GRAFCET7

CURSO: GRAFCET PROF: ALFREDO MANCILLA ORTEGA CECATI 11-D.F.

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1-50 / _|

GRAFCET

MÉTODO GRÁFICO PARA LA RESOLUCIÓN DE AUTOMATISMOS


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2-50 / _|

TEMARIO

1.- Definición de conceptos de control

2.- Elementos de un proceso de control

3.- El grafcet

4.- Etapas y transiciones

5.- Acciones y receptividades

6.- Desarrollo de un grafcet

7.- Niveles de grafcet

8.- La alternativa de selección (or)

9.- La simultaneidad (and)

10.- El salto (jump)

11.- El bucle o lazo (loop)

12.- Condición en la acción

13.- Condición por una etapa

14.- Condición por tiempo

15.- Condición por flancos

16.- Subrutinas

17.- La acción NOP

18.- Conversión a contactos (escalera-ladder)

19.- Prácticas a realizar


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INTRODUCCIÓN

Los sistemas de control industrial tienden a mejorar la producción resolviendo sus

problemas por medio de la automatización.

Estos sistemas automáticos deben tener ciertas características:

Flexibilidad; respuesta pronta a los cambios y actualizaciones.

Versatilidad; posiblidades de utilizar el equipo de control en otro proceso sin

cambiar sustancialmente conexiones y dispositivos.

Monitoreo; del proceso, en individual y en conjunto.

Centralización del control; el proceso es supervisado desde un solo puesto.

Ligación; sistemas individuales que son enlazados para una producción en

conjunto.

Tiempos cortos de paro; rápida respuesta en corrección de fallas.

La evolución de los sistemas de control por medios electrónicos de estado sólido y

la cada vez mayor integración en chips de estado sólido, han mejorado su

capacidad de procesar información con mucho mayor velocidad de respuesta, y

nos permiten realizar controles más efectivos y complejos cada vez. al mismo

tiempo al personal de mantenimiento se le exige una mayor capacidad de idear un

control y resolver los problemas de cualquier proceso de producción.

Un método para realizar rápida y efectivamente el control de un proceso

automático y secuencial, prácticamente a prueba de fallas, es idearlo por medio

del GRAFCET.

Para entender el grafcet, es menester tener conocimientos en sistemas de control

convencional con releés auxiliares o con electrónica digital, además para nuestro

caso es indispensable saber programar y aplicar un PLC.


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1.- CONCEPTOS DEL CONTROL

CONTROL

Sistema en el cual se observa constanemente el cumplimiento de los parámetros

establecidos para la obtención de un producto final.

La observación de esos prámetros ocurre en todo momento; durante el proceso, al

principio y al final de éste.

Eléctricamente los parámetros a controlar son: situaciones, tiempos, eventos,

posiciones, velocidades, movimientos.

CONTROL MANUAL

Es todo sistema de control que depende totalmente de la intervención del ser

humano

CONTROL AUTOMÁTICO.

Es aquel sistema en el cual el control se realiza con la mínima o nula intervención

del ser humano; son controles capaces de actuar por si mismos, verifican los

parámetros establecidos y ejecutan las operaciónes necesarias para mantener

esos párametros. lógicamente este automatismo es ideado por el ser humano

PLC (IEC-61131, IEC-1131, IEC-848, DIN-40719)

Controlador lógico programable, es un aparato electrónico diseñado para utilizarse

en un entorno hostil, utiliza una memoria programable para el almacenamiento de

las intrucciones orientadas al usuario para implantar soluciones específicas, tales

como; secuencias lógicas, temporizaciones, conteos, funciones aritméticas.

etcétera; con el fin de controlar mediante las señales digitales o analógicas de

entrada y de salida, a los dispositivos actuadores, máquinas o procesos.


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2.- ELEMENTOS QUE INTERVIENEN EN EL PROCESO DE CONTROL.

ELEMENTOS DE MANDO.- Sensan situaciones mecánicas o posicionales de los equipos a controlar y envían las señales hacia los

procesadores

PROCESADORES.- Reciben las señales desde los elementos de mando, las procesan (interpretan), toman decisiones y envían

órdenes operativas a los actuadores.

ACTUADORES.- Ejecutan las órdenes recibidas desde los procesadores.

BOTONERAS

SENSORES MAGNÉTICOS

(REED),

SENSORES ÓPTICOS

SENSORES INDUCTIVOS,

SENSORES CAPACITIVOS,

POTENCIÓMETROS,

SELECTORES,

CELDAS DE PESO O CARGA,

PRESOSTASTOS,

TERMOSTATOS,

TERMOPARES,

LIMITADORES (LS),

INTERRUPTORES DE PEDAL,

ENCODERS,

REGLAS POTENCIOMÉTRICAS,

FLOTADORES,

INTERRUPTORES DE FLUJO,

ETCÉTERA.

RELEÉS,

TEMPORIZADORES,

CONTADORES,

PIRÓMETROS,

DECODIFICADORES,

VARIADORES DE VELOCIDAD,

REGULADORES,

CONTROLADORES

ELECTRÓNICOS,

DISPOSITIVOS DE MEMORIA,

PROGRAMADORES DE LEVAS,

PROGRAMADORES DE CINTA,

CONTROLADORES DE

TEMPERATURA

(PIRÓMETROS),

ARRANCADORES

PROGRESIVOS,

CONTROLADORES LÓGICOS

PROGRAMABLES (PLC)

MOTORES,

LÁMPARAS,

CILINDROS (PISTONES),

ALIMENTADORES

NEUMÁTICOS,

HORNOS DE TEMPLE,

HORNOS DE ARCO,

HORNOS TÚNEL,

RECTIFICADORES TUNGARD,

RECTIFICADORES PARA

GALVANOPLASTÍA,

FOCOS PILOTO,

ALARMAS AUDIBLES,

BALIZAS,

VÁLVULAS PROPORCIONALES,

ETCÉTERA.

MANDOS PROCESADORES ACTUADORES


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ELEMENTOS QUE INTERVIENEN EN EL PROCESO DE CONTROL

M1

3~

M2

3~

ALTERNADOR Y SIMULTANEADOR DE DOS BOMBAS DE AGUA

ARRANCADOR DE UN MOTOR

TRIFÁSICO DE C.A.

M

3~


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7-50 / _|

3.- EL GRAFCET

El grafcet nació en 1977 como resultado del estudio y análisis para mejorar el

control de los sistemas automáticos, realizado por la AFCET (Association

Française Pour la Cybernétique Economique et Technique-Asociación Francesa

para la Cibernética Económica y Técnica), conjuntamente con la ADEPA

(Asociation Pour Devenlope du la Production Automatique-Asociación para el

Desarrollo de la Producciòn Automática)

En el mes de junio del año 1982 se crea la norma francesa C-03-UTE-NF-190

(Diagramme Fonctionnel pour la Description des Systèmes Logiques de

Commande "GRAFCET"-Diagrama Funcional para la Descripción de Sistemas

Lógicos de Control)

En el año 1988, el GRAFCET es reconocido por la norma internacional, IEC-848

(Preparation of Function Charts for Control Systems-Preparación de Diagramas

Funcionales para Sistemas de Control) con los nombres Function Chart,

Diagramme Fonctionnel-Diagrama Funcional, Sequencial Function Chart (SFC). la

norma IEC no reconoce el nombre GRAFCET porque las traducciones pueden dar

lugar a ambigüedades.


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8-50 / _|

4.- ETAPAS Y TRANSICIONES

El GRAFCET se forma con dos partes principales

ETAPAS O PASOS, simbolizados con un cuadrángulo.

Son cada uno de los pasos en que ocurren las acciones del proceso

TRANSICIONES, simbolizadas por una línea que une a una etapa con otra.

Son los momentos que ocurren entre etapa y etapa. Se le asocian las receptividades

(señales) en arreglos lógicos o booleanos.

No podrá activarse una etapa si no se ha activado antes la etapa anterior y además debe

validarse su transición; esto es, debe cumplirse con la lógica de las receptividades

asociadas.

ETAPA

1

ETAPA

2

ETAPA

3

ETAPA

4

TRANSICIÓN 1-2

TRANSICIÓN 2-3

TRANSICIÓN 3-4

TRANSICIÓN 4-0


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9-50 / _|

5.- ACCIONES Y RECEPTIVIDADES

ACCIONES

Cada etapa tiene asociada una o más acciones. estas acciones serán activadas al

momento en que se activa la etapa correspondiente.

La mayoría de las acciones son ejecutadas por los elementos actuadores; subir, cerrar,

abrir, doblar, sujetar, etcétera, salvo las acciones internas del plc, tales como;

temporizar, contar, transferir datos, convertir datos, etcétera.

Cuando se han cumplido las acciones de una etapa, se entenderá que podrá validarse la

transición que permite el paso a la siguiente etapa.

Cada vez que se activa una etapa, al mismo tiempo se desactiva la etapa anterior y

también se desactivan las acciones asociadas a esta.

ETAPA ACCIONES: Abrir, cerrar, voltear, girar, mover, detener,

desplazar, jalar, empujar, desviar, recoger, subir, bajar,

presionar, sujetar, soltar, elevar, liberar, remachar,

troquelar, punzonar, llenar, vaciar, fundir, soldar, puntear,

cortar, romper, moler, unir, embragar, frenar, acelerar,

descelerar, extraer, frenar, doblar, enderezar, rectificar,

sellar, imprimir, borrar, grabar, transferir, sacar, meter,

fijar, colocar, poner, quitar, succionar, arrancar, parar,

presurizar, despresurizar, activar, desactivar, esperar,

aumentar, disminuir, limpiar, pintar, rolar, estirar,

comprimir, torcer, soplar, inyectar, cargar, calentar,

enfriar, enderezar, extruir, set, reset, latch, unlatch, lock,

unlock, liberar, asegurar, temporizar, contar, NOP,

etcétera.


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RECEPTIVIDADES

En las TRANSICIONES se encuentran asociadas las receptividades (señales de los

dispositivos de mando involucrados en ese momento).

Esas receptividades informan el cumplimiento de las acciones asociadas a la ETAPA, se

convierten entonces en condicionantes para la activación de la siguiente etapa. Estas

receptividades son asociadas en arreglos lógicos o booleanos (AND-0R-NOT)

combinatorios. Ejemplo = (a + /b) x (c)

Cuando se cumplen con las condiciones dadas en el arreglo lógico, la transición es

validada y se puede activar la etapa siguiente.

Las receptividades, en su mayoría son señales proporcionadas por los elementos de

mando. Salvo algunas señales internas del PLC. tales como; tiempos, eventos, datos,

comparaciones.

TRANSICIÓN

10-11

ETAPA

10

ETAPA

11

RECEPTIVIDADES (MANDOS):

Pulsadores, selectores,

interruptores de limite,

interruptores de pedal,

interruptores de flujo,

sensores capacitivos,

sensores inductivos,

sensores ópticos, infrarrojos, lasser,

interruptores presostatos,

termostatos, termopares,

potenciómetros,

encoders lineales, encoders giratorios,

tacogeneradores, celdas de peso,

tiempos, conteos, estado de etapas,

todas las señales de mando deben estar

en arreglos lógicos;

ejemplo = (a + /b) x c


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11-50 / _|

El GRAFCET básicamente es de tipo CICLICO, aunque tambien existen las funciónes:

ALTERNATIVA “O” (or), SIMULTANEIDAD “Y” (and), SALTO (jump) y el BUCLE o LAZO

(loop), teniendo cada una su propia aplicación y existiendo también la posiblidad de

realizar combinaciones de estas funciones.

CICLICO ALTERNATIVA (OR) SIMULTANEIDAD (AND)

SALTO (JUMP) BUCLE O LAZO (LOOP)

1

3

1

3

1

3

3

1

3

3

1

3


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12-50 / _|

SECUENCIAS COMBINATORIAS

1

3

3

1

3

3

3

1

3

3

3


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13-50 / _|

6.- DESARROLLO DE UN AUTOMATISMO CON GRAFCET

1.- Establecer los pasos o etapas del proceso a automatizar.

2.- Asociar a cada etapa la acción o acciones que en ese momento ocurrirán

3.- Unir las etapas con sus transiciones

4.- Asociar, siempre en arreglos lógicos, las transiciones con las receptividades

(condiciones) necesarias para su operacíon,

5.- Verificar si es la última etapa

6.- Verificar si es la última transición y cerrar la secuencia con la etapa inicial

ETAPA

1

ETAPA

2

ETAPA

3

ETAPA

4

ACCIÓN (X)

ACCIÓN (A)

ACCIÓN (B)

ACCIÓN (C)

RECEPTIVIDADES

RECEPTIVIDADES

RECEPTIVIDADES

RECEPTIVIDADES


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EJEMPLO:

GRAFCET de un semáforo sencillo para el cruce de dos calles

Aqui en la etapa inicial (1) se encienden los focos Verde 1 y Rojo 2, a su vez se activa

el temporizador temp1.

Al terminar su tiempo temp 1, se activa la etapa (2), con ello enciende el foco Ambar 1

y permanece encendido el foco Rojo 2. Tambien se activa el temporizador temp2. Al

mismo tiempo es desactivada la etapa (1) y el foco Verde 2 se apaga.

Las acciones ocurren al activarse la etapa correspondiente. cuando se desactiva esa

etapa, también se desactivan las acciones asociadas.

ETAPA

1

ETAPA

2

ETAPA

3

ETAPA

4

TIEMPO 1

TIEMPO 2

TIEMPO 3

TIEMPO 4

ROJO 2 TEMP 1 VERDE 1

ROJO 2 TEMP 2 AMBAR 1

VERDE 2 TEMP 3 ROJO 1

AMBAR 2 TEMP 4 ROJO 1


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7.- NIVELES DE GRAFCET

El grafcet se puede desarrollar en uno de tres niveles (formas). estos niveles no estan en

orden de complejidad, sino unicamente son formas de representación.

a. DESCRIPCIÓN FUNCIONAL

En cada etapa y en cada transición, se mencionan las funciones de todos y cada uno de

los elementos involucrados (acciones y receptividades), describiendo lo más precisa

posible.

a. Descripción funcional

b. Descripción tecnológica

c. Descripción operativa


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b. DESCRIPCIÓN TECNOLÓGICA

En cada etapa y cada transición, se indican los mnemónicos, abreviaturas o claves

(operandos simbólicos) de todos y cada uno de los elementos involucrados (acciones y

receptividades)

Y+

Y-

S1 = PULSADOR INICIO

B2 = SENSOR FIN DE AVANCE

B3 = SENSOR FIN DE RETROCESO

Y+ = EXTENDER VÁSTAGO

Y- = RETRAER VÁSTAGO


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c. DESCRIPCIÓN OPERATIVA

En cada etapa y en cada transición, se indican las direcciones (operandos absolutos) de

todos y cada uno de los elementos involucrados (acciones y receptividades)

I0 = SEÑAL DE ENTRADA

RET

I0 = Señal entrada, botón de inicio

I1 = Señal entrada, sensor final de avance

I2 = Señal entrada, sensor final de retroceso

Q0 = Señal de salida, avance de cilindro

Q1 = Señal de salida, retroceso de cilindro


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8.- ALTERNATIVA DE SELECCIÓN (FUNCIÓN Ó)

Esta es una función que nos permite seleccionar uno y solo un proceso de entre dos o

más. para lograr esto, en el gráfico se deberá de aplicar una operación llamada

"selectividad"

La selectividad es la utilización de una señal verdadera en uno de los procesos (ramal) y

su complementario en el otro proceso (a, /a)

Ejemplos: un motor reversible, el motor de un elevador de carga, o de un elevador

personal.

La función tiene una apertura (divergencia) y un cierre (convergencia) del gráfico.

a /a

SELECTIVIDAD


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9.- SIMULTANEIDAD (FUNCIÓN Y)

Esta función nos permite que se efectuen dos o más procesos de manera simultanea.

Una sola receptividad (o combinación de receptividades) activa las etapas iniciales de

cada proceso a realizar.

Un proceso puede tener más etapas que el otro, pero el proceso que termine antes

esperará que termine el otro u otros procesos.

La función tiene una apertura (divergencia) y un cierre (convergencia) del gráfico.

a * /b + c


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20-50 / _|

10.- SALTO (JUMP)

Esta es una función que nos permite saltar etapas en un momento dado, cuando no sea

necesario efectuar todos los pasos de un proceso.

Para elegir entre todos los pasos y el salto debemos aplicar la "selectividad" (a, /a)

a /a

SELECTIVIDAD


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21-50 / _|

11.- LAZO O BUCLE (LOOP)

El lazo permite realizar operaciones repetitivas hasta encontrar una señal (o combinación

de ellas) que lo obligue a tomar otro camino.

Ejemplos: una troqueladora que cuente cierto número de golpes antes de realizar un

avance del material; una envasadora que cuente el número de bolsas a empacar antes de

retirar la caja donde las ingresa.

Para que se pueda efectuar el lazo debe aplicarse tambien la "selectividad" (a, /a) de

una señal

a

/a SELECTIVIDAD


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22-50 / _|

12.- CONDICIÓN EN LA ACCIÓN

Muchas veces una acción puede ser condicionada, en su parte operativa, por una señal

adicional que no tiene injerencia ni efecto en el gráfico.

En el gráfico siguiente la acción de Y+ se realizará en el momento que se activa la etapa 1

y que además esté presente la señal de S2

Aqui el sensor S2 afecta la operación de Y+

Y+

Y-

S2


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23-50 / _|

13.- CONDICIONAMIENTO POR ETAPAS

A veces es conveniente que alguna etapa de un grafcet o la acción de una etapa dependa

de la situación (activa-inactiva) de alguna etapa de otro grafcet.

AQUI LA ACCIÓN Y+ EN LA ETAPA 1,

DEPENDE ADEMÁS DEL ESTADO

ACTIVO DE LA ETAPA (X18) Y LA

ETAPA 2 DEPENDE DEL ESTADO

ACTIVO DE LA ETAPA (X22)

Y+

Y-

X22

X18


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24-50 / _|

14.- CONDICIONAMIENTO POR TIEMPO

En muchos casos hay que utilizar condiciones que dependen del tiempo. El

GRAFCET prevé una operación temporizada en las receptividades de la transición. Esta temporización es del tipo ON-DELAY.

Formato: T/Xi/ns; Donde.- T = condición temporizada

X = indicador de Etapa i = etapa de activación del temporizador

n = tiempo de retardo s = unidad de tiempo en segundos

T/X1/8s

Y+

Y-

T/X1/8s

Condición (T) = temporizador Etapa (X) de activación = 1 Tiempo de retardo = 8 seg.


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Pero no todos los PLC tienen la función Temporizada proporcionada por

GRAFCET, y por lo tanto debemos de activar un Temporizador en la etapa que corresponda.

En el gráfico, el temporizador (T5) es activado en la etapa 1 y después de 8

segundos es validada la transición y entonces se activa la etapa 2

T5

T5 # 8s Y+

Y-


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26-50 / _|

15.- CONDICIONAMIENTO POR FLANCOS

A veces el condicionamiento de una receptividad depende del cambio de estado de la señal (0->1, 1->0) y no del estado real de esa señal (0, 1).

Asi tenemos respuestas a la señal con; flanco positivo (ascendente; 0->1) o con flanco negativo (descendente; 1->0)

En el ejemplo siguiente la receptividad es cierta en el instante en

que la variable (c) pasa de inactivada a activada (0-->1)

Si la transición es válida en ese instante, entonces se franqueará.

En este otro caso la receptividad es cierta en el instante en el que la

variable (b) pasa de activada a desactivada (1-->0). si la transición

es válida en ese instante, entonces la transición se franqueará.

Este tipo de señales también pueden ser utilizadas en el condicionamiento de

una acción

La acción (a) esta condicionada

a la transición positiva de la señal (b)

1

0

1

0

FLANCO:

POSITIVO,

ASCENDENTE, RISE

FLANCO:

NEGATIVO,

DESCENDENTE, FALL

ACCIÓN (A) ETAPA

b


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16.- SUBRUTINAS

Cuando un conjunto de etapas se vuelven repetitivas, no es necesario repetir

todo ese conjunto, basta con englobarlas en una subrutina y llamarla en el

momento adecuado.

Ejemplo: Un elevador personal, tiene dos direcciones de desplazamiento; hacia

arriba o hacia abajo, y se detiene en el piso al cual fué enviado o llamado.

cada vez que el elevador se detiene en el piso deseado, las puertas efectúan

una rutina; abrir-cerrar.

Se puede realizar el grafcet de la puerta, englobarlo en una subrutina que se

activará cada vez que se detenga el elevador en cualquier piso. Una vez

terminada la subrutina -operadas todas las etapas y correspondientes

acciones- el gráfico continuará después de ella.

17.- ACCIÓN NOP

EEnn uunnaa eettaappaa ppuueeddee eexxiissttiirr llaa nneecceessiiddaadd ddee uunn mmoommeennttoo ddee eessppeerraa ssiinn llaa

iinntteerrvveenncciióónn ddee uunn tteemmppoorriizzaaddoorr.. ppaarraa eelllloo ssee uuttiilliizzaa llaa aacccciióónn ((??)) nnoopp qquuee

ssiiggnniiffiiccaa ""nnoo--ooppeerraattiioonn"" ((lliitteerraallmmeennttee;; nnoo--hhaacceerr--nnaaddaa))

Y+

Y- SSUUBBRRUUTTIINNAA

PPUUEERRTTAASS

NOP


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28-50 / _|

EEjjeemmpplloo ddee aapplliiccaacciióónn::

GGRRAAFFCCEETT NNiivveell 11 ((ddeessccrriippcciióónn ffuunncciioonnaall)),, ddee uunnaa pprreennssaa

Aquí en el gráfico se observa la existencia de un salto que permite elegir entre

la operación todas las etapas 1, 2, 3, 4 y 5, o brincar desde la etapa 1 hacia la

etapa 4. el salto evita la operación de las etapas 2 y 3.

La selectividad esta condicionada por la orden de "ciclo dentro" y su respectiva

señal complementaria (negación)


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29-50 / _|

TTEECCNNOOLLOOGGÍÍAA

Desarrollar automatismos por medio del grafcet, nos permite decidir la tecnología a

utilizar en ese control, los cuales pueden ser a base de: relés (lógica alambrada),

compuertas lógicas, válvulas lógicas neumáticas y PLC’s.

Algunos plc’s (como el telemecanique) aceptan de manera directa la programación en

forma de GRAFCET, convirtiendose asi en un lenguaje más de programación.

Sin embargo, podemos programar cualquier plc y de cualquier marca, convirtiendo el

grafcet a lenguaje escalera (lad-kop) o en bloques de función (fup), en lista de

instrucciones (IL), en cualquier otro lenguaje, siguiendo las reglas establecidas para

ello.

ETAPA

1

ETAPA 2

E 0 a E 2

E 1 d E 3

E1

E 2

b

&

>1

&

1

E1

E0

a b

E2

ETAPA

1


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30-50 / _|

18.- CONVERSIÓN A ESCALERA

Para convertir un gracfet a lenguaje escalera debemos considerar los siguientes conceptos:

1.- Desarrollar el control por cada etapa.

2.- Cada etapa equivale a un rele interno (bandera, bit, marca, etc).

3.- Asociar las etapas (relés internos) con las acciones

4.- La activación de una etapa se condiciona a dos aspectos básicos:

a. Estar activa la etapa anterior

b. Estar validada la transición

5.- La validación de una transición, sucede cuando se cumple con la lógica de las

receptividades asociadas a ella

6.- Al activarse una etapa debe desactivarse la etapa anterior.

7.- Al desactivarse la etapa anterior, se desactiva la acción o acciones asociadas.

8.- El control debe tener una etapa inicial

9.- Cada acción equivale a una salida. excepto aquellas acciones que son de índole

interno del plc, tales como: comparación, temporización, conteo, transferencias de

datos, operaciones aritméticas, control PID y otras.

RELÉ,

BANDERA O

MARCA POR

CADA ETAPA

SALIDAS

(ACCIONES)


NOMBRE: __________________________________________ FECHA: ______

31-50 / _|

ARREGLO QUE CUMPLE CON LOS PUNTOS 2, 4, 5, 6, COMO UN CONTROL TRADICIONAL.

ARREGLOS QUE CUMPLEN CON LOS PUNTOS 2, 4, 5, 6, COMO UN CONTROL SET-RESET.

ETAPA

ANTERIOR

TRANSICIÓN ETAPA

SIGUIENTE

ETAPA

ACTUAL

ETAPA

ACTUAL

ETAPA

ANTERIOR TRANSICIÓN ETAPA

ACTUAL

SET

ETAPA

ANTERIOR

RESET

ETAPA

ANTERIOR TRANSICIÓN

ETAPA

ACTUAL

ETAPA

SIGUIENTE

SET

RESET


NOMBRE: __________________________________________ FECHA: ______

32-50 / _|

ARREGLOS QUE CUMPLEN CON EL PUNTO 8.

ETAPA

INICIAL

ETAPA

INICIAL

ETAPA


ETAPA

SIGUIENTE

TODAS LAS ETAPAS, DESPUÉS DE LA INICIAL

ETAPA

INICIAL

ETAPA


TODAS LAS ETAPAS, DESPUÉS DE LA INICIAL SET

RESET

TODAS LAS

ETAPAS,

DESPUÉS DE

LA INICIAL

RESET

RESET

ETAPA 1

ETAPA 2

ETAPA N


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33-50 / _|

ASOCIACIÓN DE LAS ETAPAS CON LAS ACCIONES (SALIDAS), PUNTO 9

Todas las etapas son asociadas

con las acciones que en ese

momento deberán de ocurrir.

Las acciones son operaciones

que realizan los elementos

actuadores que estan

conectados en las salidas del

p.l.c. por lo tanto, debemos

asociar los relès internos de cada

etapa con cada salida del plc (en

correspondencia con los

actuadores)

ETAPA

0

ETAPA

1

ETAPA

2

ETAPA

3

ACCIÓN A

ACCIÓN B ACCIÓN C

ACCIÓN C

ACCIÓN B

a * b

d

e

f

ACCIÓN A => SALIDA 1

ACCIÓN B => SALIDA 2 ACCIÓN C => SALIDA 3

ETAPA 0

ETAPA 3

SALIDA 2

SALIDA 1

ACCIÓN A

ACCIÓN B

ETAPA 1

SALIDA 3

ACCIÓN C

ETAPA 1

ETAPA 2


NOMBRE: __________________________________________ FECHA: ______

34-50 / _|

EJEMPLO DE GRAFCET CONVERTIDO A ESCALERA.

ETAPA

0

ETAPA 1

ETAPA 2

ETAPA

3

ACCIÓN A

ACCIÓN B ACCIÓN C

ACCIÓN C ACCIÓN A

ACCIÓN B

a * b

d

e

f

E 0

E 1

E 1

E 3

E 2

SALIDA

1

SALIDA 2

SALIDA 3

ACCIÓN A

ACCIÓN B

ACCIÓN C

ETAPA 0

ETAPA 1

ETAPA 2

ETAPA 3

E 3 E 2 E 1

E 3

E 0

f

E 0 a E 2

E 1 d E 3

E 2 e E01

E1

E 2

E 3

b

control

salidas


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35-50 / _|

CONVERSIÓN A ESCALERA DE OTROS ARREGLOS DE GRAFCET

LA “ALTERNATIVA DE SELECCIÓN”

Esta función presenta la

opciòn de decidir entre dos o

más procesos de los

disponibles, seleccionando

uno y solo uno de ellos.

Esto se logra con una señal de

receptividad, colocada en las

transiciones de los ramales

donde se bifurcan.

Una de las señales debe ser

complementaria a la otra

(a, /a), o sea una señal

verdadera y su negación, para

evitar la activación simultanea

de las transiciones.

SELECTIVIDAD: a, a

0

1 3

4 2

a a

b

a

c

d

e

5

f

ETAPA 1

E 0 a E 2

E 1

ETAPA

5

E 2 c E 0

E 4 e

E 5

ETAPA

3

E0 E 4

E 3

a

ETAPA

0

E 5 E 2 E 1

E 5

E 0

f

E 3 E 4


NOMBRE: __________________________________________ FECHA: ______

36-50 / _|

LA “SIMULTANEIDAD”

Esta función permite que dos o

más procesos se puedan

operar al mismo tiempo.

Esos procesos se activan

simultaneamente y ocurren al

mismo tiempo. aunque alguno

de ellos termine antes, éste

espera a que terminen los

demás procesos.

0

1 3

4 2

a

b d

c e

5

f

ETAPA

1

ETAPA

5

ETAPA

3

E 0 a E 2

E 2 c E 0

E0 E 4

E 1

E 4

E 3

a

e

E 5

ETAPA

0

E 5 E 4 E 1

E 5

E 0

f E 3

E 2


NOMBRE: __________________________________________ FECHA: ______

37-50 / _|

EL SALTO (JUMP)

Este control es utilizado en casos

dónde existan varios productos

cuyos procesos son similares en

operación, pero no en cantidad

de pasos.

Esto quiere decir que en alguno

de los productos no se

efectuarán uno o varios pasos,

“saltándolos”

ETAPA

1

ETAPA

0

ETAPA

2

ETAPA

4

E 5 E 4

E 2

E 5

E 0

f

E 1 a E 3

E 0

E 1

E1 E 5

E 2

E4

E 4

a

E 5

d

E 3 E 2

0

1

2

3

4

5

a a

f

d


NOMBRE: __________________________________________ FECHA: ______

38-50 / _|

EL LAZO O BUCLE (LOOP)

f

d

Esta forma de control se utiliza

cuando sea necesario que algunos

pasos se operen repetidamente.

Una vez cumplidas las condiciones

que obligaron a tales repeticiones,

el grafico se dirige hacia la etapa

inicial.

0

1

2

3

4

5

a

a

ETAPA

0

ETAPA

4

ETAPA

1

ETAPA

5

E 5 E 2 E 1

E 5

E 0

f

E 3 c E 1

E 0 d E2

E 4 E 0

E 4

E 4

E 5

E 5

a

a

E 1

E 5 E 2


NOMBRE: __________________________________________ FECHA: ______

39-50 / _|

OPERACIÓN CONDICIONADA EN LA ACCIÓN

Se refiere a la operación de una

acción que se encuentra

condicionada por alguna

receptividad adicional y que solo

tiene efecto en esa acción, sin

afectar ninguna transición del

grafcet.

En el gráfico la acción “C” es

afectada por “LS1”, mientras la

acción “B” es afectada por “LS2”

ETAPA

0

ETAPA 1

ETAPA 2

ETAPA 3

ACCIÓN A

ACCIÓN B ACCIÓN C

ACCIÓN C

ACCIÓN B

a * b

d

e

f

LS2

LS1

E 0

E 2

E 1

E 1

E 3

E 2

SALIDA

1

SALIDA

2

SALIDA

3

ACCIÓN

A

ACCIÓN

B

ACCIÓN

C

LS2

LS1

ETAPA

0

ETAPA

1

ETAPA

2

ETAPA

3

E 3 E 2 E 1

E 3

E 0

f

E 0 a E 2

E 1 d E 3

E 2 e E01

E1

E 2

E 3

b


NOMBRE: __________________________________________ FECHA: ______

40-50 / _|

Ejemplos prácticos

de GRAFCET

Ejemplos de graficos realizados en diferentes empresas: de servicios, inyección de

productos plásticos, farmacéuticas, compactadoras de chatarra, metalmecánica, etcétera.


NOMBRE: __________________________________________ FECHA: ______

41-50 / _|

0

5 4

6

3

2

1

7

8

SUBIR

CARRO Y1

ABRIR

MOLDE M1

T1

CERRAR

MOLDE

M1

CORTAR MATERIAL

TOGGLE-Y3

T2

# 2

BAJAR

CARRO

Y2

T3

# 7

BAJAR

INYECTOR

SET-Y4

T4 SOPLAR

Y5

T5

ENFRIADO T6

T7

SUBIR INYECTOR

RST-Y4

T8

T0 * S2 * S5 * S6

T1 * S3

T2

T3 * S4

T4

T4 * T5 * S6

T6

T7 * S2

T8 * S6

T0

S6 * S5 * S2

S6 *S4

ABRIR

MOLDE

M1

T5 = TIEMPO DE SOPLADO.

T6 = TIEMPO DE ENFRIADO.

S7

S2

S3

SOPLADORA FISHER

SUBIR

INYECTOR RST-Y4

S2


NOMBRE: __________________________________________ FECHA: ______

42-50 / _|

0

4

5

3

2

1

6

7

Alta

presión Y3

Botador

retorna Y8b

Tiempo de ciclo

T1

Cerrar molde

Y2a

Alta presión

Y3

Inyectar Y7 Alta presión Y3

Cargar Y9a Alta presión

Y3

Tiempo de

enfriado T5

Tiempo

remanente T3

Abrir

molde Y2b

Expulsar

pieza Y8a

Alta

presión Y3

Autom * pta cerr * botador atrás * carro adel

T1

Molde cerrado

Fin de inyección

Fin de carga

T5

T7 * S2

Botador adelante

Alta presión

y3

OPERACIÓN: AUTOMÁTICO

Y SEMIAUTOMÁTICO

INYECTORA BUHLER

PROYECTÓ: AMO FECHA: AGS 97

Abrir molde

Y2b

Semi * pta cerr * botador atrás * carro adel

8

Botador

atrás Y8b

Alta

presión

Y3

Botador atrás * (autom + semi * pta abta)


NOMBRE: __________________________________________ FECHA: ______

43-50 / _|

MÁQUINA MACHUELEADORA DE CONDULETS

ATIZAPÁN EDO MEX DISEÑÓ: AMO

SEPT 2001

ARREGLO DE MACHUELEADORAS

M1, M2, M3, son motores de dos velocidades de la machueleadora, cambian de giro al momento de entrar la velocidad alta.

M1-

DERECHA

BAJA VEL

M1-IZQ

ALTA VEL

T1 = 3 seg.

M2-

DERECHA

BAJA VEL

M2-IZQ

ALTA VEL

T2 = 3 seg.

M3-

DERECHA

BAJA VEL

M3-IZQ

ALTA VEL

T3 = 3 seg.

10

11

12

20

21

22

30

31

32

100

LS-A

LS-D

T1

LS-B

LS-E

T2

LS-C

LS-F

T3

ETAPA 46

ETAPA 41


NOMBRE: __________________________________________ FECHA: ______

44-50 / _|

MÁQUINA MACHUELEADORA DE CONDULETS

Botón izquierdo * botón derecho * mordaza abierta (LS-M)

Etapa 100 activa * mordaza cerrada (LS-M)

ATIZAPÁN EDO MEX DISEÑÓ: AMO SEPT 2001

ARREGLO DE MORDAZAS

BI y BD son pulsadores, uno para cada mano

ABRIR

MORDAZAS

CERRAR

MORDAZAS

QUITAR

SEGURO

40

41

42

GIRAR

PLATO

PONER

SEGURO

T5

43

45

46

Seguro puesto (LS-S)

Seguro retirado ( LS-S )

T5* etapa 100 inactiva

NOP

44

Limitador de plato accionado (LS-P)

Limitador de plato liberado (LS-P)


NOMBRE: __________________________________________ FECHA: ______

45-50 / _|

Diseñó: AMO

2008

14

15

16

17

18

19

20

21

22

13

Compuerta abierta (S39)

/ presostato PS1 menor a 60 bar

Ariete adelante (S37)

/ presostato PS1 menor a 60 bar y tiempo t8

Tiempo de retroceso t9 # 3 seg

Compuerta cerrada (S40)

Ariete atrás (S38)


Tapa arriba (S36)


12

0

Abrir COMPUERTA de salida

Mantener abierta la COMPUERTA de salida

Avanzar ARIETE para sacar la paca

Detener ARIETE

Retroceder ARIETE; T9

Retroceder ARIETE y cerrar COMPUERTA

Continuar retroceso de ARIETE

Descelerar el ARIETE

Subir rápido la TAPA

Subir lento la tapa TAPA

Tiempo de espera t7 # 1seg 0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

POSICIÓN INICIAL:

Retroceder Ariete, Subir Tapa, Retroceder Precompresor

Avance rápido de PRECOMPRESOR

Avance lento del PRECOMPRESOR

Paro del precompresor y descompresión del sistema

Bajar rápido la TAPA

Bajar lento la TAPA

Descompresión; T5

Retroceder rápido el PRECOMPRESOR

Retroceder lento el PRECOMPRESOR

Detener el PRECOMPRESOR; T16

Avance rápido del ARIETE (compresor); T6

Detener avance del ARIETE

Retroceder lento el ARIETE; T7

Pulsar Botón de marcha automática

Precompresor a medio camino (S31)

Precompresor al frente (S32) y presostato PS2 (240b-S42)

/ presostato PS1 menor a 60 bar (/S41)

Tapa a mitad de bajar (S34)

Presión PS2 de 240 bar (S42) y Tapa abajo (S35)

/ presostato PS1 menor a 60 bar (S41) y t5 # 1 seg

Precompresor a mitad de camino (S33)

/ presostato PS1 menor a 60 bar (S41)

Tiempo de espera t16 # 4 seg

Presión PS2 a 240 bar (S42) y tiempo de espera t 6 # 3 seg

/ Presión PS1 menor 60 bar (S41)

Tiempo de espera t7 # 1seg

13

ARIETE

ATRÁS /S38

TAPA

ARRIBA /S36 PRECOMPRESOR

ATRÁS /S33

COMPACTADORA DE CHATARA DE ALUMINIO ACÁMBARO, GTO.


NOMBRE: __________________________________________ FECHA: ______

46-50 / _|

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

13 82

Pausa

82 85 88 T3

8

Ariete -

82 86 88 Puerta +

82 86 Pausa

82 84 88 89 Ariete +

T39 Pausa

85 87 88 89 T40 Ariete --

85 87 88 89 T42 Puerta–Ariete--

85 88 89 Ariete --

85 Ariete -

83 88 89 Tapa --

83 Tapa -

T36

80

88 89 Precom ++

80 88 Precom +

80 T4 Pausa

80 82 88 89 90 Tapa +++

80 82 89 Tapa ++

80 82 88 Tapa +

82 T34 Pausa

81 82 88 Precom --

81 82 Precom -

82 T35 Pausa

82 84 88 89 90 Ariete ++

82 84 88 89 T37 Ariete +

PS3

E11 * E27 * E30 * E33

E25

E26 * E39

/E37

T38

E34

/E37 * T41

E38

E28

/E37

E32

E37 * T39

E29 * E39

/E37 * T34

E37

T40

E25

E33

E27

T35

E38 * T36

E33 * E37

E30

/E37

E39 * T37

13

12

0

Diseñó: AMO

Enero 2008

COMPACTADORA DE CHATARA DE ALUMINIO ACOLMAN, EDO. MEX


NOMBRE: __________________________________________ FECHA: ______

47-50 / _|

LISTADO DE PRÁCTICAS A REALIZAR

1.- Arrancador a tensión reducida estrella-delta

2.- Arrancador a tensión reducida por autotransformador

3.- Arrancador para motor de anillos rozantes

4.- Semáforo cruce de dos calles

5.- Semáforo cruce dos calles con preventiva en el verde

6.- Semáforo cruce dos calles, con peatonal

7.- Semáforo cruce dos calles, con tiempo real

8.- Alternador y simultaneador de dos bombas de agua

9.- Alternador y simultaneador de tres bombas de agua

10.- Arranque progresivo manual de cinco motores

11.- Arranque alternado manual de cinco motores

12.- Control reversible cuenta 5 eventos y se detiene

13.- Envasadora de latas, cuenta 12 eventos y se espera

14.- Inyectora de plástico automático-semiautomático

15.- Moldeadora de botellas por soplado

16.- Compactadora de chatarra de aluminio

17.- Machueleadora de tres ejes

18.- Control de prensa a dos manos

19.- Automático de criba

20.- Cinco motores, un autotransformador

21.- Brazo Manipulador (4 cilindros)

22.- Libre

23.- Libre

24.- Libre

25.- Libre

NOTA: Éstas prácticas pueden realizarse con cualquier "plc" o con el simulador

"automation studio" excepto el del reloj de tiempo real que será únicamente con el "plc

Siemens-S7"


NOMBRE: __________________________________________ FECHA: ______

48-50 / _|

BIBLIOGRAFÍA

.- El método gráfico de control (Grafcet), tesis; Antonio Rodríguez Camacho. CETMA

.- Les Systemmes Automatisés, tome 1 et tome 2, Bourbonne, Cojean et Foucher

.- Autómatas Programables, Montoro

.- Curso plc básico, Festo.

.- Curso plc avanzado, Festo

.- Curso plc básico, Cecati 11, Alfredo Mancilla Ortega, mayo 1995

.- Manual de programación plc Telemecanique

.- Manual de programación plc Festo

.- Manual de programación plc Siemens S-7

.- Manual de programación plc Mitsubishi-Medoc

.- Manual de programación plc Omron

.- Manual de programación Wingpc/Cutler-Hammer

.- Manual de programación plc Hitachi

.- Manual de programación plc Allen-Bradley Micrologix 1000

.- Manual de programación plc Allen-Bradley SLC-500

.- Manual de programación Automation V3.05


NOMBRE: __________________________________________ FECHA: ______

49-50 / _|

MÁXIMAS (Y MÍNIMAS)

Toda solución provisional, se queda permanente.

El trabajo debe ser: tranquilo, automático y a remoto.

Si hay alguna manera de hacer mal las cosas, siempre habrá alguien que lo

ponga en práctica.

Ser puntual significa cometer el error a tiempo.

Entre más alto sea el cargo, mayor será el error por cometer.

No importa lo mucho que haga, nunca será suficiente.

No importa que nadie sepa de tus actos, lo importante es la costumbre de

hacerlo bien.

Los equipos de una instalación, son a prueba: de agua, de polvo, de ácidos,

de explosión... pero nunca a prueba de tontos.

Los amigos llegan y se van. los enemigos se acumulan.

El discurso político, como el chicle, se mastica pero no se traga.

Cuando las soluciones no se adapten al problema, adapta el problema a las soluciones.

Cuando se decida hacer algo, se debe aceptar la responsabilidad que ello

implica.

No te preocupes por lo que piensen de ti los demás, pues están

preocupados por lo que tú piensas de ellos. Unos trabajan de trueno y es pa’otros la llovida.


NOMBRE: __________________________________________ FECHA: ______

50-50 / _|

ÍNDICE

CONCEPTO PÁGINA

0.- Introducción_______________________________________ 3

1.- Definición de conceptos de control_____________________ 4

2.- Elementos de un proceso de control____________________ 5

3.- El GRAFCET _____________________________________ 7

4.- Etapas y Transiciónes_______________________________ 8

5.- Acciones y Receptividades___________________________ 9

6.- Desarrollo de un grafcet_____________________________ 13

7.- Niveles de grafcet__________________________________ 15

8.- La alternativa de selección (or)________________________ 18

9.- La simultaneidad (and)______________________________ 19

10.- El salto (jump)_____________________________________ 20

11.- El bucle o lazo (loop)_______________________________ 21

12.- Condición en la acción______________________________ 22

13.- Condición por una etapa_____________________________ 23

14.- Condición por tiempo_______________________________ 24

15.- Condición por flancos_______________________________ 26

16.- Subrutinas________________________________________ 27

17.- La acción NOP_____________________________________ 27

18.- Conversión a contactos (escalera-ladder) _______________ 30

19.- Ejemplos gráficos__________________________________ 40

20.- Prácticas a realizar_________________________________ 47

21.- Bibliografía_______________________________________ 48

22.- Máximas (y mínimas)_______________________________ 49

Documents

GRAFCET7