6-Grafcet_exemplos

Automação Industrial 3º Ano / 1º Semestre

António Ferrolho Departamento de Engenharia Electrotécnica Escola Superior de Tecnologia de Viseu Instituto Politécnico de Viseu

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Grafcet – Exemplo 1 Arranque Directo de Motor Trifásico Autómato S7-200 Autómato S7-200 da Siemens da Siemens Software de programação STEP programação STEP 7 – Micro/WIN

Descrição do processo • Pretende-s Pretende-se e comandar comandar um motor assíncro assíncrono no trifásico trifásico através através de uma botoneira botoneira com dois contactos contactos normalmente abertos abertos (NA) – S0 e S1, tipo botões botões de pressão. • A coloca colocação ção em marcha marcha do motor motor é feita quando quando se pressiona pressiona o contac contacto to S1 , com com detecção do flanco ascendente; e a paragem manual pelo contacto S0. • A paragem paragem também também ocorre se a protec protecção ção térmica térmica,, que protege protege o motor motor contra sobrecargas, for actuada. Se tal acontecer, é ligado o contacto f1 que provoca a paragem do motor. • A ligação ligação do motor, motor, à rede de energia energia eléctrica, eléctrica, é realizada realizada por por um contacto contactorr trifásico, trifásico, designado por KM1, quando a sua bobine for alimentada por uma das saídas do autómato. • O tempo de de funcionam funcionamento ento do motor motor é determin determinado ado por por um temporizad temporizador or (por ex.: 15 minutos). • Sinaliza Sinalização ção a usar: usar: L1 para indica indicarr a marcha do motor motor e L2 para indicar indicar a paragem paragem provocada pela actuação do relé de protecção térmica. AMPF ©

Automação Industrial

DEE / ESTV

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Descrição do processo • Pretende-s Pretende-se e comandar comandar um motor assíncro assíncrono no trifásico trifásico através através de uma botoneira botoneira com dois contactos contactos normalmente abertos abertos (NA) – S0 e S1, tipo botões botões de pressão. • A coloca colocação ção em marcha marcha do motor motor é feita quando quando se pressiona pressiona o contac contacto to S1 , com com detecção do flanco ascendente; e a paragem manual pelo contacto S0. • A paragem paragem também também ocorre se a protec protecção ção térmica térmica,, que protege protege o motor motor contra sobrecargas, for actuada. Se tal acontecer, é ligado o contacto f1 que provoca a paragem do motor. • A ligação ligação do motor, motor, à rede de energia energia eléctrica, eléctrica, é realizada realizada por por um contacto contactorr trifásico, trifásico, designado por KM1, quando a sua bobine for alimentada por uma das saídas do autómato. • O tempo de de funcionam funcionamento ento do motor motor é determin determinado ado por por um temporizad temporizador or (por ex.: 15 minutos). • Sinaliza Sinalização ção a usar: usar: L1 para indica indicarr a marcha do motor motor e L2 para indicar indicar a paragem paragem provocada pela actuação do relé de protecção térmica. AMPF ©


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Grafcet Grafce Grafcett Nível Nível 1

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Grafce Grafcett Nível Nível 2


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Grafcet – Exemplo 1 Arranque Directo de Motor Trifásico Autómato S7-200 da Siemens Software de programação STEP 7 – Micro/WIN

Bits utilizados

Etapas

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Etapas

Bits

E0

M0.0

E1

M0.1

E2

M0.2

Receptividades Receptividades externas

Entrada

Descrição

S0

I0.0

Botão de paragem

↑S1

↑I0.1

Botão de marcha (flanco ascendente)

f1

I0.2

Contacto auxiliar do relé térmico

Receptividades internas

Bits

Descrição

t1

T37

Tempo máximo de funcionamento do motor (15 minutos)


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Bits utilizados

Acções

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Acções externas

Bits

KM1

M0.1

----

Q0.1

Ligar motor

L1

M0.1

----

Q0.4

Ligar lâmpada L1 (motor em marcha)

L2

M0.2

SM0.5

Q0.5

Ligar lâmpada L2 intermitente (relé térmico)

Acções internas

Bits

Temporizador

Operação

T1

M0.1

T37

Temporizador de 15 minutos

Condições Saídas

Operação


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Equações das Etapas

Símbolos

Endereços

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Programa em Diagrama de Contactos

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Ligação do Autómato

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Grafcet – Exemplo 2 Portão Automático Autómato S7-200 da Siemens Software de programação STEP 7 – Micro/WIN

Descrição do processo • A ordem para abertura do portão é fornecida por um emissor de comando à distância. Quando o sinal do emissor é recebido pelo receptor (Rx) existente junto ao portão (S0=1), o portão abre por acção dos motores M1 e M2 e uma lâmpada sinalizadora L1 acende de forma intermitente. • No final da abertura do portão são actuados interruptores fim de curso (fc1 e fc2), colocados nos motores M1 e M2. Estes fim de curso fornecem a informação para paragem dos motores e para desligar a lâmpada sinalizadora. • O portão está aberto durante 60 s (t1), fechando automaticamente no final deste tempo. Durante o fecho, a lâmpada L1 volta a funcionar de forma intermitente. • A operação de fecho do portão é efectuada durante 20 s (t2), não existindo interruptores fim de curso para detectar o final do fecho. • Durante o fecho do portão se o emissor do telecomando for novamente pressionado (S0=1) ou a barreira de infravermelhos (IR) for interrompida (S1=0), o portão volta a abrir. AMPF ©


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Grafcet Grafcet Nível 1

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Grafcet Nível 2


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Bits utilizados Etapas

Acções

Receptividades

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Símbolos

Endereços Erro!!! Na etapa E0, no lugar de S13 de estar SM0.1

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Grafcet – Exemplo 3 Semáforos Autómato S7-200 da Siemens Software de programação STEP 7 – Micro/WIN

Descrição do processo Automatismo para comando de semáforos, num cruzamento com vias num só sentido, de acordo com as seguintes condições: • O sinal vermelho e o verde no semáforo oposto estão ligados durante 30 s (t1). • Após o sinal verde, acende o sinal amarelo durante 3 s (t2). • Na passagem do sinal amarelo para vermelho, os sinais vermelhos de ambos os semáforos estão ligados em simultâneo durante 1,5 s (t3). • Após o sinal vermelho, acende o sinal verde. • Um interruptor i1 permite ligar/desligar manualmente os semáforos. Quando desligado, o sinal amarelo é colocado em intermitente em ambos os semáforos.

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Grafcet 0

Grafcet Nível 1

A e B amarelo intermitente

0

Grafcet Nível 2

Interruptor ON 1

A e B amarelo intermitente

1

Temporização t0 2

t0

Semáforo A vermelho

3

1

vermelho

Int. OFF

Semáforo A vermelho

B2 T2 (3 s) t2

2

amarelo

3

verde

/i1

Semáforo B vermelho Temporização t3

Int. OFF

4

A1 B1

Temporizador T3

5

Semáforo A verde

T3 (1,5 s) t3 /i1

Semáforo B vermelho

5

A3 B1

Temporizador T1

T1 (30 s)

Temporização t1 6 Int. OFF

t1

Semáforo A amarelo

/i1

Semáforo B vermelho

6

A2 B1

Temporizador T2

T2 (3 s)

Temporização t2 7 Int. OFF

t2

Semáforo A amarelo

7 /i1

Semáforo B vermelho Temporizador T3

A1 B1 T3 (1,5 s)

Temporização t3

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T0 (10 s)

A1

/i1

Temporização t2 4

B2 acende se ck=1

t1

Semáforo A vermelho Temporizador T2

A2 acende se ck=1

C

T1 (30 s)

Temporização t1

Semáforo B amarelo

C

B3

Temporizador T1

Int. OFF

B2 acende se ck=1

A1

2 /i1

Semáforo B verde

3

A2 acende se ck=1

C i1

Temporizador T0

Int. OFF

C

t3


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Bits utilizados

Receptividades

Etapas

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Etapas

Bits

E0

M0.0

Receptividades externas

Entrada

Descrição

E1

M0.1

i1

I0.1

Interruptor de comando manual

E2

M0.2

E3

M0.3

Receptividades internas

Bits

Descrição

E4

M0.4

t0

T37

Tempo para sinais amarelos intermitentes (10 s)

E5

M0.5

t1

T38

Tempo para sinal verde ou vermelho (30 s)

E6

M0.6

t2

T39

Tempo para sinal amarelo (3 s)

E7

M0.7

t3

T40

Tempo para sinais vermelhos nos dois semáforos (1,5 s)


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Bits utilizados Acções Acções externas

Bits

Condições Saídas

M0.2 A1

M0.3 M0.4

---

Operação

Acções internas

Bits

Temporizadores

Operação

Liga lâmpada vermelha no semáforo A

T0

M0.1

T37

Temporizador de 10 s

T1

Q0.0

M0.7 A2

M0.0 M0.1

SM0.5

Q0.1

Liga lâmpada amarela intermitente no semáforo A

A2

M0.6

---

Q0.1

Liga lâmpada amarela no semáforo A

A3

M0.5

---

Q0.2

Liga lâmpada verde no semáforo A

M0.4 B1

M0.5 M0.6

T2 T3

M0.2 M0.5 M0.3 M0.6 M0.4 M0.7

T38 T39 T40

Temporizador de 30 s Temporizador de 3 s Temporizador de 1,5 s

Liga lâmpada vermelha no semáforo B ---

Q0.3

SM0.5

Q0.4

Liga lâmpada amarela intermitente no semáforo B

M0.7 B2

M0.0 M0.1

B2

M0.3

---

Q0.4

Liga lâmpada amarela no semáforo B

B3

M0.2

---

Q0.5

Liga lâmpada verde no semáforo B

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Equações das Etapas Endereços

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E0: SM0.1+/I0.1. (M0.2+M0.3+M0.4+M0.5+M0.6+M0.7)

[S (M0.0), R(M0.2 a M0.7)]

E1: M0.0.I0.1

[S (M0.1), R(M0.0)]

E2: M0.1.T37+M0.7.T40

[S (M0.2), R(M0.1 e M0.7)]

E3: M0.2.T38

[S (M0.3), R(M0.2)]

E4: M0.3.T39

[S (M0.4), R(M0.3)]

E5: M0.4.T40

[S (M0.5), R(M0.4)]

E6: M0.5.T38

[S (M0.6), R(M0.5)]

E7: M0.6.T39

[S (M0.7), R(M0.6)]


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Fim

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Grafcet – Exemplo 4 Parque de Estacionamento Autómato Twido da Schneider Electric Software de programação TwidoSoft

Descrição do processo

Projecto de automação para um parque de estacionamento com capacidade para 20 veículos.

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Descrição do processo O parque possui uma via de entrada e outra de saída, ambas com barreiras automáticas, funcionando o sistema da seguinte forma: • Após ligado o interruptor de comando geral do automatismo (i1), se se pressionar o botão S1 da máquina de entrada (Min), esta fornece um bilhete e a barreira de entrada (barreira 1) abre. • A abertura da barreira de saída (barreira 2) ocorre quando um bilhete, com pagamento previamente feito, for aceite (s3=1) pela máquina de saída (Mout) colocada antes desta barreira. • O fecho das barreiras só é possível depois dos carros ultrapassarem os detectores colocados no solo, a seguir às barreiras (detector S2 na barreira 1 e detector S4 na barreira 2). Esta solução garante que os carros não são atingidos pelas barreiras no movimento de descida. • Quando a lotação do parque for atingida, acende num placar a indicação “ESGOTADO” (E) e é ligada a luz vermelha do semáforo (SV) colocado junto à barreira de entrada. Nesta situação, a máquina de entrada não fornece bilhetes e a barreira de entrada não abre. • Após sair um veículo, desliga a luz vermelha do semáforo e apaga a indicação “ESGOTADO”. De seguida, acende a indicação “LIVRE” (L) e, se S1 for pressionado, a máquina Min fornece bilhete e a barreira de entrada abre. • As barreiras possuem fim de curso ao fecho (fc1f e fc2f) e à abertura (fc1a e fc2a) e são accionadas por motores eléctricos (M1-barreira 1 e M2-barreira 2). AMPF ©


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Descrição do processo Para garantir que os carros não são atingidos pelas barreiras no seu movimento de descida, deve-se utilizar uma função cujo estado seja alterado após a passagem dos carros pelos detectores, ou seja, uma função que detecte os flancos descendentes dos detectores S2 e S4.

Nos autómatos Twido esta instrução é designada por Falling edge (N).

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Grafcet - Exemplo 4 Parque de Estacionamento Autómato Twido da Schneider Electric Software de programação TwidoSoft

Barreira 1 – Entrada do parque de estacionamento Grafcet Nível 1

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Grafcet Nível 2


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Barreira 2 – Saída do parque de estacionamento Grafcet Nível 2

Grafcet Nível 1

Neste automatismo a interligação entre os diagramas é feita através do contador. Este contador é incrementado na etapa 4 e decrementado na etapa 13.

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Bits utilizados Receptividades Etapas

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Bits utilizados Acções

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Símbolos

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Endereços


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Grafcet - Exemplo 4 Parque de Estacionamento Parque de estacionamento Autómato Twido da Schneider Electric

Software de programação TwidoSoft


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Grafcet - Exemplo 4 Parque de Estacionamento Autómato S7-200 da Siemens Software de programação STEP 7 – Micro/WIN

Programa em Diagrama de Contactos (Autómato Siemens)

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