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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