GRAFCET ES 07/07. Ciclo ciego. S_Manual. M2 Manual/Ajustar. M4 S_Automático 3 P1 2M1 3M1:=1 3M2:=1. S_Automático. S_Automático 21 1M1:=0

Transcripción

1 GRAFCET 1 E2 P2 Ciclo ciego Ajustar_OK:=0 E4 3M1:=0 3M2:=1 S_Manual M2 Manual/Ajustar S_Automático 1B2* 2B1*3B1 3 P1 S1*1B2* 2B1*3B1* B4 M4 S_Automático S_Automático GRAFCET principal MPS estación de Distribución S4 21 1M1:=0 41 1B2 22 2M1 42 1s/X M1:=0 3M2:=1 43 3B2 24 2M2 44 2B1 25 3M1:=1 3M2:=0 45 1B2* 2B1*3B1 S2 Ajustar_OK:=1 3M2:=1 46 Paso macro M2 Ajustar S4 3B2 1B1 3B1 2B1 1B2 3B2 2B1 1M1:=1 3M1:=1 2M1 1M1:=0 3M1:=0 2M2 3M1:=1 3M2:=0 3M2:=1 3M2:=0 Paso macro M4 Automático ES 07/07

2 Referencia: Actualización: 07/2007 Autor: Gerhard Schmidt Redacción: Frank Ebel Gráficos: Doris Schwarzenberger Layout: Festo Didactic GmbH & Co. KG, Denkendorf, Alemania, 2007 Internet: Sin nuestra expresa autorización, queda terminantemente prohibida la reproducción total o parcial de este documento, asi como su uso indebido y/o su exhibición o comunicación a terceros. De los infractores se exigirá el correspondiente resarcimiento de daños y perjuicios. Quedan reservados todos los derechos inherentes, en especial los de patentes, de modelos registrados y estéticos. 2 Festo Didactic GmbH & Co. KG

3 Índice 1. Reseña histórica de sistemas de descripción de secuencias automáticas 5 2. Porqué una nueva norma? 7 3. Estructura de un GRAFCET 9 4. Representación gráfica de los elementos Pasos Paso inicial Transiciones y condiciones para las transiciones Acciones Acción de efecto continuo Acción de efecto continuo con atribución de condiciones Acción de efecto continuo con atribución de condiciones en función del tiempo Acción retardada de efecto continuo Acción de efecto continuo limitada en el tiempo Acción con memorización al activar el paso Acción con memorización al desactivar el paso Acción con memorización al producirse un evento Acción de memorización retardada Representación gráfica de las estructuras secuenciales Cadena secuencial Derivación alternativa Derivación paralela Retroceso y saltos Comentarios La estructura de los GRAFCET Comandos de control obligado Pasos incluyentes Pasos de macros Ejemplos Control de una puerta Equipo de fresado de ranuras Equipo de etiquetado Depósito para acoger el rebose de agua pluvial 61 Festo Didactic GmbH & Co. KG

4 Índice 4 Festo Didactic GmbH & Co. KG

5 1. Reseña histórica de sistemas de descripción de secuencias automáticas Las cosas no siempre fueron como hoy. Antes, en los tiempos que siempre suelen considerarse mejores, había menos reglas y prescripciones. Tampoco eran necesarias: las máquinas y las instalaciones eran más pequeñas, y, por lo tanto, tenían una estructura más clara. La mayoría de ellas ni siquiera tenía documentación. Las máquinas pocas veces se desarrollaban en un tablero de dibujo. Era usual desarrollarlas en la propia planta, concibiendo pieza por pieza a mano, para obtener un sistema de funcionamiento automático. La estrategia estaba claramente definida y era muy sencilla: Probar, a ver si funciona! Si funciona: bien! Si no funciona: seguir probando! La inexistencia de documentación sobre la máquina tampoco constituía problema alguno, ya que las máquinas y equipos estaban únicamente destinadas al uso propio. Y, además: en los buenos viejos tiempos, casi nadie cambiaba de puesto de trabajo. Por lo tanto, cada operario sabía cómo funcionaba su máquina y qué peculiaridades tenía. Pero, los tiempos cambian! Se dejó de fabricar máquinas únicamente para el uso propio y, además, se empezó a comprar máquinas completamente listas. Y, de pronto, surgió un problema: las personas encargadas del mantenimiento, la reparación y la optimización nunca antes habían visto las máquinas. De esta manera surgió la necesidad de describir su funcionamiento, recurriendo a un esquema de distribución de fácil lectura. Es decir, resultó necesario preparar una documentación completa sobre la máquina. Así surgieron normas sobre símbolos correspondientes a los componentes (que existían en la época) y una norma sobre diagramas funcionales. Las especificaciones contenidas en esta norma fueron más que suficientes para cubrir todo el campo de la automatización disponible por aquellas fechas. Las secuencias eran lineales, no existían funciones de tiempo, funciones de conteo y tampoco existían variantes de programas. Festo Didactic GmbH & Co. KG

6 1. Reseña histórica de sistemas de descripción de secuencias automáticas Pero las cosas siguieron cambiando en el transcurso del tiempo. La evolución cobró cada vez más velocidad. Mientras que con un diagrama espacio-tiempo era posible describir de modo relativamente sencillo la función del tiempo, un contador de bucles o las variantes de programa, por ejemplo, representaban un escollo insalvable. La técnica de la automatización exigía nuevas posibilidades para la descripción gráfica de las secuencias. Por ello surgió el «plan de funciones lógicas». Cierto es que, al principio, esta forma de representación contenía errores y incongruencias. Pero cuando se consiguió mejorar el plan de funciones lógicas a principios del año 1992, y, por consiguiente, cuando contó con la aceptación de parte de las empresas industriales, el diagrama de funciones desapareció. La técnica de la automatización siguió evolucionando. Y lo mejor supera a lo bueno. Esta es una afirmación que siempre tuvo validez. Fue cierta desde que se inventaron el pico y la pala. Así, también la norma del plan de funciones lógicas terminó desapareciendo. Su norma sucesora tiene validez en toda Europa y se llama GRAFCET. En comparación con el plan de funciones lógicas, GRAFCET puede parecer algo confuso. Pero analizando más detalladamente, se puede constatar que las definiciones son más claras y que, además, muchas cosas son más simples. Adicionalmente, la estructura es más lógica y las modalidades de funcionamiento están claramente normalizadas. Es decir, nuevamente nos encontramos ante una situación en la que debemos despedirnos de lo que nos es familiar, para seguir avanzando a la par con la técnica de la automatización. Porque bien se sabe, que quedarse estancado en el presente, mañana significa ser parte del pasado. 6 Festo Didactic GmbH & Co. KG

7 2. Porqué una nueva norma? Nadie se tomaría el trabajo de redactar una norma por amor al arte. Para revisar o crear una norma, siempre existen, por lo menos, tres buenas razones: 1. Partes dudosas, confusas o contradictorias en la norma existente 2. Asuntos no incluidos en la norma 3. Internacionalización del ámbito de aplicación de la norma Al cambiar de la norma DIN parte 6 «Plan de funciones lógicas» a la norma DIN EN «GRAFCET», el nombre de la nueva norma explica su surgimiento, ya que expresa su ámbito de aplicación. Mientras que el plan de funciones lógicas fue una norma alemana, GRAFCET tiene validez en toda Europa. Y su calidad europea también queda reflejada en el nombre, de origen francés: GRAphe Fonctionnel de Commande Etape Transition. Explicando el nombre de la norma, esta denominación tiene el siguiente significado en español: Representación gráfica de la función de control, con pasos y condiciones para la activación de la siguiente acción. Al comparar la norma antigua con la nueva, llama la atención que, por ejemplo, se utilizan unas pocas flechas en sustitución de un verdadero laberinto de letras. Ello significa que se han eliminado las numerosas letras identificadoras. También han desaparecido las numerosas denominaciones de confirmación. Adicionalmente, el «comando con efecto de memoria» ahora se describe de modo exacto y sencillo, por lo que está mucho más cercano al programa de PLC. Ello significa una considerable simplificación. Los niveles jerárquicos, necesarios para las estructuras generales y específicas exactamente definidas y, además, para todos los modos de funcionamiento, llegando hasta la PARADA DE EMERGENCIA, no se incluían en la norma DIN parte 6. En el caso de GRAFCET, sí se incluyen. Pero ello no se debe a una negligencia de los autores de la norma anterior. Más bien es una prueba que demuestra cómo ha avanzado la técnica de la automatización. En la práctica ha quedado demostrado lo siguiente: cuanto más avanzada es la tecnología de una máquina, tanto más importantes son los modos de funcionamiento y sus jerarquías. De esta manera fue posible cerrar las lagunas que contenían las normas anteriores. Festo Didactic GmbH & Co. KG

8 2. Porqué una nueva norma? 8 Festo Didactic GmbH & Co. KG

9 3. Estructura de un GRAFCET Un GRAFCET esencialmente describe dos aspectos de un sistema de control, aplicando determinadas reglas: Las acciones (comandos) a ejecutar La secuencia de la ejecución Por ello, un GRAFCET o, expresándolo de otra manera, un plan GRAFCET contiene dos partes. La estructura muestra el proceso en función del tiempo. Y el proceso está constituido por pasos que se suceden. 1 P1 1B2* 2B1*3B1 Posición incial Indicación de posición inicial S1*1B2* 2B1*3B1* B4 Condición incial 2 3M1:=0 3M2:=1 Hacia estación siguiente B2 Posición estación siguiente 1M1:=1 1B1 Pieza desplazada 3M1:=1 3M2:=0 3B1 Posición cargador 2M1 2B1 Vacío generado 1M1:=0 1B2 Pieza soltada 3M1:=0 3M2:=1 3B2 Posición estación siguiente 2M2 2B1 Vacío desconectado 3M1:=1 3M2:=0 Desplazar pieza Hacia el cargador Generar vacío Soltar pieza Hacia estación siguiente Depositar pieza Hacia el cargador 3B1 Posición cargador Estructura Parte de acciones Plan GRAFCET para un proceso en el que se separan piezas y se alimentan a un proceso de producción Festo Didactic GmbH & Co. KG

10 3. Estructura de un GRAFCET La estructura no describe qué acciones concretas se ejecutan. Esta descripción consta en la parte de correspondiente a las acciones o efectos. En el ejemplo que aquí se ilustra, se trata de los bloques que se encuentran a la derecha de los pasos y, además, de las condiciones para la activación de la siguiente acción. El principio básico de un GRAFCET 1. Las secuencias se dividen en pasos y transiciones, que se alternan. 2. Siempre sólo está activo un solo paso. 3. Cada paso puede contener una cantidad ilimitada de acciones. 4. Las secuencias se ramifican y vuelven a unirse a modo de derivación alternativa o derivación paralela. Deberá tenerse en cuenta el paso 1! 10 Festo Didactic GmbH & Co. KG