Grafcet Teoria y Ejemplos

Universidad de Oviedo

GRAFCET Regulación Automática II Antonio Robles Álvarez

2005 

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Índice • • • • • • • • • •

2005 

Introducción. Necesidad de metodologías. ¿Cómo ¿Có mo aborda abordarr la descri descripció pciónn de un sistema sistema auto automati matizad zado? o? Modelo GRA GRAFC FCE ET. Estr Es truc uctu tura rass bás básic icas as.. Estu Es tudi dioo de las las órd órdene eness o acci accion ones es Macr Ma cror orre repr pres esen enta taci cion ones es Forz Fo rzado ado y para paraliliza zació ciónn de esta estado dos. s. GRAF GR AFCE CET T jera jerarq rqui uiza zado do.. Materi Mat erializ alizaci ación ón de un GRAFCET GRAFCET en un autóma autómata ta progra programabl mable. e. Herrami Her ramient entas as de de const construcc rucción ión de GRAF GRAFCET CET..

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Necesidad de metodologías • La automati automatizaci zación ón de instal instalacion aciones es consti constituye tuye uno de los factores esenciales en la mejora de la productividad. • El avanc avancee de la técnic técnicaa permite permite cada cada vez vez abord abordar ar automatizaciones más complejas. • Aparec Aparecee la necesi necesidad dad de de dispone disponerr de métod métodos os de análisis y síntesis apropiados.

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Métodos • • • • • • • • • 2005 

Tablas Tabl as de Ka Karn rnau augh gh Cronogramas Dia iagr gram amaa de de fas fases es Método Mét odo Hu Huffma ffmann o mét método odo mat matric ricial ial Logigrama Organigrama Técn Té cnic icaa de de pas pasoo a pas pasoo Méto Mé todo do en ca casc scad adaa Organifase Regulación Automática II

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Necesidad de metodologías • La automati automatizaci zación ón de instal instalacion aciones es consti constituye tuye uno de los factores esenciales en la mejora de la productividad. • El avanc avancee de la técnic técnicaa permite permite cada cada vez vez abord abordar ar automatizaciones más complejas. • Aparec Aparecee la necesi necesidad dad de de dispone disponerr de métod métodos os de análisis y síntesis apropiados.

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Métodos • • • • • • • • • 2005 

Tablas Tabl as de Ka Karn rnau augh gh Cronogramas Dia iagr gram amaa de de fas fases es Método Mét odo Hu Huffma ffmann o mét método odo mat matric ricial ial Logigrama Organigrama Técn Té cnic icaa de de pas pasoo a pas pasoo Méto Mé todo do en ca casc scad adaa Organifase Regulación Automática II

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Evolución • El más más promete prometedor dor pare parecía cía el el paso paso a paso. paso. A parti partirr de él surgieron los secuenciadores: neumáticos, a base de relés, electrónicos, etc. • Su puesta puesta en práctic prácticaa variaba variaba con el modelo modelo y con con el fabricante. • Se plantea plantea la necesi necesidad dad de de un métod métodoo de anál análisis isis independiente del material.

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Historia de GRAFCET (I) • 1962 Rede Redess de Petri (má (máss teórico teórico,, menos menos prácti práctico) co) • 1975 Se crea crea una una Comisi Comisión ón para para la la normali normalizaci zación ón de la representación del pliego de condiciones de los automatismos lógicos en la AFCET • 1977 De los los trabaj trabajos os de de esta esta comis comisión ión nace GRAFC GRAFCET. ET. ADEPA se encarga de su difusión. • 19 1982 82 Nor Norma ma fra france ncesa sa:: NFC NFC 0303-190 190 • 19 1985 85 GREP GREPA A añade añade nue nuevos vos con concep ceptos tos

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Historia de GRAFCET (II) • 1988 1988 CEI CEI 848 848 (Ahor (Ahoraa 6084 60848) 8) Base Base de SFC. SFC. • 19 1990 90 UTE C 0303-1190 • 199 19922 CEI CEI 6113161131-33 Progra Programac mación ión de aut autóma ómatas tas (incluye SFC) • 19 1993 93 UTE C 0303-1191 • 199 19955 Reedic Reedición ión de de norma norma frances francesaa que no no incluy incluyee los cambios de la UTE • 20 2002 02 CE CEII 608 60848 48 Ed Ed.. 2 Regulación Automática II

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ACRÓNIMOS (I) • ADEPA ADEPA (Ag (Agenc encee nati nationa onale le pou pourr le DEv DEvelo eloppe ppemme mment nt de la Production Automatisée) • AFCET AFCET (Ass (Associ ociati ation on Fran Françai çaise se pou pourr la Cybe Cyberné rnétiq tique ue Economique Econo mique et Technique Technique)) • CEI (Comis (Comisión ión Electr Electroté otécni cnica ca Intern Internaci aciona onal)l) • EN (E (Eur urop opea eann Nor Norms ms)) • GEMM GEMMA A (Gu (Guid idee d’ d’Et Etud udee de dess Mo Mode dess de Ma Marc rche he et d’Arrêt)

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ACRÓNIMOS (II) • GRAFCET (GRAphe Fonctionel de Commande, Etapes, Transitions) • GREPA (Groupe Automatisée)

Equipement

de

Production

• NF (Norme Française) • SFC (Sequential Function Chart) • UTE (Union Technique de l’Électricité)

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Problema propuesto

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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.

• Coordinación de las tareas • Descripción del ciclo automático de la máquina

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Búsqueda de las funciones restricciones

y de las

Automatización de una sierra circular

alimentación de materia prima (barra)

bloqueo de la barra

desplazamiento del brazo

corte de la barra

Funciones  principales

gravedad 

manual

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evacuación del trozo

Función global

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Funciones secundarias y restricciones Funciones principales

Restricciones

Funciones secundarias

Bloqueo de la barra

Capacidad de apertura máxima, carrera de sujeción, esfuerzo de apriete en función de los esfuerzos de avance y corte, velocidad

→ sujeción → suelta

Corte de la barra

Naturaleza del material de la sierra: carburo o acero rápido, velocidad de corte, desgaste, calentamiento. Esfuerzo de corte, longitud de corte mínimo-máximo. Naturaleza del producto, caudal, bomba, motor

→corte→rotación

Esfuerzo reducido, velocidad, carrera regulable.

→ descenso → aprox. rápida

Desplazamiento del brazo

→ marcha → parada

→lubricación → marcha

(manual)

→ parada

→ avance lento → ascenso

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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

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Inventario de las tareas (II) Además, 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

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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.

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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 

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Descripción del ciclo automático de la máquina

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Descripción por GRAFCET teniendo en cuenta las opciones tecnológicas

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Índice • • • • • • • • • •

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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.

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¿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, PC, realizador  – dimensión “especificaciones”: funcionales, tecnológicas, operacionales  – dimensión “detalle”: global, intermedia, detallada

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Descomposición PR-PC-PO órdenes PARTE de CONTROL

PARTE OPERATIVA

(P.C.)

(P.O.) informaciones

órdenes informaciones PARTE de RELACIÓN (P.R.)

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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, y externo a la PC (PC)  – Interno a la PC (realizador)

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Posición del observador según el “punto de vista” PARTE de CONTROL

PARTE OPERATIVA

(PO)

(PC)

Punto de vista de la PC

Punto de vista del proceso Punto de vista del realizador

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PARTE de RELACIÓN

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(PR)

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Punto de vista del proceso • Describe el comportamiento de PC y PO independientemente de la elección tecnológica, teniendo en cuenta las especificaciones funcionales. • Precisa un inventario de las funciones principales, de la funciones secundarias, y después de las tareas en que se descomponen. • Gráfico de Coordinación de las Tareas. Estudio de viabilidad, estimación de las cadencias de producción que pueden ser obtenidas.

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Punto de vista de la PC • Describe el funcionamiento de la PC, teniendo en cuenta:  – las elecciones tecnológicas hechas para los mecanismos, 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. • Se puede completar la descripción con un estudio de los modos de marcha y parada (GEMMA)

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Jerarquía entre GRAFCET

GRAFCET de vigilancia GRAFCET de conducción GRAFCET de coordinación de tareas

GRAFCET de las tareas

GRAFCET de subprogramas

GRAFCET particulares

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Punto de vista del realizador • Describe el automatismo en su versión definitiva, tras haber:  – Hecho una elección tecnológica de la PC (solución cableada, programada o mixta).  – Elegido los preaccionadores en tipo y modo de mando  – Trasladado o no a los componentes externos a la PC, ciertos tratamientos (memoria, temporización, contaje)  – Definido las características y las de los elementos que se implantarán en la PC. En un autómata: nº E/S, memoria, potencia de cálculo, velocidad de adquisición y conversión, lenguajes disponibles, etc.

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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

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Índice • • • • • • • • • •

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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.

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Modelo GRAFCET • Modelo de representación gráfica del comportamiento de la parte de mando de un sistema automatizado. • Está constituido por:  – Elementos gráficos básicos (etapas, transiciones y arcos orientados)  – Interpretación (acciones y receptividades)  – 5 reglas de evolución  – Postulado sobre la duración relativa de las evoluciones Regulación Automática II

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Elementos gráficos básicos • Etapas • Transiciones • Arcos orientados: enlazan las etapas y transiciones, estructuradas en una red que alterna etapatransición-etapa, y que forma el esqueleto secuencial gráfico del GRAFCET.

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Etapa Corresponde a una situación en la que el comportamiento de la P.C. no varía 10

Espera

En un instante dado la etapa puede estar: • Activa • Inactiva

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Etapa (II) • El estado interno de la parte de control se define por las etapas que está activas en un instante dado. Se puede expresar así: S(Gn) = {1, 3, 7, ..., 28}

• Etapas iniciales e inicializables: 10

10  X14

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>

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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.

10

 Acción A Acción B Acción C

10

 Acción A  Acción B  Acción C

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Transiciones • Señalan la posibilidad de transición entre una o varias etapas. • Una transición puede estar:  – validada si todas las etapas inmediatamente precedentes están activas,  – no validada.

• La transición se franquea obligatoriamente cuando está validada y se verifica la receptividad (función lógica) asociada.

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Transiciones (II)

10

21

(1)

22

r(10 → 11) 11

r(21,22 → 23) (2)

23

r(11 → 12) 12

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Receptividades • A cada transición hay asociada una expresión lógica llamada receptividad. • La receptividad agrupa informaciones de diferentes fuentes:  – PR (pulsadores, interruptores, selectores, ...)  – PO (sensores)  – PC (temporizadores, contadores, resultados de cálculos, estados de otras etapas Xi, ...)  – condición siempre cierta (=1)

• La información puede ser de nivel mantenido o de tipo flanco (ascendente ↑ o descendente ↓) 2005 

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Receptividades (II) • Las relaciones lógicas se representan:  – Y con un punto « . »  – O con el signo más « + »  – NO con la barra inclinada « / » 15

13

t1/X15/2s

↑a.(b+c) 16

14

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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. • Por convención el sentido es de arriba abajo. • Se usarán flechas cuando:  – No se respete la convención (abajo arriba).  – Para evitar errores de interpretación en las evoluciones a lo largo de líneas horizontales. • Habrá doble trazado horizontal si hay que reagrupar varios enlaces ligados a la misma transición

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Reglas de sintaxis • Un GRAFCET está correctamente trazado si:  – Respeta la regla de alternancia etapa-transición y transiciónetapa.

• Por lo tanto:  – dos etapas no pueden unirse directamente,  – no puede haber dos transiciones consecutivas.

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Reglas de evolución Regla 1. 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, autorizando el comienzo del fu ncionamiento. Regla 2. Relativa al franqueo de una transición 

 – La evolución de la situación del GRAFCET correspondiente al franqueo de una transición no se puede p roducir a menos que: • esta transición esté validada, • y la receptividad asociada sea cierta.

 – Esta condición recibe el nombre de función de transición

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Reglas de evolución Regla 3. 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). Regla 4. Relativa a las evoluciones simultáneas 

 – Varias transiciones simultáneamente franqueables son simultáneamente franqueadas. Regla 5. Relativa a la activación y desactivación simultánea de una  misma etapa 

 – Si en el curso de una evolución, una misma etapa se encuentra a la vez activada y desactivada, permanece activada.

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Casos particulares de reglas de evolución • • • • •

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Transición siempre validada Transición fuente y transición sumidero Registro de desplazamiento Registro de apilado Registro de desapilado

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Transición siempre validada

00

↑

fallo ↑ 01

fallo

01

r1

r1

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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. d0 07

c0

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Registro de desplazamiento

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Registro de desplazamiento (II)

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Registro de apilado

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Registro de apilado (II)

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Registro de desapilado

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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. no correlacionados  – Impone la simultaneidad de ocurrencia de los eventos internos a la P.C.

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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.

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Estructuras básicas • Secuencia única • Secuencias simultáneas (Paralelismo estructural) • Selección de secuencia  – Secuencias exclusivas (exclusividad lógica, tecnológica, prioridad)  – Salto de etapas  – Repetición de secuencia  – Selección alternativa por semáforo  – Paralelismo interpretado

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Secuencia única

T1 2

T2 3

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Secuencias simultáneas (paralelismo estructural) T1 2 T2

3

10

9

19

T19 20

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Selección de secuencia

2

T1

T2

3

10

9

19 T9

T19

20

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Secuencias exclusivas • Exclusividad lógica:  – T1 = a./b

T2 = /a.b

• Exclusividad tecnológica:  – T1 = a0.a

T2 = a1.b

• Exclusividad por prioridad:  – T1 = a

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T2 = /a.b

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Salto de etapas

T2 3

T3

 /T3 4

T4 5

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Repetición de secuencia T3 4 T4 5 T5 6 Tr  /Tr 7

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Paralelismo interpretado

2

T1

T2

3

10

9

19 T9

T19

20

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Índice • • • • • • • • • •

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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.

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Estudio de acciones u órdenes • Las acciones pueden ser de naturaleza binaria, analógica, numérica o alfanumérica. • A nivel 1, el término “acción” encubre además la función de asegurar que una tarea se va a ejecutar. • A nivel 2 o 3 se trata sobre todo de órdenes a los preaccionadores.

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Estudio de acciones u órdenes (II) • Teniendo en cuenta la duración de activación de la etapa:  –  –  –  –  –  –

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Continua o por nivel Condicional (C) Retardada (D) Duración limitada (L) Impulsional o puntual (P) Mantenida o memorizada (S)

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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 Regulación Automática II

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Estudio de acciones u órdenes (III) • Órdenes emitidas por las etapas para modificar la situación interna de la PC:  –  –  –  –  –

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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

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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.

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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

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Representación de subprogramas

10

S/P1

10

10

10

S/P1

T3

Tarea 3

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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).

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Coordinación asíncrona GP: GRAFCET Principal

GRAFCET S/P1

20

30

pm.ci 21

X22 + X24 31

A+ a1

B+ b1

22

S/P1 X38

23

A–

37

S/P1

38

a0

B– b0

24

 /X22./X24

X38

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También es posible X23 + X20

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Coordinación síncrona GP: GRAFCET Principal

GRAFCET S/P1

20

30

pm.ci 21

X22 + X24 31

A+ a1

22

B+ b1

S/P1 X37.b0

23

37

A– a0

24

B– b0

S/P1 X37.b0

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Macroetapa y expansión • La macroetapa es una representación unificada de un conjunto de etapas y de transiciones llamada expansión. • La macroetapa no tiene existencia física y no puede ser asimilada a una etapa, pues las reglas de GRAFCET no serían respetadas. • No se debe asociar por tanto ninguna acción a una macroetapa

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Representación de Macroetapas GRAFCET de Gestión

Expansión XM1 de la macroetapa M1 100

10

E

101

11

M1

=1 102

12

S

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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. No puede ser etapa inicial. • No se debe asociar acción a la etapa de salida • La transición después de la macroetapa es siempre cierta (=1)

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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.

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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.

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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. • La situación del GRAFCET forzado evoluciona entonces sin franqueo de transición. • La orden solo puede ser emitida desde una etapa  jerárquicamente superior contra un GRAFCET  jerárquicamente inferior.

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Ejemplo de jerarquía órdenes de forzado

Nivel SEGURIDAD

G0

Gestión de energía y seguridad de la PO

coordinación sin forzado

Nivel CONDUCCIÓN

G1

Gestión de los modos de marcha y parada

coordinación sin forzado

Nivel PRODUCCIÓN

G2

Coordinación de las tareas de la producción normal

coordinación sin forzado

Tareas, subprogramas, GRAFCETS particulares

Gn Regulación Automática II

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Forzado a situación no vacía

GRAFCET G0

1

GRAFCET G1

10

F/G1 > {10}

 X1

>

S/G1 = {10}

S/G1 = {10} = X10./X11./X12./X13...

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Forzado a situación vacía

GRAFCET G1

GRAFCET G0

X1 > F/G1 > { } 1

F/G1 > { }

10

S/G1 = { }

S/G1 = { } = /X10./X11./X12./X13...

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Orden de forzado • Un GRAFCET no puede ser forzado más que por un GRAFCET jerárquicamente superior. • Un GRAFCET inferior no puede ser forzado más que a una sola situación a la vez, a partir de uno o varios GRAFCETS superiores. • La orden de forzado es prioritaria sobre las otras condiciones que establecen la evolución del GRAFCET forzado. 2005 

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Orden de forzado (II) • Cuando se trata de un forzado de situación NO vacía, la orden de forzado provoca simultáneamente la activación de las etapas correspondientes a la situación impuesta, y la desactivación del resto. • Cuando se trata de un forzado de situación vacía, la emisión de la orden de forzado provoca simultáneamente la desactivación de todas las etapas del GRAFCET diseñado.

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Orden de inmovilización • No se trata tanto de forzar una situación sino al contrario, de bloquear la evolución del GRAFCET GRAFCET G2

GRAFCET G1

X13 > F/G2 > {* } 13

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F/G2 > {* }

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Problemas por inmovilización • Se para la evolución pero las órdenes asociadas a las etapas activas siguen ejecutándose.

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Forzado de las salidas

12

F/Salidas =0

GRAFCET G2

GRAFCET G1

X14 > F/Salidas G2 = 0 14

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F/Salidas G2 =0

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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.

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Materialización. Elementos básicos

• Etapa: Su imagen debe tener dos estados estables ⇒ biestable • Transición y receptividad asociada:  –  –  –  –

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Función de transición: ft(m -> n), ft(m, n -> p, q) Receptividad: r(m ->n), r(m, n -> p, q) ft(m -> n) = Xm.r(m -> n) ft(m, n -> p, q) = Xm.Xn. r(m,n -> p, q)

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Materialización. Ecuaciones (I)

• Inicialización  – Inicialización manual  – Inicialización automática (puede usar forzados)

• Ecuaciones de etapas:  – Biestable:  – Monoestable:

S(Xi) = ftant R(Xi) = /ftant.ftsig Xi = ftant + /ftsig.Xi

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Materialización. Ecuaciones (II)

• Incluyendo forzados:  – Biestable: Prioridad a 1

S(Xi) = FS + ftant R(Xi) = /FS./ftant.ftsig Prioridad a 0 S(Xi) = /FS.ftant R(Xi) = FS + /ftant.ftsig  – Monoestable: Xi = ftant + /ftsig.Xi Prioridad a 1 Xi = FS + ftant + /ftsig.Xi Prioridad a 0 Xi = /FS.(ftant + /ftsig.Xi)

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