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Grafcet
Grafcet-Diagramas de Funções Sequenciais
Diagramas de Funções Seqüências ou Grafcet:
O Grafcet tem suas origem na França, onde foi desenvolvido em meados dos anos 70, por um grupo
de pesquisadores e gerentes industriais envolvidos com sistemas discretos de grande complexidade.
Após ser testados em companhias privadas francesas e em sistemas educacionais, mostrou-se ser muito
conveniente para representação de sistema seqüências. Em 1988, foi adotado pelo IEC (Internacional
Eletotechnical Comission) conforme publicação 848 e regularizado pela norma francesa NF C03-190.
Mais tarde construtores de PLC e produtores de software escolheram o Grafcet como linguagem de
entrada para controle seqüencial bolleano e propuseram implementações em computadores e
controladores . Seu uso na industrial vem se ampliando, bem como o número de pesquisadores que
estudam o uso teórico desse modelo. É em particular, uma ferramenta bastante útil ao projetista na
especificação de projetos de automatização.
Grafcet-Diagramas de Funções Sequenciais
Diagramas de Funções Seqüências ou Grafcet:
Generalidade:
O Grafcet descreve todo sistema cujas evoluções podem ser expressa seqüencialmente, quer disser,
todo sistema que é possível a decomposição em etapas.
O DFS é uma ferramenta gráfica simples não ambígua e rigorosa. Ele é facilmente modificável e
permite ao pessoal não especializado acesso ao automatismo. É um meio de comunicação e de dialogo
entre pessoas com formação diferente: pessoal de produção, pessoal de manutenção, pessoal de projeto
etc.
Partes constitutivas de um automatismo:
Operador: OPERADOR
COMANDOS SINALIZAÇÃO
O operador da os comandos à máquina graça aos botões pulsadores e comutadores dispostos no painel.
Ele é nformado do estado da maquina pelas sinalizações visual e sonora. É o operador que dá o
comando de partida do ciclo e decide o momento oportuno de parar parcialmente ou totalmente.
Grafcet-Diagramas de Funções Sequenciais
Parte operativa (força motriz e sensores)
A parte operativa recebe as ordens (elétricas, pneumáticas). A parte operativa da retorno de informação
a parte de comando com ajuda dos sensores (termostatos, fins de cursos, fotocelulas..)
SINALIZAÇÃO
INFORMAÇÃO
PARTE DE COMANDO
COMANDOS
INFORMAÇÕESORDENS
ORDENS
PARTE OPERATIVA
INFORMAÇÕES
Grafcet-Diagrama de Funções Sequenciais
A parte de comando leva em conta os comandos (vindo do operador por intermédio do painel) e as
informações (proveniente dos sensores que definem estados das partes operativas) para dar as ordens
aos órgãos de potência (cilindros, motores etc.) e sinalizar as evoluções importantes ao operador
(sinalizações visuais e /ou sonora no painel.
INFORMAÇÕES
SINALIZAÇÕES
OPERADOR
PARTE DE COMANDO
PARTE OPERATIVA
COMANDOS
ORDENS
A seqüência de operação acompanha o toque no mouse
Grafcet-Diagrama de Funções Sequenciais
S1
S2
S3 S4
SUBIDA
DESCIDA
SAÍDA RECUO
PARTE DE
COMANDOPAINEL DO
OPERADOR
PARTE OPERATIVA
COMANDOS
ORDENS
SINALIZAÇÃOS
EXEMPLO DE REPRESENTAÇÃO E TERMINOLOGIA GRAFCET
MAQUETE DA MÁQUINA
Grafcet-Diagrama de Funções Sequenciais
0
1
2
3
4
SAÍDA DO PRATO
DESCIDA DA PRENSA
SUBIDA DA PRENSA
RECUO DO PRATO
Partida do ciclo
Prato sob a prensa
Prensa em posição baixa
Prensa em posição alta
Prato fora da prensa
GRAFCET DA MÁQUINA
Grafcet-Diagrama de Funções Sequenciais
Regras do Grafcet
Regras de sintaxe:
A alternância “etapa-transição”e “transição-etapa” deve ser respeitada qualquer que seja a seqüência percorrida:
•duas etapas não devem ser ligadas diretamente.
•duas transições não devem ser ligadas diretamente.
Início do Grafcet:
A situação inicial do Grafcet corresponde geralmente a posição “máquina parada. Esta situação pode ser definida por uma ou mais “etapas iniciais”.
Passagem de uma transição:
A evolução do Grafcet é feita com a passagem de uma transição, que só acontece se houver as duas condições abaixo:
•quando a etapa ou etapas imediatamente precedente esta ativa.
•quando o resultado esperado (transição) é obtido.
Evolução das etapas:
A passagem de uma transição provoca simultaneamente a ativação de todas as etapas imediatamente seguinte e a desativação de todas as etapas imediatamente precedente.
Para facilitar a descrição do Grafcet, cada transição pode ser identificada, de preferencia a esquerda da barra.
Grafcet-Diagrama de Funções Sequenciais
Etapa:
Se representa por um quadrado identificado:
0 6
A entrada de uma etapa é representada na parte superior e a saída na parte inferior
4 8
Uma etapa pode ter varias entradas e saídas.
3 2
Grafcet-Diagrama de Funções Sequenciais
Etapa de ação contínua:
A etapa aciona a respectiva ação sem nenhuma condição.
Ação B5 Etapa 5
Ação B
1
01
0
Etapa de ação condicionada
Descida do produto
Mesa travada
6
Etapa 6
Condição -
Mesa travada
Ação
Descida do
Produto
1
1
1
0
0
0
Grafcet-Diagrama de Funções Sequenciais
Transição:
Quando muitas entradas são ligadas a mesma transição, as ligações orientadas correspondentes são
agrupadas antes ou depois de dois traços paralelos.(função OU).
O conjunto da barra e os dois traços paralelo constituem então o símbolo da transição.
4
1. 5 2. 5 3. 5
2. 41. 4 3. 4
5
“Resultado esperado” associado a transição:
Uma transição indica a possibilidades de evolução entre etapas. Esta evolução se completa pela
passagem da transição.
Entre todas as informações disponíveis a um instante dado o “resultado esperado”agrupa unicamente
aquelas que são necessária a passagem da transição.
O”resultado esperado”é então função de informação externas (fins de cursos, fotocelulas, pulsadores
etc.) ou internas (estados de contadores,temporizadores ,estados ativos ou inativos das etapas..)
O ”resultado esperado”é escrito de preferencia a direitas do símbolo da transição.
Grafcet-Diagrama de Funções Sequenciais
“Resultado esperado” associado a transição:
Uma transição indica a possibilidades de evolução entre etapas. Esta evolução se completa pela
passagem da transição.
Entre todas as informações disponíveis a um instante dado o “resultado esperado”agrupa unicamente
aquelas que são necessária a passagem da transição.
O”resultado esperado”é então função de informação externas (fins de cursos, fotocelulas, pulsadores
etc.) ou internas (estados de contadores,temporizadores ,estados ativos ou inativos das etapas..)
O ”resultado esperado”é escrito de preferencia a direitas do símbolo da transição.
Mesa em posição baixa
Utilização de temporizadores:
A etapa aciona uma temporização e o resultado esperado na transição seguinte é o fim da temporização
7
6 Tempo 8 segundos
Fim do tempo 8 segundos
Prensar 4 segundos
Fim do tempo 4 segundos
Grafcet-Diagrama de Funções Sequenciais
Exemplo de uma seqüência com ação mantida:
Cada ação associada a uma etapa dura o tempo do estagio correspondente.
Ex..: Se a ação “a” deve durar mais que a ação “b” ele deve ser repetida na etapa seguinte.
Neste caso existe a continuidade da ação ä”durante a passagem da etapa 6 para 7.
5
6
7
Ação A Ação B
Ação A
Ação C Ação D
Fim da Ação B
Fim da Ação A
Grafcet-Diagrama de Funções Sequenciais
Ligações orientadas:Uma ligação orientada se representa por uma linha horizontal ou vertical . As linhas obliquas são raras e desaconselhadas porém, toleradas.Por conversão, o sentido das evoluções se efetua sempre de cima para baixo. No caso da evolução de baixo para cima é oportuno usar uma flecha.
5
6
7
Grafcet-Diagrama de Funções Sequenciais
Função OU (escolha da seqüência)
2.5
4
1.5 3.5
1.6 2.6
1.7
8
CA B
Grafcet-Diagrama de Funções Sequenciais
Função E (seqüência simultânea)
2.5
4
1.5 3.5
1.6 2.6
1.7
8
Grafcet-Diagrama de Funções Sequenciais
Salto de etapas e repetição de etapas:A saída deve estar sempre antes da transição e o retorno sempre após a transição.
1.5
1.6
1.7
1.8
1.5
1.6
1.7
1.8
Grafcet-Diagrama de Funções Sequenciais
Seqüência exclusivas:Para obter uma “seleção exclusiva”entre muitas evoluções possíveis a partir de uma mesma etapa é necessário assegurar que todos “resultados esperados”associado as transições sejam exclusivos, ou seja, as transições não podem ser verdadeiras ao mesmo tempo. Estas exclusividade pode ser de ordem física ( incompatibilidade mecânica ou de tempo) ou de ordem lógica dentro do programa.
Exemplo de exclusividade:
1.6
4
1.5
Abertura da válvula de óleoAcendimento piloto
a=Presença de chama piloto
b= Fluxo de óleo combustível
Aa . b Aa . b
Exemplo de prioridade
Avança mesa8
1.9 2.9
Aa . b b
a=Mesa posição 1
b= Botão de parada acionado
Grafcet-Diagrama de Funções Sequenciais
Etapa de espera:
Atrair a atenção do leitor (operador) para lhe mostrar que num determinado momento do ciclo,
devemos esperar certas informações ou parâmetros antes der continuar. Se estas informações estão
presente neste instante, a etapa de espera fica sem efeito passando o ciclo a etapa seguinte.
Avança mesa8
9
10 Retorno da mesa
Posição 1
Relance do operador
Etapa de espera
Se o relance já estiver feito quando a mesa chegar a posição 1 o retorno será imediato, ficando a etapa
de espera sem valor.
Grafcet-Diagrama de Funções Sequenciais
Sub-programa:
É utilizado quando uma determinada seqüência é repetida muitas vezes .Esta sub-seqüência pode ser organizada da mesma forma que a seqüência principal.
No exemplo a seguir a seqüência “S10” é repetida 3 vezes no ciclo principal.
A etapa “13”é uma etapa que permite o retorno ao grafect principal, nenhuma ação é associada a esta etapa.
Etapa13
Etapa13
Etapa13
S101
0
4
2
3
5
S10
S10
Ação11
10
12
13 Ação
Etapas 1,3 ou 5
Etapas 2,4,ou 0
Grafcet-Diagrama de Funções Sequenciais
Utilização de envios dentro das ligações:
Quando uma linha de ligação orientada não pode ser traçada de forma contínua ( para evitar muitos cruzamentos no caso de representação sobre muitas páginas ). Pode ser feito envios para assegurar a continuidade da interpretação.
Transição 20
Folha 05
11
10
12
13
Etapa 15
Folha 05
Transição 15
Folha 09
Grafcet-Diagrama de Funções Sequenciais
Noções de Forçamento:
Generalidades:
Uma ordem de forçamento ou de congelamento só pode ser emitida por uma parte de comando hierarquicamente superior a parte comandada.
O forçamento permite representar a influencia , sobre o automatismo de eventos como:
I) Parada de emergência
II) Parada de segurança
III) Relance
Objetivo:
Colocar a parte de comando a um nível inferior numa situação pre determinada.
Emprego:
O forçamento é uma ordem e se comporta como uma ação associada a etapa.
Muitos forçamento podem ser associado a mesma etapa.
Nome do Grafcet a qual se endereça o forçamento
11 F ( ) : ( )
Tipo de Forçamento utilizado
Símbolo do forçamento
Etapa de emissão do forçamento
Grafcet-Diagrama de Funções Sequenciais
Exemplo de Forçamento:
F (DF1):( ) Desativa todas etapas do DFS denominado DF1.
Apois sessar o force, deve-se repor a etapa original através de outro force.
F (DF2):(*) Congela o DFS denominado DF2. As etapas ativas permanecem ativas enquanto durar o force. As outras etapas ficam desativadas.
F(DF3):(10) Desativa todas etapas do DFS denominado DF3, mantendo a etapa 10 ativa.
F(DF4):(0) Zera o DFS denominado DF4, através do forçamento da etapa 0.
F(DF5):(11:17) Ativa as etapas 11 e 17 do DFS denominado DF5 desativando as demais etapas.
Grafcet-Diagrama de Funções Sequenciais
Numeração das etapas:
A etapas inicial levará os números 0 ou 00 (ex: 0, 10 20, 100 ...).
As etapas dentro de cada ramificação são identificada com o número de ramificação seguido do número da etapa.
A numeração das etapas será sempre feito em ordem crescente.
2.2
0
1
1.2 3.2
4.3 5.3
4.7 5.7
1.9 2.9 3.9
10
Grafcet-Diagrama de Funções Sequenciais
A concepção técnica e filosófica do GRAFECT consiste em se criar recursos tanto para os reparos futuro quanto a concepção cinemática de equipamentos, através de etapas e transições. Desenvolvendo assim um passo a passo inteligente facilitando imensamente aventuais modificações, reparos e comunicações entre o pessoal envolvido no sistema e operações .Se compõe o sistema em varias setores de ação isto é, setores operacionais do equipamento: acionamento de partida, funcionamento, segurança, emergências e reinicio de ciclo.
Condições Iniciais
Auto e Marcha
Parada de Ciclo
SEMI-AUTO1.1
0
2
AUTO MANUAL
Semi-auto e Marcha Manual
Parada de CicloFora do Manual
2.1 3.1
Grafcet de Marcha Automática , Semi-automática, Manual e Parada de Ciclo (DF MP)
Grafcet-Diagrama de Funções Sequenciais
Grafcet de Funcionamento (DF FUN)
11
10
12
13
Marcha e etapa 1.1
Fim da ação da etapa 13
Fim da ação da etapa 11
Fim da ação da etapa 12
Grafcet-Diagrama de Funções Sequenciais
Grafcet de Parada de Emergência (DF PE)
F (DF RIC):( )21
20
22
23
Parada de emergência atuada
Etapa 31 do DF RIC ativa
Rearme atuado e parada desatuada
Etapa 30 do DF RIC ativa
F (DF MP):( ) F (DFFUN):( )
F (DF RIC):(30 )
Leiame
Claro! Que toda pratica e desenvolvimento não depende exclusivamente de quem ensina a evolução de cada
um depende única e exclusivamente do próprio aprendiz. “Eu posso lhe ensinar a voar, por mais que eu queira
não posso lhe dar minhas asas”. Temos que torna um habito todos os bons costumes, aprender a ler e
interpretar as leituras técnicas principalmente as que fazem referencia a nossa área, aprender a ler e
interpretar os manuais dos equipamentos tanto de software quanto hardware, temos como obrigação respeitar
as normas especificas, respeitar os limites de tensão, corrente e polaridade tanto nos sinais de entrada quanto
aos de saída. O que nos torna grande profissionais não é fato de dominar-mos tecnologia de ponta ou qualquer
outra coisa parecida , porque o que é atual hoje amanhã já não é. O que nos torna grandes homens e
profissionais é saber-mos que nosso limite é o fim de cada dia, no dia seguinte sempre temos algo novo a
aprender .
Grafcet-Diagrama de Funções Sequenciais
Grafcet de reinicio de ciclo (DF RIC)
31
30
32
33
Etapa 23 do DFPE ativa
Etapa 0 do DF MP e Etapa 10 do DF FUN ativas
Relance atuado
Condições iniciais
F (DF MP):(0) F (DFFUN):(10 )
Este método de programação permite traduzir todos os movimento de um equipamento
em forma lógica . O bom funcionamento e domínio do aprendizado consiste em se ter um
raciocino lógico. Certamente o entereses por outras áreas tecnológicas contribui
imensamente para o desenvolvimento técnico. Como a pneumática, eletrônica,
eletrotécnica, hidráulica, sensores diversos , partida inteligente de motores, informática
estão cada vez mais irmanados na industrias moderna isso nos obriga a estudos e
pesquisas continua. E por hora um bom futuro e sejam bem vindo a esse mundo
tecnológico e informatizado.