Robótica 07-08-2000 Copyright 2000, Jorge Lagoa 10ª aula - GRAFCET (elementos de base)

07-08-2000

Copyright 2000, Jorge Lagoa

RobóticaRobótica

10ª aula - GRAFCET (elementos de base)

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07-08-2000


10. 2.

Robótica

GRAFCET

Não é nem substitui as linguagens de programação.

Define o comportamento dinâmico do comando e não as funções lógicas a serem executadas.

É uma representação gráfica das sequências a efectuar pela unidade de controlo do processo.

Grafo de comando Etapa-transição.


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10. 3.

Robótica

Níveis de GRAFCETO GRAFCET pode ser elaborado em dois níveis:

█ 1º nível depende das especificações funcionais.

█ 2º nível depende das especificações tecnológicas.

O GRAFCET de 1º nível é elaborado ao nível das especificações funcionais. Definem-se de modo claro e preciso as acções a efectuar e o seu encadeamento, sem considerar de algum modo a forma como vai ser implementado.

k abrir a válvulaarrancar o motorligar a temporizaçãoapagar o sinalizadorincrementar o contador


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10. 4.

Robótica

O GRAFCET de 2º nível é elaborado ao nível das especificações tecnológicas a utilizar, precisando o modo como as acções são realizadas de acordo com o tipo de implementação escolhido, na forma de proposições lógicas.

a b

P

Comando pneumático

Comando eléctrico

a b

P

t3

1

2

4

P+

P -

m.p0

p1

p0

c


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10. 5.

Robótica

No caso dos Autómatos programáveis, a descrição detalhada far-se-á por lista de instruções que permita a inclusão da sequência no autómato escolhido.

Nalguns casos a descrição das diferentes acções a tomar numa etapa pode ser realizada, no GRAFCET de 2º nível, por:

Fa

b

c

circuito de contactos ou por blocos funcionais

SR

& acçãox1

x8

x11

usadas nos autómatos programáveis.

NOTA: A especificidade de alguns actuadores usados no GRAFCET de nível 2 pode levar à modificação do GRAFCET de nível 1.


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10. 6.

Robótica

O funcionamento do automatismo é representado graficamente por:

■ ETAPAS - às quais estão associadas ACÇÕES.

■ TRANSIÇÕES - às quais estão associadas RECEPTIVIDADES.

■ LIGAÇÕES ORIENTADAS - liga as etapas às transições e as transições às etapas.

3

1

2

4

P+ B -

P -

m

p1

k0

c

Etapa

Transição

Acções

Ligaçãoorientada

Receptividade

Elementos do GRAFCET


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10. 7.

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EtapaEstá associada às acções a efectuar.

■ As etapas são representadas por quadrados numerados na parte superior, podendo apresentar um nome simbólico da acção principal da etapa.

■ Define um bloco de acções a executar e é considerada terminada quando a variável de transição for verdadeira.

■ A etapa termina e é desactivada activando-se a etapa seguinte. Desta forma o programa entra em execução sequencial.

7

inicial

3

normal activa

24 14FIM

com nome simbólico


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10. 8.

Robótica

AcçõesAs acções definem a sequência de instruções a realizar durante uma etapa do processo.

As acções podem ser:

•Condicionais

Realizando-se apenas quando a etapa está activa e uma (ou mais condições) são satisfeitas.

•Incondicionais

Realizando-se sempre, desde que a etapa esteja activa.

3

1

2

4

P+ B -

P -

m

p1

k0

c

y Condicionamento

Ex.: Quando a etapa 3 está activa é preciso recuar o cilindro P, mas apenas se y está presente.


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10. 9.

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k

Podem ser descritas num ou vários rectângulos, ligados à etapa e do seu lado direito.

NOTA: As acções podem ser condicionais ou incondicionais

Lista de acções a tomar na etapa k

1x

k

k


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10. 10.

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2111

101

2SUB

Podem ser estabelecidas em GRAFCET próprio.

PrincipalSub


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10. 11.

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TransiçãoEstá associada às receptividades (condições lógicas) a obter, indicando a possibilidade de evolução para a próxima etapa.

■ Representada por uma variável de transição (ou variáveis na forma de proposição lógica) no GRAFCET de nível 1 e por uma função booleana no GRAFCET de nível 2.

■ Condição de evolução de uma etapa para a seguinte.

■ Se a variável de transição é actuada, a etapa anterior é desactivada e a etapa seguinte é activada.


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10. 12.

Robótica

3

4

a

Alternativas de transiçãoAlternativas de transição

A passagem de uma etapa a outra pressupõe que a etapa anterior esteja activa e que a transição seja satisfeita.

a

X3

X4

Estática


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10. 13.

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A passagem de uma etapa a outra pressupõe que a etapa anterior esteja activa e que a transição sofra uma variação de zero (falsa) para um (verdadeira).

Flanco ascendente

3

4

a

a

a

a

a 3

4

a

Flanco descendente

A passagem de uma etapa a outra pressupõe que a etapa anterior esteja activa e que a transição sofra uma variação de um (verdadeira) para zero (falsa).


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10. 14.

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TemporizaçãoTemporização

Para fazer uma temporização basta indicar a referência t, a sua origem e a sua duração.

Quando uma etapa se encontra na origem de um tempo, será útil indicar a ligação do temporizador lt como uma acção associada a essa etapa.

A receptividade torna-se verdadeira (=1) quando decorreram 5s após a última activação da etapa 3.

3

4

t/3/5s

lt=5s


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10. 15.

Robótica

Ligações orientadas

Liga as acções às transições e as transições às acções.

As ligações são verticais ou horizontais.

As ligações sem seta estão implicitamente orientadas de cima para baixo. A chegada e partida de uma etapa são verticais, encontrando-se a chegada na parte superior e a partida na inferior.

Se o fluxo de funcionamento indicado pelo GRAFCET não é realizado de cima para baixo, há obrigatoriedade de se colocar setas de indicação do sentido de fluxo.


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10. 16.

Robótica

3

4

m

8

14

a

15

8

11 21

a b

A ligação entre etapas pode ser simples ou múltipla.

Sequencial Ramificação simultânea ou paralela

Ramificação alternativa

As ramificações evoluirão de maneira independente e em simultâneo.

A receptividade a provoca a activação simultânea das etapas seguintes.

As ramificações evoluirão de maneira alternativa, por selecção de uma das sequências.

A receptividade verdadeira, a ou b, provoca a activação da etapa seguinte respectiva.


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10. 17.

Robótica

7

15 24

a b

Sincronização ou execução

condicionada

Junção alternativa

9

15 24

a

Quando as etapas anteriores estão activas e a receptividade for verdadeira a etapas seguintes tornam-se activas e as etapas anteriores desactivas.


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10. 18.

Robótica

7

15 24

a b

7

15 24

a b

Para evitar qualquer ambiguidade é preferível evitar os cruzamentos contínuos ou linhas de ligação.

a evitarpreferível


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10. 19.

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Salto de etapas

O salto condicional permite saltar uma ou várias etapas sempre que as acções a realizar se tornam inúteis.


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10. 20.

Robótica

Retomada de sequências

A retomada de sequência permite retomar uma ou várias vezes a mesma sequência enquanto uma condição fixada não for obtida.

aa

Retomada a sequência pela receptividade aa enquanto a

receptividade aa não se efectuar.


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10. 21.

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InicializaçãoA situação inicial, caracteriza o comportamento (estado) do comando em relação à máquina no instante de ligar. Corresponde à passagem do estado de todas as etapas inactivas, para pelo menos uma etapa activa (a inicial).

Situação de etapa inicial activa, apenas durante a inicialização do processo.


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10. 22.

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Situações de duas etapas iniciais activas no arranque do processo.

Linear

Múltiplo


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10. 23.

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Regras de evoluçãoAutorização de uma transiçãoAutorização de uma transição

3

4

m=0

3

4

m=1

Transição não autorizada

Transição autorizada

Transição transposta

3

4

m=0

Etapa 3 inactiva Etapa 3 activa e receptividade falsa

Etapa 3 activa e receptividade verdadeira


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10. 24.

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Transposição de uma transiçãoTransposição de uma transição

Transição não autorizada

Transição autorizada

Transição transposta

Pelo menos 1 etapa inactiva Todas as etapa activas e a receptividade falsa

Todas as etapas activas e a receptividade verdadeira

25 3414

a

111 121

25 3414

a

111 121

25 3414

a

111 121


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10. 25.

Robótica

Bibliografia Folhas das Cadeiras de Automação Industrial:

Mestrado em Engenharia Mecânica - IST (1995/96)

Rui Loureiro

Licenciatura em Engenharia Mecânica - IST (1990)

Caldas Pinto

Programação de Autómatos - Método GRAFCET

Fundação Calouste Gulbenkian (1994)

José Novais

O GRAFCET

Diagrama Funcional para Automatismos sequênciais

Telemec (Novembro 1986)

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