Interpretación

22 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses FlórezGRAFCET  Las ETAPAS representan cada uno de los estados del sistema !! puramente combinacional. 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. Etapas

23 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses FlórezGRAFCET 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

24 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses FlórezGRAFCET 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 retornoEtapa inicial con retorno

25 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses FlórezGRAFCET 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

26 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses FlórezGRAFCET X i Cada etapa tiene asociada una variable de estado X i de tipo bit…. una etapa puede estar en tres estados diferentes:  ACTIVA (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 (variable de estado = 0) Una etapa activable es la etapa siguiente a la etapa activa.  INACTIVA (variable de estado = 0) Una etapa inactiva es una etapa que no se encuentra en alguno de los estados anteriores. Estados de las Etapas

27 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses FlórezGRAFCET Estados de las Etapas  Posibles estados de la etapa Ei. Esquema de posibles estados de Ei y las transiciones para cambiar dichos estados

28 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses FlórezGRAFCET  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

29 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses FlórezGRAFCET  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

30 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses FlórezGRAFCET 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. condicionadas Etapas – Acciones asociadas condicionadas 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.

31 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses FlórezGRAFCET La norma IEC-848 propone representaciones, las cuales serán explicadas mediante ejemplos, para las acciones asociadas condicionadas: condicionadas Etapas – Acciones asociadas condicionadas C Acción condicionada D Acción retardada L Acción limitada en el tiempo P Impulso S Acción memorizada

32 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses FlórezGRAFCET Supongamos un sistema en que tenemos un tablero electrónico, para la regulación de unas maquinas. Acción condicionada (C) Etapas – Acción condicionada (C)  Si estando activa la etapa de espera 2, y el termostato indica un sobre- calentamiento, el ventilador se pondrá en marcha.  Esta condición, la podemos representar dentro del recuadro de la acción, o bien fuera. Ventilador Ventilador Si Sobrecalentamiento Ventilador Sobrecalentamiento

33 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses FlórezGRAFCET  El motor A se pondrá en marcha 5 segundos después de activarse la etapa 10 r …. Si la transición r se activa antes de ese tiempo el motor no llegará a ponerse en marcha. Acción cond. de retardo (D – Delayed) Etapas – Acción cond. de retardo (D – Delayed)

34 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses FlórezGRAFCET  La bomba es pondrá en funcionamiento durante 10'' después de haberse activado la etapa 11, s ….. Pasado este tiempo aúnque no se active la transición s, la bomba dejará de funcionar. L Etapas – Acción (condicionada) Limitada en el tiempo (L)

35 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses FlórezGRAFCET  Al activarse la etapa 12, se activará la electroválvula K con un impulso de señal (señal externa). P Etapas – Acción (condicionada) de impulso (P)

36 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses FlórezGRAFCET set  Cuando se active la etapa 13, el motor A se pondrá en marcha de forma biestable ( set ), y al salir de la etapa, continuará funcionando hasta que se haga un reset a la acción. reset Al activarse la etapa 14, el motor A se detendrá, ya que en esa etapa, la acción hace un reset al funcionamiento del motor. S Etapas – Acción memorizada (S) Desactivación Motor A R Activación Motor A S

37 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses FlórezGRAFCET 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 ARRANQUE ARRANQUE: En frió Automatismo Maestro Automatismo ESCLAVO

38 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses FlórezGRAFCET 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

39 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses FlórezGRAFCET condiciones  Son las condiciones 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.

40 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses FlórezGRAFCET  Entre dos etapas debe existir una y sólo una condición de transición !! siempre que dé como resultado un bit La condición lógica de la transición puede venir expresada por una función lógica combinacional todo lo compleja que sea necesario, siempre que dé como resultado un bit 1 1= Condición verdadera 0 0= Condición falsa Transiciones Regla Básica de sintaxis en GRAFCET

41 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses FlórezGRAFCET  RECEPTIVIDADES?...  RECEPTIVIDADES?... condición o condiciones que se deben superar para poder pasar una transición 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

42 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses FlórezGRAFCET RECEPTIVIDAD  La RECEPTIVIDAD puede escribirse de forma literal o simbólica; debe situarse a la derecha del símbolo grafico de la transición. Transiciones Operación finalizada 10Literal (a + b) ● c Simbólica 10 = 1 Verdadera 10 a +  b Flanco + 10 (a ● b)  Flanco - 10  ( t10/5 seg) Temporizado

43 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses FlórezGRAFCET Transición  Una Transición puede encontrarse en una de cuatro posibles situaciones….. Transiciones

44 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses FlórezGRAFCET arriba hacia abajo Unen entre sí las etapas que representan actividades consecutivas. Se entenderán siempre orientadas de arriba 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

45 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses FlórezGRAFCET Líneas de enlace o de evolución

46 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses FlórezGRAFCET  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 – D DD Desarrollo del sistema Ejemplo 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).

47 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses FlórezGRAFCET Ejemplo 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. Desarrollo del sistema Diseño y estructuras – Desarrollo del sistema

48 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses FlórezGRAFCET 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. Evolución del sistema Diseño y estructuras – Evolución del sistema Ejemplo 3 La 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

49 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses FlórezGRAFCET Ejemplo 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. Evolución del sistema Diseño y estructuras – Evolución del sistema

50 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses FlórezGRAFCET Estructuras Basicas Diseño y estructuras – Estructuras Basicas  Secuencia Lineal  Solo hay una etapa activa en cada momento O  Convergencia – Divergencia – Bifurcacion en O  Subprocesos alternativos Y  Convergencia – Divergencia – Bifurcacion en Y  Subprocesos simultáneos

51 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses FlórezGRAFCET secuencia única (lineal) Un GRAFCET será de 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. Secuencia Lineal (unica) Diseño y estructuras – Secuencia Lineal (unica)

52 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses FlórezGRAFCET Divergencia-Convergencia en OR Diseño y estructuras- Divergencia-Convergencia en OR

53 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses FlórezGRAFCET 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. Divergencia-Convergencia en OR Diseño y estructuras- Divergencia-Convergencia en OR Bifurcación

54 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses FlórezGRAFCET Divergencia-Convergencia en OR Diseño y estructuras- Divergencia-Convergencia en OR Ejemplo 5 - Ejemplo 5 - Giro a derecha o a izquierda de un motor. Motor izquierdaMotor derecha

55 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses FlórezGRAFCET Divergencia-Convergencia AND Diseño y estructuras- Divergencia-Convergencia AND Bifurcación Divergencia En la Divergencia deben iniciarse varios caminos simultáneamente solo si se cumple una condición previa. Convergencia En la Convergencia, todas las etapas previas deben estar activas y cumplirse la condición.

56 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses FlórezGRAFCET Divergencia-Convergencia AND Diseño y estructuras- Divergencia-Convergencia AND

57 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses Flórez Motor A - Derecha Motor B - Derecha Motor A - Izquierda Motor B - Izquierda Ejemplo 5 MAMB Dos motores MA y MB, desplazan unas piezas. MA MB Primero el motor MA va desde FcAe a FcAd, entonces es el MB 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.GRAFCET Divergencia-Convergencia AND Diseño y estructuras- Divergencia-Convergencia AND

58 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses Flórez Motor A - Derecha Motor B - Derecha Motor A - Izquierda Motor B - Izquierda MA izq MB izq * FcAe * FcBe FcAe FcBe

59 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses FlórezGRAFCET salto En un punto, puede haber una bifurcación que provoque un salto 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). salto H y H‘ Se debe tener presente que las condiciones de salto o no, deben ser excluyentes: H y H‘ bucles El salto puede realizarse en sentido ascendente (se debe indicar en la línea de enlace) como pasa en los bucles. Salto de etapas Diseño y estructuras- Salto de etapas

60 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses Flórez Rbajos Bomba Presión Pistolas dirigibles Temp 04 20” Secadores Ejemplo 6 Rbajos En un tren de lavado de autos, si no esta activa la selección Rbajos (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.GRAFCET Salto de etapas Diseño y estructuras- Salto 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.

61 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses FlórezGRAFCET mientras o while Habrá un lazo (bucle) o estructura repetitiva ( mientras 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). Bucles Diseño y estructuras- Bucles

62 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses Flórez una o varias veces  Parte de un programa que realiza una tarea concreta, a la que se puede invocar una o varias veces por parte del programa principal.  Una vez realizadas las acciones de la subrutina, el programa continua en el punto donde estaba. Subrutina Diseño y estructuras- SubrutinaGRAFCET X14 Secundario Principal

63 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses FlórezGRAFCET Top down 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 down ).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. MACROETAPAS Diseño y estructuras- MACROETAPAS

64 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses FlórezGRAFCET una especie de zoom Podríamos decir que al hacer la expansión de la macroetapa, en realidad lo que hacemos es una especie de zoom, que nos enseña en detalle, etapas, transiciones y acciones concretas, a las que antes nos hemos referido de forma general. b●d TS2 (Fin M2): f  g MACROETAPAS Diseño y estructuras- MACROETAPAS 2 Tarea tal

65 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses FlórezGRAFCET evolucionaran cada uno de ellos por separado y a su ritmo Para resolver un automatismo, se pueden describir diferentes diagramas paralelos, que evolucionaran cada uno de ellos por separado y a su ritmo. Estos pueden, en varios puntos, tener o no relación entre sí. DIAGRAMAS PARALELOS Diseño y estructuras- DIAGRAMAS PARALELOS

66 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses FlórezGRAFCET Ejemplo 1 Ejemplo 1 de diseño de un proceso secuencial

67 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses FlórezGRAFCET

68 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses FlórezGRAFCET Ejemplo 2 Ejemplo 2 de diseño de un proceso secuencial

69 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses FlórezGRAFCET Ejemplo 2 Ejemplo 2 Ejemplo de diseño de un proceso secuencial (nivel 1)  Grafcet Funcional (nivel 1) ingeniero de producción Como lo concibe el ingeniero de producción.. Sucesión de acciones, sin la forma ni medios empleados para ejecutarlas No hemos detallado procedimientos de MARCHA y PARADA

70 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses FlórezGRAFCET (nivel 1)  Grafcet con sensores y accionamientos (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 2 Ejemplo 2 de diseño de un proceso secuencial

71 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses FlórezGRAFCET Ejemplo 2 Ejemplo 2 de diseño de un proceso secuencial

72 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses FlórezGRAFCET  Diseño del sistema de control Ejemplo 2 Ejemplo 2 de diseño de un proceso secuencial Parte secuencial Parte combinacional

73 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses FlórezGRAFCET & Memoria Binaria Receptividad anterior Etapa anterior activada Desactivación por Etapa posterior activada Salida del módulo Módulo secuenciador >= & E n-1 >= Módulo Secuenciador n-1 & EnEn >= Módulo Secuenciador n & E n+1 >= Módulo Secuenciador n+1 Ordenes de mando Transición n-1Transición n Transición n-2 Salida n-2 MODULO SECUENCIAL DE ETAPA

74 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses FlórezGRAFCET & Memoria Binaria Receptividad anterior Etapa anterior activada Desactivación por Etapa posterior activada Salida del módulo Módulo secuenciador >= Marcha MODULO SECUENCIAL DE ETAPA

75 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses Flórez

76 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses Flórez TALLER GRAFCET supuestos 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 (“ supuestos ”) y usted debe realizar el Grafcet (nivel 2) para el mismo, utilizando las estructuras adecuadas para su modelado. PROBLEMA UNO

77 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses Flórez 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 GRAFCET PROBLEMA UNO

78 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses Flórez PROBLEMA UNO – Supuesto uno Solución

79 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses Flórez 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). TALLER GRAFCET PROBLEMA UNO

80 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses Flórez PROBLEMA UNO – Supuesto dos Solución uno

81 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses Flórez PROBLEMA UNO – Supuesto dos Solución dos

82 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses Flórez PROBLEMA UNO – Supuesto dos Solución tres

83 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses Flórez PROBLEMA UNO – Supuesto dos Solución cuatro

84 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses Flórez 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). TALLER GRAFCET PROBLEMA UNO

85 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses Flórez PROBLEMA UNO – Supuesto tres Solución uno

86 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses Flórez PROBLEMA UNO – Supuesto tres Solución dos

87 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses Flórez PROBLEMA UNO – Supuesto tres Solución tres

88 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses Flórez  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 GRAFCET PROBLEMA DOS - Control dosificación

89 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses Flórez TALLER GRAFCET PROBLEMA DOS

90 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses Flórez PROBLEMA DOS SOLUCION

91 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses Flórez PROBLEMA DOS SOLUCION

92 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses Flórez QUIZ SOLUCION LAVADORA

93 Automatización Industrial Jorge Enrique Meneses Flórez