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¿Qué es el GRAFCET?
El GRAFCET, creado en 1977, es un método gráfico que permite representar automatismos secuenciales describiendo gráficamente la evolución del automatismo y los diferentes comportamientos de éste.
- Describir el funcionamiento de sistemas complejos mediante modelos compactos.
- Simular sistemas, detectar y eliminar errores.
- Generar automáticamente el programa del controlador.
Con el GRAFCET se puede:
Utilidad del GRAFCET
Partes de un GRAFCET
Partes de un GRAFCETEtapa: Es una situación del sistema que representa un estado invariante respecto a las entradas y salidas del sistema.
Partes de un GRAFCET- Una etapa puede estar activa o inactiva.
- El conjunto de las etapas activas definen la
situación del sistema.
Partes de un GRAFCETAcción: Representa una tarea a realizar sobre el proceso mientras la etapa está activa.
Partes de un GRAFCETTransición: Representa la posibilidad de evolución entre etapas. El franqueo de una transición provoca el paso de una situación a otra en la parte de mando.
Partes de un GRAFCETReceptividad: Es una proposición lógica asociada a cada transición que puede ser evaluada como verdadera o falsa. Es la condición lógica necesaria para que se produzca el paso de una etapa a la siguiente.
Evolución de un GRAFCETLa EVOLUCIÓN es el paso de una etapa a otra.
Una transición está VALIDADA cuando las etapas anteriores están activas.
Evolución de un GRAFCETUna transición VALIDADA se vuelve FRANQUEABLE cuando su receptividad se hace verdadera. Entonces debe franquearse.
Al franquear una transición, las etapas anteriores se desactivan y las posteriores se activan.
Ejemplo sencillo de GRAFCETArranque directo de un motor
0
1 Motor
Marcha
Parada
Espera 0
1 KM1
S1 F1
S1.S2.F1(1)
(2)
Nivel 1 Nivel 2
Aspectos del GRAFCETCondicionamiento por etapas: Se trata de utilizar como condición para acciones o receptividades el hecho de que una etapa esté activada o desactivada.
Aspectos del GRAFCETCondicionamiento por tiempo: Ocurre cuando se utiliza un lapso de tiempo como condición para receptividades o acciones, lapso que se mide generalmente a partir de la activación de una etapa en particular.
Aspectos del GRAFCETAlternancia Etapa - Transición
Estructuras en GRAFCETSecuencia única
Estructuras en GRAFCETDivergencia en “O”
Convergencia en “O”
Estructuras en GRAFCETDivergencia en “Y”
Convergencia en “Y”
Estructuras en GRAFCETSecuencias paralelas
Estructuras en GRAFCETSalto de secuencia
Estructuras en GRAFCETRepetición de secuencia
¿Cómo funciona un GRAFCET?
¿Cómo funciona un GRAFCET?
Reglas de evolución del GRAFCET
Regla 1: InicializaciónAl inicializarse el sistema se han de activar todas las etapas iniciales y sólo las iniciales.
Reglas de evolución del GRAFCET
Regla 2: Validación y franqueamiento de transicionesUna transición franqueable debe ser inmediata y obligatoriamente franqueada.
Reglas de evolución del GRAFCET
Regla 3: Evolución de etapas activasTras franquear una transición se deben desactivar todas las etapas inmediatamente anteriores y activar todas las etapas inmediatamente posteriores.
Reglas de evolución del GRAFCET
Regla 4: Franqueamiento simultáneoVarias transiciones que son franqueables simultáneamente, deben ser simultánea-mente franqueadas.
Reglas de evolución del GRAFCET
Regla 5: Activación y desactivación simultáneaSi una etapa debe ser desactivada y activada simultáneamente, debe permanecer activa.
Ejemplos de aplicaciónEjemplo: Arranque estrella-triángulo
Se pide controlar el arranque estrella-triángulo de un motor con un tiempo de 8 segundos antes de la conmutación.
>
Ejemplos de aplicaciónEjemplo: Arranque estrella-triángulo
Algoritmo de arranque:
1º Motor detenido
Arranque
2º Motor en estrella
Retardo de 8 s
3º Cambio a triángulo
Ejemplos de aplicaciónEjemplo: Arranque estrella-triángulo
0Motor
detenido
Ejemplos de aplicaciónEjemplo: Arranque estrella-triángulo
0Motor
detenido
Arranque
1Motor en estrella
Ejemplos de aplicaciónEjemplo: Arranque estrella-triángulo
0Motor
detenido
Arranque
1Motor en estrella
Retardo de 8 s
2Motor en triángulo
Ejemplos de aplicaciónEjemplo: Arranque estrella-triángulo
0Motor
detenido
Arranque
1Motor en estrella
Retardo de 8 s
2Motor en triángulo
Parada
0Motor
detenido
Arranque
1Motor en estrella
Retardo de 8 s
2Motor en triángulo
Parada
Parada
Ejemplos de aplicaciónEjemplo: Arranque estrella-triángulo
GRAFCET de Nivel 1
0
Arranque
1Motor en estrella
Retardo de 8 s
2Motor en triángulo
Parada
Parada
Ejemplos de aplicaciónEjemplo: Arranque estrella-triángulo
Ejemplos de aplicaciónEjemplo: Arranque estrella-triángulo
0
1Motor en estrella
Retardo de 8 s
2Motor en triángulo
Parada
Parada
S2.S1.F1(1)
Ejemplos de aplicaciónEjemplo: Arranque estrella-triángulo
0
1
Retardo de 8 s
2Motor en triángulo
Parada
Parada
S2.S1.F1(1)
KM1 KM2
Ejemplos de aplicaciónEjemplo: Arranque estrella-triángulo
0
1
2Motor en triángulo
Parada
Parada
S2.S1.F1(1)
KM1 KM2
(t/X1/8s).S1.F1(2)
Ejemplos de aplicaciónEjemplo: Arranque estrella-triángulo
0
1
2
Parada
Parada
S2.S1.F1(1)
KM1 KM2
(t/X1/8s).S1.F1(2)
KM1 KM3
Ejemplos de aplicaciónEjemplo: Arranque estrella-triángulo
GRAFCET de Nivel 2
0
1 KM1
2 KM1
S2.S1.F1
S1 F1(t/X1/8s).S1.F1
S1 F1
(1)
(2)
(4)
(3)
KM2
KM3
Necesitamos evaluar: Contactos Temporizadores
<
Ejemplos de aplicaciónEjemplo: SemáforoSe pide controlar un sistema de semáforos con el funcionamiento siguiente.
Ejemplos de aplicaciónEjemplo: SemáforoElaboramos un diagrama de tiempos unificado para ver con claridad los intervalos a controlar:
Ejemplos de aplicación
0
1Verde
vehículosRojo
peatones
2Ámbar
vehículosRojo
peatones
3Parpadeo ámbar
vehículosRojo
peatones
4Rojo
vehículosRojo
peatones
5Rojo
vehículosVerde
peatones
6Rojo
vehículosParpadeo verde
peatones
7Rojo
vehículosRojo
peatones
8Encender
todo
Modo normalModo
mantenimiento
Modo normal25 s
4 s
3 s
3 s
22 s
4 s
3 s, modo normal Modo mantenimiento
50
51
52
½ s
Parpadeo (X3 ó X6)
Espera
Espera
½ s y continuar Terminar
ON: 0,5 sOFF: 0,5 s
ON: 0,5 sOFF: 0,5 s
G0
G50
GRAFCET de Nivel 1
Ejemplo:
Semáforo
Ejemplos de aplicaciónEjemplo:
Semáforo
GRAFCET de Nivel 2
º0
1
2
3
4
5
6
7
8 LRV
t/X1/25s
S1
S1 S1
S1
LAV LVV LRP LVPLVV LRP
LAV LRP
LAV LRP
LRV LRP
LRV LVP
LRV LVP
LRV LRP
t/X2/4s
t/X3/3s
t/X4/3s
t/X5/22s
t/X6/4s
(t/X7/3s).S1
X51
X51
50
51
52
(t/X52/0,5s).(X3+X6) (54) X3.X6
t/X51/0,5s
X3+X6(51)
(52)
(53)
G0
G50
(1)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
(9) (10)
(2)
(11)
Ejemplos de aplicaciónEjemplo: Movimiento de vaivén de un móvil
0
1
2
3
4
5
Desplazar a la derecha
Reiniciar contadores
Desplazar a la izquierda
KMIC0=0C1=0
6C0=C0+1C1=C1+1
Primer ciclo
Parada de emergencia
Continuar
G0
50
51Luz de parada
Parada normal
60
61
70
71
72
5 ciclos
10 ciclos
Sistema reiniciado
Luz de 5 ciclos
Luz de 10 ciclos
G50 G60
G70
Inicio, no hay orden de parada
Móvil a la derecha
Pausa
2 s
Móvil a la izquierda
Móvil a la izquierda
Parada de emergencia
Parada de emergenciaPausa de ½ s
Parada de emergenciaPausa de ½ s
Parada normal
Pausa
2 s
Parada liberada
Parada de emergencia
Rearme
GRAFCET de Nivel 1
Ejemplo: Movimiento de vaivén de un móvil
GRAFCET de Nivel 2
Ejemplo: Movimiento de vaivén de un móvil
0
1
2
3
4
5
KMD
C0=0C1=0
KMI
KMIC0=0C1=0
6C0=C0+1C1=C1+1
Primer ciclo
S2.X51.X61
FCD.X61(t/X1/0,5s).X61
(t/X2/0,5s).X61
X61
X61
(t/X2/2s).X61
FCI.X61
FCI
X51.X61 (t/X4/2s).FCI.X51.X61
=1
(1)
(2) (3)
(4) (5)
(6) (7)
(8)
(11)
(9) (10)
(12)
G0
50
51 H1
(51)
(52)
S1
S1.X0
60
61
(61)
(62) S3.S4
S3
70
71
(71)
(72)
72
(73)
C0=5
C1=10
X0
H2
H3
G50 G60
G70
Necesitamos:
Contadores