GRAFCET7

CURSO: GRAFCET PROF: ALFREDO MANCILLA ORTEGA NOMBRE: __________________________________________ NOMBRE: __________________________________________

CECATI 11-D.F. FECHA: ______

GRAFCET

MÉTODO GRÁFICO PARA LA RESOLUCIÓN DE AUTOMATISMOS

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TEMARIO 1.- Definición de conceptos de control 2.- Elementos de un proceso de control 3.- El grafcet 4.- Etapas y transiciones 5.- Acciones y receptividades 6.- Desarrollo de un grafcet 7.- Niveles de grafcet 8.- La alternativa de selección (or) 9.- La simultaneidad (and) 10.- El salto (jump) 11.- El bucle o lazo (loop) 12.- Condición en la acción 13.- Condición por una etapa 14.- Condición por tiempo 15.- Condición por flancos 16.- Subrutinas 17.- La acción NOP 18.- Conversión a contactos (escalera-ladder) 19.- Prácticas a realizar

2-50




INTRODUCCIÓN Los sistemas de control industrial tienden a mejorar la producción resolviendo sus problemas por medio de la automatización. Estos sistemas automáticos deben tener ciertas características: 

Flexibilidad; respuesta pronta a los cambios y actualizaciones.

 Versatilidad;

posiblidades de utilizar el equipo de control en otro proceso sin

cambiar sustancialmente conexiones y dispositivos. 

Monitoreo; del proceso, en individual individual y en conjunto.



Centralización del control; el proceso es supervisado desde un solo puesto.



Ligación; sistemas individuales que son enlazados para una producción en conjunto.



Tiempos cortos de paro; rápida respuesta en corrección de fallas.

La evolución de los sistemas de control por medios electrónicos de estado sólido y la cada vez mayor integración en chips de estado sólido, han mejorado su capacidad de procesar información con mucho mayor velocidad de respuesta, y nos permiten realizar controles más efectivos y complejos cada vez. al mismo tiempo al personal de mantenimiento se le exige una mayor capacidad de idear un control y resolver los problemas de cualquier proceso de producción. Un método para realizar rápida y efectivamente el control de un proceso automático y secuencial, prácticamente a prueba de fallas, es idearlo por medio del GRAFCET. Para entender el grafcet, es menester tener conocimientos en sistemas de control convencional con releés auxiliares o con electrónica digital, además para nuestro caso es indispensable saber programar y aplicar un PLC.

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1.- CONCEPTOS DEL CONTROL 

CONTROL

Sistema en el cual se observa constanemente el cumplimiento de los parámetros establecidos para la obtención de un producto final. La observación de esos prámetros ocurre en todo momento; durante el proceso, al principio y al final de éste. Eléctricamente los parámetros a controlar son: situaciones, tiempos, eventos, posiciones, velocidades, movimientos. 

CONTROL MANUAL

Es todo sistema de control que depende totalmente de la intervención del ser humano 

CONTROL AUTOMÁTICO.

Es aquel sistema en el cual el control se realiza con la mínima o nula intervención del ser humano; son controles capaces de actuar por si mismos, verifican los parámetros establecidos y ejecutan las operaciónes necesarias para mantener esos párametros. lógicamente este automatismo es ideado por el ser humano 

PLC (IEC-61131, IEC-1131, IEC-848, DIN-40719)

Controlador lógico programable, es un aparato electrónico diseñado para utilizarse en un entorno hostil, utiliza una memoria programable para el almacenamiento de las intrucciones orientadas al usuario para implantar soluciones específicas, tales como; secuencias lógicas, temporizaciones, conteos, funciones aritméticas. etcétera; con el fin de controlar mediante las señales digitales o analógicas de entrada y de salida, a los dispositivos actuadores, máquinas o procesos.

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CURSO: GRAFCET PROF: ALFREDO MANCILLA ORTEGA NOMBRE: _________________________ NOMBRE: _________________________ _________________


2.- ELEMENTOS QUE INTERVIENEN EN EL PROCESO DE CONTROL. MANDOS

PROCESADORES

BOTONERAS SENSORES MAGNÉTICOS (REED), SENSORES ÓPTICOS SENSORES INDUCTIVOS, SENSORES CAPACITIVOS, POTENCIÓMETROS, SELECTORES, CELDAS DE PESO O CARGA, PRESOSTASTOS, TERMOSTATOS, TERMOPARES, LIMITADORES (LS), INTERRUPTORES DE PEDAL, ENCODERS, REGLAS POTENCIOMÉTRICAS, POTENCIOMÉTRICAS, FLOTADORES, INTERRUPTORES DE FLUJO, ETCÉTERA.

RELEÉS, TEMPORIZADORES, CONTADORES, PIRÓMETROS, DECODIFICADORES, VARIADORES VARIADORES DE VELOCIDAD, REGULADORES, CONTROLADORES ELECTRÓNICOS, DISPOSITIVOS DE MEMORIA, PROGRAMADORES PROGRAMADORES DE LEVAS, PROGRAMADORES PROGRAMADORES DE CINTA, CONTROLADORES DE TEMPERATURA (PIRÓMETROS), ARRANCADORES PROGRESIVOS, CONTROLADORES LÓGICOS PROGRAMABLES PROGRAMABLES (PLC)

 ELEMENTOS

ACTUADORES

MOTORES, LÁMPARAS, CILINDROS (PISTONES), ALIMENTADORES NEUMÁTICOS, HORNOS DE TEMPLE, HORNOS DE ARCO, HORNOS TÚNEL, RECTIFICADORES TUNGARD, RECTIFICADORES PARA GALVANOPLASTÍA, FOCOS PILOTO, ALARMAS AUDIBLES, BALIZAS, VÁLVULAS VÁLVULAS PROPORCIONALES, PROPORCIONALES, ETCÉTERA.

DE MANDO.- Sensan situaciones mecánicas o posicionales de los equipos a controlar y envían las señales hacia los

procesadores  PROCESADORES.-

Reciben las señales desde los elementos de mando, las procesan (interpretan), toman decisiones y envían

órdenes operativas a los actuadores. ACTUADORES.-

Ejecutan las órdenes recibidas desde los procesadores. 5-50



ELEMENTOS QUE INTERVIENEN EN EL PROCESO DE CONTROL

M



ELEMENTOS QUE INTERVIENEN EN EL PROCESO DE CONTROL

M

ARRANCADOR DE UN MOTOR TRIFÁSICO DE C.A.

M1 M2 ALTERNADOR Y SIMULTANEADOR DE DOS BOMBAS DE AGUA

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3.- EL


GRAFCET

El grafcet nació en 1977 como resultado del estudio y análisis para mejorar el control de los sistemas automáticos, realizado por la AFCET (Association Française Pour la Cybernétique Economique et Technique-Asociación Francesa para la Cibernética Económica y Técnica), conjuntamente con la ADEPA (Asociation Pour Devenlope du la Production Automatique-Asociación para el Desarrollo de la Producciòn Automática)

En el mes de junio del año 1982 se crea la norma francesa C-03-UTE-NF-190 (Diagramme Fonctionnel pour la Description des Systèmes Logiques de Commande "GRAFCET"-Diagrama Funcional para la Descripción de Sistemas Lógicos de Control)

En el año 1988, el

es reconocido por la norma internacional, IEC-848

GRAFCET

(Preparation of Function Charts for Control Systems -Preparación de Diagramas Funcionales para Sistemas de Control) con los nombres Function Chart , Diagramme Fonctionnel-Diagrama Funcional, Sequencial Function Chart (SFC) . la

norma IEC no reconoce el nombre GRAFCET porque las traducciones pueden dar lugar a ambigüedades.

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4.- ETAPAS Y TRANSICIONES El GRAFCET se forma con dos partes principales 

ETAPAS O PASOS, PASOS, simbolizados con un cuadrángulo.

Son cada uno de los pasos en que ocurren las acciones del proceso 

TRANSICIONES , simbolizadas por una línea que une a una etapa con otra.

Son los momentos que ocurren entre etapa y etapa. Se le asocian las receptividades (señales) en arreglos lógicos o booleanos. No podrá activarse una etapa si no se ha activado antes la etapa anterior y además debe validarse su transición; esto es, debe cumplirse con la lógica de las receptividades asociadas.

ETAPA

1

TRANSICIÓN TRANSICIÓN 1-2

ETAPA

2

TRANSICIÓN 2-3

ETAPA

3

TRANSICIÓN 3-4

ETAPA

4

TRANSICIÓN 4-0

8-50



5.- ACCIONES Y RECEPTIVIDADES 

ACCIONES

Cada etapa tiene asociada una o más acciones. estas acciones serán activadas al momento en que se activa la etapa correspondiente. La mayoría de las acciones son ejecutadas por los elementos actuadores; subir, cerrar, abrir, doblar, sujetar, etcétera, salvo las acciones internas del plc, tales como; temporizar, contar, transferir datos, convertir datos, etcétera.

ETAPA

ACCIONES : Abrir, cerrar, voltear, girar, mover, detener, desplazar, jalar, empujar, desviar, recoger, subir, bajar, presionar, sujetar, soltar, elevar, liberar, remachar, troquelar, punzonar, llenar, vaciar, fundir, soldar, puntear, cortar, romper, moler, unir, embragar, frenar, acelerar, descelerar, extraer, frenar, doblar, enderezar, rectificar, sellar, imprimir, borrar, grabar, transferir, sacar, meter, fijar,

colocar, poner, quitar, succionar, arrancar, parar,

presurizar, despresurizar, activar, desactivar, esperar, aumentar,

disminuir,

limpiar,

pintar,

rolar,

estirar,

comprimir, torcer, soplar, inyectar, cargar, calentar, enfriar, enderezar, extruir, set, reset, latch, unlatch, lock, unlock, liberar, asegurar, temporizar, contar, NOP, etcétera.

Cuando se han cumplido las acciones de una etapa, se entenderá que podrá validarse la transición que permite el paso a la siguiente etapa. Cada vez que se activa una etapa, al mismo tiempo se desactiva la etapa anterior y también se desactivan las acciones asociadas a esta.

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CURSO: GRAFCET PROF: ALFREDO MANCILLA ORTEGA NOMBRE: __________________________________________ NOMBRE: __________________________________________ 


RECEPTIVIDADES

En las TRANSICIONES TRANSICIONES se encuentran asociadas las receptividades (señales de los dispositivos de mando involucrados en ese momento). Esas receptividades informan el cumplimiento de las acciones asociadas a la ETAPA, ETAPA, se convierten entonces en condicionantes para la activación de la siguiente etapa. Estas receptividades son asociadas en arreglos lógicos o booleanos

(AND-0R-NOT)

combinatorios. combinatorios . Ejemplo = (a + /b) x (c) Cuando se cumplen con las condiciones dadas en el arreglo lógico, la transición es validada y se puede activar la etapa siguiente. Las receptividades, en su mayoría son señales proporcionadas por los elementos de mando. Salvo algunas señales internas del PLC. PLC. tales como; tiempos, eventos, datos, comparaciones.

RECEPTIVIDADES (MANDOS): Pulsadores, selectores, ETAPA

interruptores de limite,

10

interruptores de pedal, interruptores de flujo,

TRANSICIÓN TRANSICIÓN 10-11

sensores capacitivos, sensores inductivos,

ETAPA

sensores ópticos, infrarrojos, lasser,

11

interruptores presostatos, termostatos, termopares, potenciómetros, encoders lineales, encoders giratorios, tacogeneradores, celdas de peso, tiempos, conteos, estado de etapas, todas las señales de mando deben estar en arreglos lógicos; ejemplo = (a + /b) x c

10-50



GRAFCET básicamente es de tipo CICLICO, CICLICO, aunque tambien existen las funciónes: El GRAFCET ALTERNATIVA ALTERNATIVA “O” (or), SIMULTANEIDAD SIMULTANEIDAD “Y” (and), SALTO (jump) y el BUCLE o LAZO (loop), teniendo cada una su propia aplicación y existiendo también la posiblidad de realizar combinaciones de estas funciones. CICLICO

ALTERNATIVA (OR)

SIMULTANEIDAD (AND)

SALTO (JUMP)

BUCLE O LAZO (LOOP)

11-50


SECUENCIAS COMBINATORIAS

12-50




6.- DESARROLLO DE UN AUTOMATISMO CON GRAFCET 1.- Establecer los pasos o etapas del proceso a automatizar. 2.- Asociar a cada etapa la acción o acciones que en ese momento ocurrirán 3.- Unir las etapas con sus transiciones 4.- Asociar, siempre s iempre en arreglos arr eglos lógicos, las transiciones transi ciones con las receptividades (condiciones) necesarias para su operacíon, 5.- Verificar si es la última etapa 6.- Verificar si es la última transición y cerrar la secuencia con la etapa inicial

ETAPA

ACCI N X

1

RECEPTIVIDADES

ETAPA

ACCIÓN A

2

RECEPTIVIDADES

ETAPA

ACCI N B

3

RECEPTIVIDADES

ETAPA

ACCIÓN C

4

RECEPTIVIDADES

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EJEMPLO: GRAFCET de un semáforo sencillo para el cruce de dos calles

ETAPA

1

VERDE 1

ROJO 2

TEMP 1

ROJO 2

TEMP 2

VERDE 2

TEMP 3

AMBAR 2

TEMP 4

TIEMPO 1

ETAPA

2

AMBAR 1 TIEMPO 2

ETAPA

3

ROJO 1 TIEMPO 3

ETAPA

4

ROJO 1

TIEMPO 4



Aqui en la etapa inicial (1) se encienden los focos Verde 1 y Rojo 2, a su vez se activa el temporizador temp1.



Al terminar su tiempo temp 1, se activa la etapa (2), con ello enciende el foco Ambar 1 y permanece encendido el foco Rojo 2. Tambien se activa el temporizador temp2. Al mismo tiempo es desactivada la etapa (1) y el foco Verde 2 se apaga.

Las acciones ocurren al activarse la etapa correspondiente. cuando se desactiva esa etapa, también se desactivan las acciones asociadas.

14-50



7.- NIVELES DE GRAFCET El grafcet se puede desarrollar en uno de tres niveles (formas). estos niveles no estan en orden de complejidad, sino unicamente son formas de representación. a. Descripción funcional b. Descripción tecnológica c. Descripción operativa

a. DESCRIPCIÓN FUNCIONAL En cada etapa y en cada transición, se mencionan las funciones de todos y cada uno de los elementos involucrados (acciones y receptividades), describiendo lo más precisa posible.

15-50



b. DESCRIPCIÓN TECNOLÓGICA En cada etapa y cada transición, se indican los mnemónicos, abreviaturas o claves (operandos simbólicos) de todos y cada uno de los elementos involucrados (acciones y receptividades)

S1 = PULSADOR INICIO

Y+

B2 = SENSOR FIN DE AVANCE B3 = SENSOR FIN DE RETROCESO Y+ = EXTENDER VÁSTAGO Y- = RETRAER VÁSTAGO

Y-

16-50



c. DESCRIPCIÓN OPERATIVA En cada etapa y en cada transición, se indican las direcciones (operandos absolutos) de todos y cada uno de los elementos involucrados (acciones y receptividades)

I0 = Señal entrada, botón de inicio I1 = Señal entrada, sensor final de avance I2 = Señal entrada, sensor final de retroceso Q0 = Señal de salida, avance de cilindro Q1 = Señal de salida, retroceso de cilindro I0 = SEÑAL DE ENTRADA

RET

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8.- ALTERNATIVA DE SELECCIÓN (FUNCIÓN Ó) Esta es una función que nos permite seleccionar uno y solo un proceso de entre dos o más. para lograr esto, en el gráfico se deberá de aplicar una operación llamada "selectividad" La selectividad es la utilización de una señal verdadera en uno de los procesos (ramal) y /a) su complementario en el otro proceso ( a, /a)

SELECTIVIDAD

/a

a

Ejemplos: un motor reversible, el motor de un elevador de carga, o de un elevador personal. La función tiene una apertura (divergencia) y un cierre (convergencia) del gráfico.

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9.- SIMULTANEIDAD (FUNCIÓN Y) Esta función nos permite que se efectuen dos o más procesos de manera simultanea. Una sola receptividad (o combinación de receptividades) activa las etapas iniciales de cada proceso a realizar.

a * /b + c

Un proceso puede tener más etapas que el otro, pero el proceso que termine antes esperará que termine el otro u otros procesos. La función tiene una apertura (divergencia) (divergencia ) y un cierre (convergencia) (convergencia ) del gráfico.

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10.- SALTO (JUMP) Esta es una función que nos permite saltar etapas en un momento dado, cuando no sea necesario efectuar todos los pasos de un proceso. Para elegir entre todos los pasos y el salto debemos aplicar la "selectividad" (a, /a)

/a

a

SELECTIVIDAD

20-50



11.- LAZO O BUCLE (LOOP) El lazo permite realizar operaciones repetitivas hasta encontrar una señal (o combinación de ellas) que lo obligue a tomar otro camino. Ejemplos: una troqueladora que cuente cierto número de golpes antes de realizar un avance del material; una envasadora que cuente el número de bolsas a empacar antes de retirar la caja donde las ingresa.

/a a

SELECTIVIDAD

Para que se pueda efectuar el lazo debe aplicarse tambien la "selectividad" (a, /a) de una señal

21-50



12.- CONDICIÓN EN LA ACCIÓN Muchas veces una acción puede ser condicionada, en su parte operativa, por una señal adicional que no tiene injerencia ni efecto en el gráfico. En el gráfico siguiente la acción de Y+ se realizará en el momento que se activa la etapa 1 y que además esté presente la señal de S2 Aqui el sensor sensor S2 afecta afecta la operación operación de Y+

S2

Y+

Y-

22-50



13.- CONDICIONAMIENTO POR ETAPAS A veces es es conveniente conveniente que alguna alguna etapa de un grafcet grafcet o la acción acción de una etapa etapa dependa dependa de la situación (activa-inactiva) de alguna etapa de otro grafcet.

X18

Y+

AQUI LA ACCIÓN Y+ ACCIÓN Y+ EN LA ETAPA 1, DEPENDE ADEMÁS DEL ESTADO X18) Y LA ACTIVO DE LA ETAPA (X18)

X22

ETAPA 2 DEPENDE DEL ESTADO X22) ACTIVO DE LA ETAPA (X22)

Y-

23-50



14.- CONDICIONAMIENTO POR TIEMPO En muchos casos hay que utilizar condiciones que dependen del tiempo. El GRAFCET prevé una operación temporizada en las receptividades de la transición. Esta temporización temporización es del tipo ON-DELAY. Formato: T/Xi/ns; Donde.T = condición temporizada X = indicador de Etapa i = etapa de activación del temporizador n = tiempo de retardo s = unidad de tiempo en segundos

Y+ T/X1/8s Condición (T) = temporizador Etapa (X) de activación = 1 Tiempo de retardo = 8 seg.

T/X1/8s Y-

24-50



Pero no todos los PLC tienen la función Temporizada proporcionada por GRAFCET, y por lo tanto debemos de activar un Temporizador en la etapa que corresponda.

En el gráfico, el temporizador (T5) es activado en la etapa 1 y después de 8 segundos es validada la transición y entonces se activa activa la etapa 2

Y+

T5 # 8s

T5 Y-

25-50



15.- CONDICIONAMIENTO POR FLANCOS A veces el condicionamiento de una receptividad depende del cambio de estado de la señal (0->1, 1->0) y no del estado real de esa señal (0, 1). Asi tenemos respuestas a la señal con; flanco positivo (ascendente; 0->1) o con flanco negativo (descendente; 1->0) 1

1

0

0 FLANCO: POSITIVO, ASCENDENTE, RISE

FLANCO: NEGATIVO, DESCENDENTE, FALL

En el ejemplo siguiente la receptividad es cierta en el instante en que la variable (c) pasa de inactivada a activada (0-->1) Si la transición es válida váli da en ese instante, entonces se franqueará.

En este otro caso la receptividad es cierta en el instante en el que la variable (b) pasa de activada a desactivada (1-->0). si la transición es válida en ese instante, entonces la transición se franqueará.

Este tipo de señales también pueden ser utilizadas en el condicionamiento de b una acción La acción (a) esta condicionada a la transición positiva de la señal (b)

ETAPA

26-50

ACCIÓN (A)



16.- SUBRUTINAS Cuando un conjunto de etapas se vuelven repetitivas, no es necesario repetir todo ese conjunto, basta con englobarlas en una subrutina y llamarla en el momento adecuado. Ejemplo: Un elevador personal, tiene dos direcciones de desplazamiento; hacia arriba o hacia abajo, y se detiene en el piso al cual fué enviado o llamado. cada vez que el elevador se detiene en el piso deseado, las puertas efectúan una rutina; abrir-cerrar. Se puede realizar el grafcet de la puerta, englobarlo en una subrutina que se activará cada vez que se detenga el elevador en cualquier piso. Una vez terminada la subrutina -operadas todas las etapas y correspondientes acciones- el gráfico continuará después de ella.

Y+

Y-

SUBR UTINA PUER TAS

17.- ACCIÓN NOP En una etapa puede existir la necesidad de un momento de espera sin la intervención de un temporizador. para ello se utiliza la acción (?) nop que signif ica "no-operation" (literalmente; n no-hacer-nada)

NOP

27-50



E jemplo d de a aplicación: GRAFCET N Nivel 1 1 ((descripción f f uncional), d de u una p prensa

Aquí en el gráfico se observa la existencia de un salto que permite elegir entre la operación todas las etapas 1, 2, 3, 4 y 5, o brincar desde la etapa 1 hacia la etapa 4. el salto evita la operación de las etapas 2 y 3. La selectividad esta condicionada por la orden de "ciclo dentro" y su respectiva señal complementaria (negación)

28-50



TECNOLOGÍA Desarrollar automatismos por medio del grafcet, nos permite decidir la tecnología a utilizar en ese control, los cuales pueden ser a base de: relés (lógica alambrada), compuertas lógicas, válvulas lógicas neumáticas y PLC’s.

Algunos plc’s (como el telemecanique) aceptan de manera directa la programación en

forma de GRAFCET, convirtiendose asi en un lenguaje más de programación. Sin embargo, podemos programar cualquier plc y de cualquier marca, convirtiendo el grafcet a lenguaje escalera (lad-kop) o en bloques de función (fup), en lista de instrucciones (IL), en cualquier otro lenguaje, siguiendo las reglas establecidas para ello.

E0

a

b

E0

E2 ETAPA

1

a

E1

E1

d

& ETAPA

>1

E3 ETAPA 2

E2

1

E2

29-50

1

&

E1



18.- CONVERSIÓN A ESCALERA Para convertir un gracfet a lenguaje escalera debemos considerar los siguientes conceptos: 1.- Desarrollar Desarroll ar el control por cada etapa. 2.- Cada etapa equivale a un rele interno (bandera, bit, marca, etc). 3.- Asociar las etapas (relés internos) con las acciones

RELÉ, BANDERA O MARCA POR CADA ETAPA

SALIDAS (ACCIONES)

4.- La activación de una etapa se condiciona a dos aspectos básicos: a. Estar activa la etapa anterior b. Estar validada la transición transici ón 5.- La validación de una transición, sucede cuando se cumple con la lógica de las receptividades asociadas a ella 6.- Al activarse una etapa debe desactivarse la etapa anterior. 7.- Al desactivarse la etapa anterior, se desactiva la acción o acciones asociadas. 8.- El control debe tener una etapa inicial 9.- Cada acción equivale a una salida. excepto aquellas acciones que son de índole

interno del plc, tales como: comparación, temporización, conteo, transferencias de datos, operaciones aritméticas, control PID y otras.

30-50



ARREGLO QUE CUMPLE CON LOS PUNTOS 2, 4, 5, 6, COMO UN CONTROL TRADICIONAL.

ETAPA ANTERIOR

TRANSICIÓN

ETAPA SIGUIENTE

ETAPA ACTUAL

ETAPA ACTUAL

ARREGLOS QUE CUMPLEN CON LOS PUNTOS 2, 4, 5, 6, COMO UN CONTROL SET-RESET. SET ETAPA ANTERIOR

ETAPA ACTUAL

TRANSICIÓN

RESET ETAPA ANTERIOR

ETAPA ANTERIOR

SET

TRANSICIÓN

ETAPA ACTUAL ETAPA SIGUIENTE

RESET

31-50



ARREGLOS QUE CUMPLEN CON EL PUNTO 8. TODAS LAS ETAPAS, DESPUÉS DE LA INICIAL ETAPA INICIAL

ETAPA ANTERIOR

TRANSICIÓN

ETAPA SIGUIENTE

ETAPA INICIAL

TODAS LAS ETAPAS, DESPUÉS DE LA INICIAL

SET ETAPA INICIAL RESET ETAPA 1 ETAPA ANTERIOR

TRANSICIÓN

RESET ETAPA 2 TODAS LAS ETAPAS, DESPUÉS DE LA INICIAL

RESET ETAPA N

32-50



ASOCIACIÓN DE LAS ETAPAS CON LAS ACCIONES (SALIDAS), PUNTO 9

ETAPA

Todas las etapas son asociadas

ACCIÓN A

0

con las acciones que en ese momento deberán de ocurrir.

a*b ETAPA

ACCIÓN B ACCIÓN C

1

Las acciones son operaciones que realizan los elementos

d

actuadores que estan

ACCI N C

ETAPA

conectados en las salidas del

2

p.l.c. por lo tanto, debemos

e

asociar los relès internos de cada ETAPA

ACCI N B

3

etapa con cada salida del plc (en correspondencia con los

f

ETAPA 0

actuadores) ACCIÓN A SALIDA 1

ETAPA 1

ACCIÓN B SALIDA 2

ETAPA 3

ETAPA 1

ACCI N C SALIDA 3

ETAPA 2

33-50

ACCIÓN A => SALIDA 1 ACCIÓN B => SALIDA 2 ACCIÓN C => SALIDA 3



EJEMPLO DE GRAFCET CONVERTIDO A ESCALERA.

ETAPA

ACCIÓN A

0

a*b ETAPA 1

ACCIÓN B ACCIÓN C

d ACCIÓN C ACCIÓN A

ETAPA 2

e ETAPA 3

ACCI N B

f

E3

E2

E1 ETAPA 0

E3

ACCI N A

E0

SALIDA

f

1

ACCI N B

E0 E1 E0

a

SALIDA 2

E2

b

ETAPA 1

E3

ACCI N C

E1 E1 E1

d

SALIDA 3

E3 ETAPA 2

E2

E2 E2

e

E01 ETAPA 3

E3

salidas control

34-50



CONVERSIÓN A ESCALERA DE OTROS ARREGLOS DE GRAFCET LA “ALTERNATIVA DE SELECCIÓN”

0 SELECTIVIDAD: a, a a

Esta función presenta la

a

opciòn de decidir entre dos o

3

1 b

más procesos de los

d

2

disponibles, seleccionando

4 c

uno y solo uno de ellos. Esto se logra con una señal de

e

receptividad, colocada en las transiciones de los ramales

5

donde se bifurcan.

f

Una de las señales debe ser E5

E4

E2

complementaria a la otra

E3

E1

ETAPA

0 E5

(a, /a), o sea una señal verdadera y su negación, para

f

evitar la activación simultanea de las transiciones.

E0

a

E0

E2 ETAPA 1

E1

E0

a

E4 ETAPA

3 E3

E2

c

E0 ETAPA

E4

e

5

E5

35-50



LA “SIMULTANEIDAD” 0 a

Esta función permite que dos o

3

1 b

más procesos se puedan operar al mismo tiempo.

d

2

4 c

Esos procesos se activan

e

simultaneamente y ocurren al mismo tiempo. aunque alguno de ellos termine antes, éste

5

espera a que terminen los

f

E5

E4

E2

demás procesos.

E1 ETAPA

0 E5

E3

f

E0

a

E0

E2 ETAPA

1 E1

E0

a

E4 ETAPA

3

E3

E2

c

E4

e

E0 ETAPA

5 E5

36-50



EL SALTO (JUMP)

0

Este control es utilizado en casos

d

dónde existan varios productos

1

cuyos procesos son similares en

a

a

operación, pero no en cantidad

2

de pasos. Esto quiere decir que en alguno

3

de los productos no se efectuarán uno o varios pasos,

4

“saltándolos”

5

f E5

E4

E3

E1

E2

ETAPA

0 E5

f

E0 d

E0

E4

E2

ETAPA

1 E5

a

E1

E3 ETAPA

2 E2

E1

a

E5 ETAPA

E4

4

37-50



EL LAZO O BUCLE (LOOP)

0

d

Esta forma de control se utiliza

1

cuando sea necesario que algunos pasos se operen repetidamente.

2

Una vez cumplidas las condiciones

3

que obligaron a tales repeticiones, el grafico se dirige hacia la etapa

4

a

inicial.

a 5

f E5

E2

E5

E1

E2

ETAPA

0 E5

f

E0

d

E0

E2 ETAPA

E4

1

a

E1

c

E3

E1

E5 ETAPA

4 E4

E4

a

E0 ETAPA

E5

5

38-50



OPERACIÓN CONDICIONADA EN LA ACCIÓN

ETAPA

ACCIÓN A

0

Se refiere a la operación de una acción que se encuentra

a*b ETAPA 1

condicionada por alguna ACCIÓN B ACCIÓN C

d

receptividad adicional y que solo tiene efecto en esa acción, sin

LS1

afectar ninguna transición del

ACCIÓN C

ETAPA 2

grafcet. En el gráfico la acción “C” es

e

LS2

ETAPA 3

afectada por “LS1”, mientras la acción “B” es afectada por “LS2”

ACCI N B f

ACCIÓN E3

E2

E1

A

E0 ETAPA

SALIDA

0 E3

1

E2

f

ACCIÓN E0

E0

B

E1

SALIDA

a

E3

E2

b

LS2

ETAPA

ACCIÓN

1

SALIDA

d

E2

E3 ETAPA

2 E2 E2

e

E01 ETAPA

E3

C

E1

E1

E1

2

3

39-50

LS1

3



Ejemplos prácticos de GRAFCET

Ejemplos de graficos graficos realizados en diferentes empresas: de servicios, inyección de productos plásticos, farmacéuticas, compactadoras de chatarra, metalmecánica, etcétera.

40-50


S6 * S5 * S2

S7 SUBIR CARRO Y1

0

T1

1

S2

SUBIR INYECTOR RST-Y4

T0 * S2 * S5 * S6

ABRIR MOLDE M1

T0

S3 CERRAR MOLDE

T5 = TIEMPO DE SOPLADO. T6 = TIEMPO DE ENFRIADO.

T1 * S3 CORTAR MATERIAL TOGGLE-Y3

2


T2

T2 #2 S6 *S4

BAJAR CARRO

3

T3 #7

T3 * S4 T4 BAJAR

4

T4

5

INYECTOR

SOPLAR Y5

T5

T4 * T5 * S6 ENFRIADO

6

T6 S2

T6

T7

7

ABRIR MOLDE

T7 * S2 SUBIR INYECTOR RST-Y4

8

T8

T8 * S6

41-50

SOPLADORA FISHER


Alta presión Y3

0

Abrir molde Y2b


Botador retorna Y8b

Autom * pta cerr * botador atrás * carro adel Tiempo de ciclo

1

Semi * pta cerr * botador atrás * carro adel

T1 T1 Cerrar molde Y2a

2

Alta presión Y3

Molde cerrado Inyectar Y7

3

Alta presión Y3

Tiempo remanente T3

Fin de inyección Cargar Y9a

4

Alta presión Y3

Fin de carga Tiempo de enfriado T5

5

T5 Abrir molde Y2b

6

Alta presión y3

T7 * S2 7

Expulsar pieza Y8a

Alta presión Y3

OPERACIÓN: AUTOMÁTICO Y SEMIAUTOMÁTICO

Botador adelante 8

Botador atrás Y8b

Alta presión

Botador atrás * (autom + semi * pta abta) 42-50

INYECTORA BUHLER PROYECTÓ: AMO FECHA: AGS 97



MÁQUINA MACHUELEADORA DE CONDULETS

ETAPA 41

100

ETAPA 46

10

M1-

20

DERECHA

21

LS-C M2-IZQ

ALTA VEL

31

ALTA VEL VEL

LS-E T1 = 3 seg.

T1

M3-IZQ

ALTA VEL

LS-D 12

DERECHA

LS-B M1-IZQ

M3-

DERECHA

LS-A 11

30

M2-

22

LS-F T2 = 3 seg.

T2

32

T3 = 3 seg. seg.

T3

M1, M2, M3, son motores de dos velocidades de la machueleadora, cambian de giro al momento de entrar la velocidad alta. ATIZAPÁN EDO EDO MEX DISEÑÓ: AMO SEPT 2001

ARREGLO DE MACHUELEADORAS

43-50



MÁQUINA MACHUELEADORA DE CONDULETS

40

ABRIR MORDAZAS

Botón Botón iz uierdo uierdo * botón derecho * mordaza mordaza abierta abierta LS-M 41

CERRAR MORDAZAS

Etapa 100 activa * mordaza cerrada (LS-M) 42

QUITAR SEGURO

Seguro retirado ( LS-S ) 43

GIRAR PLATO

Limitador de plato liberado (LS-P) (LS-P) 44

NOP

Limitador de plato accionado (LS-P) 45

PONER SEGURO

Seguro puesto (LS-S) 46

T5

T5* etapa 100 inactiva

BI y BD son pulsadores, uno para cada mano

ATIZAPÁN EDO MEX DISEÑÓ: AMO SEPT 2001

ARREGLO DE MORDAZAS

44-50

CURSO: GRAFCET PROF: ALFREDO MANCILLA ORTEGA NOMBRE: __________________________________________ NOMBRE: __________________________________________ ARIETE ATRÁS /S38

0

TAPA ARRIBA /S36

PRECOMPRESOR ATRÁS /S33

12

POSIC POSICII N INICIA INICIAL: L: Retroceder Ariete, Subir Tapa, Retroceder Precompresor

Tiempo de espera t7 # 1seg

13

Pulsar Botón de marcha automática

1

Avance rápido de PRECOMPRESOR

14

15

Paro del precompresor y descompresión del sistema

16

Bajar rápido la TAPA

17

Ba ar lento lento la TAPA

18

Descompresión; T5

19

20

21

22

Avance rápido del ARIETE (compresor); T6

Subir lento la ta ta a TAPA TAPA / presostato PS1 menor a 60 bar

Presión PS2 a 240 bar (S42) y tiempo de espera t 6 # 3 seg

11

Subir Subir rá ido la la TAPA TAPA Tapa arriba (S36)

Detener el PRECOMPRESOR T16 Tiempo de espera t16 # 4 seg

10

Descelerar el ARIETE / presostato PS1 menor a 60 bar

Retroceder lento el PRECOMPRESOR / presostato PS1 menor a 60 bar (S41)

9

Continuar retroceso de ARIETE Ariete atrás (S38)

Retrocede Retrocederr rá ido el PRECOMP PRECOMPRESO RESOR R Precompresor a mitad de camino (S33)

8

Retroceder ARIETE y cerrar COMPUERTA Compuerta cerrada (S40)

/ presostato PS1 menor a 60 bar (S41) y t5 # 1 seg

7

Retroceder Retroceder ARIETE ARIETE T9 Tiempo de retroceso t9 # 3 seg

Presión PS2 de 240 bar (S42) y Tapa abajo (S35)

6

Detener ARIETE / presostato PS1 menor a 60 bar y tiempo t8

Tapa a mitad de bajar (S34)

5

Avanzar ARIETE ara sacar la aca Ariete adelante (S37)

/ presostato PS1 menor a 60 bar (/S41)

4

Mantener abierta la COMPUERTA de salida / presostato PS1 menor a 60 bar

Avance lento del PRECOMPRESOR Precompresor al frente (S32) y presostato PS2 (240b-S42)

3

Abrir COMPUERTA de salida Compuerta abierta (S39)

Precompresor a medio camino (S31)

2


0

Detener avance del ARIETE

COMPACTADORA COMPACTADORA DE CHATARA DE ALUMINIO ACÁMBARO, ACÁMBARO, GTO.

/ Presión PS1 menor 60 bar (S41)

12

Retroceder lento lento el ARIETE ARIETE T7

Diseñó: AMO 2008

Tiempo de espera t7 # 1seg 13

45-50



12 0

13

E11 * E27 * E30 * E33

1

80

88

89

14 80

88

80

15 T4

80

16 82

88

89

90

17 80

82

89

18 80

82

88

82

81

20 82

88

21 81

82

T35

84

88

89

E38 * T36

12

82

90

Ariete ++

T36

88

89

T37

Ariete +

Pausa

85

87

88

89

T40

Ariete --

85

87

88

89

T42

Puerta – Ariete-Ariete--

83

88

89

Ariete --

Ariete -

0

13

46-50

89

83 /E37

Ariete +

E39 * T37

88

Ta a --

E30

24

PS3

84

89

85

23 82

88

E33 * E37

Pausa

T35

11

84

85

22 82

82

Pausa

E33

Precom -

E27

10

86

Puerta +

E25

Precom --

E37

9

82

88

T40

Pausa

/E37 * T34

8

86

T39

19 T34

82

E37 * T39

Ta a +

E29 * E39

7

Ariete -

E32

Ta a ++

E28

6

T3

88

/E37

Ta a +++ +++

E38

5

85

E34

Pausa

/E37 * T41

4

82 T38

Precom +

E26 * E39

3

Pausa

/E37

Precom ++

E25

2

82

Ta a -

COMPACTADORA COMPACTADORA DE CHATARA DE ALUMINIO

Diseñó: AMO Enero 2008



LISTADO DE PRÁCTICAS A REALIZAR 1.-

Arrancador a tensión reducida estrella-delta estrella- delta

2.-

Arrancador a tensión reducida por autotransformador

3.-

Arrancador para motor de anillos rozantes

4.-

Semáforo cruce de dos calles

5.-

Semáforo cruce dos calles con preventiva en el verde

6.-

Semáforo cruce dos calles, con peatonal

7.-

Semáforo cruce dos calles, con tiempo real

8.-

Alternador y simultaneador de dos bombas de agua

9.-

Alternador y simultaneador de tres bombas de agua

10.- Arranque progresivo progresivo manual de cinco motores 11.- Arranque alternado manual de cinco motores 12.- Control reversible cuenta 5 eventos y se detiene 13.- Envasadora de latas, cuenta 12 eventos y se espera 14.- Inyectora de plástico automático-semiautomático automático-s emiautomático 15.- Moldeadora de botellas por soplado 16.- Compactadora de chatarra de aluminio 17.- Machueleadora de tres ejes 18.- Control de prensa a dos manos 19.- Automático de criba 20.- Cinco motores, un autotransformador autotransformado r 21.- Brazo Manipulador (4 cilindros) 22.- Libre 23.- Libre 24.- Libre 25.- Libre NOTA: Éstas prácticas pueden realizarse con cualquier "plc" o con el simulador "automation studio" excepto el del reloj de tiempo real que será únicamente con el "plc Siemens-S7"

47-50



BIBLIOGRAFÍA

.- El método gráfico de control (Grafcet), tesis; Antonio Rodríguez Camacho. CETMA .- Les Systemmes Automatisés, tome 1 et tome 2, Bourbonne, Cojean et Foucher .- Autómatas Programables, Montoro .- Curso plc básico, Festo. .- Curso plc avanzado, Festo Mancilla Ortega, Ortega, mayo 1995 1995 .- Curso plc básico, Cecati 11, Alfredo Mancilla

.- Manual de programación plc Telemecanique .- Manual de programación plc Festo .- Manual de programación plc Siemens S-7 .- Manual de programación plc Mitsubishi-Medoc .- Manual de programación plc Omron .- Manual de programación Wingpc/Cutler-Hammer .- Manual de programación plc Hitachi .- Manual de programación plc Allen-Bradley Micrologix 1000 .- Manual de programación plc Allen-Bradley SLC-500 .- Manual de programación Automation V3.05

48-50



MÁXIMAS (Y MÍNIMAS)

Toda solución provisional, se queda permanente. El trabajo debe ser: tranquilo, automático y a remoto. Si hay alguna manera de hacer mal las cosas, siempre habrá alguien que lo ponga en práctica. Ser puntual significa cometer el error a tiempo. Entre más alto sea el cargo, mayor será el error por cometer. No importa lo mucho que haga, nunca será suficiente. No importa que nadie sepa de tus actos, lo importante es la costumbre de hacerlo bien. Los equipos de una instalación, son a prueba: de agua, de polvo, de ácidos, de explosión... pero nunca a prueba de tontos. Los amigos llegan y se van. los enemigos se acumulan. El discurso político, como el chicle, se mastica pero no se traga. Cuando las soluciones no se adapten al problema, adapta el problema a las soluciones. Cuando se decida hacer algo, se debe aceptar la responsabilidad que ello implica. No te preocupes por lo que piensen de ti los demás, pues están preocupados por lo que tú piensas de ellos. Unos trabajan de trueno y es pa’otros la llovida.

49-50



ÍNDICE CONCEPTO

PÁGINA

0.-

Introducción_______________________________________ Introducción_____ __________________________________ 3

1.-

Definición de conceptos de control_____________________ 4

2.-

Elementos de un proceso de control___________________ control____________________ _ 5

3.-

El GRAFCET _____________________________________ 7

4.-

Etapas y Transiciónes_______________________________ Transició nes_______________________________ 8

5.-

Acciones y Receptividades___________________________ Receptividades______ _____________________ 9

6.-

Desarrollo de un grafcet_____________________________ 13

7.-

Niveles de grafcet__________________ grafcet__________________________________ ________________ 15

8.-

La alternativa de selección (or)________________________ 18

9.-

La simultaneidad (and)______________________________ 19

10.- El salto (jump)_________________________ (jump)_____________________________________ ____________ 20 11.- El bucle o lazo (loop)_______________________________ (loop)_______________ ________________

21

12.- Condición en la acción______________________________

22

13.- Condición por una etapa_____________________________ 23 14.- Condición por tiempo_______________________________

24

15.- Condición por flancos_________________ flancos_______________________________ ______________ 26 16.- Subrutinas________________________________________ 27 17.- La acción NOP ____________ ___________________ ______________ ______________ ___________ ____ 27 18.- Conversión a contactos (escalera-ladder) (escalera- ladder) _______________ 30 19.- Ejemplos Ejemplo s gráficos______________________ gráficos__________________________________ ____________ 40 20.- Prácticas a realizar_________________________________ realizar______ ___________________________ 47 21.- Bibliografía_______________________________________ Bibliografía________ _______________________________

48

22.- Máximas (y mínimas)_______________________________ mínimas)_______ ________________________ 49

50-50

GRAFCET7

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