62999778 El GRAFCET Practica y Aplicaciones

Presentación

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Presentación

Basado en las nociones de etapas, transiciciones y de receptividades, el grafcet describe las órdenes emitidas por el automatismo de mando poniendo en evidencia las acciones engendradas y los acontecimientos que los comandan. Esta representació representación n está estrictamente estrictamente ligada ligada a la evolución de los procesos, procesos , constituy co nstituyendo endo así de un útil único de diálogo entre todas las personas que colaboran en la concepción, utilización o al mantenimiento de la máquina a automatizar. Gracias a la simplicidad de su estructura grafica, desprovisto de ambigüedades, la utilización del grafcet se generaliza muy rápidamente, tanto dentro de la enseñanza como dentro de la indústria. Esta obra descubre progresivamente las nociones básicas del grafcet , únicamente a partir de aplicaciones concretas. El lector, sea cual sea su experiencia personal y profesional, podrá encontrar dentro del grafcet graf cet un útil eficaz a todos los niveles, para abordar los problemas de concepción, de realización o de mantenimiento propuestos dentro de los automatismos industriales. Después de la difusión de la 1era. edición de esta obra, editada en Francia por Ediciones Casteilla, Casteil la, en el mes de abril del año 1980, 1980, el grafcet ha sido normalizado (NF C03-190 adoptada adoptada el 30 de noviembre de 1981 y registrada el 19 de mayo de 1982) por la UTE U TE y encargada por la AFNOR a partir de un grupo de estudio reuniendo a expertos de diversas comisiones interesadas como los de CNOMO, de la UNM, de la Educación Nacional de Francia, etc... Estos trabajos también están en curso sobre el modo de representación en el seno de la CEI o la norma francesa sirviendo igualmente de documento de trabajo. El fruto de este trabajo es una obra perfectamente conforme al espíritu y a la forma que preside la creación del grafcet . La marcha pedagógica va descubriendo progresivamente, las posibilidades de desarrollo del mismo. El lector adquirirá también a partir de ejemplos simples y más complejos un concepto del grafcet que le ayudará a sacar el máximo provecho dentro de la concepción, realización y mantenimiento de los automatismos industriales.

© los autores, 1998; © Edicions UPC, 1998. Quedan rigurosamente prohibidas, sin la autorización escrita de los titulares del "copyright", bajo las sanciones establecidas las leyes, la reproducción total o parcial de esta obra por cualquier medio o procedimiento, comprendidos la reprografía y el tratamiento informático, y la distribución de ejemplares de ella mediante alquiler o préstamo públicos, así como la exportación e importación de ejemplares para su distribución y venta fuera del ámbito de la Unión Europea.

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EL GRAFCET. Práctica y aplicaciones

ÍNDICE Capítulo 1. Nociones básicas.

1.1 Primer ejemplo: punzonadora semi-automática . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 1.2 Segundo ejemplo: mando de una taladradora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 1.3 Nivel tecnológico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 1.4 Resumen del capítulo: 1.4.1 Parte operativa-parte de mando . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 1.4.2 Aproximación progresiva de las representaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 Capítulo 2. Secuencia única.

2.1 Alimentación de una cizalla . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 2.2 Mezcladora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 2.3 Baños de desengrase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 2.4 Traslado con descenso (1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 2.5 Cerrado de barreras . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 2.6 Rotación de una leva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 2.7 Encendido y apagado de una lámpara . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 2.8 2.8 Ane Anex xo 2: 2: reg regla lass de de ev evoluc olució ión n del del graf grafce cett rel relat ativ ivaas a este este capí capítu tulo lo . . . . . . . . . . . 48 2.9 2.9 Ane Anexo xo 3: desc descri ripc pció ión n det detal alla lada da de las las acc accio ione ness aso asoci ciad adas as a las las etap etapas as . . . . . . . 49 Capítulo 3. Selección de una secuencia: paralelismos.

3.1 Selección de cajas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 3.2 Montacarga . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 3.3 Cerradura eléctrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 3.4 Cadena de administración y de tratamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 3.5 Prensa para doblar cartón . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 3.6 Taladradora con o sin vaciado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 3.7 Tratamiento de superficie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 Capítulo 4. Numerosas secuencias en un mismo tiempo.

4.1 Puesto de taladrar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 4.2 Transferencia de piezas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 4.3 Cadena de llenado de bidones de aceite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 4.4 Máquina ranuradora y taladradora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 4.5 Taladros sucesivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 4.6 Anexo A: conjunto de reglas de evolución del grafcet (1) . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 Capítulo 5. Enlaces entre secuencias.

5.1 Prensa para revestir y su alimentació . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.2 Unidad de llenado de un silo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.3 Descarga de dos vagonetas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.4 Máquinas de fabricar moldes de fundición . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

© los autores, 1998; © Edicions UPC, 1998.

100 106 111 116

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Indice

Capítulo 6. Modos de marcha y de paro.

6.1 Las marchas automáticas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128 6.2 Las marchas de intervención . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133 6.3 Ejemplo de un mando particular. El mando bimanual . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136 6.4 Los paros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137 Anexo A.- Aplicaciones diversas y complementos. complementos.

A.1 Máquina automática de aserrado de acero . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A.2 Administración de productos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A.3 Permutación circular de bombas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A.4 Sistema de automatismo triple . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A.5 Ascensor con memoria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A.6 Automatización de un almacén . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

141 147 151 154 160 172

Anexo B.- Ejemplo de realización tecnológica. tecnológica.

B.1 Grafcet tecnológico de agujerear . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B.2 Logigrama y simbolización . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B.3 Logigrama general de un puesto de taladro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Conclusiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .


192 193 196 199

1 Nociones básicas

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Capítulo 1 Nociones básicas El GRAFCET se compone de: -

las etapas que están asociadas a las acciones. las transiciones que están asociadas a las receptividades. las líneas orientadas que enlazan las etapas con las transiciones y las transiciones con etapas.


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El GRAFCET es un diagrama funcional el cual describe gráficamente los diferentes comportamientos de un automatismo secuencial. Para representar el GRAFCET, usaremos los siguientes símbolos gráficos:

Una aplicación simple nos permitirá de presentar las nociones esenciales de base utilizadas en dicha representación.

1.1 Primer ejemplo: Punzonadora semi-automática La punzonadora representada en el esquema se compone de una prensa fija donde está la pieza a punzonar y de un punzón móvil. -

Consideramos punzonadora en posición originaria reposo, posición alto.

-

El operario cuando ejecuta la acción de "marcha" provoca automáticamente el descenso del punzón, seguidamente vuelve otra vez en la posición de reposo.

-

Entonces diremos que la punzonadora ha descrito un ciclo.

Subir Posición arriba

Posición base Bajar

Fig. 1.1. Constitución de la punzonadora

La máquina presenta sucesivamente tres comportamientos diferentes.


la su de en

1 Nociones básicas

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Llamaremos ETAPA a cada uno de las tres posiciones siguientes:

Alto ETAPA 1: La punzonador a en reposo

Bajo

alto bajo

ETAPA 2: Descenso del punzón

alto

bajo

ETAPA 3: Ascenso del punzón

Fig. 1.2. Descripción de etapas

Vamos a precisar, deberemos conocer quien provoca el cambio de comportamiento de la máquina, es decir las condiciones lógicas que determinan el paso de un estado a otro.



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Calificamos cada paso de un comportamiento a otro como el franqueo de una transición y que a su vez es un proceso irreversible. Por ejemplo el paso de la posición de reposo (etapa 1) a la del descenso del punzón (etapa 2) no se puede efectuar mientras el operario no haya dado la orden de "MARCHA" y a su vez si el punzón está arriba (condición inicial). Las dos informaciones "MARCHA" y "CONDICIÓN INICIAL" constituyen la condición de transición llamada "receptividad" asociada a la transición que va de la etapa 1 a la etapa 2. Esta descripción de funcionamiento de la punzonadora está representado por el GRAFCET (Fig. 1.3). ETAPA 1: Etapa inicial posición inicial de la parte operativa. 1

Esperar "marcha" ET posición arriba (condición inicial) Bajar el punzón

2

TRANSICIÓN 1-2: Condición o recepción: información "marcha". ETAPA 2: Descenso del punzón.

Posición base (b2) Subir el punzón

3 Posición arriba (h)

TRANSICIÓN 2-3: Recepción: punzón a la posición base. ETAPA 3: Subida del punzón.

Fig 1.3.- Grafcet funcional de la punzonadora.

TRANSICIÓN 3-1: Recepción: punzón hacia arriba.

Por tanto, diremos como puntualización que el GRAFCET corresponde a una sucesión alternativa de etapas y de transiciones. Asociaremos: - A cada ETAPA, le corresponde la acción que se desee. - A cada transición, las informaciones que permitirán el franqueamiento o paso, en forma de una condición lógica o "receptividad". Como consecuencia podemos definir en primer lugar una etapa como una situación de ciclo de funcionamiento fijo de acuerdo con lo establecido en el automatismo. Por tanto todo cambio de comportamiento provoca obligatoriamente el paso a otra etapa. En la máquina el comportamiento del automatismo se manifiesta por las acciones o más exactamente por las órdenes enviadas mediante los órganos encargados de ejecutar las acciones.


1 Nociones básicas

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En la punzonadora dos acciones son efectuadas: - El descenso del punzón asociado a la etapa 2. - El ascenso del punzón asociado a la etapa 3. Una etapa es activa o inactiva y las acciones asociadas a la etapa no son efectivas mientras que esta sea activada. Las transiciones indican con las lineas orientadas, las posibilidades de evolución entre etapas. La condición de transición se denomina "receptividad" y permite distinguir todas las informaciones disponibles únicamente aquellas que, en un instante dado son susceptibles de provocar un cambio de comportamiento. En una etapa, el automatismo es receptivo a dichas informaciones. Señal de la etapa Etapa inicial

1 ATT Salida del ciclo ET Condiciones iniciales Receptividad associada a la transición t1-2

2

ACCIÓN(ES) ASOCIADA(S) A LA ETAPA 2 Etapas señaladas

3 FIN

ACCIÓN(ES) ASOCIADA(S) A LA ETAPA 3

Lineas orientativas de etapa a transición y de transción a etapa

Fig. 1.4. Simbolización del Grafcet

Cada etapa está representada por un cuadrado señalado numéricamente. Como adición a ésta puede añadirse un nombre simbólico para ayudar en la representación de la función principal de la etapa (ej: espera, fin, etc...). Las etapas iniciales, representando las etapas activas en el principio del funcionamiento, se diferencian de las otras con un doble cuadrado.



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Las acciones asociadas son descritas de manera literaria o simbólica en el interior de uno o varios rectángulos de diferentes dimensiones, situados en la parte derecha de la etapa. Las transiciones están representadas por unas líneas. La receptividad está inscrita, salvo en casos muy particulares, a la derecha de la transición.

1.2 Segundo ejemplo: Mando de una taladradora.

h b1 b2

Aproximación a gran velocidad

Aproximación a velocidad reducida

Fig. 1.5. Vista simbólica de la taladradora

1.2.1. Descripción. La taladradora se compone de un bastidor fijo y de una cónsola móvil respecto al bastidor.


1 Nociones básicas

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La cónsola soporta la broca y el motor de accionamiento de la taladradora. Las piezas a taladrar son puestas y fijadas manualmente en un montaje solidario del bastidor. 1

Esperar Partida del ciclo, broca arriba, rotación broca descenso a gran velocidad

2

Aproximación terminada (b1) descenso a poca velocidad

3

Posición base (b2) subida a gran velocidad

4

Posición arriba (h)

Fig 1.6. Grafcet funcional de la taladradora

1.2.2. Ciclo de funcionamiento. La broca da vueltas permanentemente. El operario fija la pieza y da información al automatismo para el inicio de ciclo: Después de una aproximación a gran velocidad de la taladradora hacia la pieza, el taladro se efectúa a pequeña velocidad. Cuando el taladro se ha efectuado, la broca vuelve a ascender a gran velocidad hasta la posición de reposo. Nótese que, cuando el recorrido de la broca, en sentido ascendente, llega de nuevo al captador b1 "aproximación terminada", la etapa 4 activa hasta este momento, no es receptiva a esta información y por lo tanto el comportamiento del automatismo restará inactivo, por tanto la información facilitada por b1 será ignorada. Los grafcets que hemos establecido hasta ahora no tienen en cuenta el aspecto funcional del automatismo. No consideran que las acciones a realizar y las informaciones necesarias para obtenerlas sin especificar serán tecnológicamente posibles de realizar.

1.3. Nivel tecnológico. Para construir efectivamente el automatismo de mando de la máquina, es necesario definir su naturaleza. -

los accionadores dentro de la parte de mando permiten obtener las acciones a realizar.



18

-

los captadores entregarán las informaciones correspondientes o las señales de fin de ejecución.

Los grafcets correspondientes tendrán en cuenta los aspectos tecnológicos. La toma en consideración de la naturaleza y en particular de la tecnología de los captadores y accionadores utilizados pueden conducir a representaciones diferentes. A título de ejemplo, consideramos la punzonadora descrita anteriormente y analizamos su parte tecnológica: -

los movimientos de descenso y ascenso son obtenidos por un cilindro neumático de doble efecto.

-

las informaciones "posición alta" y "posición baja" son obtenidos por finales de carrera neumáticos.

-

la información de "marcha" está facilitada por un pulsador neumático.

Según el tipo de mando del cilindro neumático efectuado por distribuidor de doble pilotaje o de simple pilotaje con retorno por muelle, los dos grafcets que se obtienen son:

a

a+ m

aa0 a1

Fig.1.8


a0 a1

1 Nociones básicas

19

1 m · a0 2

a+ a1 a-

3 a0

Fig. 1.9 Grafcet con distribuidor a doble pilotaje

1 m · a0 2

a a1

3 a0 Fig. 1.10 Grafcet con distribuidor y con un solo pilotaje



20

1.4 Anexo 1 : Automatismos y cuadernos de cargas (1) 1.4.1 Parte operativa - parte de mando De una manera completamente general, un sistema automático se puede descomponer en dos partes que cooperan: una llamada parte operativa (2) y otra parte de mando.

Parámetros Poner en rumbo de fábricación Paro

Piezas brutas

Órdenes de desplazamiento de traslado de trabajos MANDO NUMÉRICO

MÁQUINA-ÚTIL Informaciones posición fin de trabajo

= parte de mando

Visualizadores, pilotos, señalizadores, etc.

= parte operativa

Piezas mecanizadas

Fig. 1.11

Por ejemplo, dentro de una máquina-útil a comandar numéricamente, la parte operativa es la máquina-útil propiamente dicha y la parte de mando el equipamiento de mando numérico. Igualmente, dentro de un ascensor, el conjunto electromecánico (cabinas, motor, puertas) constituye la parte operativa, los botones de llamada, la lógica y los armarios de apareamiento constituyen la parte de mando. Botones de comando

Piezas brutas Órdenes subida, bajada, abertura cierre de puertas

PARTE

DE

MANDO

CABINA, MOTORES Posición, masa, etc. = parte operativa

Alarma, sobrecarga, visor ocupado

Piso de destinación

Fig. 1.12


1 Nociones básicas

21

La parte operativa efectúa dos operaciones (transformación de piezas brutas en piezas mecanizadas, traslación de la cabina del piso de marcha hasta la llegada) cuando la orden está dada por la parte de mando. Gracias a los sistemas de señal en la parte operativa, la parte de mando está informada continuamente del estado de las operaciones efectuadas. Otro es el diálogo por órdenes y señales que la parte operativa va señalando y que la parte de mando envía las informaciones al exterior del sistema (pilotos, usuarios, alarmas, etc...) ellos recogen estas consignas y las transforman en señales visibles o sonoras. En una máquina-herramienta con control numérico, la parte de mando recoge los parámetros de fabricación, las señales de puesta en marcha o de paro, las señales luminosas, acciona las alarmas... En un ascensor , gracias a los botones y a la disposición de los usuarios que la parte de mando recoge sus consignas e indica en un cuadro sinóptico el piso donde se encuentra la cabina, el sentido de desplazamiento de la cabina, acciona el piloto de sobrecarga, etc... Para resumir: La parte operativa es el proceso físico a automatizar. La parte de mando es un automatismo que elabora las salidas de las órdenes destinadas a procesos y a los signos de visualización en función de las señales recibidas que provienen de los procesos y consignas que se reciben a la entrada. Uno se limitará aquí a los automatismos lógicos por lo que las informaciones tratadas presentan un carácter "todo o nada". El gráfico del automatismo es la descripción de su comportamiento en función de la evolución de sus alrededores, es decir, no solamente de sus entradas sino también de sus condiciones generales de utilización.

Consignas

Ordenes AUTOMATISMO parte de mando

PROCESOS informe

Visualización

Fig. 1.13


parte operativa


22

Damos a título de ejemplo la separación entre la parte operativa y la parte de mando de la punzonadora del ejemplo.

OPERADOR

a+

m

órdenes PARTE

mandos

DE

aa0

MANDO

a1 inform. de retor. PARTE OPERATIVA Fig. 1.14. Separación entre la parte operativa y la parte de mando


1 Nociones básicas

23

1.4.2 Aproximación progresiva de las representaciones relativas a la parte de mando. El automatismo dentro de la concepción y la realización de la parte de mando tiene que tener una descripción clara, precisa, sin ambigüedades ni omisiones, y ajustarse a las necesidades del equipamiento a realizar. -

La descripción funcional de alto nivel, analizando el comportamiento de la parte de mando con la parte operativa permite una descripción fácil de entender, frente a las diferentes situaciones que se puedan presentar.

-

Las descripciones detalladas ayudan a las exigencias funcionales las precisiones indispensables de las condiciones de funcionamiento de las materias, gracias a la especificaciones tecnológicas y operativas.

Analizando los problemas, funcionales de un lado, tecnológicos del otro evitamos, de esta manera que el lector se sumerja en una série de detalles más innecesarios que útiles. Las especificaciones funcionales: Las especificaciones funcionales caracterizan las reacciones del automatismo frente a las informaciones nacidas de la parte operativa, con el fin de hacer entender al técnico la parte de mando a construir. Ellas tienen que definir una manera clara y precisa de las diferentes funciones, informaciones y mandos implicados en la automatización de la parte operativa sin perjudicar de alguna manera las tecnológicas. En consecuencia, ni la naturaleza ni las características de los diferentes captadores o accionadores utilizados no da lugar a las especificaciones. Poco importa, a este nivel, que al efectuar un desplazamiento de ayuda de un gato hidráulico o neumático, o aún más de un motor eléctrico. Lo que se debe saber es en que circunstancias de desplazamiento se debe efectuar. Por contra, importa que la seguridad de funcionamiento prevista sea incorporada dentro de las especificaciones funcionales, dentro de la medida o ellas no dependerán directamente de la tecnología de los captadores o accionadores. Las especificaciones tecnológicas Las especificaciones tecnológicas precisan la forma que el automatismo deberá físicamente insertadas dentro del ensamblaje que constituye el automatismo y su desarrollo. Éstas son las precisiones a aportar como complemento de las especificaciones funcionales para que la concepción del automatismo pilote realmente la parte operativa. Éste es un nivel que sólo deben intervenir los informes sobre la naturaleza exacta de los captadores y accionadores empleados, sus características y sus formas de funcionamiento que provienen del suministrador. También se tendrán en cuenta las especificaciones de instalación del automatismo: temperatura, humedad, ambientes polvorientos, deflagraciones, tensiones de alimentación, etc.



24

Las especificaciones operacionales Las especificaciones operacionales tratan a menudo del funcionamiento del automatismo en el curso de su existencia. Estas consideraciones conciernen al equipamiento una vez realizado y a su explotación: fiabilidad, ausencia de averias peligrosas, disponibilidad, posibilidades de modificación del equipamiento en función de las futuras transformaciones de la parte operativa, facilidad de mantenimiento, dialogo hombremáquina, etc. Estas consideraciones, primordiales para la explotación de procesos a automatizar a razón de sus repercusiones sobre el plan económico, son a menudo subestimadas en la realización del gráfico. A veces difíciles de exponer cuantitativamente, no obstante no inciden directamente sobre la manera de realizar el equipamiento.


2 Secuencia única

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Capítulo 2 Secuencia única Un automatismo es representado por un grafcet de secuencia única cuando puede ser descrito por un conjunto coherente de varias etapas formando una série de las cuales el desarrollo se efectúa siempre dentro del mismo orden.



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2.1 Alimentación de una cizalla El brazo de una cizalla se adelanta, coge una placa al nivel A, vuelve después a la posición de arriba con el fin de poner esta placa encima de la plataforma C, luego retrocede a su punto de partida. La partida del ciclo es dada por el operador pero esta información no se tiene en cuenta en tanto que una placa no esté presente al nivel A, que la pinza no esté abierta o que el brazo no esté a la izquierda.

Las acciones a efectuar y las informaciones necesarias del funcionamiento són reagrupadas dentro de la tabla siguiente: ACCIONES

INFORMACIONES

Avance del brazo Retroceso del brazo Cierre de la pinza Apertura de la pinza Bajada del brazo Subida del brazo Rotación a la derecha Rotación a la izquierda

AV AR FP OP DB MB RD RG

salida del ciclo brazo hacia adelante brazo hacia atrás pinza cerrada pinza abierta brazo abajo brazo arriba brazo a la derecha brazo a la izquierda presencia placa en A presencia placa en C


dcy av ar pf po b h d g a c

2 Secuencia única

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El grafcet funcional que describe el ciclo automático a realizar estará representado de manera literaria o simbólica: 1 att

Atención salida del ciclo ET placa en A ET pinza abierta ET brazo a la izquierda, hacia atràs y hacia abajo

2

Avance del brazo brazo hacia adelante

3

Cierre de la pinza Pinza cerrada

4

Subida del brazo brazo en alto

5

Rotación a la derecha brazo a la derecha ET ausencia de placa en C

6

Descenso del brazo brazo hacia abajo

7

Abertura de la pinza pinza abierta

8

Retroceso del brazo brazo hacia atrás

9

Rotación a la izquierda brazo a la izquierda

Fig. 2.3. Descripción literal

La presencia de la placa en A, de la pinza abierta y del brazo a la izquierda hacia atrás y hacia abajo constituyen las condiciones iniciales de la máquina. Estas condiciones se deben verificar obligatoriamente antes de la puesta en marcha del ciclo automático. La "puesta en marcha del ciclo" y las condiciones iniciales forman la recepción que permite pasar la transición de la etapa 1 a la etapa 2. Una receptividad puede ser una información única o una combinación lógica de diferentes informaciones.



28

La presencia simultánea de cuatro informaciones "dcy, a, po y g" corresponden a la función lógica Y y se escribe "dcy * a * po * g".

1 att dcy · a · po AV

2 av 3

FP pf

4

MB h

5

RD d·c DB

6 b 7

OP po

8

AR ar RG

9 g

Fig. 2.4. Descripción simbólica

Es necesario verificar cual es la presencia de la placa en C antes de efectuar el descenso del brazo.


2 Secuencia única

29

La presencia de la placa en C se escribe "c", la ausencia de la placa se escribe c y se pronunciará "c barra". Ella corresponde a la función lógica inversora. Observaciones: -

Las informaciones "pinza abierta, pinza cerrada" parecen superabundantes y pueden ser reemplazadas por una sola información. Pero por razones de seguridad es preferible tener en cuenta estas dos informaciones.

-

El cierre de la pinza se puede realizar por un cilindro de simple efecto: se deberá obligatoriamente mantener la pinza cerrada durante las etapas 4,5 y 6 y se deberá indicar detalladamente en el grafcet correspondiente.

Otra forma de representación del grafcet del nivel 1 permitirá poner en evidencia los movimientos realizados en el curso de un ciclo. Nota:

Esta representación pone en evidencia las acciones ejecutadas, clasificadas por categoria. Ello permite entre otras cosas de verificar fácilmente que la parte operativa vuelva a su posición inicial.



30

1

2

salida ciclo (dcy)·placa en A (a) pinza abierta (po)·brazo a la izquierda (g) 1*

Avance del brazo (AV) brazo avanzado (av)

3

Cierre pinza (FP)

4*

pinza cerrada (pf) 4

Subida del brazo (MB) 3* brazo arriba (h)

5

Rotación a la derecha (RD) 2* brazo a la derecha (d)·Ausencia de placa en C (c)

6

Bajada del brazo (DB)

3*

brazo abajo (b) 7

Apertura de la pinza (OP)

4*

pinza abierta (po) 8

Retroceso del brazo (AR)

1*

brazo atrás (ar) 9

Rotación hacia la izquierda (RG)

2*

brazo a la izquierda (g)

Fig. 2.5 Grafcet funcional de los movimientos del brazo de la cizalla.

Nota aclaratoria del dibujo: 1* 2* 3* 4*

Traslación Rotación Elevación Pinza


2 Secuencia única

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2.2 Mezcladora Una instalación de mezclado se compone de dos silos conteniendo dos productos A y B que efectuan un vuelco sobre un recipiente C. Un mezclador M permite obtener la homogeneización de la mezcla formada por estos dos productos gracias a la rotación de una hélice.

A

B

TOLVA

PESAJE C

M MEZCLADOR

Fig. 2.6. Esquema simbólico

Ciclo de funcionamiento La orden de inicio de ciclo será dada por el operario que deberá tener en cuenta que si las condiciones iniciales son realizadas, és decir si las tolvas y el mezclador están en activo. La cantidad de producto A (etapa 2) es pesada dentro del recipiente C e inmediatamente volcada en el mezclador M (etapa 3).



32

El producto B es seguidamente pesado (etapa 4) y mezclado con el producto A presente dentro del mezclador (etapa 5). Los dos productos són mezclados durante 20 segundos (etapa 6), tiempo durante el cual las hélices del mezclador están en marcha.

1 Inicio ciclo, tolva pesaje vacía, mezcladora vacía 2

Dosificación producto A peso deseado alcanzado

3

Vaciado tolva pesaje

Mezcla

tolva pesaje vacía 4

Dosificación producto B

Mezcla

peso deseado alcanzado 5

Vaciado tolva pesaje

Mezcla

tolva pesaje vacía 6

Mezcla t / 6 / 20 segundos

7

Vaciado mezclador

Fig. 2.7. Grafcet de la mezcladora

Remarquemos que durante las etapas 3, 4 y 5, dos acciones se deberán ejecutar en el mismo tiempo: las acciones relativas a la etapa por si misma y el mezclado que comienza en la etapa 3 y se prolonga justo hasta la etapa 6. Estas dos acciones se pueden representar dentro del mismo rectángulo, pero en nuestro ejemplo se representan en dos rectángulos separados por una línea para entender mejor el funcionamiento. La acción de mezclado será representada en todas las etapas que haya lugar, es decir en las etapas 3, 4, 5 y 6.


2 Secuencia única

33

2.3 Baños de desengrase

C1

h

C2

C3

Motor elevado

b Descarga Carga

Desengrase

Fig. 2.8

Un carro se desplaza sobre un rail y permite, ir posicionando en el interior de una cuba, las piezas contenidas en un panel, sumergiendolas dentro de un baño de desengrase durante 30 segundos. La carga y descarga de panel se efectuan manualmente en posición alto, la una en la parte izquierda (posición C1) y la otra en la parte derecha (posición C3). La orden de inicio del ciclo se realiza cuando la información de fin de descarga es dada manualmente por el operario. El carro no se desplaza hasta que el panel esté en la posición alta (h = u). El movimiento de traslación a la derecha se efectúa durante las etapas 2 y 6. La información "carro encima de la cuba" (C2) es utilizada como receptividad de la transición t2-3, pero, cuando el carro retorna, esta información no se deberá tener en cuenta. De la misma manera la información que proviene de los botones pulsados desde el exterior en las etapas 1 o 7 serán ignoradas en las otras etapas.



34

1 salida ciclo - carro a la derecha (cf) - posición arriba

2

Traslación hacia la derecha carro dentro de la cuba

3

(c2)

Descenso panel panel abajo (b)

4

Desengrase t/X4/30 segundos

5

Subida del panel panel arriba (h)

6

Traslación hacia la derecha carro a la derecha (c3)

7 información : panel descargado

8

Traslación hacia la izquierda carro a la izquierda (c1) Fig. 2.9. Grafcet del baño de desengrase.

La receptividad indicada "t/X4/30 segundos" de la transición t4-5 significa que 30 segundos son contados después del inicio de la activación de la etapa 4. Esta anotación no prejuzga pues la manera que será realizada esta medida de tiempo y ella será como un privilegio del nivel 1.


2 Secuencia única

35

Una temporización puede entre otras utilizarse: como parte de las funciones específicas (temporizadores, contadores, comparadores, unidades de cálculo, etc), las cuales la parte de mando, puede tener recursos para elaborar las informaciones suplementarias necesarias de las receptividades. Estas informaciones no provienen directamente de la parte operativa pero son susceptibles de ser creadas a partir de ellas, sea de informaciones existentes, sea del estado activo o inactivo de algunas etapas. Así por ejemplo, las del franqueamiento de la transición t3-4 por la receptividad "panel bajo", la activación de la etapa 4 puede provocar el lanzamiento de una temporización de 30 segundos (LT1) donde la información (ft1) constituirá la receptividad de la transición t4-5. Esta representación será la siguiente:

3

Descenso del panel panel abajo (b) Lanzamiento de la temporización de 30 seg.

4 ft1

5

Subida del panel

Fig 2.10. Representación de una temporización



36

2.4 Traslado con descenso (1) Un dispositivo de traslado se compone de un carro provisto de una pinza para poder subir o descender. Desde que una pieza se presenta sobre la plataforma A o sobre la plataforma B, el carro va automáticamente en su busca para depositarla sobre el dispositivo de descenso. Esta pieza es entonces descendida y depositada sobre la plataforma de evacuación C mediante un posicionador.


2 Secuencia única

37

La representación esquemática del dispositivo es la siguiente: 1 (pieza en A + pieza en B) * descensor en alto* pinzas arriba * posicionador atrás * carro a la izquierda Traslación derecha 2 del carro carro encima de A * pieza en A + carro encima de B 3

Descenso de la pinza pinza abajo

4

Pieza apretada pieza sujetada

5

Pieza apretada

Pinza montada

pinza arriba 6

Pieza apretada

Traslado hacia la la izquierda del carro

carro encima del elevador 7

Pieza apretada

Descenso de la pinza

pinza abajo 8

Descenso del elevador elevador hacia abajo

9

Pieza montada pinza arriba

10

Posicionador en avance pieza sobre la plataforma C

11

Posicionador retrocendiendo posicionador hacia atrás

12

Elevador en ascenso

Fig. 2.12. Grafcet de transferéncia del elevador



38

2.5 Cerrado de barreras Consideramos el dispositivo de mando de dos barreras de paso a nivel en una via única con doble sentido de circulación.

b

a

c

Fig. 2.13

Dos sistemas de detección "a" y "c" situadas suficientemente lejos del paso a nivel son utilizados para provocar el cierre de las barreras desde la aparición de un tren en ambos sentidos y un tercer detector "b" situado en el mismo paso a nivel, permite dar la orden de abertura desde que el tren pasa por los detectores "c" o "a" independientemente de la prioridad de paso. El espacio entre dos trenes consecutivos es superior a la distancia entre "a" y "c". El grafcet de nivel 1 de la parte de mando es el siguiente:

1

Mantenimiento de apertura de la barrera llegada de una cabeza de tren en a o en c

2

Cierre de la barrera Paso del tren por la estación en b

3

Apertura de la barrera

Paso del tren del tren por la estación en a o en c

Fig. 2.14


2. Secuencia única

39

Nótese que, en esta aplicación aunque las acciones sean idénticas en las etapas 3 y 1, los comportamientos son diferentes: en la etapa 3 el automatismo atiende la salida de un tren de la zona "a-b-c" mientras que al contrario en la etapa 1 el automatismo atiende la entrada de un nuevo tren dentro de esta misma zona. Se hace notar que, en este caso las etapas 3 y 1 resultan únicamente con la necesidad de cambiar la receptividad. El grafcet de la figura 2-14 puede también estar representado de una manera simbólica anotando A y C, la abertura y el cierre de las barr eras y "a", "b" y "c" las informaciones utilizadas de los sistemas de detección.

1

O 8a

+ 8c

2

F 9b

O

3

9a

+ 9c

Fig. 2.15. La notación 8a representa la aparición de un flanco "ascendente" de la información "a" (paso del estado lógico "0" al estado lógico "1") y la notación 9 b representa la desaparición del flanco "descendente de la información "b" (paso del estado lógico "1" al estado lógico "0") Sin embargo, después del análisis detallado, la tecnología utilizada por la parte de mando no permite obtener una información que permita la aparición o desaparición de una información. Detectar la aparición de una información se deberá verificar que, anteriormente a esta información el estado esté ausente, de la misma manera que detectar la desaparición de una información se deberá verificar que, anteriormente esta información haya estado presente, no se podrá efectuar la presencia de dos transiciones separadas por una etapa suplementada. Detectar un flanco es pues efectuar una relación lógica con el estado anterior de la información.



40

Ejemplo:

a

control previo que "a" esté ausente.

a

detección de la aparición de "a".

8a

Fig. 2.16 Aparición de la información "a"

El reconocimiento de un flanco se efectua en dos tiempos: 1) Verificación del estado opuesto de la información. 2) Detección del nuevo estado de la información Las dos receptividades opuestas, están separadas por una etapa suplementaria siendo ellas las correspondientes a un cambio de comportamiento.

a

control previo que "a" esté presente

9a

a

detección del disparo de "a"

Fig. 2.17. Desaparición de la información "a".


2. Secuencia única

41

El grafcet de nivel 2 correspondiente a la figura 2-14 se deduce pues del análisis precedente. Así la primera receptividad 8a + 8c de la transición t1-2 se descompone en dos receptividades a + c o (a * c) y a + c separadas por la etapa 1 (ver fig. 2-18): - la segunda receptividad 9b está desdoblada en dos receptividades b y b separadas por la etapa 21; - y la tercera receptividad 9a + 9c están representadas por las dos receptividades (a + c) y (a + c) separadas por la etapa 31. El problema de detección de flancos se encuentra normalmente en las aplicaciones industriales y nosotros lo describiremos en otros ejemplos. Notemos entre tanto que las dos receptividades sucesivas a + c y a + c separadas por la etapa 1 traducen muy exactamente la detección del flanco ascendente 8(a + c) de la señal a + c. En efecto, la detección 8a + 8c no supone, dentro de una hipótesis muy general, que las dos señales sean ensambladas con un nivel lógico O (a * c) delante de la aparición de uno u otro de los dos flancos. El estado anterior, como información general 8a + 8c está entonces dado por a * c + a * c + a * c. Sin embargo, para esta aplicación, solo la combinación a * c es posible en el instante precedente al franqueamiento de la transición correspondiente a 8a + 8c que detectará 8(a + c). Este razonamiento supone evidentemente el buen funcionamiento de los captadores.

1

o a+c

2

F b

21

F b

3

O a+c

31

O a+c o a·c

Fig. 2.18. Grafcet funcional del nivel 2 Nota: En el caso general de receptividades formadas de combinaciones de flancos (tales como 8a + 8b o 8a * 8b) no se puede estudiar en el cuadro de este capítulo. Sin presumir de realizaciones tecnológicas, se puede considerar simplemente el nivel 1 para la detección separada de cada uno de los signos a 8 y b8, cada uno esta descrito por un gráfico apropiado y por un tratamiento, con la idea de un grafcet de la aplicación de las informaciones así elaboradas.



42

La información 8a está descrita en la etapa 13 y corresponde pues al estado activo de la etapa 13 (X13). La receptividad "flanco (8a) tenida en cuenta" se podrá traducir mediante la utilización de este flanco (será como "una memoría" de cambio de estado, será como información puntual de un cambio de estado) por una informaión salida del grafcet de utilización ( en general el estado activo de una de sus etapas), o bien para la información (=1).

10 a 11 Frente ( 9a) tomado en cuenta 12 a 13 Frente (8a) tomado en cuenta

2.6 Rotación de una leva. Sea una leva C accionada por un grupo moto-reductor. Esta leva debe efectuar un sólo giro, en el momento en que reciba la orden de marcha. La orden de marcha de una parte, la verificación de su posicionamiento de otra parte, son dadas por la misma información "d". Esta información está pués presente antes de la puesta en marcha del movimiento.

d

Fig. 2.19 Rotación de una leva


2. Secuencia única

43

El grafcet funcional es el siguiente:

Fig. 2.20 Grafcet del nivel 1

- La primera información permanente "d" constituye el control inicial de la posición correcta de la leva. - La aparición de la orden de comienzo de la rotación inicial de la leva, será justamente ante la nueva aparición de "d", indicando el retorno a la posición inicial. El análisis del nivel 2 conduce a las descomposiciones siguientes:

1

1 orden · d

orden · d 01 orden

a) descomposición de " 8 orden"



44

2

R

2

d

d

21 d

b) descomposición de " 8 d"

1 orden · d R

2 d

R

21 d 01 orden c) GRAFCET detallado


2. Secuencia única

45

2.7 Encendido y apagado de una lámpara. Nuestro deseo es encender una lámpara en un primer impulso dado por un pulsador y apagarla en el segundo impulso dado al mismo pulsador. Las dos acciones obtenidas son contradictorias y son obtenidas a partir de la misma información dada por el operario.

Este problema constituye una acción dividida por dos.

El grafcet funcional es el siguiente:

1

Lámpara apagada 8pulsador

2

Lámpara encendida

8pulsador

Fig. 2.22. Encendido y apagado de una lámpara.

Notemos que las dos receptividades son muy distintas, que veremos de esta manera, detectar la aparición de una información es verificar probablemente que esta información está ausente (estado anterior).



46

Dos apariciones sucesivas de la misma información se analizarán de un modo general de la manera siguiente:

1

1

control previsto cuando bp "bp" esté ausente

11

bp

detección de 2 bp la aparición de "bp"

2 2

21

control previsto cuando bp "bp" esté ausente

detección bp de la aparición 3 de "bp"

bp

3

Fig. 2.23. Detección de dos apariciones sucesivas de la información "bp".

El grafcet detallado que corresponde a la figura 2.22 es el siguiente:

1 bp 2

Lámpara encendida bp

3

Lámpara encendida bp

4 bp

Fig.2.24 Grafcet detallado


2. Secuencia única

47

De manera que, la aparición seguida de la activación de una misma información muestra que una sola etapa suplementaria es necesaria y que genera que la segunda receptividad "9bp" se reduzca simplemente a "bp".

control previo a la bp ausencia de "bp"

bp bp

bp

detección bp de la aparición de "bp"

bp

detección bp de la desap. de "bp"

bp

bp

Fig. 2.25 Aparición seguido del disparo de una misma información


EL GRAFCET. GRAFCET. Práctica y aplicaciones aplicaciones

48

2.8 Anexo 2: Reglas de evolución del grafcet relativas a este capítulo. El carácter activo o inactivo de cada una de las etapas deben evolucionar en el curso del ciclo de funcionamiento, es necesario fijar un conjunto de reglas de evolución. Regla 1: LA INICIALIZACIÓN precisa que las etapas sean activas en el inicio del funcionamiento. Se representan simbólicamente en el grafcet con un doble cuadrado Regla 2: Una TRANSICIÓN puede ser validada o no validada. Una transición se llama validada cuando todas las etapas inmediatamente precedentes asociadas a esta transición están activas. - cuan cuando do ella ella mism mismaa sea sea váli válida da,, - y que la recepti receptividad vidad asociada asociada a esta transición transición sea válida. válida. Entonces diremos que esta transición será obligatoriamente franqueada. Ej:

10

10 a(b+c)=0 o 1 11

10 a(b+c)=0 11

11 e.f. = 0 o 1

a(b+c)=0

e.f. = 0 o 1

Transición Transición no no va valida

Transición Transición válida válida

La transición 10-11 no es validada, la etapa 10 resta inactiva.

La transición 10-11 es valida, la etapa 10 resta activa, pero no es franca porque la receptividad a(b+c)=0

e.f. = 0 Transición Transición

La transición 10-11 es franqueada ya que la receptividad a(b+c)=1

Las etapas activas son representadas por un punto situado en el interior del símbolo de la etapa.

El franqueamiento franqueamiento de la TRANSICIÓN TRANSICIÓN comportará comportará obligatoriam obligatoriamente ente la activació act ivación n de la etapa siguiente y la desactivación de la etapa anterior.

© los autores, autores, 1998; © Edicions Edicions UPC, 1998. 1998.

2. Secuencia única

49

2.9 Anexo 3. Descripción detallada de las acciones asociadas a las etapas. 2.9.1. EFECTOS - Acciones - Órdenes. Desde el punto de vista de "Sistema", el GRAFCET representa gráficamente las especifi especificaciones caciones funcionales de un sistema automatizado descrito en primer lugar "Como debe ser" para la unión "Parte Operativa- Parte de mando" para obtener el funcionamiento deseado. Los comportamient comportamientos os atendidos atendidos del sistema se experi experimentan mentan entonces como los resultados resultad os de las tareas, secuencias y operaciones, pues la "Macro-Representación" pone en evidencia la estructura de los accionamientos. La elección de soluciones técnicas para la Parte Operativa nos permite afinar las descripcione descripcioness que precisamos, precisamos, principalmente principalmente los "EFECTOS" "EFECTOS" a obtener obten er (Descripción (Descripc ión desde un punto de vista de la Parte Operativa). Esto no será después, que podrá ser descrito de manera precisa y detallada la l a naturaleza de las "ÓRDENES" "ÓRDENES" a emitir emitir por la Parte Parte de Mando para para guiar las "ACCIONES" "ACCIONE S" que a su vez v ez puedan engendrar los "EFECTOS" deseados (Descripción desde el punto de vista de la Parte de Mando). El último nivel de descripción detallado de las órdenes son evidentemente tener en cuenta las especificaciones tecnológicas de la P.O. y de la P.M. y de sus correspondientes adaptadores (preaccionadores, accionadores, captadores, etc.) Esta aproximación progresiva e interactiva se efectúa por las descripciones de más y más depuraciones , permitiendo llegar a un nivel de detalle suficiente, dónde todas las órdenes e informaciones elementales sean tenidas en cuenta, el técnico podrá entonces conducir a la realización de la Parte de Mando. Remarquemos que el término general de "ACCIÓN ASOCIADA A UNA ETAPA" restablece un hech hecho o dentro del lenguaje corriente, a la vez del EFECTO a realizar y que la ORDEN es necesaria de emitirla para su realización. NOTA 1: No existe existe una obligación obligación idéntica idéntica entre los diferent diferentes es niveles nivel es de d e descripci d escripción, ón, pero, en función del preaccionador o del accionador utilizado, la ausencia de una orden puede produccir el efecto descontado (caso de distribuidores de simple efecto con retorno por muelle, por ejemplo). NOTA 2: En el caso de que las órdenes no sean directamente transmitidas a un medio exterior pero sean problamente tratadas a través de un tratamiento posterior de nivel jerarq jerarquic uico o más más elevad elevado, o, se deberá deberán n tener tener en cuenta, por ejemplo, las seguridades relativas relativas a la operación en curso o las interrupciones generales por una manera de marcha general diferente.



50

EFECTOS Descripción global del punto de vista SISTEMA

Descripción del punto de vista de la parte operativa P.O.

ACCIONES

ORDENES

Descripción del punto de vista de la parte de control P.C.

2.9.2 Naturaleza de las órdenes Dentro de un número importante de aplicaciones, las ÓRDENES conciernen el mando TODO o NADA de los accionadores mecánicos (gatos, motores, etc.) o la puesta en marcha de acciones de componentes auxiliares de automatización (Contadores, Temporizadores, Bloques funcionales, Memorias, etc.) Las ÓRDENES pueden igulamente ser destinadas al mando lógico de componentes industriales específicos de tareas tales como: -

diálog diálogo o oper operado adorr a partir partir de pantal pantallas las de video video cálc cálcul ulos os de ge gest stió ión n téc técni nica ca conducción conducción de sistem sistemas as análog análogicos, icos, tales como bucles bucles de regulación regulación por ejemplo. ejemplo.

23

ABRIR LA COMPUERTA V3 TIRAR EL MOTOR M1 ACCIONAR LA ELETROCOMPUERTA EV6 TIRAR LA TEMPORIZACIÓN T6 APAGAR EL PILOTO L12 PRESELECCIONAR A 14 EL COMPUTO C1 DISMINUIR EL CONTADOR C2


2. Secuencia única

51

EDITAR SOBRE LA IMPRESORA Nº 2 LAS INFORMACIONES CONTENIDAS DENTRO DE LAS TABLAS DADAS TAB

11

*

+

edición terminada

Para describir separadamente de manera detallada los comportamientos internos de cada uno de los constituidos, será de buen seguro la llamada de los útiles de descripción específica de una tecnología tales que, por ejemplo: *

+

-

los organigramas o los lenguajes de análisis para las tareas informáticas,

-

los logigramas, esquemas desarrollados en contactos para los tratamientos lógicos,

-

los esquemas-blocs, funciones de transferencia o ecuaciones de estado para los tratamientos analógicos, etc...

20

CARGAR EL REGISTRO CONSIGNA 4 DEL BUCLE DE REGULACION Nº 4 CON EL CONTENIDO DEL REGISTRO R17 CONVERTIR EL CONTENIDO DE LA CONSIGNA 4 EN TENSION CONTINUA C4

carga y conversión terminadas

ARMAR EL BUCLE DE REGULACION DE VELOCIDAD Nº 4

21

velocidad = max

2.9.3. Clasificación de órdenes El criterio de clasificación de ordenes es de los más utilizados, citado a continuación, es la duración del ORDEN comparativamente a la duración de actividad de la ETAPA.



52

Se dice que una orden es CONTINUA si no depende de la actividad de la etapa a la cual está asociada y CONDICIONAL si depende en parte de condiciones lógicas internas o externas de la parte de mando considerada. *

+

*

+

ORDEN CONTINUA La orden se emite de manera continua en tanto que la etapa a la cual está asociada sea activa.

1

ORDEN "A"

X1 orden "A" Fórmula: ORDEN "A" = ( X1 + .....)

ORDEN CONDICIONAL La orden no puede ser emitida si en la actividad de la etapa a la cual está asociada existe una CONDICIÓN LÓGICA especificada que deberá realizarse. Esta condición podrá indicarse en el interior o en el exterior del rectángulo de acción mediante espacio disponible. Las acciones condicionales son particularmente importantes pues permiten, dentro de una etapa realizar una combinación lógica.

2

ORDEN "B" si d X2 Condición "d" Condición "d"

2

ORDEN "B"

ORDEN "B"

Fórmula : ORDEN "B" = (X2 · d + ...)


2. Secuencia única

53

ORDEN DE RETARDO Esta orden es un caso particular de la orden condicional donde el TIEMPO interviene como condición lógica. La indicación del tiempo se efectúa por la anotación general t/Xi/q , la especificación Xi significa la etapa i el origen del tiempo y q la duración. *

*

+

* +

*

+

+

Por ejemplo, la anotación t/X3/4s tomará el valor lógico 1 y sufrirá un retardo de 4 segundos después de la activación de la etapa 3. *

+

*

+

Esta condición viene a RETARDAR 4 segundos la emisión de la orden B a partir de la activación de la etapa 3. *

+

X3

ORDEN "E" Retardo de 4s. (si t/X3/4s)

3

t/X3/4s

4s ORDEN "E" Fórmula: ORDEN "E" = (X3 · t/X3/4s. + ...)

NOTA: LA ORDEN RETARDADA no se puede emitir si la duración real de actividad de la etapa la cual está asociada, pero la duración de esta orden será LIMITADA al valor específico. ORDEN DE DURACIÓN LIMITADA La orden se emite desde la activación de la etapa a la cual está asociada, pero la duración de esta orden será LIMITADA a la del valor especificado. X4

4

ORDEN "G" Límite a 6s. (si t/X4/6s.)

t/X4/6s.

ORDEN "G"

Fórmula: ORDEN "G" = (X4 · t/X4/6s. + ....)



54

ORDEN FUGITIVO El orden FUGITIVO es de DURACIÓN INFINITAMENTE CORTA, pero suficientemente para poder efectuar las ACCIONES PUNTUALES sobre la Parte de Mando, tales como los posicionamientos de las variables internas o de memoria, las preselecciones de contadores o temporizadores, los incrementos o desincrementos de palabras, etc... ORDEN FUGITIVO A LA ACTIVACIÓN O DESACTIVACIÓN DE UNA ETAPA 5

ORDEN "H" SI X5 ORDEN "J" SI

X5

X5 ORDEN "H" ORDEN "J" Fórmulas : ORDEN "H" = ( ORDEN "J" = (

X5 + ....) X5 + ....)

NOTA 1: Igual si una de las recepciones es validada por cierta etapa, ésta verdadera en el momento de la activación de la etapa, la ORDEN FUGITIVA emitida será considerada de duración suficiente para asegurar la ejecución de la acción relativa a esta orden. NOTA 2: La orden fugitiva nunca será ejecutada una nueva vez, en el curso de las evoluciones, la etapa a la cual está asociada viene a ser activada y desactivada simultaneamente, ya conforme a la regla 5 del Grafcet de etapa de una manera activa. ORDEN FUGITIVA A LA APARICIÓN O DISPARO DE UNA VARIABLE

6

ORDEN "K" SI

e

ORDEN "L" SI

e

X6 Variable e ORDEN "k" ORDEN "L" Fórmulas: ORDEN "H" = ( X6 · e + ....) ORDEN "L" = ( X6 · e + ....)


2. Secuencia única

55

ORDEN MANTENIDA PENDIENTE DE LA ACTIVIDAD DE VARIAS ETAPAS A fin de mantener la continuidad de una ACCIÓN delante se prolonga pendiente la actividad de varias etapas esto es posible: - sea repitiendo la orden continua continua relativ relativaa a cierta cierta acción acción dentro dentro de la etapas concernidas - sea de de utilizar utilizar una una descripc descripción ión incluye incluyendo ndo un un paralelis paralelismo mo estruc estructural tural.. Ejemplo de estas dos representaciones: d

8

ORDEN "M"

ORDEN "P"

9

ORDEN "N"

ORDEN "P"

10

ORDEN "Q"

ORDEN "P"

a) ORDEN "P" asociada a las etapas 8, 9 y 10 Fórmula: ORDEN "P" = (X8 + X9 + X10 + ....) . ...)

8

ORDEN "M"

9

ORDEN "N"

10

ORDEN "Q"

ORDEN "P"

20

b) ORDEN "P" asociado a etapa 20

Fórmula: ORDEN "P" = (X20 + ....)

NOTA: La forma estructurable (b) acaso preferida por metodo gráfico en evidencia una ORDEN o una ACCIÓN particularmente importante.



56

ACCIÓN MEMORIZADA POR UNA FUNCIÓN OPERATIVA AUXILIAR Un comportam comportamiento iento idéntico idéntico - desde desde el punto punto de vista del preaccionador preacci onador accionado acciona do - quizás obtenida por la MEMORIZACIÓN de la ACCIÓN por una función operativa auxiliar, interferida interferida entre la Parte de Mando considerada y el medio exterior, y pues las ÓRDENES de mando son específicas de la parte siguiente: el principio de la ACCIÓN MEMORIZADA es dada ACCIÓN = 1 el fin de la ACCIÓN MEMORIZADA es dada ACCIÓN = 0 *

*

+

+

Estas órdenes, utilizadas por acoplamiento, conducen a comandar una estructura secuencial complementaria. Orden de inicio de la ACCION

Función ACCION

Orden de final de la ACCION

de Memorización

PARTE DE MANDO /

MEMORIZADA

FUNCION OPERATIVA / MEDIO EXTERIOR

A nivel funciona funcional, l, cierta cierta estructura estructura complem complementaria entaria podrá po drá ser se r descrita desc rita en e n término térm ino medio m edio de la representación la misma adaptada a la utilización. - sea por un Grafcet Grafcet auxilia auxiliarr donde donde las evolucione evolucioness son mandadas mandadas por por el Grafce Grafcett principal: d 8

ORDEN "M"

9

ORDEN "N"

ACCION "P" = 1 X8 ACCION "P" SI SEC

10 f

ACCION "P" = 0 ORDEN "Q" SI X10


X10

2. Secuencia única

57

- sea en ayuda de operaciones lógicas:

SEC.

&

8

S 10

ACCION «P

R

- sea por una representación lógica a contactos o por toda otra representación lógica convenida facilmente comprensible.

X8 X10

9

KA

KA



58

NOTA 1: La función operativa de MEMORIZACIÓN es algunas veces asegurada por algunos preaccionadores BIESTABLES (distribuidores de posiciones, doble pilotaje, hidráulico o pneumáticos, contactores eléctricos agarrados o automantenidos, por ejemplo), localizados dentro del automatismo dentro de la Parte Operativa ella misma. NOTA 2: Esta función puede también corresponder, en programas de lógica, al INTERFACE memorizado de SALIDA de un autómata programado, por ejemplo. NOTA 3: Las órdenes de mando de MEMORIZACIÓN o de BORRADO pueden ser de naturalezas diversas, continuas, o fugitivas por ejemplo. NOTA 4: La ACCIÓN MEMORIZADA representativa de una SALIDA puede reunir todas las condiciones de SEGURIDAD relativas al efecto de mando.


3. Selección de una secuencia: paralelismos

59

CAPÍTULO 3. Selección de una secuencia: paralelismos A través de los ejemplos precedentes, nosotros tenemos representados los grafcets de máquinas funcionando según una secuencia única, es decir por las cuales el encadenamiento de las etapas está siempre igual. Sin embargo una máquina a menudo tiene muchos ciclos de funcionamiento, seleccionados por algunas informaciones provistas, sea por el operador (conmutadores, teclados etc), sea por la máquina ella misma (captadores de posición, detectores, etc...).



60

3.1 Selección de cajas Un dispositivo automático destinado a seleccionar las cajas de dos tamaños diferentes se compone de una plataforma, traer las cajas, de tres posicionadores y de dos plataformas de evacuación de acuerdo con la figura siguiente.

El posicionador 1 coloca las cajas pequeñas delante del posicionador 2, que a su vez las transfiere sobre la plataforma de evacuación 2, después que las cajas grandes sean puestas delante del posicionador 3, y al final son evacuadas sobre la plataforma 3. Para efectuar la selección de las cajas, dispondremos de un dispositivo de detección colocado delante del posicionador 1 que permitirá reconocer sin ambiguedad el tipo de caja que llega.



61

El grafcet de esta máquina está representado en la figura 3-2.

1 caja grande

caja pequeña

2

avance posicion. 1 caja delante posicionador 2

3

avance posicionador 2

caja delante del posicionador 3

retroceso posicionador 1


avance posicionador 3

6

caja sobre la cinta 2

4

avance posicion. 1

5


caja sobre la cinta 3 retroceso posicionador 1

posicionador 2 hacia atrás

7

retroceso

retroceso

posicionador 3

posicionador 1


8

retroceso posicion. 1 posicionador 1 hacia atrás

Fig. 3.2. Grafcet de selección de cajas.

Ciclo de funcionamiento El sistema está en su estado inicial en la etapa 1, la llegada de una caja pequeña provoca la activación de la etapa 2, mientras que la llegada de una caja grande activará directamente la etapa 5. Existirá entonces una selección entre la secuencia 1-2-3-4-8 o la secuencia 1-5-6-7-8. La selección se realizará automáticamente en función del tipo de caja que se presente, las cajas solo podrán ser pequeñas o grandes y la representación se realizará mediante bifurcaciones entre las dos secuencias posibles. Es pues del todo necesario que para obtener una bifurcación entre diversas secuencias, que las receptividades sean exclusivas. En la práctica esta exclusividad se puede presentar de diferentes maneras: -

sea una exclusividad física (imposible de simultaneidad mecánica o temporal, por ejemplo), sea una exclusividad lógica (selección prioritaria o de cerrojo recíproco, por ejemplo).

Remarquemos que, para una caja pequeña el retroceso del posicionador 1 se efectúa a mitad de recorrido cuando la caja esté presente delante del posicionador 2, es decir, encima de la plataforma de evacuación 2 (etapa 3), la limitación del recorrido del posicionador 1 permite obtener una posición intermedia. Hacemos notar también que las transiciones t4-8 y t7-8 son dos receptividades diferentes y conducidas las dos a la misma etapa. Aunque las receptividades fueran idénticas las dos transiciones no podrán jamas fundirse en una sola.



62

La etapa 8 permite únicamente controlar que el posicionador 1 esté en su posición de reposo antes de iniciar nuevamente el ciclo en la etapa 1. El paso en esta etapa será pues transitorio si el posicionador 1 está en la posición trasera (mando precedentemente efectuado por las etapas 3 y 4 o las etapas 6 y 7.

3.2. Montacargas Un montacargas compuesto por dos pisos. Para su mando, en cada piso está previsto un botón pulsado permanentemente: -

en el piso inferior de pedir la subida.

-

en el piso superior de pedir la bajada.

Para que estas informaciones sean tomadas en consideración, es necesario que el montacargas esté parado en su piso correspondiente. Los finales de carrera altos y bajos, permiten conocer las posiciones extremas del montacargas. El grafcet funcional será el siguiente:

1

Inicio en posición arriba o abajo

fdc Abajo · BP Subida

2

Subida

fdc arriba

fdc alto · BP descenso

3

Descenso

fdc abajo

Fig. 3.3.- Grafcet funcional de un montacargas de dos pisos

Remarquemos que el paralelismo a la salida de la etapa 1 está constituido por la información de la posición del montacargas: el montacargas no puede ir a la vez arriba y abajo, no para ello requiere de las receptividades. (Esto supone evidentemente el buen funcionamiento de la carrera ya que el nivel detallado será estudiado).



63

3.3. Cerradura eléctrica La apertura de una puerta es condicionada por un código numérico obtenido apoyando sucesivamente sobre las teclas de un teclado. Solo una combinación escogida al avance de 4 cifras accionadas dentro del mismo orden permite la apertura de la cerradura. Toda falsa maniobra provoca una alarma sonora bloqueando el dispositivo que no puede ser entonces puesta en servicio solo por la acción manual de un operador que posea una llave de desbloqueo.

1

cifra de # 1 cifra 1

2


3


4


5

Mando de la sierra cierre de la puerta

6

Alarma borrado manual

Fig. 3.5. Grafcet de una cerradura eléctrica

Sea 1-9-7-9 la combinación buscada: el grafcet correspondiente a este código es representado por la figura 3.5.



64

Remarquemos que ninguna acción, no está asociada con las etapas 1,2,3 y 4 y que solamente, a las etapas 5 y 6, les corresponde una acción exterior. La combinación sucesiva de las cifras dentro del orden escogido conduce a la etapa 5 mandar la apertura de la cerradura eléctrica, sinó la etapa 6 pone en marcha la alarma que nada más puede ser parada por el operador (transición t6-1). Este ejemplo ilustra los comportamientos sucesivos de un automatismo permitiendo la validación en cada caso de las diferentes transiciones.

3.4 Cadena de administración y de tratamiento En el ejemplo 2.3 estudiamos una aplicación simplificada de un carro con una secuencia única, permitiendo el baño sistemático de piezas contenidas en un panel. Ahora vamos a completar la carga de las cargas. C1

h

C2

C3

Motor de elevación

b Descarga Carga

Desengrase

Fig 3.6

Con la orden de "inicio de ciclo ", con la condición de que se detectee la presencia de un panel, las acciones siguientes se efectúan tal como siguen: -

El desplazamiento del carro (etapa 2), justo en la posición de utilización de la cuba (C2). El descenso del panel (etapa 3) en la posición baja (b). El baño (etapa 4) durante 30 segundos. La subida del panel (etapa 5) en la posición de alto (h). El avance del carro (etapa 6) justo en la posición de descarga (C3). El retorno en el lugar de carga (etapa 8) ante la orden del operador.



65

Ante una "llamada" del lugar de descarga y la condición que no hay panel, -

El carro se dirige (etapa 9) directamente a la zona de descarga (C3); Detección de panel (etapa 10), Si está presente, el se dirige a la zona de carga (etapa 8) ante la orden del operario.

Una tercera posibilidad es no efectuar el baño de las piezas e ir directamente a la zona de descarga, se deberá dar la orden de "inicio del recorrido sin baño". El grafcet correspondiente al funcionamiento está representado por la figura 3.7. 1

2

1

3

2

Avance carro

9

C2

C3 Descenso

3

Avance carro

de la cesta cesta d entr o l a cu ba

10 cest a pr esent e · ór den de retorno

4

t/X4/30 segundos Subida de la cesta

5

cesta arriba (h)

6

Avance carro

C3

7 orden de retorno

Retorno del carro

8 C1

Fig. 3.7. Grafcet de la cadena de manutención.

1- Salida ciclo sin baño y con cesta presente. 2- Salida ciclo con baño y con cesta presente. 3- " Llamada ". Cesta ausente.



66

La etapa 1 es seguida de una bifurcación de 3 vías diferentes, que permite las 3 secuencias diferentes 1-2-3-4-5-6-7-8 o 1-6-7-8 o 1-9-10-8. La exclusión de las dos primeras secuencias se obtiene por el caso exclusivo de "con o sin baño"; la exclusión entre las secuencias segunda y tercera se realiza gracias a la presencia o la ausencia de panel, pero es evidente que, es imposible de conseguir simultáneamente las dos condiciones a la vez. Toda demanda no conforme supondrá que las receptividades descritas serán ignoradas. Es posible modificar el grafcet de la figura 3.7 con el fin de dar a conocer una prioridad a la orden de mando "inicio de ciclo con baño" con relación a la orden "inicio de ciclo sin baño" si estas informaciones no son exclusivas (se realizan estas informaciones con dos botones pulsadores diferentes, por ejemplo). El grafcet sería entonces el siguiente:

1

"llamada" · panel ausente

"salida ciclo con baño" panel presente

*

Avance carro

2

9

C2

*

Avance carro

C3

"salida ciclo sin baño"·" salida con baño" · panel presente

Fig. 3.8 Mando prioritario " con baño "

Esta prioridad se obtiene efectuando una exclusión lógica entre las dos receptividades tal que, si las dos órdenes estaban dadas simultáneamente, solo la receptividad asociada a la transición t1-2 sea cierta. Es el papel de la condición "inicio de ciclo con baño" añadido a la receptividad de la transición t1-6.



67

3.5 Prensa para doblar cartón. Una prensa es utilizada para doblar los embalajes de cartón al partir de un rollo montado sobre un desarrollo. El esquema general de la instalación es la siguiente:

Esta máquina comprende: -

un soporte, sobre el cual se monta un rollo de cartón, donde la acción de nivelar se efectúa mecánicamente.

-

un juego de rodillos de arrastre, acoplados a un motor-reductor ME. A cada vuelta de la leva del rodillo de arrastre le corresponde un paso de avance del cartón.

-

un motor PR en régimen permanente, acciona la prensa dotado de un volante de inercia. El descenso de la prensa se efectúa en medio de un embrague.

-

una cinta transportadora de evacuación comandada por separado.



68

Funcionamiento: Al principio del ciclo, el cartón deberá avanzar dos pasos adelante antes de efectuar la primera prensada del cartón, mientras que después, en régimen estable, cada avance de cartón será seguido de una prensada y esto mientras haya cartón seguirá ocurriendo. Cuando el cartón se acaba (información S2) será detectado, no obstante quedará suficiente cartón para asegurar dos prensadas antes de provocar automáticamente el paro de la prensa. El avance de un paso de cartón se efectúa por las parejas de etapas 2-21, 3-31 y 5-51, de la misma manera que el embrague de la prensa, etapas 4-41 y 6-61, de modo que las informaciones que aparecen de fin de avance y de fin de prensado, como fue previsto en el segundo capítulo. La información de ausencia de cartón (S2) aparece en la etapa 31: ella no es tenida en cuenta en este momento y la primera prensada final se efectuará sistemáticamente en las etapas 4 y 41. Cuando se termina la prensada, en la etapa 41, la información de ausencia de cartón se bifurcará a la secuencia final 5-51 y 6-61 con el fin de realizar el último avance de cartón y la última prensada antes del paro automático del ciclo.



69

El grafcet correspondiente al funcionamiento de la prensa es el siguiente: 1 Inicio ciclo · presencia cartón (S2) · cizalla arriba (S3) · fin de avance (S1) 2

Avance avance en curso (S1)

21

Avance fin de avance (S1)

3


31


4

Embrague urgente desembragado

41

Embrague urgente

Posición arriba (S3) presencia cartón

Posición arriba (S3) · ausencia cartón (S2) 5


51


6

Embrague urgente desembragado

61

Embrague urgente Posición arriba (S3) Fig. 3.10



70

Otro grafcet puede ser obtenido. Uno de los muchos que pueden realizarse utiliza dos veces las etapas 2-21, uno al principio y otro a final de ciclo. El grafcet es el siguiente:

1 salida ciclo · S2 · S3 · S1 Avance cartón

2 S1

Avance cartón

21

S1 · presencia cartón (S2)

S1 · absencia cartón (S2) Embrague rápido

6 S3

Embrague rápido

61 S3

Avance cartón

3 S1

Avance cartón

31 S1

Embrague rápido

4 S3 41

Embrague rápido S3 · ausencia cartón

S3 presencia de cartón

Fig. 3.11.



71

3.6. Taladradora con o sin vaciado Sea una taladradora automática fijada en una cónsola deslizante sobre un bastidor metálico.



72

Según el espesor y la naturaleza de las piezas a taladrar el operario puede elegir entre dos ciclos posibles: -

Sea el ciclo sin vaciado precedentemente descrito en el capítulo 1 y comprendiendo los movimientos siguientes:

Descenso a gran velocidad hasta b1

Posición alta : h

Descenso a velocidad de trabajo hasta b3

Aproxim. terminada: b1

Subida hasta h

Posición intermedia: b2

Fig. 3.13

-

sea el ciclo con vaciado efectuando una subida de la broca a una posición intermedia a fin de dejar el agujero antes de terminar el taladro ya empezado. El ciclo es el siguiente: Descenso a gran velocidad hasta b1

Posición alta : h


Subida hasta b1


Aproxim. terminada: b1

Subida hasta h

Posición intermedia: b2

Taladro terminado : b3

Fig. 3.14



73

Los dos ciclos donde entre ellos ciertas partes comunes tales que: -

el descenso a gran velocidad hasta b1; el descenso a pequeña velocidad (velocidad de trabajo) hasta b2 (ciclo con vaciado) o hasta b3 (ciclo sin vaciado); la subida a gran velocidad hasta h

El grafcet entonces es el siguiente: 1

Condiciones iniciales salida de ciclo·broca en alto·broca en rotación 2

Descenso a gran velocidad aproximación terminada (b1)

3

Descenso a poca velocidad posición intermedia (b2) con vaciado

4

Subida a gran velocidad

posición base (b3). sin vaciado.

pieza suelta (b1) 5

Descenso a poca velocidad posición base (b3)

6

Subida a gran velocidad posición arriba (h)

Fig. 3.15

A partir de la etapa 3 una secuencia está formada por las transiciones t3-4 y t3-6 donde las receptividades "posición intermedia (b2)" y "posición base (b3)" son seleccionadas por la elección exclusiva "con" o "sin vaciado". Remarquemos sobre la figura 3.15 que el ciclo sin vaciado corresponde al salto de las etapas 4 y 5 donde los comportamientos son inútiles dentro del ciclo. La repetición de la condición "posición arriba (h)" puede parecer redundante pues ella está escrita a la vez dentro de la receptividad de la transición t6-1 y de la transición t1-2. El franqueamiento de la transición t1-2 puede hacer intervenir esta información por las razones de seguridad. Es por esta razón que forma parte de las condiciones iniciales.



74

3.7 Tratamiento de superficie. Sea una instalación de tratamiento de superficie comprendido por un carro automotor al servicio de cuatro cubas, un lugar de carga y un lugar de descarga. Las informaciones s1 a la s6 permiten el posicionamiento encima de las cubas.

S1

S2

S3

S4

S5

S6

S7

S8

Descarga Desengrase

Enjuague

Estañado

Carga

Fig. 3.16


Enjuague


75

Ciclo de funcionamiento El operador después de haber enganchado las piezas a tratar sobre el recuadro situado en el punto de carga, en posición base, da la información de salida del ciclo. -

El carro automotor eleva el chasis (etapa) en la posición de arriba (S7),

-

efectúa una traslación (etapa 3) y se pone encima de la primera cuba (S2).

-

El carro desciende entonces el chasis dentro la cuba (etapa 4);

-

lo deja colgando durante un tiempo determinado (20 segundos para S2).

A la expiración del tiempo, el carro sube el chasis para ir después a la cuba siguiente. El hará otra vez las mismas operaciones en el lugar de descarga donde el operador descolgará las piezas antes de reenviar el carro. El diagrama del ciclo completo será entonces el siguiente:

S1

S2

S3

S4

S5

S6

Carga

1 1.2.3.4.5.-

2

3

4

5

Desengrase Enjuague Estañado Enjuague Descarga Reenvio del carro

Fig. 3.17. Diagrama del ciclo



76

1 salida ciclo · puesto de carga (S1) · chasis abajo 2

Subida del chasis chasis arriba (S7)

3

Traslado hacia la derecha llegada por encima del bidón ( S28 + S3 8 + S48 + S58 + S68)

4

Bajada del chasis chasis abajo (S8)

ft

fin de la temporización hacia afuera del poste de descarga

5

Temporización en función del deposito posición de descarga (S6) · órden de reenviar el carro

6

Subida del chasis chasis arriba (S7)

7

Traslado hacia la izquierda posición de carga (S1)

8

Bajada del chasis chasis abajo (S8)

Fig. 3.18. Grafcet del tratamiento de superficies

La continuación de la secuencia 2-3-4-5 se efectua por las cubas 2,3,4 y 5 mediante una temporización diferente en función del tratamiento a efectuar. Esta reposición de secuencia evita pues de repetir 4 veces las secuencias idénticas. A la posición de descarga (S6), la orden de reenvio del carro será dada por el operador después de que la carga de los chasis se termine. En la etapa 5, la duración de temporización está condicionada a la cuba utilizada de la cual el carro se para. Las temporizaciones se llamarán "condicionales". Una acción condicional no puede tener lugar en: -

si la etapa correspondiente está activa y si la condición especificada es verdadera.



77

Grafcet detallado El grafcet precisa las órdenes que se deberán efectuar con el mando de las acciones necesarias en el desarrollo del ciclo. Remarquemos que en la etapa suplementaria 31 se tomará en cuenta la llegada del carro a una de las posiciones S2, S3, S4, S5 o a la posición de descarga S6. 1 salida ciclo·poste de carga (S1)·chasis abajo (S) 2

Orden de subida del chasis posición arriba (S7)

Orden de traslado hacia la derecha liberación del final de carrera accionado (S2 · S3 · S4 · S5) Orden de traslado 31 hacia la derecha llegada del carro a su sitio correspondiente (S2+S3+S4+S5)

3

4

Orden de descenso del chasis posición abajo (S8)

5

Si S2, T = 20 s

Si S3, T= 30 s

Si S4, Si S5, T = 3 mn T = 20 s

ft

posición de descarga · orden de reenvio del carro 6

Orden de subida posición arriba

7

Orden de traslado hacia la izquierda posición de carga (S1)

8

Orden de descenso posición base (S8)

ft

6

fin de la temporización fuera de la descarga

Fig. 3.19. Grafcet del tratamiento de superficie


4. Numerosas secuencias en un mismo tiempo

79

Capítulo 4. Numerosas secuencias en un mismo tiempo: secuencias simultáneas. Después de haber considerado el caso de máquinas con secuencia única o de máquinas ejecutando una secuencia escogida entre muchas otras, es necesario ahora estudiar el caso de máquinas por las cuales muchas secuencias puedan desarrollarse en el mismo tiempo. Éste es un caso muy frecuente en las máquinas tipo transfer y generalmente en todas las máquinas que se descomponen en otras relativamente independientes.



80

4.1 Puesto de taladrar

Una bandeja giratoria con tres puestos de trabajo: el primero es de carga, el segundo es de taladrar y el tercero de control y evacuación de las piezas taladradas. Un gato permite la rotación de 120E de la bandeja exterior sujetando las piezas a usar, y su indicación, es decir son bloqueadas justo después de la rotación. El control de taladrar se efectúa por un testador que debe descender a la posición base si el agujero es correctamente agujereado. Si eso no es realizado, todo el sistema se bloquea, testador arriba, de manera que el operador pueda canviar la pieza defectuosa antes de rearmar manualmente el sistema.



81

El grafcet describiendo el funcionamiento de esta instalación está representado en la figura 4.2. Cuando el la orden "marcha" aparece y a la condición que la parte operativa sea correctamente posicionada, el franqueamiento de la franquicia de la transición conduce a la activación simultánea de la etapas 2, 5 y 10 . A partir de esta situación las tres secuencias 2-3-4, 5 a la 9, 10 a la 14 evolucionarán independientemente las unas de las otras pero ellas deberán ser todas acabadas para abatir a una evolución común en la etapa 17. Para representar estas funciones simultaneas, un símbolo de transición única y dos órdenes paralelas indican el comienzo y el fin de las secuencias, es decir: -

el comienzo de la activación simultánea de las secuencias así realizadas;

-

Su atención recíproca hacia una secuencia común. 1 marcha · condiciones inciales

2

Avance cargador pieza cargada

3

10

pieza sujetada

Retroceso

11

taladro taladradora abajo

7

12

taladradora arriba

13

sujección pieza liberada

9

calibre

15

Avance evacu.

t/10/2seg Subir calibre calibre arriba

16

pieza evacuada

Retroceso

8

Subir

calibre arriba

Subir Taladrad.

ATT

Descenso calibre T = 2 seg.

cal. abajo t/10/2s

Descenso

6

cargador cargador parado

4

Avance sujeción

5

rearme manual

Retroceso evacuación evacuación retr.

14

ATT

ATT

=1

Rotación

17

plato fin de rotación

Fig. 4.2 Puesto de taladro

-

La secuencia 2-3-4 evolucionará hasta la etapa 4 donde se detendrá.

-

La secuencia 5 a 9 evolucionará hasta la etapa 9 donde se detendrá.

-

La secuencia 10 a 14 evolucionará hasta la etapa 14 donde se detendrá.



82

Esto no es posible cuando las etapas 4, 9 y 14 correspondientes a las esperas recíprocas de las tres secuencias citadas serán activas, que la evolución se podrá efectuar a la etapa 17 ya que la receptividad notada "=1" es siempre cierta. Estas tres etapas serán llamadas "etapas de atención" y no , el hecho de su rollo de sincronización, ninguno al efectuar. Cabe remarcar sobre el grafcet que la receptividad de la transición t10-11 se tiene que tener en cuenta la posición base del testador y de la temporización de 2 segundos no acabados, con el fin de asegurar la exclusión con la receptividad de la transición t10-15.

4.2. Transferencia de piezas.

Posicionador 1

Plataforma 1 Plataforma 2 Posicionador 2

Un dispositivo efectúa la transferencia de piezas sobre dos plataformas diferentes está representado por la figura 4.3. Desde que una pieza se presenta delante del posicionador 1, éste la envía delante del posicionador 2 que, situado perpendicularmente, transfiere dicha pieza sobre la plataforma de evacuación.



83

El grafcet de nivel 1 que describe el funcionamiento del automatismo es el siguiente:

1 pieza delante del posicionador 1 Avance posicionador 1

2

pieza delante del posicionador 2

3

Avance posicionador 2

pieza evacuada

4

Retroceso del posicionador 1

6


Retroceso del posicionador 2

7 ATT


5 ATT

=1

Fig. 4.4 Transferencia de piezas

Las cuatro operaciones efectuadas, avanza y retroceso del posicionador 1, avance y retroceso del posicionador 2, se pueden realizar sucesivamente con el fin de ganar tiempo, el retroceso del posicionador 1 se ejecuta en el mismo tiempo que el avance o el retroceso del posicionador 2, desde que la pieza se sitúa delante del posicionador 2. Cuando los dos posicionadores están en posición de reposo (etapas 5 y 7 activadas simultáneamente) la transición t5,7-1 es franqueada puesto que la receptividad asociada es activada (=1). Estas acciones simultáneas son puestas en evidencia por los dos trazos paralelos y el símbolo de la transición única. Hay que tener en cuenta que se utilizan cilindros neumáticos para el accionamiento de los posicionadores, las acciones de "contraer" y las de "avance" de los mismos se realizarán en un mismo tiempo a partir de una sola etapa.



84

El grafcet será entonces el siguiente:

1 pieza delante del posicionador 1

2

Avance posicionador 1 pieza delante del posicionador 2

3


Retroceso posicionador 1

pieza evacuada · posicionador 1 hacia atrás

4

Retroceso posicionador 2 posicionador 2 hacia atrás

Fig. 4.5.a. Transferencia de piezas

- En la etapa 3, el avance del posicionador 2 está en la situación de avance al mismo tiempo que el retroceso del posicionador 1. - La receptividad de la transición t3-4 está pues compuesta en este caso de dos informaciones, "pieza evacuada" y "posicionador 2 retraido", ambos presentes simultáneamente. En efecto, aunque estas dos acciones diferentes se ejecutan en el mismo tiempo, se deberá verificar que las dos se terminarán para poder franquear la transición.



85

Nótese que el grafcet corresponde exáctamente al funcionamiento dicho "en tiempo enmascarado" de la figura 4.4 seria el siguiente:

1


2



3


Retroceso posicin. 1

pieza evacuada · posicionador 1 hacia atrás

4

Retroceso posicion. 2

Retroceso posicion. 1


Fig. 4.5.b. Transferencia de piezas



86

4.3. Cadena de llenado de bidones de aceite

Una plataforma avanza paso a paso y transporta los bidones vacíos que serán de nuevo llenados y después tapados a los diferentes puestos de trabajo. El aprovisionamiento de los bidones no es regulado y ciertos bidones pueden faltar de un tiempo a otro. La distancia entre bidones presentes está fijado por dos tacos situados sobre la plataforma y distanciados de un paso. Un dispositivo permite, a cada uno de los dos postes descritos, detectar la presencia o la ausencia de un bidón.



87

El grafcet describiendo el funcionamiento de una de estas máquinas es el siguiente:

1 orden de avance · condiciones iniciales Avance de un paso

2

final avance

3 AIG

6 AIG

bidón

bidón

presente

ausente

4

bidón presente

Rellenado

Taponado

7

fin de rellenado

bidón ausente

fin del taponado

8 ATT

5 ATT

=1

Fig. 4.7. Relleno de bidones de aceite

Desde que la plataforma avanza un paso, el franqueamiento de la transición provoca las activaciones de las etapas 3 y 6. A partir de estas etapas interviene la elección de la evolución a efectuar en función de la presencia, o de la ausencia del bidón en el poste considerado. Si no hay bidón, la etapa correspondiente a la acción a realizar es saltada a la última etapa de fin de secuencia (o etapa de sincronización) que es activada directamente. Entonces no habrá mando de acción dentro de esta secuencia salto de etapa. Es entonces posible la no ejecución de ciertas partes de un ensamblaje de secuencias simultaneas de sus ramas y la atención recíproca en vez de una sincronización en una secuencia común.



88

4.4 Máquina ranuradora y taladradora La máquina ranuradora y taladradora se insiere dentro de una cadena de trabajo, de tratamiento y de condicionamiento de cilindros de polvo comprimido. A partir de un stock de piezas, administrado por un sistema autónomo, efectuado a bordo de una ranura longitudinal después de un taladro de un agujero a cada extremo. La máquina efectúa estas dos operaciones en el mismo tiempo para satisfacer a los imperativos de la cadena de producción. Admisión de piezas. Se realiza por un sistema de escape a los dos gatos VAM y VAV, permitiendo seleccionar una pieza cada vez. En caso de ruptura del stock de piezas en la entrada del cedazo, se detecta por un captador de presencia de pieza, la máquina se para con el consiguiente fin de ciclo y el aviso de una alarma. La pieza que es seleccionada se introduce dentro de una botella para luego preposicionar dentro de dos fijas. Otro captador no representado libera entonces una información de la pieza en posición. Ranuraje La pieza preposicionada es sujetada entre un freno fijo y un freno móvil VB para efectuar el ranuraje (realizado por un ir y venir del bloque-soporte motor de la fresadora a ranurar). Una campana aspirante asegura la evacuación de las partículas de fabricación. Taladro La pieza depositada sobre las 2 vias, hace debutar la operación de taladro por el bridaje de la pieza. El bridaje es asegurado por el movimiento sucesivo de dos capotas móviles; el primero, maniobrado por el gato VC1 más potente que el gato VC2, aunque posicionándose sobre un tope fijo. Las dos capotas, abiertas sobre su parte inferior sobre una campana de aspiración, juegan igualmente el papel de protección en caso de estallido eventual de la extremidad de la pieza sobre la acción de taladro. EL taladro propiamente dicho se obtiene mediante los dos motores eléctricos M1 y M2 movidos en su traslación por dos gatos VM1 y VM2. Dos detectores, no representados, sobre la rampa de evacuación permiten obtener la información de la pieza mala. Transferencia El carro, comportando dos mecedoras soportadoras de pieza, móvil en traslación al medio del gato H, es desplazado verticalmente por un sistema con dos gatos V1 y V2.



89

El carro levanta simultáneamente la pieza ranurada y la pieza taladrada, los transfiere sobre la derecha y la deposita, la primera sobre las vias fijas del poste de taladrar, la segunda sobre la rampa inclinada de evacuación.

Carro Tabla V1

V2

VB VC2 VM2

Fig. 4.8 Esquema general de la instalación



90

El grafcet de esta instalación es el siguiente: Visor iluminado con ausencia dentro del cedazo

1

pieza dentro del cedazo y "marcha" Cerrar compuerta (VAM+)

2

compuerta cerrada 3

Abrir compuerta (VAV-) compuerta abierta y pieza en posición

4

Retroceso cilindro Hcilindro retraido

5 ATT

Cerrar

6

9

comp.VAV comp. cerrada

14

pieza sujetada

Abrir comp.VAM

7

Sujeción VB +

comp. cerrada

prot. 1 afuera

Mot. M avance cil. VR+

10

Avance prot. VC1

15

fin ranurado

Avance prot. VC2 pieza sujet.

Motores M1,M2 Avance taladrad VM1,VM2 cilindro atrás fin tal. Motores Liberac M1,M2 12 17 VBRetroc. talad. VM1,VM2 cilindro VB atrás talad. parado

8 ATT

11

Motor M retroc. cilindro ranurado VR-

16

13 ATT

18

Retroc. protect. VC1,VC2 protectores atrás

19 ATT

=1 20

Subir plataforma (V1+, V2+) plataforma en alto

21

Avance carro (H+) carro adelante

22

Descenso plataforma (V1-,V2-) plataforma abajo

Fig. 4.9 Grafcet de la máquina de ranurar y taladrar



91

4.5 Taladros sucesivos Se desea automat automatizar izar el taladro taladro de dos agujeros, agujeros, formando cada uno u no un ángulo de 45E con la vertical, dentro de un zueco "a". Para realizar sucesivamente los dos agujeros el zueco es fijado sobre un montaje giratorio de manera que se pueda utilizar el mismo dispositivo de taladro. El opera operador dor fija fija manualmente la pieza sobre el montaje antes de comandar el principio del ciclo. Los accionadores utilizados son dos gatos pneumáticos con doble efecto alimentados por dos distribuidores con dos posiciones y doble pilotaje. La broca es arrastrada en rotación por un motor eléctrico M.



92

P

Vista de cara

M p0

p1

Pieza

I R P I R

Mando de taladro Indicador de montaje Rotación de montaje

Fig. 4.12 Vista general

Piñon

Vista de izquierda (partida) mostrando el dispositivo de rotación del plato

90E

R

Cremallera r 1

r 0

Fig. 4.12.



93

El funcionamiento de la taladradora es visualizado por el grafcet siguiente: 1 Inicio ciclo · p0 · r 9 · i1 Descenso de la broca P+

2

20

Rotación de la broca M

p1 Subida de la broca P-

3 p0 4

Desindicador Ii0 Rotación del montaje R+

5 r 1 6

Indicador I+ i1 Descenso de la broca P+

7 p1

Subida de la broca P-

8 p0 9

Desindicador Ii0 Retorno al origen R-

10 r 0 11

Indicador I+ i1

Fig. 4.13. Grafcet del taladro

Nota:

Las órdenes de bajada y de subida de la broca son normalmente condicionadas a la rotación de la broca. Remarquemos que la segunda rama del grafcet no constituye una secuencia simultánea porque no hay ninguna evolución posible, nada más posee una sola etapa. Esta etapa lleva el nombre de la etapa implícita y el orden de rotación de la broca repetir a cada una de las etapas de la primera rama. Pero de esta manera de proceder en evidencia la rotación de la broca que es particularmente importante dentro de esta aplicación.



94

Analizando el grafcet de la figura 4.13 donde se puede apreciar que la secuencia 2-3-4 concierne la bajada, la subida de la broca y el indicador se repite de manera idéntica a las etapas 7-8-9, de la misma manera el indicador a las etapas 6 a la 11. Solo las etapas 5 y 10 son diferentes ya que la etapa 5 manda la rotación de montaje dentro de un seno y la etapa 10, la rotación dentro del otro seno. Se remarca que los finales de carrera r0 y r1 son accionados diferentes a esta, se puede utilizar el grafcet siguiente: 1 Inicio del ciclo p o · r o · i1

Descenso de la

2

10

broca (P+)

Rotación de la broca (M)

p1 Subida de la broca (P-)

3 p0

Desindicador (I-)

4

i0 · r 0

i0 · r 1 Rotación montaje (R+)

5 r 1

7

Retorno del montaje (R-)

6 r 0

Indicador (I+)

i1 · r 1

1

· r 0

Fig. 4.14. 2º grafcet



95

La secuencia 2-3-4-5-7 evalúa la primera vez la rotación del montaje R+ gracias al posicionamiento de ro y la secuencia 2-3-4-6-7 entre el retorno del montaje a la posición inicial. La transición final será como receptividad i1 · ro correspondiente al fin del indicador con control del retorno correcto del montaje a la posición inicial.

4.6 Anexo 4: Conjunto de reglas de evolución del grafcet (1) Regla 1: La INICIALIZACIÓN precisa las etapas activas en el inicio del funcionamiento. Ellas son activadas incondicionalmente y marcando sobre el GRAFCET doblando las cotas de los símbolos correspondientes. Regla 2: Una TRANSICIÓN puede estar validada o no. Es validada cuando TODAS las etapas inmediatamente precedentes son activas. No puede ser franqueada:

10

10 a(b+c)=0 o 1

10 a(b+c)=0

11

11

11 ef

a (b+c) = 1

ef

Transición no valida

Transición válida

La transición 10-11 no es validada, la etapa 10 resta inactiva.

La transición 10-11 es valida, la etapa 10 resta activa, pero no es franca porque la receptividad a(b+c)=0

ef Transición

La transición 10-11 es franqueada, ya que la receptividad a(b+c)=1

Regla 3: El franqueamiento de una TRANSICIÓN acarrea la activación de todas las etapas inmediatamente siguientes y la desactivación de todas anteriores. Cuando diversas etapas son unidas a una misma transición combiene, por dos razones prácticas, representar el reagrupamiento por dos trazos paralelos de las mismas (normas NFZ 67.010 - ISO 1028).



96

Ejemplo: Caso de transición entre diversas etapas 9

13

22

TRANSICION NO VALIDADA (etapa 9 inactiva

a + bc = 0 o 1

15

16

9

13

22

activas)

a + bc = 0

15

16

9

13

TRANSICION VALIDADA (etapa 9,13,22

22

TRANSICION a + bc = 1

15

FRANQUEADA (9, 13, 22 inactivas, 15, 16 activas)

16

Regla 4: Diversas transiciones simultáneamente franqueables son simultáneamente franqueadas. Regla 5: Si en el curso de funcionamiento en que una misma etapa sea desactivada y activada simultáneamente, ésta quedará activada. Nota:

La duración de franqueamiento de una transición no puede jamás ser rigurosamente nula, de igual modo, aunque teóricamente (reglas 3 y 4) se puede reducir a una cantidad próxima a 0. Lo antedicho es también aplicable a la duración de la activación de una etapa. La regla 5 se encuentra raramente en la práctica.



97

Ilustración del conjunto de las cinco reglas de evolución. Rellenado Taponado

pp av

1 av8· pp

2

Rellenado av8 Taponado

3 av

8



98

!

!

!

!

Solo la etapa 1 es activada en la situación inicial. Cuando la presencia de un bidón no es detectada en el lugar de llenado (información pp) las informaciones de avance de la cinta transportadora (av 8) no provocan ninguna evolución. Desde que un bidón es detectado después del avance de la cinta la transición validada por la etapa 1 es franqueada, activando la etapa 2 sin desactivar la 1 (regla 5). Los siguientes pasos:

-

Si un nuevo bidón es detectado, las dos transiciones t1-2,1 y t2-3 son franqueadas simultáneamente (regla 4). Las etapas 1, 2 y 3 son pues activadas al mismo tiempo. En consecuencia el nuevo bidón detectado es entonces llenado pendiente que el precedente esté tapado.

-

Si algún bidón no es detectado, solo la transición t2-3 es franqueada, desactivando la etapa 2. Las etapas 1 y 3 son activadas. El frasco probablemente lleno es entonces tapado.

!

!

El franqueamiento de la transición t3-1 no desactivará la etapa 3 si la etapa 2 está desactivada. Nótese que en el grafcet la etapa 1 no está nunca desactivada.


5. Enlaces entre secuencias

99

CAPÍTULO 5. ENLACES ENTRE SECUENCIAS. La utilización de secuencias simultáneas dentro la representación grafcet permite resolver un primer problema de sincronización: el de la simultaneidad de activación y de desactivación de muchas secuencias. La finalidad de estas secuencias impone a cada una de ellas una espera en una determinada etapa particular, antes de permitir la evolución del ciclo en una secuencia común, la resincronización se efectúa mediante la simultaneidad de los estados activos de estas etapas de espera. La utilización del estado activo o inactivo de etapas particulares nos permite representar otros tipos de enlaces entre secuencias mediante interacciones mutuas.


100

5.1. Prensa para revestir y su alimentación. Cinta superior

Prensa

Brazo Retorno

Cinta de evacuación Cinta inferior inyector

Ascensor

Fig. 5.1

Una prensa para revestir y alimentada por un dispositivo formado por una plataforma superior llevando las piezas dentro de un retornador que las devuelve sobre una plataforma inferior. Esta última eleva las piezas justo en el nivel de la prensa gracias a un ascensor. Después de revestir la mano de hierro de la pieza, que ha estado probablemente sobreelevada por el ejecutador, para depositarla sobre la plataforma de evacuación. El grafcet de esta máquina viene dado por la figura 5.2. El conjunto de esta instalación se descompone en 3 sub-máquinas: la alimentación (plataforma superior y retornador), el ascensor (plataforma inferior y ascensor), la presa (presa, ejecutador, plataforma de evacuación y mano de hierro). A estos 3 sub-sistemas le corresponden 3 secuencias teniendo cada una de sus etapas iniciales 10, 20 y 30. -

Ya que la pieza es colocada dentro el retornador (etapa 12) ella hace que el ascensor esté en situación de reposo (etapa 20) para posibilitar la transferencia de la maniobra de retorno (etapa 13).

-

De la misma manera, cuando la pieza está situada delante de la prensa, posibilita (etapa 22) que la secuencia de embutición sea acabada (etapa 30) para transferir la pieza debajo de la prensa (etapa 23).

El grafcet muestra claramente las sincronizaciones gracias a la utilización de trazos paralelos que permiten obtener una visión global del ensamblaje de tres secuencias. Las condiciones iniciales relativas a cada sub-ensamblaje son controladas entonces mediante el lanzamiento de cada una de ellas.



101

10 Inicio de ciclo · presencia de pieza · cilindro-retorno retraido 11

Rotación cinta sup. pieza en la plataforma de retorno

12 ATT

20

ascensor pos. baja 13

cilindro de retorno av. cilindro extendido

14

cilindro de retorno atr.

21

Ascensor hacia arriba ascensor en alto

cilindro retraido 22 ATT CINTA SUPERIOR Y PLATAFORMA DE RETORNO

30

pieza en alto · sujetador en bajo · mano de hierro retraida · pinza abierta Rotación 23 cinta inf. pieza sujetada

24

Descenso ascensor

31

prensa en pos. baja

Ascensor en pos. baja 32 CINTA INFERIOR Y ASCENSOR

Descenso prensa

Subida prensa prensa en alto

33

Sujetador arriba sujetador arriba

34

Avan. mano de h. mano de hierro avanzada

35

Cierre pinza pinza cerrada

36

Retroceso mano h. mano de hierro retraida

37

Apertura de pinza pinza abierta

38

Descenso sujetad. sujetador abajo

SECUENCIA PRENSA Y EVAC. PIEZA

Fig. 5.2



102

El grafcet global precedente describe la parte de funcionamiento de la parte de mando única asociada a tres partes operativas (alimentación, ascensor y prensa) para formar el sistema que podemos esquematizar a continuación:

Parte de mando (PM)

Parte Operativa 1

PO2

(PO1) Alimentación

Ascensor

PO3 Prensa

Fig. 5.3.a. Estructuración global

Se puede abordar la estructura del sistema de otra manera, asociando una parte de mando independiente a cada parte operativa, desocupando de esta manera el sistema de tres subsistemas. Cada sub-sistema esta entonces compuesto, como todo sistema, de una parte de operativa y de una parte de mando. La necesidad de tal desocupación podrá imponer diversas materializaciones diferentes de la parte de mando en función de diversas contenciones tecnológicas u operacionales que se aplicarán tanto en la parte de operativa (localizaciones espaciales separadas de las diferentes partes operativas, por ejemplo) como sobre la parte de mando de ella misma (tiempo de respuesta, facilidad de localización de averías, etc.) Cada parte de mando de cada sub-sistema recoge las informaciones de su propia parte operativa (y eventualmente de otras partes operativas) y del operador pero no dirige las órdenes que van hacia su propia parte operativa. Asimismo, las partes de mando intercambian entre ellas las informaciones. Los cambios son, salvo excepciones, bilaterales (del tipo pregunta-respuesta) y se efectúan esencialmente por los estados activos o inactivos de las etapas de los grafcets que describen el funcionamiento de cada una de las partes de mando.



103

Esta estructuración funcional se puede resumir por el esquema siguiente:

PC1

SubSistema 1

PO1

(Alimentación)

X20

X13

X23

PC3

PC2 X30

PO2

Sub-sistema 2 (ascensor)

PO3

Sub-sistema 3 (prensa)

Sistema completo

Fig.5.3.b. Estructura funcional en 3 sub-sistemas

La indicación, bajo forma de estado activo de las etapas 13 (X13), 20 (X20)..., de los cambios entre partes de mando según la figura 5.3b permite dar una imagen gráfica fácil de leer los cambios, verificando su naturaleza bilateral. Notemos que dentro de las acciones PC1 y PC3 no existe ningún intercambio alguno de información (enlaces señalados con líneas de trazos fig. 5.3b).



104

Las flechas en los grafcets de la figura 5.3c muestran los enlaces de otra forma.

viene de la etapa 30

10

11

20 Inicio ciclo · presencia pieza · retornador atrás Rotación de la plataforma supe.

X13 · retornador adelante 21

ascensor arriba

pieza dentro del retornador 22

12 ascensor abajo · X20 13

23

Retorno

presa arriba · ejecutador abajo · mano para retroc. pinza abierta · X30 Rotación plataf. inferior pieza sobre prensa

retornador adelante 14

Subida ascensor

Retorno hacia atrás

24

retornador atrás

Descenso ascensor ascensor abajo va hacia la transición t30-31

GRAFCET del sub-sistema de alimentación de la cinta superior y del retornador

GRAFCET del sub-sistema de la cinta inferior y del ascensor

Fig.5.3c



105

va hacia la transición t22-23

30

X23 · pieza debajo de la prensa 31

Bajada de la prensa prensa abajo

32

Subida de la prensa prensa arriba

33

Subida del ejecutor ejecutor arriba

34

Avance de la mano de obra mano de obra en avance

35

Cierre de la pinza pinza cerrada

36

Retroceso de la mano de obra mano de obra retrocediendo

37

Apertura de la pinza pinza abierta

38

Descenso del ejecutor ejecutor abajo

GRAFCET del sub-sistema de la prensa y de evacuación de la pieza

Fig.5.3c

Nótese que, para la escritura de las receptividades r12-13: "X20 volver a avanzar" y r2021: "X13 volver a avanzar", las dos transiciones t13-14 y t20-21 son validadas cuando las etapas 13 y 20 son activadas entonces simultáneamente franqueadas después de la regla 4, cuando la condición "volver a avanzar" será verificada. El funcionamiento es pues idéntico al descrito por el grafcet de la figura 5.2.



106

5.2 Unidad de llenado de un silo. Mezcladora 1 Producto 2

Silo 1

Silo intermedio Vagoneta Silo 2 Producto 1

Nivel alto Mezcladora 2 Silo NIvel bajo

Fig. 5.4



107

Un silo contiene una mezcla obtenida a partir de una preparación primaria almacenada dentro una tolva intermedia y de un producto contenido dentro de una vagoneta. La mezcla secundaria es mezclada dentro de un mezclador 2 antes de ser introducida en el silo. La mezcla primaria, realizada en el silo 1, se compone de 2 productos donde las dosis son automáticamente realizadas por dos dispositivos no representados y son probablemente mezcladas por el mezclador 1 antes de ser conducidas hacia el silo intermedio. Cuando el producto final almacenado en el silo se sitúa en el nivel bajo, el sistema de llenado se pone en marcha hasta que el producto almacenado en él llega al nivel alto. Toda la mezcla comenzará y terminará con el vaciado de la misma en el silo. Esta unidad de llenado comportará principalmente dos secuencias: la preparación de la mezcla primaria y la mezcla secundaria. En esta aplicación la sincronización mutua de las secuencias se presenta bajo un aspecto diferente de la aplicación precedente, en efecto, a la hora de sincronizar los dos ciclos en un punto preciso, con un bloqueo eventual inmediato, sólo existirán únicamente "memorizaciones mutuas" de las sincronizaciones, los ciclos no evolucionan obligatoriamente en el mismo tiempo pero memorizan su paso. Estas memorias mutuas realizadas por las etapas o las variables internas son también denominadas, en estos casos particulares, las "banderas". Cuando la primera mezcla ha estado transferida a la tolva intermedia, es decir cuando la tolva 1 es activa, se activa simultáneamente la etapa 16 y la etapa 4, que autorizan la salida del ciclo de mezcla en la tolva 2, que está en estado de atención. El segundo ciclo puede ponerse en curso de funcionamiento aunque todavía no esté terminada la mezcla secundaria precedente, pero la etapa 4 queda todavía activa "memorizando" así la información que la tolva intermedia contiene mezcla primaria que deberá ser tratada. De todas formas, en tanto que el nivel alto del silo no detecta una nueva entrada de mezcla primaria será pues en preparación pendiente del tiempo. Pero recíprocamente el vaciado del silo 1 a la tolva intermedia no puede ser mandada si esta última no está completamente vacía: esta información es producida por la etapa 1 activada por el franqueamiento de la transición t21-22 donde la receptividad da la información de que la tolva intermedia está vacía. Las etapas 4 y 1 constituyen las etapas "memorias" de sincronización, la una del ciclo 1 hacia el ciclo 2 y la otra del ciclo 2 hacia el ciclo 1. Nótese que la etapa 1 debe inicializarse en el mismo tiempo que las etapas 11 y 20, con el fin de permitir el arranque del ciclo completo cuando las primeras mezclas se realizan. Remarquemos también que el mismo razonamiento, se deberá aplicar para su funcionamiento utilizando un ciclo separado y en la sincronización con la secuencia del silo 2 a la vez también tratado secuencialmente como se ha hecho. El grafcet precedente hace aparecer indistintamente dos secuencias en partes independientes salvo en 2 puntos de sincronización. Estas dos secuencias corresponden de hecho a dos funciones bien separadas: la mezcla primaria y la mezcla secundaria.



108

Asociamos, según la explicación precedente, un sub-sistema parte operativa-parte de mando a cada una de las funciones. Sin embargo, para asegurar las sincronizaciones entre partes de mando de cada subsistema, parece juicioso el hecho de conservar una descripción idéntica a aquella del grafcet global cuando utiliza un grafcet auxiliar de sincronización. El grafcet auxiliar describe entonces el funcionamiento de una parte de mando particular destinado a asegurar la coordinación de los cambios de información entre las partes de mando de cada uno de los sub-sistemas de mezcla primaria y mezcla secundaria. En consecuencia, esta parte de mando, que notaremos como PCH, se sitúa a un nivel de mando jerárquicamente superior. Y el recorte funcional así obtenido esquematizado más arriba, corresponde a una estructuración llamado de 2 niveles de interacción. La diferencia esencial con la estructuración funcional de la aplicación precedente (llamada a un sólo nivel interaccional) es que las partes de mando PC1 y PC2 de cada uno de ellos sub-sistemas no intercambian entre ellas las informaciones, todos los cambios están canalizados por la parte de mando jerarquizado PCH. La PCH dirigido a otros PCi, las órdenes de lanzamiento o de persecución de tarea y de recogida del retorno a los PCi de las informaciones de fin de tarea (elaboradas por esta aplicación por el producto de una información de estado de PC1 o de PC2 y de una información salida de las partes operativas PO1 y PO2). Desde un punto de vista general, esta estructuración viene a considerar los dos subsistemas SS1 y SS2 como un parte operativa "jeraquizadas" de PCH (figura 5.6). Parte de mando jerarquizada

PCH

X20 X14,X15

PO1

X1

PC1

SS1: Mezcla primaria

X21

X4

PC2

PO2

SS2: Mezcla secundaria

Parte operativa jerarquizada

Fig. 5.6. Estructura funcional jerarquizada



109

11 nivel bajo · tolva 1 vacía

12

Producto 1

Mezclador 1

fin dosificación producto 1

13

Producto 2

Mezclador 1

fin dosificación producto 2

14

Mezclador 1 (t/X14/50 seg.) · X1 Vaciado tolva 1

15

nivel alto · tolva 1 vacía nivel alto · tolva 1 vacía MEZCLADO PRIMARIO

20 X4 · vagoneta abajo ·Tolva 2 vacía

21

Vaciado tolva intermedia

Mezclador 2

Tolva intermedia vacía

22

Vagoneta en ascenso

Mezclador 2

Vagoneta arriba

23

Mezclador 2 Vagoneta vacía

24

Vagoneta en descenso

Mezclador 2

Vagoneta abajo

25

Mezclador 2 t/24/60 seg.

26

Vaciado tolva 2

tolva 2 vacía

MEZCLA SECUNDARIA

Fig.5.7a Grafcet de dos sub-sistemas, de mezclado primario y secundario



110

1 X14 · (t/X14/50 seg.)

2 X15 · tolva 1 vacía

4 X20 · vagoneta abajo · tolva vacía

5 X21 · tolva intermedia vacía

Fig. 5.7.b. Grafcet de sincronización

Desde un punto de vista de representación, una estructuración en muchos grafcets hace aparecer muy claramente las 2 secuencias de mezcla. Pero esto se efectúa en detrimento de la representación de las sincronizaciones, menos evidentes en los grafcets de la estructura jerarquizada que en el grafcet global de la figura 5.5. Sin perjuicio de la realización de la parte de mando, la elección de una u otra representación de hecho, estará en función de la importancia atribuida a uno u otro criterio.



111

5.3 Descarga de dos vagonetas (1). Dos vagonetas alimentan la plataforma de carga de un alto horno empleando una vía común.

Posición izquierda A

Carga vagoneta A

Posición de espera A Desvío A

Descarga automática

Parte común Desvío B Posición izquierda B

Posición de espera B

Carga vagoneta B

Fig. 5.8

El ciclo correspondiente a un carro es el siguiente: Desde que el operador da la orden de "inicio de ciclo", la vagoneta considerada efectúa automáticamente, en la zona de carga, las diferentes dosis escogidas por el operador (representadas simbólicamente en la figura 5.9 por las etapas 12 y 22). La vagoneta se dirige después hacia la parte común y se sitúa en una posición de atención si ésta está ocupada, sino continúa directamente, posicionando el cambio de agujas en la posición correcta. Llega a la posición de descarga automática, esperando el tiempo necesario antes de su retorno a la posición inicial. Cada descarga de una vagoneta es contabilizada, para la estadí stica de gestión productiva. El grafcet completo para las dos vagonetas A y B está representado en la figura 5.9 donde remarcamos la etapa 1 de sincronización real simétrica de los ciclos de ambas vagonetas A y B. Esta etapa cuando está activa, significa que no hay ninguna vagoneta en la parte común y que se puede utilizar cualquiera de las dos vagonetas.



112

Desde que una vagoneta se sitúa en la sección de atención, continua si la etapa 1 está en activo y el franqueamiento de la transición correspondiente provoca la desactivación de la etapa 1. En el retorno de la vagoneta después de la descarga, la transición t16-17 o t2627 reactivan de nuevo esta etapa 1, dando la posibilidad a la otra vagoneta de utilizar esta parte común. Sin embargo para evitar la ambigüedad de que las dos vagonetas se presenten en el mismo tiempo a las secciones de atención, una prioridad es dada a la vagoneta A, mediante la introducción de la receptividad r1, 23-24, de la condición X13.

21

11

inicio de ciclo · vagoneta B a la izquierda

inicio de ciclo · vagoneta A a la izquierda

12

Marcha adel. A si dosificación terminada

Dosificación A

posición de espera A

13

posición de espera B

1

Espera

Espera

23

=1

=1 Desviación hacia A

14

Dosificac. Marc. adel B si dosif. B terminada

22

Marcha hacia adel. si desv. A

15

Desviac. hacia B

24

Marcha adel. si desvio B

25 t / X15 / 10 segundos Marcha atrás A

16

t / X25 / 10 segundos

posición espera A

Marcha atrás A

17

Incremento C1

18

Marcha atrás B

26

posición espera B

Marcha atrás B

27

Incremento C2

28

=1

=1

VAGONETA

A

VAGONETA

Fig. 5.9 Descarga de dos vagonetas


B


113

El grafcet general de la figura 5.9 puede ser descompuesto en dos ciclos:

11 Inicio ciclo A · vagoneta A izq. Dosific. A

12

13

Marcha ad. si dosificac. acabada

Espera X1 Bifurcación cota A

14

Marcha si bifurcac. cota A

posición de descarga

15 t/X15/10 segundos Marcha atrás A

16

posición espera A Marcha atrás A

17

posición izquierda A Incrementa C1

18 =1

Fig. 5.10a Grafcet del carro A



114

21 Inicio de ciclo B · vagoneta B izqu. Dosificac. B

22

Marcha adel. si dosific. terminada

Posición espera B

23

Espera X1 · X13 Bifurcación cota B

24

Marcha ad. si bifurcac. cota B

posición de descarga

25 t/X25/10 segundos Marcha atrás B

26

posición espera B Marcha atrás B

27

posición izquierda B Incrementa. C2

28 =1

Fig. 5.10.b Grafcet carro B



115

1 X14 + X24

2 X16 · posición espera A+ X26 · posición espera B

Fig. 5.10.c Grafcet de sincronización

PCH posición espera A

X14 X16

X1

X1

X24 X26

posición espera B

X13

PO1

PC1

PC2

SS1 : carro A

PO2 SS2 : carro B

Fig. 5.11 Estructuración del sistema y de los cambios



116

A través de esta última aplicación vemos aparecer una tercera forma de sincronización: se puede efectuar una partición, la utilización de una parte de la máquina entre numerosos "utilizadores potenciales", sin para ello imponer un orden particular, ni ninguna obligación de funcionamiento para cada una de las sub-máquinas (vagoneta A o B en el ejemplo precedente). Esto permite el desarrollo, sea de un ciclo, sea del otro cuando la parte común de utilización esté disponible. En resumen los problemas de sincronización pueden ser repartidos en 3 categorías ilustradas someramente por los 3 ejemplos anteriores: -

Desarrollos simultáneos de secuencias con una atención común para demandar el ciclo (ejemplo: la prensa de embutición y su alimentación).

-

Memorización del estado de avance de una secuencia con el fin de permitir a una o a otra de demandar su desarrollo en un momento deseado, (ejemplo: unidad de llenado de un silo).

-

Memorización de la disponibilidad de una parte de la máquina permitiendo su utilización eventual por otras sub-máquinas, (ejemplo: descarga de dos vagonetas).

5.4 Máquinas de fabricar moldes de fundición. Un molde está formado por un vestido exterior, de un fondo o vestido interior y eventualmente de uno o más nodos. El vestido exterior y el interior son fabricados de la misma forma: la arena es comprimida en una caja encima de un modelo que después será evacuado a continuación. La estructura simplificada de las máquinas es idéntica.



117

1. Automatismo de mando. Una máquina más arriba coloca el chasis vacío sobre una plataforma. Una cantidad conocida de arena (medida en función del tipo de molde a realizar) es entonces vertida dentro del chasis. La pieza de presionado desciende, primero en avance rápido y después más lento (presión mayor), mientras que un mecanismo provoca las sacudidas destinadas a facilitar el reparto de la arena y el despegue de la placa modelo. La apretura es considerada como suficiente cuando una cierta presión perjudica al cilindro del gato de apretura. El punzón asciende pendiente que una máquina más abajo levante la 1/2 del molde así constituido para la evacuación durante la parte siguiente. Un soplo enérgico permite la limpieza de la placa modelo, después el ciclo vuelve a comenzar. La plataforma que soporta la placa modelo consta de dos partes. Una está debajo de la máquina, mientras que la otra es suficientemente sofisticada para permitir el montaje de un nuevo utilaje en marcha. El basculamiento de una parte a la otra es suficientemente breve para que se efectúe durante la duración de un interciclo normal, de manera que el cambio de fabricación puede intervenir al vuelo, sin parar el sistema.



118

El grafcet correspondiente no pone ninguna dificultad mayor; sin embargo es necesario hacer ciertas hipótesis sobre el cuaderno de carga, acerca de la introducción de un nuevo modelo en el cual se reflejan las condiciones iniciales. 1 información salida ciclo y condiciones inic. 2

3

Apertura de la trampa inferior silo vacio o inf. peso arena obtenida

· Descenso punzón V.R. · Generador de sacudida

13

fin velocidad rápida 4

trampa inferior cerrada

· Descenso punzón V.L. . Generador de sacudida

14

pr esi ón de ap ret ad. ata c. 5

· Subida del punzón · Generador de sacudida

(I)

7

15

Demanda de extracción de 1/2 molde extracción de 1/2 molde acabado

16

X8 , nuevo modelo y peso de la arena insuficiente

Soplado

Rotación mesa mesa en el sitio · X16

9

Ci err e tr ampa sup er ior trampa superior cerrada

fin de soplado y nuevo modelo 8

· Apertura trampa super. · Alarma depósito vacio p eso a ren a o bte ni do

punzón arriba 6

Cierre trampa inferior

(I) Fin del soplado con el mismo modelo

Solicitud de puesta en su lugar del chasis chasis en su lugar

10 =1

Fig. 5.13 Grafcet general

Imponemos las condiciones iniciales siguientes: los 2 caminos son cerrados, queda arena de reserva, el punzón de apretura está en posición alto, el chasis está presente en la plataforma, el peso necesario de arena está presente en el silo. La introducción de un nuevo modelo se efectúa por rotación de la plataforma después del soplado anterior.



119

Un problema se presenta cuando el peso de la arena necesaria que, será en general diferente con respecto al peso para el molde antiguo. Se puede tomar la decisión de no efectuar la dosificación en el caso de un nuevo molde o de efectuar la dosificación para el nuevo molde pero debemos efectuar la petición de un nuevo molde para que se efectúe antes de la etapa 14. El procedimiento descrito en el grafcet anterior permite tener en cuenta la solicitud de nuevo modelo lo más tarde posible pero supone que el dispositivo de pesaje pueda controlar continuamente el peso de la arena. 2. Automatismo de control de desarrollo del ciclo. Para controlar el buen funcionamiento de las máquinas se decide ajustar un automatismo de control al automatismo de mando. Este sistema debe controlar el tiempo puesto para la ejecución de ciertos movimientos elementales. Si los tiempos son inferiores a los valores dados, el automatismo de control no se manifiesta. Por contra, si uno de estos tiempos es sobrepasado tres veces consecutivas, el visor de control correspondiente se ilumina en el pupitre de mando, indicando así al personal una degradación de las formas (puesta a punto, malos reglajes o desreglajes, falta de arena, etc.) Esto permite: -

Bajo un mantenimiento preventivo, sin paro de la cadena de moler, se puede remediar el defecto sin parar la fabricación.

-

Bajo una indicación precisa, de marcha automática del sistema provocada por la degradación del tiempo de ejecución.

Este sistema permite pues una detección facilitada por causas de averías con una disminución del tiempo de marcha por avería, una mejor seguridad de funcionamiento así como una mejora de la productividad y como consecuencia una disminución de tiempos muertos. En el caso de máquinas de moldear, los tiempos a controlar son los siguientes: -

La duración de todo el ciclo. El tiempo de descenso y ascenso del punzón. El tiempo de llenado y vaciado del silo de pesaje. (Nota: para el llenado del silo de pesaje, un captador de nivel permite informar al operador de la falta de arena dentro del silo de reserva).

El tiempo de referencia deberá ser fácilmente modificable. Los otros tiempos (puesta de chasis, evacuación de medio-molde) son controlados por los automatismos que controlan las máquinas de arriba y abajo. La mejor solución para realizar este automatismo de control es de considerar cada control como una tarea separada del automatismo de mando, tarea la cual asociaremos a un grafcet independiente.



120

Diremos también que, asociaremos a cada control de tiempo un automatismo particular, encargado de generar el contaje del número de tiempos defectuosos y el alumbrado de un visor de indicación del defecto. Existen a priori dos maneras de efectuar un contaje: -

Mediante la utilización de un contador generado por la parte de mando. Mediante la dotación a la parte de mando de una función contadora por la misma estructura de su grafcet.

Consideraremos sucesivamente cada una de estas soluciones, precisando sus ventajas y sus desventajas.

SOLUCIÓN 1: Utilización de un contador. Tomemos como ejemplo el control de la duración total del ciclo que notaremos como T1. Esta duración total está contada entre el instante de la activación de la etapa 2 y el instante de la activación siguiente de la etapa inicial 1. El automatismo de control está descrito por el grafcet que describimos:

20 inicio de activación de la etapa 2 (X2)

21

Temporización T1

tiempo no sobrepasado Puesta a cero contador C1

22

tiempo límite del ciclo T1 sobrepasado

23

=1 contador C1 inferior a2 Incrementar a 1 contador C1 (C1 = C1 + 1)

24

contador C1 igual a 2

25

=1

Visor control tiempo total Puesta a cero contador C1 control de inicio

Fig. 5.14

La activación de la etapa 2 provoca la activación de la etapa 21 (instante del debut del control) y lanza la temporización T1. Si esta no está terminada cuando el ciclo del automatismo de mando termina por la activación de la etapa 1 se coloca a cero el contenido del contador C1 que memoriza el número de desbordamientos consecutivos.



121

Si al contrario la duración de T1 transcurre antes del fin de ciclo, un nuevo desbordamiento es detectado (etapa 23). Seguidamente el contenido del contador C1 distingue entonces dos casos: -

El contador ha memorizado un o algún desbordamiento: entonces incrementa su contenido en una unidad (etapa 24). El contador ya a memorizado dos desbordamientos consecutivos: se enciende entonces el visor de control "tiempo de ciclo" y se coloca el contador a cero (etapa 25). El automatismo queda entonces en la etapa 25 hasta que una información del exterior (dada por el operador o el reparador de averías) autoriza a reiniciar la función de control.

Solución 2: Contaje por grafcet En la solución anterior el lanzamiento de T1 se efectúa en una sola etapa. Para obtener un contaje directamente por Grafcet es necesario distinguir las activaciones sucesivas de T1 en caso de desbordamiento. 20 8 X2

ft1·8x1

21

LT1

ft1 22 8X2

ft1·8 x1

23

LT1

ft1 24 8X2

25

LT1

ft1·8x1 ft1

26

VC1

Volver

Fig. 5.15.



122

Si un primer desbordamiento es detectado, se activa la etapa 22 de la cual la función memoriza el primer desbordamiento. Una nueva activación de al etapa 2 (8X2) activa la etapa 23, para reactivar la misma temporización T1: si un nuevo rebasamiento es detectado por ft1 se memoriza dentro de la etapa 24 sino se reenvía a la etapa inicial 20. Nótese que dentro del grafcet la receptividad permite el franqueamiento de las transiciones para lanzar T1 será necesariamente la detección del flanco ascendente de X2 y no puede ser reducido al estado activo de la etapa 2 (X2). Esta segunda solución necesita 1 etapa de más que la anterior si la tecnología autoriza consideración de flancos (3 etapas si la tecnología empleada no lo permite) pero presenta la gran ventaja de economizar un contador. Entre tanto la tecnología efectiva escoja la utilización de autómatas programables, que en general van provistos de numerosas funciones de contaje, nos solucionarán el problema anterior. Sin embargo conservaremos esta segunda solución más "transparente" para el funcionamiento del sistema. He aquí los grafcets de control de los otros sistemas con sus notaciones: T2: tiempo de descenso del punzón T3: tiempo de ascenso del punzón T4: tiempo de vaciado del silo T5: tiempo de llenado del silo Hemos representado el grafcet de control de T5 para una tecnología que no permite la obtención de informaciones sobre flancos, a título de comparación, la solución 1 para el grafcet de T2. 30 8X3

31

LT2

X5 · ft2

ft2

C2 7 0

32

33

=1

C2 … 2 34

C2 = 2 C2

7

C2 + 1

35

· VC2 · C2 7 0

=1

rep. 2

Fig. 5.16. Grafcet de control del tiempo de descenso del punzón.



123

40 8X5

ft3 · X6

41

LT3

ft3 42 8X5

ft3 · X6

43

LT3

ft3 44 8X5

ft3 · X6

45

LT3

ft3

46

VC3

rep. 3

Fig. 5.17. Grafcet de control del tiempo de subida del punzón.



124

50 8X2

ft4 · X13

51

LT4

ft4 52 8X2

ft4 · X13

53

LT4

ft4 54 8X2

ft4 · X13

55

LT4

ft4

VC4

56

rep. 4

Fig. 5.18. Grafcet de control de tiempo del vaciado de la tolva.



125

60

X14 ft5 · X15

61

LT5 ft5

62 X14 63 X14 ft5 · X15

LT5

64 ft5 65 X14 66 X14

ft5 · X15

LT5

67 ft5 68

VC5 rep. 5

69 X14

Fig. 5.19. Grafcet del control del tiempo de llenado de la tolva


6 Modos de marcha y de paro

127

CAPITULO 6. MODOS DE MARCHA Y DE PARO. Un modo de marcha es una elección de funcionamiento, efectuada por el operador, condicionando la manera por la cual se desarrolla el ciclo del automatismo de mando. A pesar de la gran variedad de modos de marcha encontrados en los automatismos industriales, es posible reagruparlos en dos grandes categorías: -

las marchas automáticas; las marchas de intervención.



128

6.1 Las marchas automáticas o de producción. Las marchas automáticas son consideradas como el funcionamiento normal del automatismo. 6.1.1 Funcionamiento semi-automático - Marcha ciclo a ciclo - Ciclo único. Cada ciclo, comandado por la información "salida de ciclo" (dcy), se despliega automáticamente pero necesita que a cada paso una nueva intervención del operador para poder ejecutar el ciclo siguiente.

1

Etapa inicial dcy · condiciones iniciales

2

Ciclo

n fin

Fig. 6.1. Ciclo por ciclo

Notemos que las condiciones iniciales, sistemáticamente introducidas en la receptividad de la transición validada por la etapa inicial, son particularmente importantes pues ellas corresponden al control de las posiciones que deberá tener la máquina al principio del ciclo automático. Estas condiciones iniciales deberán ser verificadas sistemáticamente antes del arranque de cada ciclo, lo mismo si ellas han dejado de ser obtenidas al fin del ciclo anterior.



129

Como son algunas veces utilizados de visualizar sus condiciones iniciales cuando el ciclo está en atención en la etapa inicial, esta acción de visualización condicional se puede representar de la manera siguiente:

VISOR ILUMINADO si hay condiciones iniciales

1 dcy · CI

2

Fig. 6.2 Visualización de las condiciones iniciales.

Además hay algunas demandas en que el ciclo no se puede desarrollar una vez, lo mismo si el operador mantiene presente la información de salida de ciclo. Este funcionamiento particular puede realizarse de dos maneras diferentes: sea utilizando la aparición de la información de salida de ciclo "dcy 8", sea con la ayuda de una etapa suplementaria al final del ciclo verificando la ausencia de la condición de salida "dcy", esta descomposición aparece al controlar la aparición de la información "dcy".



130

Esta etapa suplementaria se denomina, algunas veces, etapa anti-repetición.

1 dcy · CI

2

Ciclo

n fin

n+1

ETAPA anti-repetición dcy

Fig. 6.3. Ciclo único

6.1.2. Funcionamiento automático - Marcha ciclo automático - Ciclos continuos. El operador ya ha dado la orden de "inicio de ciclo", el ciclo se repite indefinidamente hasta que la orden de parada sea dada, esta parada no se efectúa cuando el ciclo termina. Precisamos que esta solicitud de parada solo interviene para evitar la ejecución de un nuevo ciclo pero no provoca la parada del ciclo en curso.



131

Para realizar estas condiciones disponemos de numerosas configuraciones. Citemos las más simples: Las condiciones de marcha y de parada son realizadas por un segundo grafcet "memorizando" las informaciones de arranques del ciclo (dcy) o de paro de ciclo (acy).

30

1 X31 · CI

Paro dcy · acy · CI Marcha automática

31

2

acy Ciclo

n fin

Fig. 6.4. Marcha / Paro de un ciclo.

El ciclo principal debe, para comenzar su evolución, tener en cuenta el estado activo de la etapa 31 representativa de la marcha automática, que está descrita por la notación X31. Evolucionará en permanencia en tanto que esta información esté presente, pero estará en atención a la etapa 1 si la información X31 se dispara, está no podrá producirse hasta que la información "acy" haga evolucionar el segundo grafcet de la etapa 31 a la etapa 30. El ciclo auxiliar bajo esta forma corresponde a una memorización de las informaciones "dcy" y "acy" por la parte de mando, memorización que es imperativa si estas informaciones son de naturaleza impulsiva. Otra representación utilizada de las informaciones permanentes provistas, por ejemplo por un conmutador de dos posiciones, marcha automática o marcha ciclo a ciclo. El ciclo arranca por la información "dcy" y ésta después reconducirá el ciclo que se efectuará de una manera diferente en función de las informaciones del conmutador. Si está en posición "auto", la bifurcación de retorno se efectúa en la etapa 2, mientras que, si el conmutador está en la posición "ciclo a ciclo", el retorno se efectuará en la etapa 1.



132

El paro del ciclo continuo se efectúa colocando el conmutador en la posición "ciclo a ciclo".

Auto -

1

Ciclo/ciclo dcy · CI

2

Ciclo

fin · auto

n fin · ciclo por ciclo

Fig. 6.5. Auto / Ciclo por ciclo

Remarquemos bien que el hecho de colocar el conmutador sobre una u otra posición no deberá tener ninguna influencia sobre el arranque del ciclo y que la información "inicio de ciclo" es el que hará evolucionar el grafcet. Remarquemos también que el conmutador es de hecho una memoria y que la representación de la figura 6.4 deberá ser idéntica a la representada por la figura 6.5. En efecto se utiliza la información ciclo por ciclo como una demanda de paro equivalente a "acy" de la figura 6.4. La memorización de las informaciones auto y ciclo/ciclo es aquí realizada sobre la parte operativa por la posición del conmutador.



133

6.2 Las marchas de intervención. Las marchas llamadas de intervención o de mantenimiento, donde las más conocidas son las marchas manuales, necesitan de la parte del que las utiliza de un conocimiento muy precisa de la máquina y de sus posibilidades. Estos modos no serán pues generalmente ejecutados sino bajo la responsabilidad de un especialista o de un técnico de mantenimiento. 6.2.1 Funcionamiento secuencia por secuencia o etapa por etapa. Dentro de los funcionamientos, la evolución del ciclo está fraccionado secuencia por secuencia o etapa por etapa, el paso de una secuencia a otra o de una etapa a la siguiente se efectúa bajo el mando del operador. De dichos funcionamientos no son todos posibles según la tecnología utilizada. Estos modos de funcionamiento son particularmente útiles en la puesta a punto de una instalación, cuando se deberá localizar una avería, incidencia o ajuste de la misma. Ellos permiten un análisis fino de los diferentes comportamientos del ciclo y facilitan los ajustes de partes bien concretas de la máquina. Una variante perfeccionada de estos funcionamientos es de provocar el paro del ciclo en una etapa preseleccionada de antemano, el operador deberá enseguida optar por la posibilidad de continuar etapa por etapa, o de relanzar el ciclo que se parará de nuevo en una determinada etapa.

e n

E e · (E/E + BP) f

n+1

F f · (E/E + BP)

E/E: Etapa por etapa BP: Información de la evolución a) con acciones condicionales



134

6.2.2 Funcionamientos manuales Por definición, la ejecución de una acción está directamente ligada a una orden manual, la ejecución de cierta orden está generalmente sometida a ciertas seguridades que podemos clasificar en dos niveles: -

las seguridades de 1er. nivel donde se deberá tener en cuenta aquellas que atiendan a las circunstancias y a los modos de marcha. La no observación de estas seguridades puede provocar una catástrofe a nivel del sistema.

-

las seguridades de 2ª nivel donde el papel es generalmente el de asegurar la protección de los órganos de mando y evitar así las acciones simultáneas incompatibles. Estas son sobretodo intercerradas.

Funcionamiento manual esclavizado Esta marcha manual tiene en cuenta los dos niveles de seguridad definidos anteriormente. El operador puede el mismo si lo desea, efectuar todo o parte del ciclo automático. Un cierto grado de asistencia puede ser realizado en la preparación de las acciones a efectuar, pero el mando de las acciones quedan estrictamente manuales bajo el mando del operador.

E

n

e · E/E

e · E/E

n' Avance

n+1

F f · E/E

b) con etapas de atención


f · E/E


135

Funcionamiento manual no esclavizado Esta marcha manual no tiene en cuenta que las seguridades de 1er. nivel comprometen la responsabilidad del operador, todos los accionadores pueden ser mandados en una orden cualquiera. Este modo de funcionamiento es generalmente reservado para efectuar un desempeño eventual de la máquina en un incidente determinado. Las marchas manuales implican la inhibición de todas las órdenes emitidas por el automatismo de mando. Después de una marcha manual es a menudo muy difícil de continuar en automático, salvo en grafcet, previsto en consecuencia, y que es capaz de seguir las evoluciones obtenidas en manual. En el caso de muchos modos de marcha que son retenidos, existe la posibilidad de asociarlas por un grafcet que permita en particular preveer todas aquellas condiciones, y también será posible pasar de un modo a otro. Ej:

Fig. 6.7. Grafcet de mando de los modos de marcha.



136

La marcha manual puede equipararse a representarse según la forma de las acciones condicionales. Ej.: Mandos de A ET seguridades y cierres relativos en A

cde de B... cde de C...

11

A

C

B

etc...

Fig. 6.8. Descomposición de la marcha manual

6.3 Ejemplo de un mando particular: el mando bimanual Un mando bimanual consiste en emitir una orden únicamente cuando el operador se haya apoyado simultáneamente sobre los dos botones pulsados, los mantiene accionados el tiempo necesario para efectuar la acción deseada. El grafcet de tal mando es el siguiente: 1 (BP1 + BP2) · condiciones iniciales 2

T = 0,2 s

BP1 · BP2 · ft BP1 · BP2 · ft 3

ft

Órden BP1 · BP2

4 BP1 · BP2

Fig. 6.9 Comando bimanual

Las condiciones iniciales están realizadas, la aparición de la información del primer botón pulsado provoca el franqueamiento de la 1ª transición t1-2 y a partir de este instante la etapa 2 lanza una temporización de 0,2 segundos. Tres transiciones validadas se presentan: -

la transición t2-3 que es franqueada si el 2º botón está pulsado y está accionado antes del final del tiempo "t". La etapa 3, entonces activa, emite la orden de mando mientras que los dos botones queden pulsados.



137

-

la transición t2-1 cuya receptividad es el pulsado de los dos botones antes del final del tiempo "t".

-

la transición t2-4 si el operador no acciona el 2º botón sin soltar el 1º antes del final de los 0,2 segundos.

Remarquemos que a partir de la etapa 4 la única transición posible t4-1 no puede ser franqueada si el operador no suelta los dos botones pulsados.

6.4 Los paros Los paros no afectan preferentemente a los modos de marcha pero pueden imponer también al ciclo de estructuras particulares. 6.4.1 El paro momentáneo. Un paro momentáneo interrumpe inmediatamente las órdenes de mando, de todas o parte de las acciones en curso, pero no intervienen sobre el grafcet en si mismo. Es pues todavía posible, bajo el control del operador, de reanudar el funcionamiento del ciclo en un punto o puede ser interrumpido. Notemos que es preferible el no bloquear las evoluciones posibles del ciclo con el fin de tener en cuenta las receptividades fugitivas pudiendo modificar el comportamiento del grafcet.

10

Paro

"marcha"

11

Validación de las acciones

"paro"

Fig. 6.10

En el grafcet de la figura 6.11, las acciones A o B son condicionales de carácter activo de la etapa 11 (X11 = 1) del grafcet de la figura 6.10.



138

6

Si X11, acción A

7

Si X11, acción B

Fig. 6.11

6.4.2 Los paros de urgencia. Un paro de urgencia provoca la anulación de todas las órdenes de mando, tanto si son manuales o automáticas. Puede sin embargo dejar ciertas acciones mantenidas o activar de otras desde el punto de vista de la seguridad. El paro de urgencia puede también efectuar la puesta a cero de los ciclos, es decir la desactivación de todas las etapas activas, o reinicializar el ciclo si esta operación no se percata del peligro la parte de mando. La máquina puede en ciertos casos ser remitida a su posición inicial o de origen, manualmente o, a partir de una secuencia particular de desenganche.



139

Ejemplo: Vigilancia de defectos con ciclo de desenganche

Autorización de los movimientos

10

j defectos = defecto 1 + defecto 2. 11

EN FALTA

recibo con liberación 12

recibo sin liberación · j defectos

Liberación posición inicial Inicialización

13 fin

Fig. 6.12. Ciclo de liberación

Este grafcet de vigilancia permite al operador la detección de un defecto (paro de urgencia, relé térmico, fusible fundido, defecto de aislamiento, etc.) sea, después de la reparación del defecto, de reiniciar el ciclo automático en curso, sea de efectuar una secuencia especial de desenganche (simbolizada por la etapa 12) con reinicialización del ciclo.


Anexo A. Aplicaciones diversas y complementos

141

ANEXO A.- APLICACIONES DIVERSAS Y COMPLEMENTOS A.1 Máquina automática de aserrado de acero. Esta máquina permite el aserrado de barras y de perfiles metálicos a longitudes regulables y de repetir automáticamente la misma acción tantas veces que uno desee. ESQUEMA DESCRIPTIVO fs : tornillo de fijación fijo de la sierra ms : tornillo de fijación móvil de la sierra sh : sierra en posición alta sb : sierra en posición baja td : fin del movimiento de traslación derecha tg : fin del movimiento de traslación izquierda


142

La máquina se compone de : -

de un tornillo de fijación móvil M montado sobre un carro. El tornillo permite la traslación de la barra mediante un gato T.

-

de un tornillo fijo F que inmobiliza la barra en el momento del serrado.

-

de una sierra movida por el motor MSC, y que el descenso está ejecutado por el gato S.

Las condiciones de inicio del ciclo son : -

sierra en posición alta

-

sujeción de la barra por el tornillo fijo

-

carro en posición izquierda

La sujeción de la barra puede ser ejecutada manualmente por el operario antes del arranque del ciclo (etapa 1).



143

1. Primer análisis : Estudio del serrado propiamente dicho. La secuencia de serrado a realizar está descrita por el grafcet siguiente:

1

Si manual F+

Si manual F-

salida del ciclo · sierra arriba · carro a la derecha · etapa fija cerrada · etapa móvil abierta 2

MSC

M+

etapa móvil cerrada 3

MSC

F-

T+

carro a la derecha 4

MSC

F+

etapa fija cerrada 5

MSC

M-

S+

T-

S+

etapa móvil abierta 6

MSC

fin de serrado · carro a la izquierda 7

MSC

S-

sierra en la posición de arriba

Fig. A.2. Grafcet funcional

ACCIONES A REALIZAR: 1.2.3.4.5.6.7.-

Máquina en reposo, apretadura de la etapa fija afuera del descierre manual. Rotación de la sierra, apretadura de la etapa móbil. Rotación de la sierra, desaprieto de la etapa fija, traslado del carro a la derecha. Rotación de la sierra, apretadura de la etapa fija. Rotación de la sierra, desaprieto de la etapa móbil, acción de aserrar. Rotación de la sierra, traslado del carro a la izquierda, acción de aserrar. Rotación de la sierra, subida de la sierra.



144

2. Segundo análisis : Los distribuidores controlan los cilindros de 2 posiciones, simple efecto ó retorno por muelle, por lo que obliga a los distribuidores a mantener las órdenes sobre los mismos mientras que la acción contraria no se desee. Acción Ordenes Estado de cuentas

Rotación Fijación Fijación Traslac. Aserrado motor tornillo tornillo sierra móvil fijo T+ S+ MSC M+, m+ F+, f+ t+ s+ MSC m, s fs tg, sd sh, sb

Si manual f+

1

incio ciclo · sh · tg · fs · ms 2

MSC

m+

MSC

m+

MSC

m+

Sujeción del tornillo móvil

f+

ms 3

t+

Traslación hacia la derecha

f+

t+

Aserrado y tornillo fijo

MSC

m+

f+

MSC

f+

td 4 fs 5

s+

Aserrado y liberación del tornillo móvil

s+

Aserrado y traslación hacia la izquierda

ms 6

sb · tg 7

MSC

f+

Subida de la sierra

sh

Fig. A.3

3. Serrado de longitud doble. Para doblar la capacidad de la máquina, es posible, mediante un conmutador "r" accionado por el operador, de doblar la longitud de serrado de las piezas, la traslación de la barra será en este caso también doble.



145

El ciclo será:

Si manual f+

1

incio ciclo · sh · tg · fs · ms 2

MSC

m+

MSC

m+

MSC

m+

Sujeción del tornillo móvil

f+

ms 3

t+


f+

t+

Aserrado y tornillo fijo

MSC

f+

t+

Liberación tornillo móvil

MSC

f+

td 4 fs

fs r 51

ms 61

Traslación hacia la izquierda

tg 21

MSC

m+

MSC

m+

MSC

m+

Sujeción tornillo móvil

f+

ms t+


f+

t+

Sujeción tornillo fijo

MSC

f+

t+

MSC

f+

31 td 41 fs 5

s+

Aserrado y liberación del tornillo móvil

s+

Aserrado y traslación hacia la izquierda

ms 6

sb · tg 7

MSC

f+

sh

Fig. A.4


Subida de la sierra


146

Otra solución consiste en repetir la secuencia 2-3-4-5-6 dos veces, a partir de la etapa 6, y restituir la orden de serrado condicional al estado activo de la etapa 11 de un segundo grafcet, evaluando entonces la segunda medida de longitud. Si manual f+

1 inicio de ciclo · sh · tg · fs · ms

20

MSC

2

m+

f+

ms 3

m+

f+

td 4

m+

f+

t+

f+

t+

fs 5

Si X11 s+

ms 6

Si X11 s+

f+

tg · X10 8

sb · tg 7

=1

sh

10 X8 11 X1

Fig. A.5


f+


147

A.2 Administración de productos.

P1

P2 E2

E1

Plataforma A Plataforma B G

D

Plataforma C

Silo S1

Silo S2

Fig. A.6. Esquema general

Descripción Una instalación de administración de productos comporta dos tolvas conteniendo cada uno un producto diferente, P1 o P2. Cada producto se distribuye mediante un extractor E1 o E2 sobre una cinta transportadora A, inmediatamente sobre otra cinta B y finalmente a una tercera C, esta última deberá doble sentido de marcha para volcar el producto hacia el silo S1 o S2. Funcionamiento Se deberán limitar las puntas de corriente y tener en cuenta los tiempos respectivos de puesta en marcha, la secuencia de arranque se deberá efectuar dentro del orden siguiente: -

Sentido de la marcha de la tercera cinta C en dirección hacia G (información S1) ó D (información S2).

-

10 segundos después, puesta en marcha de la cinta B

-

5 segundos después, puesta en marcha de la cinta A

-

5 segundos después, puesta en marcha de los extractores E1 (información P1) y E2 (información P2).

El paro normal se efectúa por el procedimiento inverso: -

Inmediatamente se paran los extractores E1 y E2 10 segundos después, para que queden vacías de producto, se para la cinta A 5 segundos después, se para la cinta B 5 segundos después, se para la cinta C



148

El grafcet correspondiente será el siguiente:

1 inicio de ciclo 2

Si S1, Si S 2, C a izqu. C a der.

t/X2/10 segundos 3

Si S1,

Si S2,

C a izqu. C a der.

Rotación cinta B

t/X3/10 segundos 4

Si S1, Si S2, Rotación Rotación C a izqu. C a der. cinta B cinta A

t/X4/10 segundos 5

Si S1,

Si S2,

C a izqu. C a der.

Rotación Rotación cinta B

cinta A

Si P1,

Si P2,

Extrac.1 Extrac.2

paro del ciclo 6

Si S1,

Si

S2,

C a izqu. C a der.

Rotación Rotación cinta B

cinta A

t/X6/10 segundos 7

Si S1, Si S2, Rotación C a izqu. C a der. cinta B

t/X7/10 segundos 8

Si S1,

Si S2,

C a izqu. C a der.

t/X8/10 segundos

Fig. A.7 Grafcet de manutención

El ciclo, como podemos observar en la figura, es acumulativo, es decir que las acciones asociadas a una etapa deben continuar en las etapa siguientes. Este ciclo, aunque muy simple, no da una recepción inmediata del comportamiento de una etapa determinada. Para poner las acciones características de una etapa en evidencia, las colocamos enmarcadas en negro en la figura A.7. La puesta en evidencia del paro de una acción necesita comparar las acciones de la etapa en curso con las que las anteriores de manera que harán aparecer las acciones que no se efectuarán más. Otras representaciones pueden ser representadas pero pueden crear ciertos inconvenientes.



149

Una segunda representación (fig. A.8) utilizando los mandos memorizados estando representados más abajo. Cada comando memorizado queda mantenido en tanto que la orden no sea dada. Por ejemplo la rotación de la cinta B se activa en la etapa 3 y se para por la etapa 8.

1 salida del ciclo Si S1, plataforma a la izquierda = 1

2

Si S2, plataforma C a la derecha = 1

t/X2/10 segundos Rotación de la plataforma B=1

3

t/X3/10 segundos Rotación de la plataforma A=1

4

t/X4/10 segundos Si P 1, extractor 1

5

Si P2, extractor 2

paro del ciclo 6 t/X6/10 segundos Rotación de la plataforma A=0

7

t/X7/10 segundos Rotación de la plataforma B=0

8

t/X8/10 segundos Rotación de la plataforma C=0

9 =1

Fig. A.8 Mandos memorizados de las órdenes.



150

Una tercera representación (fig. A.9) atribuida a cada etapa una acción particular.

Cinta C

Cinta B

Cinta A

Extractores

1 inicio ciclo

2

Si S1 C izqu.

Si S2 C der.

21 t/X2/10 segundos

3

Rotac. cinta B

31 t/X·/10 segundos

4

Rotac.

41 t/X4/10 segundos

5

Si P1

extrac.1 extrac 2 parada ciclo

6

t/X6/10 segundos

7

t/X7/10 segundos

8

t/X8/10 segundos

Fig. A.9


Si P2


151

A.3 Permutación circular de bombas

N1

N2

N3

Fig. A.10

El nivel de líquido contenido en un depósito está controlado por tres detectores N1, N2 y N3. La alimentación de este depósito se efectúa por 3 bombas P1, P2 y P3 de la manera siguiente: -

si el nivel N1 está descubierto, se pone en marcha una bomba

-

si el nivel N2 está descubierto, se pone en marcha una segunda bomba

-

si el nivel N3 esta descubierto, se pone en marcha una tercera bomba

El número de bombas en servicio será pues en función del número de niveles descubiertos. Además, con el fin de equilibrar el uso de las bombas, se permutarán al cabo de un ciclo de funcionamiento.



152

El grafcet de este automatismo será el siguiente:

11 N1 12

P1 N2

13

N1 P1

N3 14

P2

21

N2 P1

P2

P3

22

P2

N3 N2 23

N1 P2

P3

31 N1

N3 24

N2 P2

P3

P1

32

N3

P3

N1

N2 33

P3

P1

P3

P1

N3

N2 34

P2

N3

Fig. A.11

Remarquemos que el grafcet de la figura A.11 se descompone en 3 partes, o secuencias simétricas, pues las órdenes correspondientes a cada secuencia, son permutadas circularmente.



153

En una secuencia determinada, etapas 11, 12, 13 y 14 por ejemplo, la progresión en los niveles descubiertos corresponden a la progresión del número de bombas en marcha. Esta función es de hecho combinacional y puede también representarse de la manera siguiente (fig. A.12).

Fig. A.12

Notación: las dos notaciones siguientes son equivalentes.

Fig. A.12

El paso de una secuencia a la otra se efectúa cuando un nivel N1, N2 o N3 es nuevamente restablecido. Cuando el nivel esta restablecido, esta información corresponde a la aparición de un signo de restablecimiento, o a la suma lógica de las apariciones si se consideran los 3 niveles.



154

De lo antedicho el grafcet general será el siguiente:

1

N1

N2

P1

P2

N3

P3

N18 + N28 + N38 N1

2

P2

N2 P3

N3 P1

N18 + N28 + N38

3

N1

N2

P3

P1

N3 P2

N18 + N28 + N38

Fig. A.13

A.4 Sistema de automatismo triple Las pieza piezas s guiadas y orientadas señaladas como A y B, se encaminan sobre la vía central O por un tren a doble banda accionado por el motor M1. Una cabeza de lectura, está formada por 2 células, identifican el tipo de pieza (células A y B). Después Después de la identificación las piezas A o B son puestas en la vía A o B por los cilindros neumáticos VA o VB mientras éstas no estén saturadas, esta saturación es captada por MA o MB = 1. En el caso en que que una pieza es identific identificada ada y que MA = 1, el tren t ren de banda b anda simple movido por el motor M2 evacúa la pieza y ésta será reciclada en cabeza de la vía O.


Anexo A. Aplicaciones diversas y complementos complementos

155

Un captador R detecta el paso de la pieza después de la evacuación. El sistema triple puede funcionar en ciclo único (CU) o en ciclo continuo (CC). En caso de anomalía, o de A = B = 1, se pondrá en marcha una alarma que el operador interrumpirá mediante una acción sobre S. Se procederá entonces a la verificación del equipamiento en particular la cabeza de lectura, después de parar automáticamente los trenes. El conjunto reanudará la marcha mediante una simple acción sobre M.

VB0

VB

MA

VB1 Puesto de trabajo

M1 M2

R Célula

A B Reciclaje

VA1

VA

MB

VAO

Fig. A.14



156

Nota 1 -6 En los tramos, tramos, las piezas se empujan empujan mutuamente mutuamente cuando cuando se acciona accion a MA M A (o ( o MB). M B). Nota 2 -6 Las electroválvulas de los cilindros VA y VB así como los contactores de los motores M1 y M2 son monoestables y pilotados por señales permanentes; se podrá, si es necesario introducir los captadores suplementarios. El funcionamiento del puesto triple automático es descrito por el grafcet siguiente:

Luz REF si cilindros retraidos

0

Inicio y cilindros retraidos

Lectura

1

paso de pieza

2

M1 y M2 activas pieza presente paraa identificar

pieza detectada pero vía saturada

3

M2 activa

pieza evacuada

pieza A y vía libre

4

pieza B y vía libre

Salida cilin. A

5

cilindro A ext.

7

cilindros retraidos y ciclo continuo

Salida cilin. B

cilindro B ext.

Entrar cilindros A y B

cilindros retraidos y ciclo único

Fig. A.15 Grafcet funcional


AyB simultáneas

6

Alarma

fin alarma


157

Grafcet tecnológico (solución 1) El primer grafcet, interpretación directa del cuaderno de carga, tiene en cuenta la tecnología monoestable de mando de los accionadores. Comporta voluntariamente la puesta en evidencia de la necesidad de un análisis completo del problema.

0

REF si VAO · VBO M · VAO · VBO

1

A·B 2

M1 M2 A+B

A·MA+B·MB 3

M2 R

A·MA 4

B·MB

VA

5

VB

VA1

VB1

A·B 6

Alarm.

fin alarma

7

CC·VAO·VBO

CU·VAO·VBO

Fig. A.16 Grafcet tecnológico

Áreas de funcionamiento 1) La primera área de funcionamiento proviene del hecho que las etapas 2 a 6, corresponden en funcionamiento normal a secuencias exclusivas, pudiendo ser activadas simultáneamente en caso de anomalía a nivel de captadores (A · B = 1). Por ejemplo si A = B = 1 y si MA = 0 y MB = 1 se activan simultáneamente las etapas 3 (evacuación), 4 (posicionamiento en la vía A) y 6 (alarma). Esta área puede originar el hecho que no se asegure una necesaria disyunción lógica entre las receptividades de las transiciones en función de las secuencias ellas mismas disyuntivas.

³ (r1

9Ej.:[(r1&5'B MB )

6'A B )'B ]

&

2) La segunda área es más grave pues en ella no se traduce necesariamente por una alarma. Aparece igualmente en caso de incidencia sobre uno de los captadores A y B. Suponemos que en el curso de un ciclo una pieza del tipo A sea correctacmente identificada y evacuada (secuencia 1-4-7-1). Sin embargo pendiente de esta secuencia el captador A provoca un defecto y la información A = 1 está presente después de la evacuación d ela pieza (enclavamiento de un microcontacto, ennegrecimiento de una célula fotoeléctrica).



158

La etapa 1 está de nuevo activa, la información A = 1 permite el franqueamiento inmediato de una de las transiciones t1-3 y t1-4 sin poner en marcha la cinta M1, luego sin haber aportado una nueva pieza delante la cabeza de lectura.

Tendremos pues dos comportamientos posibles: 1) si MA = 0, la vía A no estará saturada, podremos repetir indefinidamente la secuencia 1-4-7-1. 2) si MA = 1, pasamos de la etapa 2 o quedaremos igualmente indefinidamente pero en ausencia de pieza la receptividad R no podrá jamás satisfecha y la transición t3-1 franqueada. Este problema será colocado en el cuadro de la preparación a la agregación del genio mecánico, algunos estudiantes pueden proponer un funcionamiento sin estas áreas y dar el grafcet siguiente: REF si VAO·VBO

0

M · VAO · VBO

M1

1

M2

A+B 2

A · B · MA + B · A · MB 3

M2

R

A · B · MA 4

VA

VA1

A·B

B · A · MB 5

VB

VB1

6

Alarma

S

7 (A+B)VAO·VBO

CC·A·B·VAO·VBO

CU·A·B·VAO·VBO

Fig. A.17 Grafcet tecnológico: eliminación de los azares un análisis incompleto

para

Este grafcet permite evitar las dos áreas descritas anteriormente. Responde sin embargo en un principio poder prevenir tres peligros en la práctica: la utilización de los captadores A y B a la vez como testigos de la presencia de pieza y como cabeza de identificación. O se compone de dos funciones bien distintas y es en general indispensable de separarlas.



159

En efecto las áreas pueden entonces sobrevenir, de hecho cuando no se puede asegurar una simultaneidad en la validación de los signos A y B (en razón particularmente de defectos geométricos de alineación de las células) de manera que, después del tiempo de respuesta de los captadores o de los elementos de mando, enseguida la velocidad de la cinta, podrá retornar desde las 2 áreas anteriores.

Nota

La puesta en marcha de los motores M1 y M2 en la etapa 1 permite el desempeño correcto de la pieza sobre la cinta 2. Si se introduce un captador adicional de presencia de pieza (o de validación de lectura) denominado V que posicionará el montaje ligeramente decalado, para informar con células de identificación, del sentido del movimiento. A

V

! ! !

B 6 sentido del movimiento El grafcet siguiente, que tendrá igualmente en cuenta los paros de urgencia (AU), responde perfectamente al problema propuesto. Hemos introducido dos temporizadores T1 y T2, ajustados en el montaje, el uno para comprobar el defecto de un captador A o B, el otro para verificar la evacuación correcta de la pieza en el caso de una vía saturada. Nótese que el problema de los paros de urgencia está resuelto por un grafcet auxiliar que provoca el paro de las acciones en el caso de paro de emergencia, y que vuelve a colocar un ET en cada salida. (por ejemplo M1 = (X1 + X2) · X10)



160

REF si VAO·VBO

0

M · VAO · VBO M1

1

M2 V·A·B

A+B 2

A·B·MA·V 3

VA

M1

VB

VA1

VB1

LT1

(AB+A·B)V+V·ft1 (A·B·MA+B·A·MB)V

B·A·MB·V 4

M2

M2 LT2

5

R

R · ft2

6

Alarma

S

7

CC · VAO · VBO

CU · VAO · VBO

Fig. A-18. Grafcet tecnológico: eliminación de los azares de los captadores

Nota

La duración de la temporización T1 es inferior a la duración del recorrido correspondiente a 2 piezas consecutivas.

A.5 Ascensor con memoria Esta aplicación concierne a la automatización de un ascensor con memoria provisto de planta baja y "n" pisos.



161

La cabina es accionada por un moto-reductor con freno de dos velocidades y dos sentidos de giro, equipado de un ralentizador por corrientes de Foucault. Los mandos correspondientes son: MONT : orden de marcha DESC : orden de descenso STOP : orden de paro GV, PV : órdenes respectivamente de alta y pequeña velocidad RAL : orden de ralentización Cada rellano está dotado de una puerta de hoja donde el cierre está asegurado por un cilindro con mando biestable. Los mandos del cilindro del piso son: VERI (orden de cierre) y DVERI. El cierre normal de las puertas es detectado por un captador que facilita la información PFI (puerta piso cerrada) o PFI negado. Cada piso tiene dos pulsadores de llamada, respectivamente para demanda de subida (APDI) o de bajada (APMI). La señalización comprende cinco visores luminosos por piso indicando respectivamente: - tener en cuenta la llamada precedente, mediante un visor testigo incorporado en el pulsador de llamada (mandos SAPDI : señalización descenso de piso i SAPMI : señalización de ascenso de piso). - la señal de recorrido actual del ascensor, señal de descenso (SDI) o de subida (SMI). - el paro completo, autorizando la apertura manual de las puertas, después el cerrado, en el piso : SAI. Otros visores SDI y SMI son intermitentes pendiente del recorrido entre dos pisos, después fijos cuando hay un paro de la cabina. En la planta baja, como en el piso más alto hay evidentemente un sólo pulsador de llamada (APO y SAPO, APN y SAPN). Al final dos tableros sinópticos situados, el uno en la planta baja, el otro en la cabina, indicando en todo instante la posición del ascensor (la primera, la actual y la última posición del ascensor). Cada tablero tiene un visor por cada piso (SYEI) intermitente o fijo (realización no estudiada). En el otro tablero, sinóptico de la cabina, posee un cuadro de mando sinóptico que comprende: - una serie de pulsadores para la demanda de un piso (información DEMI) provisto cada uno de un visor testigo incorporado (SDEMI). - un interruptor marcha-paro en caso de paro de emergencia (AU).



162

Los paros en los diferentes pisos necesitan tres informaciones por piso (salvo en pisos extremos) - una información de principio de ralentización y de paso a la baja velocidad en el sentido ascendente : RMI. - una información idéntica en el sentido descendente : RDI. - una información de posición de paro (el paro se supone instántaneo) : AEI, obtenido por un final de carrera. En cuanto a la obtención de las informaciones RMI y RMD se puede imaginar dos términos medios: - dos series de captadores de posición o de paso (2 captadores por piso) - un procedimiento realizado a partir de temporizaciones comunes a todas los pisos Se optará para el análisis la primera solución. Después de un paro a cada piso los temporizadores serán previstos para dejar el tiempo necesario para abrir la puerta. Al final el ascensor lleva dos dispositivos de seguridad: - un sistema de detección de sobrecarga estático (información SURCH) y un sistema de detección de sobrecarga dinámico (información SURCDY). En el primer caso la información SURCH inmobiliza la cabina en el piso hasta que esta información desaparece. En el segundo caso la información SURCDY para la cabina en el lugar donde se encuentra; sólo una intervención manual de un operador permitirá la puesta de nuevo en marcha. - un dispositivo de seguridad con células fotoeléctricas. La aparición de la información SEC para toda interrupción del haz óptico para el motor (STOP). El ascensor arranca, después de una temporización, después del disparo de la información SEC. Se propone realizar el automatismo asegurando una gestión de las llamadas de trayectos mínimos. Remarquemos

En general hay al menos dos ascensores de este tipo por inmueble de manera que le problema de la gestión de las llamadas es más complejo. A partir de la resolución siguiente válido para un ascensor único el lector podrá buscar la generalización del problema en el caso de una batería de muchos ascensores.

A.5-1. Programa de elaboración del sentido del movimiento. Los signos de llamada o de demanda de transferencia serán totalmente aleatorios, ellos serán abordados indispensablemente con las memorias del tipo básculas (versión electrónica) o de relés biestables (versión eléctrica). Tenemos que implicitamente suponer que los botones de llamada serán del tipo de impulsión.



163

Los signos anteriores están memorizados y utilizaremos directamente la salida de estas memorias para elaborar las señales que permitan la visualización de estas llamadas en las lámparas-testigos. A título de ejemplo:

Fig.A-19. Memoria de llamada.

La puesta a cero de estas memorias será vista posteriormente. Para que todos los pisos puedan servir con los trayectos mínimos hace que el ascensor, cuando está en movimiento, se pare al primer piso en el que se ha activado la señal de llamada SJ y que después de la supresión de esta señal SJ no marche en sentido opuesto de su llegada aunque exista al menos una señal SK de más arriba, y además otra de más abajo en el sentido del movimiento. Bajo otra forma, el ascensor realiza (en funcionamiento continuo) una alternancia de trayectos de subida y bajada, del piso llamando el más bajo al piso llamado de nivel más elevado. Además el paro a un piso llamado no será efectivo si la llamada proviene d ela cabina o que el sentido del trayecto solicitado a partir del piso (subida APMI o descenso APDI) corrresponde al movimiento en curso del ascensor. De otra manera dicho, durante un movimiento de subida no se tendrá en cuenta las llamadas de bajada (APD) de los pisos que se encuentran pendiente del trayecto de subida. Sin embargo el trayecto de subida se solicitará a través del piso llamando al nivel más elevado, lo mismo si la llamada proviene de este piso a una llamada de descenso. Este análisis se volverá a tomar para elaborar las señales de ralentizamiento y de paro de un ascensor en un piso. Podemos ahora describir, bajo la forma de un grafcet de nivel 1, el automatismo elaborando el sentido del movimiento, subida o bajada, del ascensor. Este grafcet, voluntariamente, no tiene etapa incial puesto que no precisaremos la inicialización cuando llega al final.



164

1

Espera de la subida

3

*

Espera de la bajada Llamada del piso inferior ET. Ascensor disp.

**

Llamada del piso superior ET. Ascensor disponible

2

Subida

4

piso espera

Descenso

piso espera

* Llamada de piso inferior ET. Paso del piso superior ET. Ascensor disponible ** Llamada del piso superior ET. Paso de piso inferior ET. Ascensor disponible

Fig. A.20 Grafcet funcional de determinación del sentido de movimiento.

A.5-2. Elaboración de las informaciones "llamada de un piso inferior" (o superior) Consideremos el ascensor en un piso "i". Este presencia nos está facilitada por la información AEI. La información "existe una llamada que proviene de un piso superior a i" que notaremos como (A > 1) es traducida por la ecuación lógica :

j (DEMJ

(A>1)'AEI ·[

APDJ %APMJ ]'AEI ·[>1]

%

De la misma manera la información "existe una llamada para un piso inferior al piso i" (A<1) se escribe:

j (DEMJ

(A<1)'AEI ·[

APDJ %APMJ )]'AEI ·[
%

La información más general "existe una llamada del piso inferior" que notaremos (A<), información que coincide con (A<1) cuando el ascensor esta presente en el piso i; es evidentemente al reunión de todos las señales anteriores, sea:



165

j (A<1)

(A<)'

Lo mismo:

j (A>1)

(A>)'

Según la realización tecnológica de la parte de mando estas informaciones serán obtenidas de forma programada o cableada. En tecnología cableada (eminentemente electrónica) el circuito combinacional elaborando las señales (A<) y (A>) será el siguiente: 0 AP DEM

1 APM DEM APD

1

<1

0

$

AE1

&

1

$

1

$

1

1

<2

$

AE2

&

>0

1

I-1

&

AEI

&

1

1

I-1

$

$

I+1 APM DEM APD

1

AEI-2

1

$

AEI+1 >I-1

1

$ I+1

AEI-1

AEI+2

1

AEI

1

N-1

$

$

AEN

1

AP N

1

N

$

& A
A>I-1

& A
A>1

&

A

$

DEM N

A>I-2

>I

$

1

&

1

$

$

N-1 APM DEM APD

A<1

I

$

1

A<2

>I-2

1

$

I APM DEM APD

A<

A>0

AE0

$

APM DEM APD

A<1

AEN-2

&

AEN -1

&

> N-1

A> A>N-2

1

$ A> N-1

Fig. A.21 Logigrama del circuito de elaboración de los signos: "llamada de la etapa superior" y "llamada de la etapa inferior"

A.5-3 Grafcets describiendo el funcionamiento del ascensor Muchas funciones deberán asegurar: - el mando del motor, es decir deliberar las órdenes de ralentizamiento, de paro, de puesta en marcha a pequeña o a alta velocidad. - los mandos de apertura y cierre de las puertas a cada piso. - tener en cuenta las diversas seguridades.



166

El proceso de ralentizamiento y de paro no son específicos de cada etapa pero comunes a todos, también es conveniente de reagrupar en un sub-programa SPCM de mando del motor. Para los procesos particulares de cada etapa existen dos posibilidades a ofrecer: - sea un grafcet único SPE que controle estas acciones diversas, con las salidas condicionales del piso siguiente - sea un grafcet independiente para cada piso SPEI. Estas dos soluciones son equivalentes sin embargo la segunda posee la ventaja de todas las estructuras modulares a saber: realización en serie y facilidad de desarrollo. En tecnología programada la elección entre una u la otra solución será en función de la estructura del lenguaje del autómata. Nosotros adoptaremos aquí la segunda solución. Los procedimientos correspondientes a las seguridades y paros de emergencia serán tenidos en cuenta en un grafcet particular SPSEC. Estos diferentes grafcets SPCM, SPEI, SPSEC así como también el grafcet que determina el sentido del movimiento visto en el párrafo A.5-1 deberán evidentemente ser realizados entre ellos. Antes de presentar estos grafcets deberemos resolver el problema de la elaboración del mando de ralentizamiento. Se ha convenido que deberemos elaborar la señal de validación de la ralentización en el paro del piso y dentro del grafcet específico en el piso "i", SPEi, señal que será enseguida tenida en cuenta por el grafcet SPCM para elaborar el comando VAL. El ralentizamiento en el piso "i" se deberá realizar en el sentido de marcha ascendente: - si se acciona el captador de ralentizamiento en el ascenso RMI y si este piso es llamado en sentido ascendente (APMI + DEMI). - si se acciona RMI y si el piso es el piso llamado de más alto nivel del que se ha llamado. Entonces es necesario elaborar una nueva información teniendo en cuenta las llamadas, pero una información que, al contrario de los signos (A >) y (A <), debe ser obtenida pendiente del trayecto y no pendiente del paro. Esta información que anotaremos (A1 >1) o (A1 < 1) indicará si existe una llamada de pisos a continuación del piso de destino en el sentido de movimiento. Recordando que el sinóptico general indica el piso donde se encuentra, o el piso que acaba de dejar, estas informaciones se pueden escribir: A1>1'SYE (I &1)([j (DEMJ %....)]'SYE (I &1)([>I ]



167

(la señal no tendrá sentido para los pisos extremos) podemos entonces escribir las condiciones lógicas que caracterizan el ralentizamiento. Ralentizamiento en el piso "i" si: Al final no haremos intervenir en los grafcets, ni la puesta a cero de las memorias de las señales de llamada, ni la memorización y el borrado de la posición del ascensor (sinóptico) para los cuales utilizaremos una realización directa con las funciones memoria.

AEO

SYEO

AEI

1

SYEI

1 AE (I -1)

AE1

AE (I +1) AEN

1

SYEN

AE N - 1

DEMI

APDI

DEMI

1

APDI

1

AEI

AEI · X4 + A >

APMI

APMI

1 AEI · X2 + A <

SAPMI

Fig. A.22 Memorias


SAPDI


168

De aquí los diferentes grafcets:

60 X2 + X4 61

GV N

j X2I

etapa 31 activa

I=0

RAL si X5

62

velocidad motor # pequeña velocidad 63

PV N

j AEI · X2I

I=0

64

STOP

LT parada

fta 65

validación apertura de las puertas N

j X5I

ascensor disponible

I=0

Fig. A.23 Grafcet del mando del motor



169

11 X2 · RMI · [APMI + DEMI + APDI · (A1>)] + X4 · RDI [APDI + DEMI + APMI · (A1 >)] 21

validación del ralentizamiento X65

31

ascensor parado

DEVERI

SAI

LT1

PF1 · ft1 · (A> + A<) · SURCH 41

VERI si X5

PFI cilindro1 · PFI 51

ascensor disponible X61

ascensor arrancado

Fig. A.24 Grafcet de mando y de gestión relativa a una etapa



170

0 A 1

SMI i = o,n

(S<) · (S>) · X60

3

SDI i = o,n

* (S<) · X60

(S>) · X60

2

MONT si X5 A · X65

SMI i = o,n A · X65

4

A · X65

DESC SMI si X5 si = o,n A · X65

* = (S>) · (S<) · X60

Fig. A.25 Grafcet general de mando de movimiento.



171

5

Validación de las acciones AU + SEC + SURCDY + SURCH

6

STOP

No a la validación de las órdenes

AU · SEC · SURCDY · SURCH 7

STOP Ft2

*

No a la validación de las órdenes * LT2

SURCDY STOP

8

No a la validación de las órdenes

fin de la intervención manual

(AU + SEC + SURCDY + SURCH) · Ft 2

Fig. A.26. Grafcet de gestión de las seguridades y paros de urgencia.



172

A.6 Automatización de un almacén

Conjunto de alveolos Estructura de la izquierda

Guirnalda de alimentación de la palaforma

puesto de descarga de la plataforma Tope atrás

Pupitre de mando semiautom. Conjunto de alveolos Estructura de la derecha

Puesto de salida principal

Railes puesto de carga de la plataforma plataforma Elevador Tope adelante Poste de salida de las cajas fuera-galibo Poste de llegada de las cajas

Poste del control del galibo

Fig. A.27 Esquema general

En una unidad de producción, el almacén juega un papel esencial de tope a diferentes niveles: aprovisionamiento, expedición, almacenajes intermedios. Las automatizaciones de la gestión y de la manutención mejoran las condiciones económicas reduciendo al mínimo los plazos entre las necesidades y las disponibilidades de los productos contenidos en cajas metálicas. El almacén considerado, representado por la figura A.27, contiene principalmente: - 2.160 alveólos alineados en donde pueden ser depositadas las cajas de los productos, estos alveolos están colocados en dos estructuras rectangulares compuestos de una configuración matricial de 18 niveles y de 60 columnas, situados a derecha e izquierda cara a cara. - un sistema de abastecimiento de las cajas, llamado transportador (TG) circulando entre las dos estructuras. - un lugar de llegada, donde las cajas a ordenar en el almacén son depositadas por dos carretas



173

Sus gálibos están controlados y las referencias y cantidades de las piezas contenidas en las cajas son registradas: - un lugar de salida principal donde las cajas salidas del almacén son aceleradas por los carros; - un lugar de salida anexo donde son aceleradas las cajas fuera del gálibo; - un lugar de carga del TG, donde cada caja a ordenar es tomada por el TG para ser almacenada en un alveolo vacío; - un lugar de descarga del TG, donde cada caja elevada por el TG en un alveolo es depositada por el TG; - dos pistas principales, de rodillos, la una en el lugar de llegada del puesto de carga del TG, la otra el lugar de descarga del TG del lugar de salida. Permiten el almacenaje provisional de algunas cajas y regularizan los movimientos del TG y de las carretas; - una pista anexa conduce las cajas rechazadas hacia el lugar de salida de las cajas fuera del gálibo; - una plataforma giratoria orienta las cajas que entran a través del lugar de carga del TG o hacia el último lugar de salida. Sistema de abastecimiento, "transbordador" El sistema, parcialmente representado por la figura A.28, está constituido esencialmente por: - de un pórtico rotatorio en el suelo sobre dos railes (movimiento X); - de un elevador móvil guiado a lo largo de dos columnas del pórtico (movimiento Y); - de un conjunto de palas teléscopicas que permiten la captura y la colocación de las cajas en los alveolos de la izquierda y de la derecha y sobre los puestos de carga y descarga (movimiento Z); - de la aparamenta eléctrica. A 6.1 El pòrtico Comprende: A.6-1.1 Una base horizontal en forma de cajón mecánicamente soldado, muy rígido, sus dos extremidades soportan los soportes que soportan los ejes de los motores. Cada ejemotriz es accionado por un grupo moto-propulsor constituido por: - un motor asíncrono de rotor de jaula (motor GVX: velocidad alta), con una característica de acoplamiento especial, para una aceleración progresiva.



174

- un ralentizador por corrientes de Foucault con mando eléctronico. - un freno eléctro - mecánico para una posible interrupción de la corriente eléctrica, para las paradas de urgencia. - un reductor de engranajes y ejes paralelos. - un reductor de tornillo tangencial, reversible. Uno de los los grupos moto - propulsores tiene además un embrague electromagnético y un moto - reductor PVX que permite la marcha lenta. El otro grupo moto - propulsor está dotado de una dínamo tacométrica. Dos bloques colocados en las extremidades de la base soportan: - dos garras de retención alrededor del rail que controlan el desplazamiento brusco del TG; - un recuadro sensible que comanda el paro del TG en el caso de que éste encuentre algún obstáculo; - las ruedas de los ejes verticales se apoyan sobre los flancos de los railes y aseguran el guiado lateral del TG en los ejes de marcha. A.6-2. El sistema de levantado A.6-2.1. Conjuntos móviles. Estos son: · el elevador, arcón rígido que conduce las dos columnas por los dos juegos de ruedas, que soporta: - una cabina de mando manual; - un conjunto de dos horquillas teléscopicas; · un contrapeso que equilibra los pesos del elevador. Un palpador móvil en el sentido del eje Z permite, el paro del transbordador, de verificar que los alveólos derecho o izquierdo están vacíos o llenos.



175

7

8 1 2 3 9

14 12 5

12

6

10 11

13 4

Fig. A.28. Cadenas cinemáticas de los movimientos X e Y

A.6-2.2 Grupo motor de izado. Situado al pie de una de las columnas y solidario al pórtico, el grupo de izado comprende: - un motor asíncrono GVY, de rotor bobinado, accionando un freno que se cierra automáticamente por falta de corriente eléctrica; - un reductor de engranajes de ejes paralelos; - un reductor de tornillo tangencial reversible; - un moto - reductor PVY, que puede arrastrar el rotor del motor GVY mediante un embrague electromagnético a velocidad lenta. La toma y la colocación de las cargas necesitan de movimientos verticales de una amplitud aproximada de 20 cm, que son obtenidos gracias al mismo grupo de izado. A.6-3 Horquillas telescópicas. Estan compuestas de correderas paralelas. Los elementos portadores de carga pueden salir de un lado, del otro lado del cajón elevador. El movimiento Z es obtenido por un grupo moto - propulsor que no está detallado en el ejemplo.



176

A.6-4 Aparamenta eléctrica. La aparamenta eléctrica comprende principalmente: -

un armario que contiene los fusibles, los seccionadores y los contactoresdisyuntores de potencia; un pupitre de mando "semi-automático" situado en el suelo cerca de las tomas de entrada y salida; un pupitre de mando manual situado en la cabina del elevador; dos armarios de lógica cerca de cada uno de los pupitres de mando; un conjunto de contactos "finales de carrera" repartidos a los diferentes órganos, informando a los automatismos del estado del sistema.

Este conjunto comprende entre otros: -

los controles de rebasamiento de posición en el movimiento de traslación e izado; el control de una tensión correcta de los cadenas de izado; la indicación de la presencia de una carga en un alveólo de la derecha o de la izquierda; el control del buen funcionamiento de las cargas en las horquillas; etc. un sistema de posicionamiento (fig. A.29).

Las posiciones del pórtico sobre la vía (X) y del elevador (Y) entre las columnas son conocidas gracias a : -

-

dos sistemas de células foto-sensibles (XP0 a XP5 y YP0 a YP4) solidarias a los móviles; un sistema de placas reflectantes, de una cierta longitud, que facilitan "la dirección" de la columna de los alveólos en función de dónde se encuentra el pórtico. Estas placas están situadas regularmente a lo largo de la vía siguiendo un paso igual de las columnas de los alveólos. La dirección está codificada en binario y consta de 6 cifras; un sistema similar de placas dispuestas a lo largo de una de las dos columnas del pórtico. La dirección del nivel del alveólo en función de dónde se encuentre el elevador está codificado en binario y contiene 5 cifras.

La lectura de estas placas codificadas, no es continuada, está "validada" por las informaciones que provienen de un cierto número de células foto-sensibles LX1, LX2, LY1, LY2 excitadas al pasar por delante de las marcas de posición que se habrán previamente dispuestas.



177

6 células XP0 al XP5 para la lectura del código

n células LXI para la validación de la lectura

Lámparas Vista desde encima de las células fotosensibles llevadas por el transportador

Rail izquierdo Peso

Petición X = 21

Petición X = 22

32

0

0

16

1

1

4

0

4

1

2

0 1

1

0

6 pistas codificadas constituidas de bandas reflectantes o paso (0 o 1)

1 1 0

Señales de posición

L

I

Rail derecho

I = Longitud de las placas L = Distancia entre placas = espacimento de los alveolos Vista de arriba de las placas de petición situadas sobre la via

Fig. A.29 Captador de posición horizontal del transbordador (x)



178

Detección de la posición vertical Y -

-

el elevador se para en función del destino del alveólo cuyo dirección es reconocida por las células YP0 a YP4, conforme a la posición alta de las horquillas (YH) o conforme a la posición baja; el paro es obtenido a partir de PVY a una distancia de 2,5 mm; el ralentizamiento se efectúa a una distancia de 0,25 m. seguido de una carrera de seguridad en PVY (influencia de la carga) de aproximadamente 0,1 m.; seguidamente el sentido de desplazamiento y la posición de paro deseado hace optar a 4 mandos de ralentizamiento. Con las 2 posiciones de paro, estas 6 informaciones son obtenidas a partir de 3 pistas de reflectantes suplementarias y 3 captadores LY1 a LY3 (fig. A.30).

El proceso de ralentizamiento del movimiento horizontal X entra cunado el pórtico se encuentra en una posición donde la dirección que procede de una o de varias unidades de la dirección de destino. Se opera de la manera siguiente: -

desaceleración constante de la gran velocidad a la velocidad lenta, por la alimentación de los ralentizadores a corriente de Foucault;

-

embragaje del mecanismo de velocidad lenta;

-

frenado de paro.

En el caso o que la dirección de destino esté muy cercana de la dirección donde se encuentre el pórtico en el paro, la alimentación del motor GVX estará mandado al mismo tiempo que una temporización con el fin de hacer entrar el proceso de ralentizamiento descrito más arriba. A.6-5 Funcionamiento. Un ciclo del transbordador, situado para la marcha en el poste de carga, comprende: -

la colocación de caja a colocar; la transferencia al alveólo vacío que recibirá la caja; la puesta en este alveólo; el movimiento en vacío del TG hacia el alveólo conteniendo la caja; la puesta de esta caja; la transferencia hacia el puesto de descarga; la puesta de la caja en este puesto.

Si no hay una caja para entrar o salir, ciertos de estos monimientos no son efectuados.



Movimientos

X Pórtico Y Elevador Contrapeso Z Avance de horquilla

179

Masa en movimiento en la caja

Recorrido máximo

16.000 Kg.

105 m.

2.000 Kg. 2.050 Kg.

24 m. d0

100 Kg.

Velocidad máxima GV 150m/mn PV 7,5m/mn GV PV

± 1,2 m.

30m/mn 3m/mn

24 m/mn

Acelerac. y desacel. máxima 0,5 ms -1

0,5 ms -1 0,5 ms -1

Altura en m 23,4 18 22,3 17

3,9 3 2,6 2 1,3 1 0 0

1

2

3

59

60

Petición de la columna

Distancia del puesto de carga

0

1,7

3,4

5,1

100,3

102

x en m

(*) (x = 0, y = 1) = petición de los uestos de carga ( a la derecha) y de los de descarga de TG (a la izquierda)

Fig. A.31 disposición de los alveolos

Automatismos del transbordador La automatización comporta muchos niveles jerárquicos y permite la marcha seguida de diferentes maneras: manual, semi-automática y automática. Esta concepción progresiva de la automatización permite de reducir al mínimo los riesgos de un paro completo del almacén que conducirá al paro de las unidades de producción. A.6.6. Marcha manual - Nivel 1. En el caso de avería del automatismo, un operador puede mandar, a partir de la cabina solidaria del elevador, todos los movimientos elementales.



180

La lógica mínima, que esta prevista por el modo manual, es concebida para que las condiciones esencialmente de seguridad sean respetadas. A este nivel, una avería está fácilmente detectada y los servicios de mantenimineto pueden en cualquier hora, reemplazar el órgano averiado. A.6.7. Marcha semi-automática - Nivel 2. El automatismo asegura, dentro del modo semi-áutomático, la continuación de los movimientos elementales para efectuar una parte del ciclo descrito en A.6.5. El operador indica, a partir del pupitre situado en el suelo: -

-

el tipo de movimiento de la caja a efectuar; entrar (ENT) en almacén o salir (SOR) del almacén; la dirección de destino, áquella que el alveólo o la falta de orden (a tomar) por la caja: abcisa X, 1 a 60, en dos cifras decimales; ordenada Y, 1 a 18, en dos cifras decimales; cota derecha o izquierda por uno d elos contactos DRO o GAU

·

el orden de marcha semi-automática MSA.

·

La misión es cumplida, el automatismo indica al operador que el transbordador está de nuevo disponible con el fin de una nueva operación semi-automática FMSA. Los movimientos elementales considerados son los siguientes: !

Movimiento de traslación:

PVX GVX AVX ARX STX RLX !

Movimiento vertical:

PVY GVY MTY DSY STY RLY !

Orden de desplazamiento a pequeña velocidad; Orden de desplazamiento a gran velocidad; Sentido adelante (X creciente, de la entrada del almacén hacia el fondo); Sentido hacia atrás; Paro del movimiento por frenado; Mando de ralentizamiento con deceleración constante.

Orden de desplazamiento a pequeña velocidad; Orden de desplazamiento a gran velocidad; Sentido ascendente; Sentido descendente; Paro del movimiento; Mando de ralentizamiento.

Movimiento de las horquillas:

GAZ Orden de salida de las horquillas hacia la izquierda; DRZ Orden de salida de las horquillas hacia la derecha; RTZ Orden de retorno de las horquillas hacia el centro;



181

IGAZ Indicación que las horquillas salgan completamente hacia la izquierda; IDRZ Indicación que las horquillas salgan completamente hacia la derecha; IRTZ Indicación que las horquillas sean retornadas hacia el centro. !

Control del alveólo vacío:

GAP Orden de salida del palpador hacia la izquierda; DRP Orden de salida del palpador hacia la derecha; RTP Orden de retorno del palpador; IGAP Indicación que el palpador ha salido hacia la izquierda; IDRP Indicación que el palpador ha salido hacia la derecha; IRTP Indicación que el palpador ha retornado; IVID Indicación que el alveólo está vacío. Las posiciones del pórtico y del elevador son continuas cuando las informaciones recogidas por las células foto-sensibles que leen el código de la dirección (XP0 a XP5 para la traslación, YP0 a YP4 para la subida) son validadas por la informaciones LX!, LX2,... LY1, LY2,... que provienen del paso por delante de las marcas sobre las placas de dirección. La abcisa y la ordenada del alveólo de destino son introducidas a partir de ruedas codificadoras en el pupitre bajo la forma de dos números decimales; ellas son traducidas a dos números binarios que tendrán respectivamente 6 y 5 cifras binarias (XD0 a XD5 y XD0 a XD4). A.6.8. Modo automático - Nivel 3. En la explotación del almacén nos interesa hacer prioritariamente la referencia de las piezas almacenadas que el número (o dirección) del alveólo. Por eso, es preferible emitir los mandos del tipo "salida de una caja de piezas nº NNN" o "entrar esta caja de piezas nº MMMM". Será indiferente el saber en cuales alveólos serán tomados o depositadas estas cajas. Por contra, no será indiferente el ver salir una caja de piezas solicitadas pero enmohecidas por un almacenaje prolongado, o bien atender muy prolongadamente una determinada salida. (Todo retardo en el aprovisionamiento de las unidades de producción trae unas consecuencias financieras graves). Para resolver este problema, nos situamos, en el nivel jerárquico superior, un tercer automatismo recibe las consignas del operador del tipo "Entrar caja piezas nº XXXX". "Salir Caja piezas YYYY". Este automatismo genera estas consignas y emite los comandos hacia el automatismo de nivel 2.



182

La estructura general del automatismo de nivel 2 que corresponde a la marcha semiautomática, es del tipo jerárquizado. Un automatismo "director de orquesta" (descrito por un grafcet de funcionamiento general) genera los automatismos asegurando cada una de las tres funciones globales a saber (fig. A.32): -

función toma de caja (en el puesto de carga o dentro del alveólo lleno). función depositado de caja (en el alveólo vacío o en el puesto de descarga). función trasferencia (3 posibilidades. puesto de carga-descarga a través del alveólo y recíprocamente, alveólo hacia el alveólo).

Esta tres funciones son independientes y no simultáneas y el automatismo que asegura su evolución secuencial que será descrito por el grafcet de la fig. A.33. Nótese que este grafcet no establece ninguna diferencia entre una entrada y una salida. En efecto esta diferencia no se significará más que por el operador. El automáta de nivel 2 recoge del autómata de nivel superior (mini-ordenador) las informaciones siguientes: -

inicio del modo semi-automático dirección del alveólo o lugar donde se efectuará la toma de la caja dirección del alveólo o lugar donde se depositará la caja.

Siguiendo la naturaleza de la operación, entrada o salida, se deberá elaborar los valores particulares de estas direcciones (tabla a la derecha del grafcet). Una operación de entrar-salir corresponderá a dos ciclos sucesivos. La información de entrar y/o salir es por contra esencial en el mini-ordenador para poner al día, cada operación del contenido del almacén automático.

GRAFCET "Director de orquesta" gestión del funcionamiento general

estado de cuentas X110 alarma GRAFCET 1 Sub-programa de toma de cajas

órdenes X3, X4, fin alarma

C.R.

órdenes

GRAFCET 2 Sub-programa de cajas depositadas

C.R.

órdenes

GRAFCET 3 y 4 Sub-programa de de traslado

Fig. A.32 Estructura general del automatismo de mando



183

Entrada 1

FMSA

A R

modo semi-auto 2

Ir a la dirección de la toma de caja llegada a la dirección

3

Toma de caja

5

A

ENT · MSA

SOR · MSA

Ir a la dirección Ir a la dirección al puesto de de la caja que carga deberá salir

R A R

caja tomada 4

Salida

Ir a la dirección de depositarla

A

llegada a la dirección

R

Depositar la caja fin de la deposición

Ir a la dirección Ir a la dirección de la caja a del puesto de ordenar descarga

A R

Fig. A.33 Grafcet de gestión del funcionamiento general



184

2. Grafcet de toma y/o depósito de la caja. Se representa la entrada de los automatismos de toma y depósito de cajas por dos grafcets separados:

100 X3 · DRO 101 IVID

X3 · GAU

DRP

104

IDRP · IVID

GAP

IVID IGAP ·IVID

111

RTP ALARMA

102

IRTP 112

ALARMA fin alarma

RTP

105

RTP

IRTP 103

IRTP

DRZ

106

GAZ

IDRZ

IGAZ

107

PVY

MTY

posición de paro con las horquillas en alto 108

STV

T=*

T /208 / * 109

RTZ IRTZ

110

Estado del GRAFCET general X4

Fig. A.34. Grafcet de toma de cajas.



185

200

X5 · DRO 201

IVID

X5 · GAU

DRP

204

IDRP · IVID

GAP

IVID IVID

211

RTP,

202

RTP

205

RTP

ALARMA IRTP 212

ALARMA fin alarma

IRTP 203

IRTP

DRZ

206

IDRZ

GAZ IGAZ

207

PVY

DSY

posición de paro con las horquillas abajo 208

STY

T=*

T /208 / * 208

RTZ IRTZ

209

Estado del GRAFCET general X1

Fig. A.35 Grafcet de soltar la caja

La estructura exactamente idéntica de los dos subprogramas incita a fusionar estos dos grafcets en uno solo, esto nos permite la obtención del grafcet siguiente. Nótese que tenemos otro fusionado etapa por etapa las secuencias 101-102-103 y 104105-106 introduciendo las acciones condicionales.



186

100 X3 + X5 101 (1) 102

IRTP 109

GAP si GAU

(IDRP + IGAP) · IVID · X3 + IVID · X5 RTP, Alarma

108

DRP si DRO

Alarma

RTP IRTP

103

fin alarma

DRZ si DRO

GAZ si GAU

IDRZ + IGAZ 104

PVY

MTY si X3

DSY si X5

X3 · horquillas arriba + X5 · horquillas abajo 105

STY

T=Ú

t/105/Ú 106

RTZ IRTZ

107 Infome del grafcet general X4 + X1

(1) IVID · X3 + (IDRP + IGAP) · IVID · X5

Fig. A.36. Grafcet global de tomar o dejar cajas

3. Grafcets de transferencia. Describiremos para los grafcets independientes los automatismos de mando de los movimientos siguientes X e Y. El análisis cinemático del movimiento siguiente X, muestra que sólo el número de alveólos separan las direcciones de origen y de destino, tomando una de las dos formas siguientes: Con las notaciones siguientes: (XI, YI) : dirección del alveólo original. (XF, YF) : dirección del alveólo de destino. (X, Y) : dirección del alveólo en curso. 1) XF &=*$8(n 8)

2) XF &= >8(n<8)



187

Aceleración Desacel.

( = 0,5 m/s2)

Freno

GVX

PVX

5s

9,4 s

Fig. A.37 Diagrama de los movimientos según X por un desplazamiento superior a los 8 alvéolos (n$8)

V

GVX

* PVX

**

0

t T X = tn

X

0 X = 1,7 · [XF - XI]

*=

(=

- 0,5 m/s2

** =

(

= + 0,5 m/s 2

Fig. A-38 Desplazamiento inferior a los 8 alveolos (n < 8)



188

Los dos grafcets indicados más arriba describen el funcionamiento de los automatismos de mando de los dos movimientos. Nótese que la transferencia se efectúa en un tiempo enmascarado.

300

*

(X2 + X4) · (XF 301

XI)

GVX T = t n si n < 8 AVX si XF > XI ARX si XF < XI ( XF - X = 4) · (n

8)

+ (t/301/tn) · (n < 8) 302

RLX AVX si XF > XI ARX si XF < XI indicación taximétrica (v = PVX)

303

PVX AVX si XF > XI ARX si XF < XI

X = XF

304

STX

T=Ú

t/304/Ú

*=

(X2 + X4) · (XF = XI)

305 X3 + X5

Fig. A.39 Grafcet de transferencia según X



189

400

*

(X2 + X4) · (YF 401

YI)

GVY MTY si YF > YI DSY si YF < YI YF - Y = 1

402

GVY MTY si YF > YI DSY si YF < YI Salida de retardo

403

RLY MTY si YF > YI DSY si YF < YI indicación taximétrica (v

404

PVY)

PVY MTY si YF > YI DSY si YF < YI salida de frenado

405

STY

T=Ú

t/405/Ú 406 *=

(X2 + X4) · (YF = YI)

X3 + X5

Fig. A.40. Grafcet de transferencia según Y

Ciertas informaciones no están detalladas en los grafcets con el fin de no sobrecargar. Estas son, para el movimiento siguiente Y: Inicio del ralentizamiento: X2 [(YF >YI ) (LY '110)%(YF
X4 [(YF >YI ) (LY '101)%(YF
%



190

Inicio de frenado: X2 (LY '100)%X4 (LY '011)

'

La notación (LY=110) corresponde a la lectura de la palabra de 3 bits LY en las pistas marcadas LY1 a LY3 (fig. A.30). 4. Grafcet de funcionamiento general No se trata de los problemas de paro de urgencia, ni de modos de marcha. En otra, las modalidades de intervención en el caso del alveólo vacío o lleno deberán ser precisadas por el cuaderno de carga. No obstante la solución es más simple a considerar comprendiendo los dos ciclos de descarga siguientes: -

en el caso del alveólo vacío después de una toma de caja se interrumpe la secuencia en curso para hacer una llamada al ordenador (automatismo de nivel 3). Esta determinará una nueva dirección del alveólo a salir y la secuencia podrá reemprenderse.

-

en el caso del alveólo lleno depués de depositar la caja se hace igualmente la llamada al ordenador para la busca de una nueva dirección de depósito. El grafcet será entonces: 1

FMSA

(ENT + SOR) · MSA

2

transferencia

X305 · X406

3

toma X108

6

llamada

X107 MSA

4

transferencia

X108

X305 · X406

7 5

toma

X107

MSA

Fig. A.41 Grafcet del funcionamiento general


Anexo B. Ejemplo de realización tecnológica.

191

ANEXO B Ejemplo de realización tecnológica

A partir del grafcet representado en el cuaderno de cargas del automatismo, es fácil de obtener el esquema de cableado (lógica cableada) o del programa lógico (lógica programada) teniendo en cuenta los elementos tecnológicos disponibles o las instrucciones. A título de ejemplo estudiaremos la transcripción de un grafcet a circuitos lógicos o logigrama susceptible de ser aplicado a una lógica electrónica.



192

B1. Grafcet tecnológico de agujerear. A partir del grafcet representado en la figura 4.2 y considerando las dos tecnologías definidas anteriormente, obtendremos el grafcet de la figura B.2. Acciones Avance del carro Retroceso del carro

AVC REC

cilindro de doble efecto

Avance apriete Retroceso apriete

AVS RES


Descenso del taladro Ascenso del taladro

DEP MOP


Descenso del calibre Ascenso del calibre

DET MOT


Avance del evacuador Retroceso del evacuador

AVE REE


Rotación del plato

ROP

cilindro de simple efecto

Informaciones Pieza cargada Cargador trasero Pieza sujetada Pieza no sujetada Taladro en posición baja Taladro en posición alta Calibrador en posición baja Calibrador en posición alta Pieza evacuada Evacuación en retroceso Fin de rotación Marcha Rearme

PIC CHA PIS PID PEB PEH TEB TEH PIE EVR FIR MA RE

final de carrera final de carrera final de carrera final de carrera final de carrera final de carrera final de carrera final de carrera final de carrera final de carrera final de carrera Pulsador Pulsador

La medida del tiempo de test es obtenida por un temporizador lanzado en la etapa 10 (T = 2 segundos) y es testado dentro de las r eceptividades 10-11 (ft) y 10-15 (ft).



193

B.2 Logigrama y simbolización Cada etapa del grafcet esta compuesta por una memoria llamada memoria de etapa. Una memoria es un dispositivo que posee dos estados estables. Los dos estados son obtenidos por dos entradas: -

la entrada de enclavamiento (S) la entrada de desenclavamiento (R)

Enclavamiento

Desenclavamiento

Salida

S

Q

R

Q

Fig.B.3 Báscula biestable R-S

Esta memoria posee 2 salidas complementarias (QyQ )

tales que Q está en el estado 1

si la memoria está enclavada, y Q está en el estado 0 si la memoria está desenclavada. Q es el complemento lógico de Q. Cuando la entrada S pasa al estado 1, la memoria se enclava y guarda este estado cuando esta misma entrada vuelve a 0. Cuando la entrada R pasa al estado 1, la memoria se desenclava y guarda este estado cuando esta misma entrada vuelve a 0. En el caso que las dos entradas sean simultáneamente al estado 1, pueden retornar simultáneamente al estado 0, el comportamiento del circuito será el de un estado indeterminado. El enclavamiento de una memoria de etapa se obtiene por el franqueamiento de una transición validada por la memoria de la etapa precedente, que se efectuará a través de una función Y (fig. B.4) puesto que una entrada direccionada a la memoria de la etapaa precedente y la otra a la receptividad asociada a esta transición. El desenclavamiento de una memoria de etapa se efectúa sistemáticamente desde que una transición validada por esta etapa es franqueada, es decir desde que la o las memorias siguientes están enclavadas.



194

Definición: La salida está en el estado 1 si, todas las entradas están en el estado 1

& Fig. B.4 Circuito Y

Definición: La salida está en el estado 1 si, una o varias entradas están en el estado 1.

1

$

Fig. B.5 Circuito O

El principio de la transcripción del grafcet en circuitos lógicos es el siguiente:

&

6

Memoria de la etapa 6

a 7 a

&

b

&

b


8

Fig. B.6 Grafcet y logigrama correspondiente




195

Cada etapa está representada por una memoria (etapa 6 - memoria "me 6") y un circuito Y permite de tener en cuenta la receptividad cuando la memoria está enclavada. En cada etapa están asociadas las acciones, es decir que cada memoria de etapa debe comandar uno o varios accionadores que se efectúa en general a través de circuitos adaptadores o amplificadores (figura B.7).

me 42 42

AVX

AVX

En el grafcet de la figura B.2 disponemos de una función específica a utilizar, un operador de retardo de señal o temporizador donde la simbolización es la siguiente:

Fig. B.8 Temporizador

Operador con retardo en el cual el retardo t1 es también aportado a la transción del estado o hacia el estado 1, y el retardo t2 aporta a la transición del estado 1 hacia el estado 0. 1 Entrada

0

1 0

Salida t1

t2



196

Nota Si el valor del retardo aportado a la transición del estado 0 hacia el estado 1 es continuo, el símbolo t1 será reemplazado por el valor correspondiente expresado en segundos.

B.3 Logigrama general de un puesto de taladrado. Utilizando los símbolos definidos anteriormente, obtendremos el diagrama general indicado más arriba: mem 1 &

X

FIR 1 mem 2

2 &

mem 3

3 & 4 5 6

mem 5

mem 4

&

&

PIC

CHA

mem 6

(1) mem 17 &

mem 7

mem 8

mem 9

&

&

&

&

PIS

PEB

PEH

PID

mem 10

mem 11

mem 12

mem 13

mem 15

&

&

&

&

TEB

TEH

PIE

EVR

1

$

1

$

me 15 2s

0

ft

me 16

&

&

TEH

&

RE

SIMBOLOS: 1 = MA, 2 = CHA, 3 = PEH, 4 = TEH, 5 = EVR, 6 = PID líneas de enclavamiento líneas de desenclavamiento (1) Para re-sincronizar los tiempos de enclavamiento y de desenclavamiento de las memorias es necesario en el circuito ET: - Tener en cuenta como están sobre la figura, los estados activos de las memorias 4, 9 y 14. - Controlar que las memorias 3, 8, 13 y 16 el tiempo de arranque. En efecto el paso de una de las etapas 4, 9 y 14 no se desvanece y es necesario de mantener esta memoria enclavada el tiempo que la memoria precedente pase el tiempo de arranque. El circuito ET deberá entonces ser: me 4 · me 9 · me 14 · me 3 · me 8 · me 13 ·· me 16 (me 16 no representada).

Fig. B.9 Logigrama general del puesto de taladro



me2

AVC

me8

me12

AVE

197

me3

REC

me5

AVS

me6

DEP

me7

MOP

me13

REE

me10

DET

Fig.B.10. Mando de los accionadores. El logigrama de la fig. B.9 nos muestra diversas representaciones diferentes puestas en evidencia en el grafcet. Etapas sucesivas (etapas 6, 7 y 8 por ejemplo). Esta es la representación más simple descrita en el párrafo B.2. Para enclavar la memoria 7 se hace simultáneamente: -

la memoria 6 enclavada, es decir la etapa 6 activa validando la transición t6-7 la información PEH en el estado lógico 1, es decir la receptividad verificada.

La transición es entonces franqueada. La memoria 7 en su enclavamiento desenclava la memoria 6 (la etapa 6 no está más activa) y prepara el enclavamiento de la memoria 8 (transición t7-8 validada).



198

Principio de las bifurcaciones (etapas 10, 11 y 15) Cuando la memoria 10 está enclavada (etapa 10 activa) el enclavamiento de la memoria 11 está preparada así como también la memoria 15 (transiciones t10-11 y t10-15 validadas simultáneamente). Una de las dos receptividades descritas de manera exclusiva se volverá verdadera y el enclavamiento de la memoria 11 o de la memoria 15 desenclavará laa memoria 10; en efecto, para el franqueamiento no importa cual de las dos transiciones validadas provoca la desactivación de la etapa 10. Fin de la bifurcación (etapas 13, 16 y 14) El enclavamiento de la memoria 14 se puede efectuar, sea por EVR si la memoria 13 está enclavada, sea por RE si la memoria 16 está también enclavada: alguna ambigüedad no puede de esta manera producirse. El enclavamiento de la memoria 14 provoca a la vez el desenclavamiento de la memoria 13 y de la memoria 16. En realidad un sólo desenclavamiento está activo puesto que sólo una de estas memorias puede ser enclavada. Principio de secuencias simultáneas (etapas 1, 2, 5 y 10) La misma información X enclava simultáneamente las memorias 2, 5 y 10. Es necesario controlar que las tres memorias son enclavadas para desenclavar la memoria 1. Teoricamente será suficiente escoger el enclavamiento de una de estas tres memorias, pero se deberá tener en cuenta las dispersiones de los tiempos de enclavamiento que será indispensable de verificar efectivamente el enclavamiento del conjunto de las memorias antes de desenclavar la memoria 1. Fin de las secuencias simultáneas (etapas 4, 9, 14 y 17) La receptividad será siempre verdadera sin tener ninguna condición suplementaria y la memoria 17 es enclavada directamente por la presencia simultánea de las memorias 4, 9 y 14 (ver nota (1), página 135). El enclavamiento de la memria 17 provoca el desenclavamiento de las tres memorias. Acciones efectuadas a cada etapa. Las salidas de cada etapa son realizadas con amplificadores cor respondientes a la acción a realizar. Remarquemos que el retorno de testeo RET se debe efectuar también en la etapa 11 y en la etapa 15 también. El mando de esta acción se hará pues por mediación de un circuito "O" comandado por uno u otro de las etapas 11 o 15. Este estudio nos muestra un ejemplo como a partir de un grafcet, podemos obtener el logigrama correspondiente. Este logigrama se deberá tener en cuenta en los casos tecnológicos hechos a nivel de captadores, de accionadores y de las funciones lógicas utilizadas.



199

Conclusiones Si el GRAFCET recoge un acogida muy favorable dentro de todos los medios y especialmente por parte de los pequeños desarrollos, esto es debido en parte a su evidente simplicidad. En efecto su representación funcional, estrechamente ligado a las evoluciones de la máquina o de los procesos, es particularmente conciso, fácil de realizar y constituye a la vez un "útil" de descripción muy fácil de poner en acción, pero también sobretodo, tremendamente potente para poder abordar el análisis de sistemas complejos. La generalización del GRAFCET en el campo de la enseñanza y su utilización en los exámenes y concursos tales como los bachilleratos técnicos, las preparaciones de las grandes escuelas, la inclusión del Genio mecánico, etc.. nos hace pensar en su urgente difusión. La representación de un automatismo por el GRAFCET obtiene las siguientes ventajas: -

una comprensión cómoda entre técnicos de diferentes formaciones para la utilización de un "lenguaje descriptivo" independiente de los apremios tecnológicos en, cuanto a nivel de la concepción, en la explotación o de la modificación del automatismo.

-

un análisis en profundidad de los diferentes comportamientos del automatismo en la consideración de todas las eventualidades incluidas de manera explícita o implícita en el cuaderno de cargas y, en particular de las seguridades, de los modos de marcha y de paro, etc..

-

una gran facilidad de modificación del funcionamiento restableciendo la causa del conjunto del automatismo de mando ya realizado.

-

una ayuda eficaz y racional en el mantenimiento por la localización inmediata de toda anomalía de funcionamiento.

Pero queda evidente que el esmero aportado a la realización material presenta una gran importancia y que, con el fin de conservar las ventajas de simplificación obtenidos por la utilización del GRAFCET la tecnología utilizada debe corresponder a una "transcripción" lo más directa posible y permitir también las visualizaciones necesarias para una comprensión clara y rápida del estado del sistema. Desde un punto de vista económico, el balance global del precio real del coste de un automatismo se puede descomponer en cuatro casos: -

los estudios de concepción, diseño y de dosier de fabricación; los elementos materiales constituyentes, su cableado o la programación; los ensayos, la puesta en marcha, las modificaciones eventuales; la explotación, el mantenimiento y las averías.


62999778 El GRAFCET Practica y Aplicaciones

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