control por plc de un caso de simultaneidad

Control de un Caso de Simultaneidad

Esquema y Grafcet


Grafcet y Aplicación por PLC


Grafcet del Proceso [DESCRIPCIÓN GENERAL]Todo proceso de automatización es un proceso de secuenciación.En este sentido el GRAFCET fue diseñado como un diagrama de flujos para el secuenciador neumático y, por tanto, se ajusta conceptualmente a cualquier proceso de automatización; habiendo sido contrastada su eficacia.Para comprender el principio del SECUENCIADOR y también el GRACET, así como su aplicación para la programación de cualquier PLC (aunque no tenga lenguaje explícito de GRACET) les proponemos que vean la presentación explicativa que se pueden descargar aquí:SECUENCIADOR, GRAFCET, PLC, PALABRA

ETAPA INICIAL O DE ESPERA TRAS LA

ENTRADA DE VÁSTAGO

ETAPA PREVIA A LA ORDEN DE SALIDA DE

´VÁSTAGO

ETAPA DEL MOVIMIENTO DE

SALIDA DE VÁSTAGO

ETAPA DEL MOVIMIENTO DE

ENTRADA DE VÁSTAGO

ETAPA PREVIA A LA ORDEN DE ENTRADA

DE ´VÁSTAGO

ETAPA DE ESPERA TRAS LA SALIDA DE

VÁSTAGO

ETAPA DE RECUPERACIÓN DE LA

POSICIÓN INICIAL

https://www.facebook.com/OHCA.IND.CMC/photos/a.520376774644433.143131.141154685899979/1221225197892917/?type=3&theater



Grafcet del Proceso [TRANSICIONES]

Activar relé K2 / Y1-Y2-Y3

ETAPA DE ESPERA TRAS LA SALIDA DEL

VÁSTAGOM11 Pba

MP

MP

11 ba

ETAPA DE TRÁNSITO

ETAPA DE TRÁNSITO

ETAPA DE ESPERA TRAS LA ENTRADA DEL

VÁSTAGOM00 Pba

MP

Activar relé K5 / Y2-Y4

Activar relé K6 / Y2-Y4

00 ba

MP

00 ba

M00 Pba

11 ba

Todo proceso de automatización es un proceso de secuenciación.En este sentido el GRAFCET fue diseñado como un diagrama de flujos para el secuenciador neumático y, por tanto, se ajusta conceptualmente a cualquier proceso de automatización; habiendo sido contrastada su eficacia.Para comprender el principio del SECUENCIADOR y también el GRACET, así como su aplicación para la programación de cualquier PLC (aunque no tenga lenguaje explícito de GRACET) les proponemos que vean la presentación explicativa que se pueden descargar aquí:SECUENCIADOR, GRAFCET, PLC, PALABRA




Grafcet del Proceso [ETAPAS]

M11 Pba

MP

MP

11 ba

%MW100:=0

M00 Pba

MP

00 ba

MP

00 ba

M00 Pba

11 ba

Todo proceso de automatización es un proceso de secuenciación.En este sentido el GRAFCET fue diseñado como un diagrama de flujos para el secuenciador neumático y, por tanto, se ajusta conceptualmente a cualquier proceso de automatización; habiendo sido contrastada su eficacia.Para comprender el principio del SECUENCIADOR y también el GRACET, así como su aplicación para la programación de cualquier PLC (aunque no tenga lenguaje explícito de GRACET) les proponemos que vean la presentación explicativa que se pueden descargar aquí:SECUENCIADOR, GRAFCET, PLC, PALABRA

%MW100:=1

%MW100:=2 // K2

%MW100:=3

%MW100:=4

%MW100:=5 // K5

%MW100:=6 // K6

Las ETAPAS se configuran al otorgar determinado valor a una palabra, que se puede probar con un COMPARE

para, si está la TRANSICIÓN, darle un nuevo valor con un

OPERATE




Introducción General a la Toma de decisiones en GRAFCETEl GRAFCET es un diagrama de flujo para la toma de decisiones en un proceso de automatización. Es reconocer una sucesión de «Estados del Presente» en todo ciclo automático. Es por tanto una compartimentación del tiempo por «Instantes del futuro» deseado, que convierten al presente en pasado.ETAPA o «Estado del Presente»Como en todo presente, en él se decide la acción que provocará el cambio que debemos percibir y esperar del futuro. El mandato de esa acción debe permanecer hasta que se cumpla alguna de las previsiones o instantes del futuro que se espera. Si no apareciese ninguno de los instantes futuros, el tiempo se haría eterno en esa ETAPA, es por ello que en muchos PLC cada ETAPA suele llevar un cronómetro del tiempo que lleva activa para, si se sobrepasa, llevar al sistema a una situación de emergencia.TRANSICIONES o «Instantes del Futuro» (a esperar como consecuencia de la acción de la ETAPA).Es el futuro esperado o, mejor aún, el instantes del futuro deseado. Como en todo ciclo automático esos instantes deben ser lógicos, correspondiendo su identificación al cambio que, la acción de la ETAPA presente, provoca en las variables lógicas que establecen los captadores de información tanto internos del propio PLC o externos que entran por sus entradas. Siendo las salidas las variables lógicas que las etapas activan para provocar esos cambios que permitan el tránsito a un «Tiempo de Futuro», apagando la ETAPA del presente que se convierte en pasado.

Etapa o Presente PASADO

Transiciones o Instante del PASADO ligado a la Etapa del

PASADO

El GRAFCET es un diagrama de flujo de PRESENTES que ordenan una ACCIÓN (y/o que se mantienen) a la espera de la CONFIRMACIÓN de haberse cumplido el deseo de tal PRESENTE, por un INSTANTE LÓGICO del Futuro. A tal ETAPA o PRESENTE actual se ha llegado desde un INSTANTE LÓGICO del pasado ligado y condicionado por la ETAPA anterior o PRESENTE PASADO


Módulos de Entradas y Salidas [Cableado]Finales de

Carrera

Interruptor de RUN y

Selector SL

Pulsador PM

Seta de Emergenci

aEM

Relés para Potencia

Bobinas de Electroválvulas

Contactos de los Relés activados por las Salidas del PLC

Seta de Emergenci

a EM

El RUN del PLC se configura aquí como señal externa en la ENTRADA %I 1. 8 (Cada PLC tendrá su forma)


Relato del Proceso Con el Apoyo del GRAFCET y de Otros ESQUEMAS


INICIO DEL PROCESO / / Etapa 0

00 ba

M00 Pba

Cuando a la palabra %MW100 se le OTORGA el valor 0, está activa la ETAPA 0 y, obviamente, no hay otra ETAPA activa.

Estando la ETAPA 0, por haber dado al RUN y la posición inicial, si se pulsa PM se pasa a la ETAPA 1 Ahora bien, si no está la posición inicial, directamente se va a la ETAPA 6. Normalmente esta situación se da al pulsar la seta de emergencia EM fuera de la posición inicial cuando no está a0 o no está b0. Entonces se debe volver a poner la posición inicial. Estando previsto poder mover el sistema manualmente a golpe de pulsador PM hasta (tras arreglar cualquier problema habido) llevar el sistema a la posición inicial.

M00 Pba

Etapas PREVIA

S

Etapas PREVIA

S

00 ba


M00 Pba

MP

MPEtapas PREVIA

S

Etapas PREVIA

S

ETAPA DE TRANSITO PARA LA SUBIDA / / Etapa 1


Esta ETAPA es una etapa de tránsito, puesto que solo está para esperar que se suelte el pulsador PM. Evitando de esa forma que la acción se ponga en marcha con un posible pulsador PM gripado o bloqueado.Pero también detiene el sistema si una vez iniciado el movimiento en la ETAPA 2 siguiente, si se pulsa PM, devolviéndolo a etapa activa una vez se suelte.


11 ba

MP

Y1 =1

Y2 =1

Y3=1

Y4

11 ba Etapas PREVIA

S

Etapas PREVIA

S

ETAPA DE LA SUBIDA / / Etapa 2


Esta ETAPA es una etapa de la acción de subir, que se completará al llegar sobre a1 y b1.Ahora bien, si durante ella se vuelve a pulsar PM, la máquina se detiene, pues se vuelve a la etapa anterior ETAPA 1 a la espera de que se suelte de nuevo PM. Es decir, habríamos organizado una parada de la acción en tanto en cuanto se tenga pulsado PM:

PM


11 ba

M11 Pba 11 ba

Etapa PREVIA

ETAPA DE LA ESPERA TRAS LA SUBIDA / / Etapa 3


Esta ETAPA es una etapa de ESPERA tras haber llegado sobre a1 y b1. Y se está precisamente a la espera de que se pulse PM para iniciar el movimiento de bajada.Ahora bien, si se detecta que no está a1 o no esta b1, se activa la etapa anterior o ETAPA 2, hasta que se recupere la posición inicial de la BAJADA. O sea: a1 y b1.


ETAPA DE TRANSITO PARA LA BAJADA / / Etapa 4

MP

M11 Pba MP

Etapas PREVIA

S

Etapas PREVIA

S


Esta ETAPA es una etapa de tránsito, puesto que solo esta para esperar que se suelte el pulsador PM. Evitando de esa forma que la acción se ponga en marcha con un posible pulsador PM gripado o bloqueado.Pero también detiene el sistema si una vez iniciado el movimiento en la ETAPA 5 siguiente, si se pulsa PM, devolviéndolo a etapa activa una vez se suelte.


MP

00 ba

MP

Etapa PREVIA

ETAPA DE LA BAJADA / / Etapa 5


Esta ETAPA es una etapa de la acción de bajar, que se completará al llegar sobre a0 y b0.Ahora bien, si durante ella se vuelve a pulsar PM, la máquina se detiene, pues se vuelve a la etapa anterior ETAPA 4 a la espera de que se suelte de nuevo PM. Es decir, habríamos organizado una parada de la acción en tanto en cuanto se tenga pulsado PM:

Y1

Y2 =1

Y3

Y4=1


M00 Pba

00 ba

Etapa PREVIA

ETAPA DE ACCIONAMIENTO MANUAL DE EMERGENCIA / / Etapa 6


Esta ETAPA es una etapa a la que se llega TRAS UNA EMERGENCIA, o bien por pulsar el pulsador de emergencia o por haber desconectado RUN por lo que se va a la ETAPA 0 y lo más probable es que no se encuentre la posición de INICIO.Es entonces cuando se pasa a la ETAPA 6 donde seleccionando con el selector SL si se quiere subir o bajar, luego se ejecutará la acción solo si está pulsado PM.


Programación del PLC para un GRACET por Medio deUn LENGUJE SIMPLE


Etapa 0 / / Inicial %MW100:=0

00 ba

M00 Pba

%I1.0a0

%I1.2b0

%I1.11PM

El valor de la palabra %MW100:=0

Cuando a la palabra %MW100 se le adjudica el valor 0, está activa la ETAPA 0 y, obviamente, no hay otra ETAPA activa, pues la palabra %MW100 solo puede tener un solo valor y en este caso es 0.

Inicialmente, de forma incondicional, al activar el RUN configurado en la ENTRADA %I1.8 del PLC, este comienza sus ciclos y, el bit sistema %S13 (que solo se pone a 1 durante el primer ciclo del PLC), le adjudica el valor 0 a la palabra %MW 100. Y también se le adjudica el valor 0 de forma incondicional cuando se pulsa el pulsador de emergencia EM=%I1.13 (cableado por el contacto normalmente cerrado tanto en el bloque de contactos de Control como en el bloque contactos de los relés de potencia para activar las bobinas de las electroválvulas).A su vez, se llega a la ETAPA 0//%MW100:=0, cuando estando la ETAPA 5//%MW100:=5, se activan los finales de carrera a0 y b0.O bien si, además de a0 y b0, está la ETAPA 6//%MW100:=6.

M00 Pba

Etapas PREVIA

S

Etapas PREVIA

S


Etapa 1 / / %MW100:=1 [Etapa de Tránsito a la Subida]


M00 Pba

%I1.0a0

%I1.2b0

%I1.11PM

MP


Esta ETAPA 1/ /%MW100:=1, al no ser inicial, solo entrará condicionada por otras etapas anteriores. Es decir, cuando la propia palabra tiene un valor distinto. En este caso, cuando estando en la ETAPA 0/ /%MW100:=0 inicial y, estando a0 y b0, se pulsa el pulsador PM.

O bien, cuando estando la ETAPA 2/ /%MW100:=2 se pulsa PM

El comprobar si está o no está una ETAPA se hace por medio del compare, que es la consulta de si la PALABRA %MW100 tiene el valor que determina la ETAPA.

MPEtapas PREVIA

S

Etapas PREVIA

S


Etapa 2 / / %MW100:=2 [Etapa de la Subida]


11 ba

%I1.1a1

%I1.3b1

%I1.11PM

MP


Con esta ETAPA 2/ /%MW100:=2, comienza el movimiento de subida y, más adelante, veremos como se activan con ella las bobinas Y1, Y2 e Y3. Esta ETAPA se activa cuando, estando la ETAPA 1/ /%MW100:=1 se suelta el pulsador PM.

O bien, cuando estando la ETAPA 3/ /%MW100:=3 dejan de estar a1 y b1 activados, lo que equivale a: no estar a1 o no estar b1.

Recuérdese: estando esta ETAPA 2/ /%MW100:=2, o sea subiendo, si se pulsa PM de nuevo, se va a la ETAPA 1/ /%MW100:=1 Deteniéndose, por tanto, la subida hasta que no se suelte el pulsador PM.

Y1 =1

Y2 =1

Y3=1

Y4

11 ba Etapas PREVIA

S

Etapas PREVIA

S


Etapa 3 / / %MW100:=3 [Permanencia Arriba]


11 ba

%I1.1a1

%I1.3b1


La ETAPA 3/ /%MW100:=3, se activa al final del movimiento de subida o salida del vástago. En esta ETAPA se desactivan todas las bobinas quedando el sistema en reposo a la espera de la orden de bajar o entrada de vástago.

M11 Pba 11 ba

Etapa PREVIA


Etapa 4 / / %MW100:=4 [Etapa de Tránsito a la Bajada]


%I1.1a1%I1.3b1

MP

%I1.11PM


Esta ETAPA 4/ /%MW100:=4, entra o se activa cuando estando la ETAPA 3/ /%MW100:=3 y, estando a1 y b1, se pulsa el pulsador PM para pretender comenzar la bajada o entrada de vástago. Pero que no se activa aún, pues eso ocurrirá en la ETAPA 5/ /%MW100:=5 .

O bien se activa deteniendo la bajada, cuando estando la ETAPA 5/ /%MW100:=5 se pulsa PM

M11 Pba MP

Etapas PREVIA

S

Etapas PREVIA

S


Etapa 5/ / %MW100:=5 [Etapa de la Bajada]


%I1.11PM


Con esta ETAPA 5/ /%MW100:=5, comienza el movimiento de bajad y, más adelante, veremos como se activan con ella las bobinas: Y2 e Y4. Esta ETAPA se activa cuando, estando la ETAPA 4/ /%MW100:=4 se suelta el pulsador PM.

Recuérdese: estando esta ETAPA 5/ /%MW100:=5, o sea bajando, si se pulsa PM de nuevo, se va a la ETAPA 4/ /%MW100:=4 Deteniéndose, por tanto, la bajada hasta que no se suelte el pulsador PM.

MP

00 ba

MP

Etapa PREVIA


Etapa 6/ / %MW100:=6 [Etapa de la Bajada]


%I1.0a0


A esta ETAPA 6/ /%MW100:=6, se llega normalmente cuando al pulsar el la SETA DE EMERGENCIA EM, se va a la ETAPA 0/ /%MW100:=0 directamente, donde se detecta que no se está en la posición de inicio, por lo que, también inmediatamente, se va a la A esta ETAPA 6/ /%MW100:=6 a esperar la acción que restablezca inicio activando las bobinas.

MP

M00 Pba

00 ba

%I1.2b0

Etapa PREVIA


Programación de las Salidas y Activación de las Bobinas de las Electroválvulas


Activación de %Q2.2 / / K2

[1] Cuando la palabra %MW100 adquiera el valor de 2

Y1 =1

Y2 =1

Y3=1

Y4

[2] Entonces la salida %Q2.2 se activará

[3] Activada la salida %Q2.2 se activa el RELÉ K2

[4] Los contactos del RELÉ K2 excitan las bobinas Y1, Y2 e Y3

[5] Excitadas las bobinas Y1, Y2 e Y3 de las electroválvulas, el SISTEMA OLEOHIDRÁULICO

efectúa el MOVIMIENTO DE SALIDA DEL VÁSTAGO O SUBIDA [6] Cuando la palabra %MW100 adquiera el

valor de 6 estando el selector SL en %I1.9 y se pulse el pulsador PM de %I1.11

[7] Entonces se efectuará también el MOVIMIENTO DE SALIDA DEL VÁSTAGO O SUBIDA en tanto en cuando esté pulsado el pulsador PM y

el selector SL en %I1.9




Y1

Y2 =1

Y3

Y4 =1

[2] Entonces la salida %Q2.5 se activará

[3] Activada la salida %Q2.5 se activa el RELÉ K5

[4] Los contactos del RELÉ K5 excitan las bobinas Y2 e Y4

[5] Excitadas las bobinas Y2 e Y4 de las electroválvulas, el SISTEMA OLEOHIDRÁULICO

efectúa el MOVIMIENTO DE ENTRADA DEL VÁSTAGO O BAJADA [6] Cuando la palabra %MW100 adquiera el

valor de 6 estando el selector SL en %I1.10 y se pulse el pulsador PM de %I1.11

[7] Entonces se efectuará también el MOVIMIENTO DE ENTRADA DEL VÁSTAGO O BAJADA en tanto en cuando esté pulsado el

pulsador PM y el selector SL en %I1.10


Activación de %Q2.6


Y1

Y2

Y3

Y4

[3] Entonces la salida %Q2.6 se activará intermitentemente

[2] El bit sistema %S6 provoca una intermitencia

de 1 s.

[4] La luz piloto avisará con su intermitencia avisará que el sistema no está en la posición

de INICIO

[5] Desexcitadas todas las bobinas, el SISTEMA OLEOHIDRÁULICO está en descarga a la espera

de que, con el selector SL, se decida que movimiento efectuar (SUBIDA o BAJADA) al pulsar

el pulsador PM

[6] Desde esta ETAPA 6 que indica la Luz (seleccionado el movimiento deseado) se

mueve el cilindro con el pulsador PM hasta, finalmente, llevarle a la posición INICIO


Seguridad de Límite de Tiempo De Permanencia en una Etapa


Activación de %Q2.7 / / Temporización %TM0

Cada vez que entra una ETAPA par (0, 2, 4, 6) se pone en marcha el temporizador %TM0.El cual posee una palabra variable %TM0.V que evoluciona con el tiempo desde 0 a 9999 mostrando el valor actual de la temporización según la base de tiempo TB que en esta caso son 100 ms. (o décimas de segundo)Esta palabra %TM0.V puede ser probada en un COMPARE como se ve aquí, de forma que:

Si sobre pasa 9000 ms. En la ETAPA 0 %MW0:=0O si sobre pasa 600 ms. En la ETAPA 2 %MW0:=2O si sobre pasa 40 ms. En la ETAPA 4 %MW0:=4O si sobre pasa 9000 ms. En la ETAPA 6 %MW0:=6Entonces se activa la salida %Q2.7La cual también se activa por medio del temporizador %TM1 como veremos a continuación.

Temporización de las ETAPAS de número PAR

Con el %TM0


Activación de %Q2.7 / / Temporización %TM1

Cada vez que entra una ETAPA impar (1, 3, 5) se pone en marcha el temporizador %TM1.El cual posee una palabra variable %TM1.V que evoluciona con el tiempo desde 0 a 9999 mostrando el valor actual de la temporización según la base de tiempo TB que en este caso son 100 ms. (o décimas de segundo)Esta palabra %TM1.V puede ser probada en un COMPARE como se ve aquí, de forma que:

Si sobre pasa 40 ms. En la ETAPA 1 %MW0:=1O si sobre pasa 9000 ms. En la ETAPA 3 %MW0:=3O si sobre pasa 600 ms. En la ETAPA 5 %MW0:=5Entonces se activa la salida %Q2.7La cual también se activa por medio del temporizador %TM0 como ya hemos visto en la vista anterior

Temporización de las ETAPAS de número IMPAR

Con el %TM1



Al haberse sobrepasado el tiempo límite de alguna de las Etapas (como ya hemos visto) se activa la salida %Q2.7, la cual activa el relé K7, uno de cuyos contactos activa la alarma.Tal alarma no afecta a nada, solo avisa para que el técnico pertinente de un vistazo al sistema y decida:O bien quitar Run. Con lo cual al volver a darlo entrará la ETAPA 0 INICIAL. (Debe tenerse en cuenta que quitar Run no es apagar todo y que puede las salidas queden fijas o que caigan según se tenga configurado. Personalmente prefiero que caigan.)O bien pulsar la Emergencia. Con lo cual se va directamente a la ETAPA 0 y, si no se está en la posición inicial, se ira directamente a la ETAPA 6. Desde ya se puede controlar el sistema con el selector SL y el pulsador PM.

Activación condicionada de la %Q2.7 que da la ALARMA


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