GEMMA Y GRAFCET

5/17/2018

GEMMAYGRAFCET-slidepdf.com

GEMMA Y GRAFCET aplicado a Sistemas Industriales Automatizados Ing. Paul Gálvez

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Que es GEMMA? GEMMA (Guide d’Etudes des Modes de Marches et d’Arrêts) • En Español: Guía de Estudio de Modos de Marcha y Parada •

ADEPA (Agence nationale pour le Developpement de la Production Appliquée al’industrie)


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Analicemos un Proceso

F3

F4


F5

F6

C4 M2

F2

KM21 KM22 F1

M1

KM11 KM12

C1


C2

C3

3/41

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Analicemos un Proceso

F3

F4


F5

START

F6

• Se debe implementar una parada de

F2

12

emergencia • Como debe comportarse el sistema frente a

0 F 1 F 3 S1 

una parada de emergencia? • Como debe rearmarse el sistema luego de una parada de emergencia? debe implementarse una parada normal al

GEMMA


7

M1

8

M2

9

M1

10

M1

11

M2

12

M1

F 2

2

M2

F 4

F 6

3

M1

F 1

F 1

4

final de un ciclo?

M1

M1

F 2

• Si se hace que el sistema sea cíclico, como

6 F 1



1

F1

5

M1

F 2

F 2

5 F 5

M2 F 3

6

F 1

0 4/41

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Porque el estudio de los modos de marcha y parada de un sistema?

La necesidad de herramientas y métodos. • La necesidad de un vocabulario preciso. •

•

La necesidad de un enfoque guiado. La GEMMA responde adecuadamente a estas necesidades: • Es un método que define un vocabulario preciso y que

ofrece un enfoque sistemático orientado al diseñador: La carta GEMMA. http://slidepdf.com/reader/full/gemma-y-grafcet

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GEMMA: Conceptos Básicos •

Concepto N°1: Los modos de marcha son vistos por la parte de comando como órdenes de marcha.

Pérdida de Energía

Parte de Comando


Parte Operativa

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Concepto N°2: El criterio “Producción” FUERA DE PRODUCCIÓN

EN PRODUCCIÓN


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Concepto N°3: Las tres grandes familias

Procedimientos de Detenciones Procedimientos de Funcionamiento

Procedimientos de Defectos http://slidepdf.com/reader/full/gemma-y-grafcet

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Estas tres familias se dividen de la siguiente manera : GEMMAYGRAFCET-slidepdf.com

Rearme

Paradas

Operación

Ajuste

PRODUCCIÓN

Defecto


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Rearme

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Paradas


a í g r e n E e d a d i d r é P

A1

Puesta del sistema en el Estado Inicial

Parada en el Estado Inicial (Reposo) A4

Marcha de Verificación sin orden F2

F3

Marcha de Arranque

Marcha de Cierre

Parada Obtenida

Puesta del sistema en un estado determinado A2 A5

Preparación para la puesta en marcha después de un defecto

Ajustes F4

A6

A7

Operación

Parada solicitad a al final del ciclo

A3

Parada solicitad a en algún estado

D2

D3

Diagnóstico y/o tratamiento de fallos

Producción a pesar de los defectos

F1

F5

Marcha de Verificación con orden

F6

Producción Normal Marcha de test

D1

Parada de Emergencia

Defectos


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Rearme

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Paradas


a í g r e n E e d a d i d r é P

A1

Puesta del sistema en el Estado Inicial

Parada en el Estado Inicial (Reposo) A4

Marcha de Verificación F2

F3

sin orden

Marcha de Arranque

Marcha de Cierre

F5

Parada Obtenida

Puesta del sistema en un estado determinado A2 A5

Preparación para la puesta en marcha después de un defecto

Ajustes F4

A6

A7

Operación

Parada solicitad a al final del ciclo

A3

Parada solicitad a en algún estado

F1

PRODUCCIÓN

D2

D3

Diagnóstico y/o tratamiento de fallos

Producción a pesar de los defectos

Marcha de Verificación con orden

F6

Producción Normal Marcha de test

D1

Parada de Emergencia

Defectos


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Significado de los colores: Pilotos •

Color Rojo

Emergencia: Condición peligrosa que requiere una acción inmediata. – Demanda intervención urgente por parte del operador –

•

Color Amarillo – –

•

Color Blanco –

•

Neutro: Información general (sistema energizado)

Color Verde – –

•

condición peligrosa. Anomalía: Condición anormal que puede llevar a una Demanda Intervención por parte del operador.

Sistema preparado para entrar en servicio Funcionamiento Normal

Color Azul –

Rearme: El sistema se encuentra en estado de rearmado.


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Significado de los colores: Pulsadores

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•


Pulsador Blanco –

•

Pulsador Negro –

•

Parada de emergencia o iniciación de una función de emergencia

Pulsador Amarillo –

•

Parada / Puesta fuera de tensión.

Pulsador Rojo –

•

Puesta en marcha / puesta en tensión.

Supresión de condiciones anormales oautomático reestablecimiento de un ciclo interrumido

Pulsador Azul –

Rearme


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Programación de los MMP Como implementar la información obtenida del estudio de los modos de marcha y parada? • Resultado = GRAFCET completo • Métodos •

– (1)

Enriquecimiento del Grafcet Base – (2) Estructuración en Tareas


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Programación de los MMP •

Enriquecimiento del GRAFCET de base

Consiste en adicionar a la secuencia de funcionamiento normal las condiciones de maniobra – –

•

Da lugar a un único GRAFCET, frecuentemente complejo Se reserva a sistemas sencillos

Descomposición en tareas coordinadas Consiste en múltiples GRAFCETs, cada uno con una tarea

particular a realizar. – Ventajas : • •

Facilita la automatización de cada tarea Simplifica los GRAFCETS a realizar

•• •

Facilita eltestar mantenimiento y posibles modificaciones del programa Permite los subsistemas de uno en uno y a medida Permite adicionar o eliminar tareas fácilmente

– Inconvenientes: • • •

La coordinación entre los GRAFCETs puede resultar compleja Aumenta del número de estados en total Resulta difícilmente aplicable a sistemas cableados debido a que aumenta la complejidad


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1.- Enriquecimiento del Grafcet Base

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OFF

Partir

ON

Parar

Rearme

Emergencia


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OFF

Partir

ON

Parar

Rearme

Emergencia


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0 F 1 F 3 S1 



1

M1

2

M2

3

M1

4

M1

5

M2

6

M1

F 2

F 4

F 1

F 2

OFF

F 3

ON

F 1

Partir

Parar

Rearme

Emergencia


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0 S1

Marcha de Posicionamiento Inicial F 1 F 3 S1 



1

M1

2

M2

3

M1

4

M1

5

M2

6

M1

F 2

F 4

F 1

OFF

F 2

ON

F 3

F 1

Partir

Parar

Rearme

Emergencia


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0 S1


S1

7 S2



1

M1

2

M2

3

M1

4

M1

5

M2

6

M1

F 2

8 F 4

F 1

OFF

F 2

ON F 1 X 7 

F 3

S1

S2

S3

PE

Partir

Parar

Rearme

Emergencia F 1

F 1 X 8 

1 http://slidepdf.com/reader/full/gemma-y-grafcet

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Necesitamos gestionar el Grafcet: 1.- Reestablecerlo

0 S1

2.- Forzarlo

Marcha de Posicionamiento Inicial

3.- Congelarlo

F 1 F 3 S1 

S1

7 S2



1

M1

2

M2

3

M1

4

M1

5

M2

6

M1

PE

F 2

8

PE

F 4

PE

F 1

OFF

PE

F 2

ON F 1 X 7 

?

PE

F 3

S1

S2

S3

PE

Partir

Parar

Rearme

Emergencia

PE

9 F 1

F 1 X 8 

S

1 http://slidepdf.com/reader/full/gemma-y-grafcet

3

0 22/41


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OFF

Partir

ON

Parar

Rearme

Emergencia


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RESET Grafcet

Emergencia

0

S Estado de Emergencia Estado de Emergencia

S Rearme INIT Grafcet

S1




S Emergencia

Estado de Emergencia

F 2

R

1

M1

2

M2

3

M1

4

M1

5

M2

6

M1

F 4

F 1

F 2

F 3

F 1


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Específico de una plataforma RESET Grafcet

Emergencia

0

S Estado de Emergencia Estado de Emergencia

S Rearme INIT Grafcet

S1




S Emergencia

Estado de Emergencia

F 2

R Parar

PFC

1

M1

2

M2

3

M1

4

M1

5

M2

6

M1

F 4

S F 1

X0

PFC R

F 2

F 3



F 1 PFC http://slidepdf.com/reader/full/gemma-y-grafcet

F 1  PFC 25/41

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2.- Estructuración en Tareas •

Existen dos aproximaciones – (2.1) Coordinación Horizontal

Cuando una tarea puede lanzar a la otra • En caso de existir pocas tareas • Una sola tarea se ejecuta al mismo tiempo •

– (2.2) •

Coordinación Vertical o Jerarquizada

Un GRAFCET maestroy asume los modos de marcha parada la coordinación de


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Estructuración en Tareas

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2.1 Coordinación Horizontal

.- Enlace de variables entre GRAFCETS de un mismo nivel .-Las tareas se describen por GRAFCETS independientes .- Las tareas se sincronizan por los bits de etapas que sirven de receptividades a otras etapas


100 R1

101 R2

102 R3

103 X 402

200 R1

201 R5

202 R6

300 R1

301 R8

302 X 402

400 X 103 X 204 X 302 



401 R9

402 

1

203 R7

204 X 402

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No hay un GRAFCET “MAESTRO ”, los GRAFCETs se

llaman unos a los otros y, preferentemente, un GRAFCET debe terminar antes de empezar otro.

Se utiliza cuando hay pocas tareas a realizar y las relaciones entre ellas son limitadas. El numero de estados a utilizar es menor que en la coordinación vertical


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S1


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S1

AUT.

OFF

MAN.

ON

S0

S1

S2

Validar

Partir

Parar


S3

PE

Rearme Emergencia 30/41


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0

10 X 4

X 4

F 1 F 3 S1 

20



1

11

M1

F 2

21

M1 S2

F 2

2

12

M2

F 3

22

M2 X 10

F 4

3

13

M1

F 1

M1

Tarea A2

F 1

4 X 22

Tarea F2

14

M1

15

M2

16

M1

F 2

F 3

X 22

Tarea F1 http://slidepdf.com/reader/full/gemma-y-grafcet

F 1 X 22 

Manual / Automático? Parada Emergencia? 31/41


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1 10

50 Marcha AND %Xi Automático

GRAFCET de producción normal automática

Manual

Marcha de

Marcha en modo

posicionamiento inicial (marcha de arranque)

manual

Última Condición de arranque

%Xi

Automático

Etapa sin acciones asociadas para el funcionamiento en modo normal automático Manual


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2.2 Coordinación Vertical o Jerárquica

Consiste en un GRAFCET “MAESTRO ” (o de nivel

superior) que gobierna los otros GRAFCETs “ESCLAVOS” (o de nivel inferior).

Los GRAFCETs “ESCLAVOS” son llamados por el GRAFCET “MAESTRO”, para ello no es necesario

que un GRAFCET finalice antes de activarse otro.


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500

100

200

X 501

R1

501

201

101 OK 100 OK 200 OK 300 



502

R2

503

R3

1

R6

X 501

301 R8

302 OK 300

400 X 502

401 R9

402 OK 400

203

103 

R5

202

102 OK 400

X 501

300

OK 100

R7

204 OK 200

GRAFCET de nivel superior


GRAFCET de nivel inferior

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Los elementos del GEMMA pueden establecerse en un GRAFCET de nivel superior

GRAFCET de nivel superior gestionando el control de la ejecución de las tareas. Este es un GRAFCET de estado de tareas donde una tarea está en ejecución en todo momento

GEMMA

Establecer los GRAFCET de nivel inferior que describen cada una de las tareas


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10 «A1»

0 Energ.



Reset de todos los Grafcets

PE

«A5» 3

50 «F4»

Fin.P. I . Marcha 

Forzar todos los Grafcets a reinicio

X 10

GRAFCET Seguridadde

Auto.

30 «F1» Parar

REARM

«A6» 4



20 «F2»

PE

«D1» 2

Man Valid

Auto Valid

1

Manual

40 «F3» FinParar

GRAFCET de Conducción GRAFCETS de Nivel Inferior


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10 «A1»

0

200

Energ.

X 20 


PE

«A5» 3 REARM

«A6» 4

50 «F4»



X 10

GRAFCET Seguridadde

M1

F 2

Auto.

30 «F1» Parar

201



20 «F2»

PE

«D1» 2

Man Valid

Auto Valid

1

202

M2

F 3

203 Manual

M1

F 1

40 «F3»

204

FinParar

X 30

GRAFCET de Conducción GRAFCETS de Nivel Inferior


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0

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Energ.

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


PE

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30 «F1»

Auto.

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M1

F 2

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M2

F 4

M1

«A5» 3

Parar

REARM

«A6» 4



20 «F2»

PE

«D1» 2

Man Valid

Auto Valid


X 10

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Manual

40 «F3» FinParar

F 1

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M1

F 2

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M2

F 3

M1

GRAFCET Seguridadde


GRAFCET de Conducción

306

F 1

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Algunos Comentarios Finales

La GEMMA proporciona una metodología sistemática para el estudio de modos de marcha y parada de un sistema automatizado • El GRAFCET se complementa perfectamente con la implementación de la GEMMA. • La factibilidad de implementación del GRAFCET estructurado, en una plataforma determinada, depende de los detalles de la implementación del lenguaje por parte del fabricante del autómata programable. •


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Todo logro es producto de un buen método…

R. Descartes


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MUCHAS GRACIAS


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