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TEMA 6 AUTOMA AUTOMATIS TISMOS MOS SECUEN SECUENCIA CIALES, LES, GRAFCET.
6.1.-INTRODUCCIÓN. A diferencia de los sistemas estudiados en el tema 3, donde todos los casos y formas de resolución planteados eran de aplicación en sistemas combinacionales, existe otro tipo de automatismos más comunes que denominamos secuenciales. En este tipo de automatismo secuencial la secuencial la salida no sólo depende del valor de las señales de entrada, como en los sistemas combinacionales, la salida depende además de su estado anterior.
Fig. 6.1 El Grafcet es una metodología de definición o exposición de datos que facilita la co mp ren si ón de l funcionamiento del proceso que se desea automatizar, independientemente de la tecnología utilizada para su desarrollo.
Para desarrollar un proyecto secuencial, existen muchos sistemas para extraer resultados. En la mayoría de los casos los técnicos utilizan dos métodos principalmente, según la dificultad del automatismo que se debe resolver o proyectar: • Método intuitivo: Muy intuitivo: Muy extendido pero poco efectivo en automatismos complejos o que tienen que procesar muchas variables de entradas y salidas, se utiliza principalmente en sistemas de automatización convencionales (cableados) mediante la utilización de contactos NA, NC, realimentaciones, enclavamientos, etc. Es un buen método para 1
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resolver circuitos que no presentan gran dificultad. Aparte de sus limitaciones, debemos pensar que es una técnica básica y fundamental para el desarrollo de las capacidades y en concreto a las que hacen referencia a la destreza, agilidad y rapidez en el razonamiento, por lo tanto, se debe tener claro que este método no se debe excluir frente a los métodos sistemáticos, en todo caso nos servirán para potenciarlos. • Métodos sistemáticos: Existen varios métodos sistemáticos para resolver automatismos, el más extendido, seguramente, es el GRAFCET, por la poca complejidad que presenta a la hora de ser implementado mediante autómatas programables (PLC’s). Este método sistemático nos permitirá principalmente realizar una exposición de los datos y del funcionamiento de cualquier aplicación donde se requiere una automatización secuencial, de una forma rápida, gráfica y ordenada, y en cada momento podremos tener el control del sistema obteniendo un resultado determinado, es decir, lo que queremos que realice nuestro sistema automático en cada momento y paso a paso.
Fig. 6.2 Ejemplo de representación mediante un GRAFCET (derecha), de una secuencia de un proceso para el mando de una taladradora (izquierda)
El GRAFCET (GRÁFICO FUNCIONAL de CONTROL de ETAPAS y TRANSICIONES) es particularmente útil como elemento de análisis y documentación de programas de autómatas programables (PLC), dado que permite definir de forma gráfica una secuencia de acciones al margen de cómo se programe el autómata. La complejidad de los automatismos secuenciales industriales y domésticos se traduce también en una dificultad para definir de una manera clara y sin ambigüedades las especificaciones funcionales que se desea obtener. Esta dificultad se ve agravada por la utilización de gran número de elementos que intervienen en el automatismo, como por ejemplo: actuadores, finales de carrera, elementos de mando, válvulas de memoria, etc. El Grafcet nos permite realizar descripciones concisas y ordenadas frente a la descripción puramente literal, que puede resultar larga, imprecisa y muchas veces incompleta. También nos permite utilizar parámetros lógicos para plantear las secuencias, es decir, las conexiones lógicas entre los diferentes operadores que darán lugar a una acción. Esta forma de representación se basa en conceptos de ETAPAS y TRANSICIONES, que simplifica en gran medida el concepto genérico de la automatización, ya que en automatismos secuenciales, como es el caso que nos ocupa, se considera el hecho de que, entre el gran número de información disponible en el conjunto del automatismo, sólo se toma la que es significativa en un determinado momento, en el instante, en el paso actual, en la acción que se pretende realizar, etc. A partir de esas ideas fundamentales, los trabajos realizados por las comisiones de AFCET (Association Française pour le Cybernètique Econòmique et Technique) y de ADEPA (Agence Nationale pour le
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Developpment de le Production Automatisée) han dado como resultado la definición de un diagrama funcional: el GRAFCET (Graphe de Comands Etape / Transition). Este diagrama permite describir el comportamiento del automatismo en relación a la información que recibe, imponiendo un funcionamiento riguroso, evitando incoherencias, bloqueos o conflictos de funcionamiento. 6.2 LOS TRES NIVELES DE GRAFCET
El GRAFCET puede utilizarse para describir los tres niveles de especificaciones de un automatismo. Estos tres niveles son los que habitualmente se utilizan para diseñar y para describir un automatismo. 6.2.1 GRAFCET de nivel 1: Descripción funcional
En el primer nivel interesa una descripción global (normalmente poco detallada) del automatismo que permita comprender rápidamente su función. Es el tipo de descripción que haríamos para explicar lo que queremos que haga la máquina a la persona que la ha de diseñar o el que utilizaríamos para justificar, a las personas con poder de decisión en la empresa, la necesidad de esta máquina. 6.2.2 GRAFCET de nivel 2: Descripción tecnológica
En este nivel se hace una descripción a nivel tecnológico y operativo del automatismo. Quedan perfectamente definidas las diferentes tecnologías utilizadas para cada función. El GRAFCET describe las tareas que han de realizar los elementos escogidos. En este nivel completamos la estructura de la máquina y nos falta el automatismo que la controla. 6.2.2 GRAFCET de nivel 3: Descripción operativa
En este nivel se implementa el automatismo. El GRAFCET definirá la secuencia de actuaciones que realizará este automatismo. En el caso de que se trate, por ejemplo, de un autómata programable, definirá la evolución del automatismo y la activación de las salidas en función de la evolución de las entradas.
Fig. 6.3 Ejemplo de GRAFCET diferentes niveles. GRAFCET de nivel 2 (centro) GRAFCET de nivel 1 (izquierda) GRAFCET de nivel 3 (derecha).
6.3. ELEMENTOS BÁSICOS DEL GRAFCET.
El Grafcet se compone de un conjunto de ETAPAS o estados que tienen asociadas unas ACCIONES o actuaciones, las cuales se activan cuando se cumplen las TRANSICIONES o condiciones previas fig 6.4.
Fig. 6.4 Elementos básicos de un GRAFCET. 3
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6.3.1. ETAPA
Es una situación estable del sistema asociado a un elemento de memoria, en la que se ejecuta una acción de control. Esta se representa por un cuadrado numerado de forma ordenada, siguiendo la secuencia del automatismo. Una etapa del GRAFCET se representa mediante un cuadrado identificado por un número, en este caso, fig 6.5, se ha representado la etapa 3. No puede haber dos etapas con el mismo número pero tampoco es necesario que sean números consecutivos ni que respeten ningún orden. La entrada a una etapa es siempre por la parte superior y la salida por la parte inferior. Fig. 6.5 Etapa. Una etapa puede estar activa o inactiva. Cuando representamos el estado de un GRAFCET en un instante determinado, podemos representar las etapas activas con un punto en su interior; en este caso la etapa 6 está activa. Al representar el GRAFCET en un instante, estamos representando el sistema en aquel instante. Un GRAFCET puede tener varias etapas activas simultáneamente. Fig. 6.6 Etapa activa
Un cuadrado con línea doble simboliza una etapa inicial del GRAFCET; en este caso, fig 6,7, la etapa 7. Las etapas iniciales son las que se activan al inicializar el GRAFCET. Una vez se ha inicializado el GRAFCET, las etapas iniciales actúan como etapas normales. Puede haber tantas etapas iniciales como se desee pero como mínimo una. Pueden estar situadas en cualquier lugar dentro del GRAFCET. Fig. 6.7 Etapa inicial
6.3.2. TRANSICIÓN
Las transiciones representan la posibilidad de evolución de una etapa a la siguiente; esta evolución se produce al franquear la transición. El franqueamiento de una transición implica un cambio en la situación de actividad de las etapas. Las transiciones se representan con un trazo perpendicular a la línea que une dos etapas consecutivas. Una transición está validada cuando todas las etapas inmediatamente anteriores están activas.
Fig. 6.8 Transición
6.3.3. ACCIONES
Dado que una etapa implica un comportamiento estable, habitualmente las etapas tendrán acciones asociadas. Las acciones representan lo que hay que hacer mientras la etapa está activa. Las acciones asociadas a una etapa pueden ser de tipo externo o de tipo interno; las primeras implican la emisión de órdenes hacia el sistema que se está controlando mientras que las internas afectan a funciones propias del sistema de control (incremento de un contador, etc.). En algunos casos interesa utilizar etapas sin ninguna acción. Las aplicaciones más corrientes son aquellas en que el sistema esta esperando que se produzca una determinada circunstancia. Las acciones se representan como rectángulos unidos por un trazo con la etapa a la que están asociadas. El rectángulo puede tener las dimensiones necesarias para que se pueda indicar la acción a realizar. En este caso, fig 6.9 la acción asociada a la etapa 3 es la apertura de una determinada válvula.
Fig. 6.9 Acc iones asociadas a etapa
Según el nivel de GRAFCET que estemos realizando, las acciones se pueden escribir en forma literal (cerrar válvula, avanzar cilindro, etc.) o en forma simbólica (XBR, SL1, etc.), en este segundo caso será necesaria una tabla donde se indique el significado de los símbolos utilizados. En el caso de que una
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etapa tenga más de una acción, se pueden representar de varias formas, como muestran en la figura 6.10.
Fig. 6.10 Varias aciones asociadas a una misma etapa.
Las acciones pueden estar condicionadas. Cuando una acción está condicionada sólo se ejecuta mientras la etapa está activa y, además, se verifica la condición. En las figura 6.11 se ha dibujado la etapa 3, que contiene dos acciones, de las cuales la acción de calentar tiene una condición (termostato). F i g . 6 . 1 1 A c c i o n e s 6.3.4 SENTIDO condicionadas. Son las flechas que indican el sentido en que se ha de ejecutar el Grafcet,
siguiendo líneas verticales u horizontales. 6.3.5 RECEPTIVIDADES ASOCIADAS A LAS TRANSICIONES
Llamamos receptividad a la condición que se requiere para poder franquear una transición válida. Una receptividad puede ser cierta o falsa y se puede describir en forma literal ( fin retroceso, temperatura alcanzada, etc.) o en forma simbólica (SA1, BQ3, etc.), en este segundo caso será necesaria una tabla donde se indique el significado de los símbolos utilizados. Una receptividad puede estar compuesta por un solo dato o por una ecuación booleana que incluya varios datos. Mientras el resultado de la ecuación booleana sea ‘0’ (falso) la transición no podrá ser franqueada y sí podrá serlo cuando el resultado sea ‘1’ (cierto). Los datos que componen la ecuación booleana de una receptividad pueden ser externos o internos; los primeros implican la comprobación de variables en el sistema que se está controlando mientras que las internas dependen de funciones propios del sistema de control (valor de un contador, etc.). En las ecuaciones booleanas el signo + representa la función O, el signo representa la función Y y una línea sobre la condición o variable correspondiente representa la negación (función NO). "
Algunos ejemplos de receptividades podrían ser los siguientes: •
Temp > 30°C
•
C12 Cierta si el contador 12 ha alcanzado la preselección
•
SL1 Cierta si SL1 está desactivado
•
SL3 + SB2
Cierta si SL3 o SB2 están activados (indistintamente)
•
SL2 SB4
Cierta si SL2 y SB4 están activados (simultáneamente)
•
BQ2 (SL1 + SA1)
•
= 1 Receptividad siempre cierta
"
"
Cierta si la temperatura es superior a 30°C
Cierta si BQ2 está activado y también SL1 o SA1
A parte de una ecuación booleana, las receptividades pueden expresarse en forma de texto o mediante dibujos normalizados (diagramas de relés, puertas lógicas, etc.), según se desee. 6.4 ESTRUCTURAS BÁSICAS
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6.4.1. SECUENCIA
Una secuencia es una sucesión alternada de etapas y transiciones en la que las etapas se van activando una detrás de otra. Una secuencia está activa cuando, como mínimo, una de sus etapas está activa. Una secuencia está inactiva cuando todas sus etapas están inactivas.
6.4.2 SELECCIÓN DE SECUENCIA
A partir de una determinada etapa, hay dos (o más) secuencias entre las que se escogerá en función de las transiciones. No es necesario que las distintas secuencias tengan el mismo número de etapas. En la figura, si estamos en la etapa 8 y b es cierta iremos por la secuencia de la derecha si c es cierta y b es falsa por la de la izquierda. Las dos secuencias confluyen en la etapa 5. En la selección de secuencia es imprescindible que las receptividades asociadas a las transiciones de selección, en el ejemplo las transiciones (2) y (7), sean excluyentes, es decir no puedan ser ciertas simultáneamente; por lo tanto las secuencias son alternativas. 6.4.3 SALTO DE ETAPAS
Es un caso particular de selección entre dos secuencias en el que una de las secuencias no tiene ninguna etapa. En la figura 6.14, si estamos en la etapa 3 y se cumple b no se activarán las etapas 4 y 5 si c es Fig. 6.13 SELECCIÓN DE cierta y si c es falsa si se pasará por las etapas 4 y 5. 6.4.4 REPETICIÓN DE SECUENCIA
Es un caso particular del salto de etapas en el que el salto se realiza en sentido ascendente, de forma que se repite la secuencia de etapas anteriores al salto. En la fig. 6.15, se irá F i g . repitiendo la secuencia formada por las etapas 2 y 3 hasta que b sea falsa y c cierta. 6.4.5 PARALELISMO ESTRUCTURAL
A partir de una determinada etapa, hay dos (o más) secuencias que se ejecutan simultáneamente. No es necesario que las distintas secuencias tengan el mismo número de etapas. El inicio de secuencias paralelas se indica con una línea horizontal doble después de la transición correspondiente. De forma similar, el final de las secuencias paralelas se indica con otra línea horizontal doble antes de la transición correspondiente; Fig. 6.15 REPETICIÓN DE esta transición sólo es válida cuando todas las etapas inmediatamente anteriores están activas. En la figura 6.16, al franquear la SECUENCIA transición (4), se activarán las etapas 2 y 3 y las dos secuencias trabajarán simultáneamente. La transición (1) sólo será válida cuando estén activas las etapas 3 y 5.
Fig. 6.16 PARALELISMO ESTRUCTURAL 6
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6.4.6 REGLAS DE SINTAXIS
No puede haber nunca dos transiciones consecutivas sin una etapa en medio. Así pues la figura 6.17 representa un GRAFCET incorrecto ya que o bien le falta una etapa entre las transiciones 7 y 8 (que puede ser una etapa sin acción asociada, si así le corresponde) o deben ponerse todas las condiciones en la misma transición. No puede haber nunca dos etapas consecutivas sin transición intermedia. Así pues la figura 6.18 representa un GRAFCET incorrecto ya que o bien le falta una transición entre las etapas 4 y 5 o deben ponerse todas las acciones en una de las dos etapas. Fig. 6.18
6.5 EJEMPLOS DE RESOLUCIÓN DE GRAFCET
Analizaremos algunos ejemplos de resolución de automatismos mediante el uso de GRAFCET. Recordar que antes de desarrollar el GRAFCET, debemos tener muy claro el funcionamiento Fig. 6.17 del automatismo que tenemos que implementar. EJEMPLO 01: GRAFCET de dos arranques directos de 2 motores, de forma consecutiva y acumulativa. El funcionamiento será el siguiente: •
Inicialmente los motores están parados.
•
Se pulsará SB1 (marcha M1), y arrancará el motor M1.
•
Si está M1 en funcionamiento y se pulsa SB2 (marcha M2), arrancará M2, y M1 continuará funcionando.
•
En cualquier momento, si se pulsa SB0 (pulsador de parada), se pararán los motores que estén en funcionamiento.
Es decir, para que funcione M2, es necesario que esté en marcha M1. SOLUCIÓN: Las etapas de automatización son las siguientes: ETAPA 0: motores parados (KM1 y KM2 desactivados). ETAPA 1: M1 en funcionamiento (KM1 activado). ETAPA 2: M1 y M2 en funcionamiento (KM1 y KM2 activados) Las condiciones de transición entre etapas serán las siguientes: Transición 1: pulsar SB1. Transición 2: pulsar SB2. Transición 3: pulsar SB0.
EJEMPLO 02: GRAFCET de dos arranques directos de 2 motores, forma consecutiva e independiente. El funcionamiento será el Fig. 6.19 Grafcet ejemplo 01 siguiente: •
de
Inicialmente los motores están parados. 7
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•
Se pulsará SB1 (marcha M1), y arrancará el motor M1.
•
Si está M1 en funcionamiento y se pulsa SB2 (marcha M2), arrancará M2, y M1 se parará.
•
En cualquier momento, si se pulsa SB0 (pulsador de parada), se pararán los motores que estén en funcionamiento.
Es decir, para que funcione M2, es necesario que primero esté en marcha M1, pero en ningún momento estarán los dos motores activos al mismo tiempo. SOLUCIÓN: Las etapas de automatización son las siguientes: ETAPA 0: motores parados (KM1 y KM2 desactivados). ETAPA 1: M1 en funcionamiento (KM1 activado). ETAPA 2: M2 en funcionamiento (KM2 activado) Las condiciones de transición entre etapas serán las siguientes: Transición 1: pulsar SB1. Transición 2: pulsar SB2. Transición 3: pulsar SB0.
EJEMPLO 03: GRAFCET de una inversión de giro:
Fig. 6.20 Grafcet ejemplo 02
Cada sentido de giro, irá precedido por un contactor diferente, de forma que para una inversión de giro, deberemos tener dos contactares (KM1 y KM2) SOLUCIÓN: En una inversión de giro, existirán tres posibles etapas: ETAPA 0: el motor está parado (KM1 y KM2 desactivados) ETAPA 1: El motor gira a derechas (KM1 activado) ETAPA 2: El motor gira a izquierdas (KM2 activado) También hay que tener en cuenta, que para cambiar el sentido de giro, habrá que parar el motor, por tanto, no podrá existir un camino directo entre la etapa 1 (motor a derechas) y la etapa 2 (motor a izquierda). Si estamos en la Fig. 6.21 Grafcet ejemplo 03 etapa 1, habrá que pasar a la etapa 0 y después a la etapa 2, y la misma forma en sentido contrario.
de
Las condiciones de transiciones serán: Transición 1: Pulsar SB1 Transición 2: Pulsar SB2 8
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Transición 3: pulsar SB0 o QF1 (protección frente a sobrecargas)
6.6. IMPLEMENTACIÓN DE UN GRAFCET.
Para poder ejecutar un automatismo (secuencia) representado en un Grafcet deberá traducirse éste a un lenguaje que sea comprensible y en forma de instrucciones de programación. Aunque el Grafcet se puede implementar en lenguaje de contactos eléctricos y relés convencionales, en este apartado trataremos de la implementación para los Autómatas Programables LOGO! de SIEMENS. Los elementos del autómata a tener en cuenta a la hora de realizar la implementación del Grafcet son: • Las acciones: bits de salida (Qn), temporizadores (Tn), contadores (Cn), etc • Las condiciones de transición: bits de entrada (In), marcas (Mn), temporizadores (Tn), contadores (Cn), etc • Las etapas: marcas o bits de trabajo (Mn). Los parámetros a tener en cuenta serán los siguientes:
• SET : Activación memorizada de una etapa. • RESET : Desactivación de una etapa.
Fig. 6.22 Esta función se llama Relé autoenclavador • Para la estructura del Grafcet, primero realizaremos la programación de las etapas y transiciones (secuencia) y seguidamente se programarán las acciones.
• El SET de una etapa depende siempre de la etapa anterior y de la transición asociada. Seguidamente se realizará el RESET de la etapa anterior. • Cada etapa tendrá asignada una marca (bit de trabajo): Etapa_0 = M10 (asignamos la marca M10 ya que no existe la 0). Etapa_1 = M1 Etapa_2 = M2 ... etc Es importante que el número de etapa coincida con el número del bit de trabajo o marca. A la hora de ordenar y seguir el Grafcet ayuda mucho. Cuestión de orden. • Las acciones dependen de las etapas donde están asociadas, de forma que, cuando la etapa está activa, se realiza la acción asociada y cuando no lo está la acción no se realizará.
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• Si hay varias etapas que activan una misma acción, se deberán asociar los contactos de las etapas en paralelo y activar la acción. La acción es única y no se puede repetir. • La etapa inicial se deberá activar para que se pueda poner en marcha la primera etapa, ya que es condición imprescindible, que a fin de que se pueda activar la Etapa_1 (M1), debe estar activa el Etapa_0 (M10), y se cumpla la condición de transición. • Activar la etapa inicial se puede hacer automáticamente utilizando la marca especial M8 (marca de arranque) que se activa durante el1r. SCAN (que todos los autómatas tienen). Se puede hacer un SET sobre la Etapa_0 (M10), la cual se activará en el momento que el Autómata se pone en modo RUN (ejecución). • La etapa inicial (Etapa_0) le podemos asignar la marca M10 ya que no existe la M0, por tanto, por similitud le asignamos la M10. P INICI
0
PM1 PM2 1
PM1 L1
1
PM2 L2
2 P
0
L1 1
0
L2 DADES ENTRADES
SORTIDES
ETAPES
PM1 = I1 PM2 = I2 P = I5
L1 = Q1 L2 = Q2
ETAPA_0 = M10 ETAPA_1 = M1 ETAPA_2 = M2
INICI = M8
Fig. 6.23 Puesta en marcha secuencial de dos lámparas de forma manual y parada en fin de ciclo.
Funcionamiento del Grafcet de la figura 6.23, puesta en marcha secuencial de dos lámparas de forma manual y parada en fin de ciclo: a) Al poner en autómata en modo RUN (inicio), se activa la Etapa_0 mediante la marca M8 (marca de arranque). b) Si la Etapa_0 está activa y accionamos el pulsador de marcha PM1 (PM1=1), se activará la Etapa_1 y se desactivará el Etapa_0 (anterior). Cuando se activa la Etapa_1, se ilumina la lámpara L1. c) Si la Etapa_1 está activa y accionamos el pulsador de marcha PM2 (PM2=1), se activará la Etapa_2 y se desactivará el Etapa_1 (anterior). Cuando se activa la Etapa_2, se ilumina la lámpara L2 y se apaga L1. e) Si el Etapa_2 está activa, podemos accionar el pulsador de parada P (P=1), se activará la Etapa_0 y se desactivará la Etapa_2 (anterior). Cuando se activa la Etapa_0, se apagará la lámpara L2; es una parada final y vuelta al inicio.
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El Grafcet anterior presenta un inconveniente. El pulsador de parada P sólo tiene efecto una vez se ha realizado toda la secuencia, cuando se activa la última Etapa_2 y se encuentra en funcionamiento la lámpara L2. Si queremos realizar un paro cuando está activa la Etapa_1 (L1), este Grafcet no lo prevé. Para poder hacer un paro general, en cualquier momento, se deberá hacer una variación en el Grafcet. Puesta en marcha secuencial de dos lámparas de forma manual y parada general.
INICI
0 PM1.P L1
1
PM2.P
P
L2
2 P
Fig. 6.24 Puesta en marcha secuencial de dos lámparas de forma manual y parada general.
Se puede observar que si nos encontramos en cualquier etapa, si se pulsa el pulsador de parada general P, iremos a parar a la Etapa_0 inicial que es el paro general, ya que en esta no se activa ninguna lámpara. También hay que acondicionar cada transición con el pulsador de parada general P, de forma que no se pueda pasar de etapa si pulsamos este. Pasará de etapa siempre que esté activa la etapa anterior y pulsamos el pulsador de marcha correspondiente (PM1, PM2, ...) y no pulsamos el pulsador de parada general P. En definitiva, siempre que se diseña un Grafcet, hay que indicar todas las acciones y caminos que se crean necesarios para que se realice el funcionamiento deseado. Sólo hay que seguir las normas básicas de diseño, principalmente: no pueden haber dos etapas seguidas ni dos transiciones seguidas. Un aspecto a tener en cuenta cuando se diseña un Grafcet y se debe implementar con LOGO!, a diferencia de otros autómatas más potentes, es que por motivos de funcionamiento interno del microprocesador (ciclo de scan), no se puede hacer un Grafcet cerrado de sólo dos etapas. El mínimo es de tres etapas, por ello, un GRAFCET que sólo requieren de dos etapas, la inicial y otra, hay que añadir una tercera para volver al inicio. Esta tercera etapa se denomina de confirmación de parada. INICI
0
INICI
0 M.P L1
1
M.P L1
1
P
P 2 L1
a)
b)
Fig. 6.25 Grafcet de un "paro-marcha": a) sin confirmación de parada y b) con confirmación de parada
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En este ejemplo, encendemos una lámpara L cuando pulsamos M y no pulsamos P, y la apagamos cuando pulsamos P. Una vez se detiene la lámpara se activa la Etapa_2 y, cuando se confirma que la lámpara está desactivada, vuelve a la etapa inicial. 6.6.1 Implementación con autómata LOGO! El software de LOGO! (LOGO! Soft Comfort) dispone de dos formas de programación: FUP y KOP. FUP: Lenguaje de diagrama de funciones (Funktion Plan), también llamado FBD (Function Block Diagram). Está basado en la representación gráfica a partir de bloques lógicos de función (puertas lógicas). Este lenguaje lo pueden utilizar los técnicos electrónicos, más avezados en los circuitos electrónicos digitales. KOP: Lenguaje de esquema de contactos (Kontakt plan), también llamado LAD (Ladder Diagram). Este lenguaje representa las condiciones lógicas con contactos NA y/o NC conectados en serie o en paralelo. Es el más utilizado por su simplicidad y por ser un lenguaje gráfico. Generalmente, lo utilizan los programadores especialistas en automatismos eléctricos.
Fig. 6.26 Logo! Soft Confort V 8
Cuando iniciamos la programación, por defecto, la primera zona de trabajo está configurada en formato FUP. Si queremos cambiar el tipo de formato, sólo hay que "clicar" el icono de Convertir KOP / FUP que podemos encontrar en la barra de herramientas Estándar. 6.6.1.1 Implementación en lenguaje de contactos (KOP).
La implementación (programación) de un Grafcet en formato KOP es lo más natural, ya que se trata de ir conectando los contactos correspondientes a cada Fig. 6.27 Icono KOP/FUP. condición, en serie o en paralelo, NA o NC. Como ejemplo realizaremos la implementación del grafcet de la figura 6.24, puesta en marcha secuencial de dos lámparas de forma manual y parada general. #1.- Situar en la zona de trabajo las básculas RS (relé autoenclavador) que harán la función de memoria de etapa. Uno por cada etapa incluida la etapa inicial (ETAPA_0).
Fig. 6.28 Situar en la zona de trabajo las básculas RS.
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#2.- Asignar una marca en cada báscula (por orden). La etapa inicial 0 se le puede asignar M10 y al resto por orden: Etapa_1 = M1 y Etapa_2 = M2. Situarlas al final, a fin de dejar espacio en las básculas para
insertar las condiciones de Set y de Reset. Fig. 6.29 Asignar una marca en cada báscula.
podemos programar la #3.- A continuación, activación inicial con la marca especial M8 (Marca de arranque). Se ha de insertar una bobina de M8 aislada y su contacto NA en la entrada de SET de la Etapa_0.
Fig. 6.30 programar la activación inicial con la marca especial M8.
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#4.- Conectar la entrada I5 correspondiente al paro general P, haciendo un SET en la Etapa_0 y el RESET del resto de etapas. Siempre que se pulse P se debe activar el Etapa_0 y desactivar la Etapa_1 y la Etapa_2.
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#5.- A continuación, podemos programar el Etapa_1: Condición d e SET de la Etapa_1 (Etapa_0 y PM1 y no P) y el RESET de la Etapa_0 (anterior). Habrá que hacer correr las básculas, para dejar espacio entre ellas para ir insertando los contactos que hacen el SET y RESET. Se pueden poner bien con seleccionando y desplazando los diferentes elemento.
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#6.- Seguidamente programamos el Etapa_2 (y sucesivas, por orden): Condición de SET de la Etapa_2 (Etapa_1 y PM2 y no P) y el RESET de la Etapa_1 (anterior).
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#7.- Para finalizar, sólo nos queda por conectar las acciones, es decir, las salidas. Conectaremos cada acción con la etapa correspondiente: L1 (Q1) = Etapa_1 y L2 (Q2) = Etapa_2.
IMPLEMENTACIÓN ETAPAS GRAFCET:
ASIGNACIÓN DE MARCAS POR ETAPA:
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IMPLEMENTACIÓN DE ACCIONES:
6.6.1.2 ICONEXIÓN DEL AUTÓMATA LOGO! PM1
PM2
P
+ 24V DC
LÍNIA 230V AC L1 N
L1 N
C11
Input: AC 100-240V
+
+
-
-
Output: DC 24V/1,3A Clkass 2
L+ M I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 I8 DC 12/24V
INPUT 8xDC (I7,I8 0-10V)
SIEMENS
SIEMENS
10A 24V ok
LOGO! Power
ESC
LOGO! 12/24RC
6EP1331-1SH02
OUTPUT 4xRELAY/10A
22,2...26,4V
OK
6ED1 052-1MD00-0BA5
x 5 6 7
1 Q1 2 1 Q2 2 1 Q3 2 1 Q4 2
L1
L2
Como se puede ver, el pulsador de parada P, es NA, en un automatismo real este pulsador de parada general debería ser NC; por seguridad y para evitar una posible avería. Ahora bien, si este pulsador fuera NC, se debería cambiar la programación, invirtiendo todas las entradas de este pulsador.
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