Teoría Grafcet

7/25/2019 Teora Grafcet

1/31

IntroduccinalmodeladoGRAFCET 1

1.1.

INTRODUCCINALMODELADOGRAFCET

1.1.

INTRODUCCIN

EltrminoGRAFCETeselacrnimotantodeGraphFonctionneldeCommandeEtapeTransition(enespaol,grafofuncionaldecontroletapatransicin)ydegraphedugroupeAFCET(grficodelgrupoAFCET).SurgeenFranciaen1977como iniciativade algunos fabricantes de autmatas (Telemecanique, Aper y otros)junto con losorganismos oficiales AFCET (Asociacin Francesa para la Ciberntica, Economa yTcnica)yADEPA(AgenciaNacionalparaelDesarrollodelaProduccinAutomatizada).Fue homologado inicialmente en Francia (norma UTE NF C 03190) en 1982 y conposterioridadporlaComisinInternacionaldeElectrotecnia(IEC60848)en1988.

La

construccin

de

un

sistema

automtico

requiere,

entre

otras

cosas,establecer las relaciones causa/efecto entre los eventos de entrada y las acciones

deseadas(salidas).Enestecontexto,sedenominapartesecuencialdelsistemalaquesecircunscribealasrelacionesentrevariablesentradaysalidadetipoboleano.

La norma IEC 60848:2002 define al GRAFCET como un lenguaje quepermitemodelarel comportamientode laparte secuencialdeun sistemaautomatizado (verfigura 11) Su concepcin deriva de un modelado grfico ms general, las redes dePetri y, actualmente, es una de las mejores herramientas, por su sencillez yexpresividad,pararepresentarsistemasdefabricacinautomatizados.

El

GRAFCET

es

una

especificacin

de

modelado

y

su

realizacin

es

un

diagrama,

que denominaremos diagrama grafcet (o grafcet para simplificar) para separar el


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dibujodelasreglasdesintaxis.PosterioralanormaIEC 608048,lanormaIEC611313(1edicinen1993)define5 lenguajesdeprogramacinenfocadosa losautmatasprogramables industriales. Uno de ellos est directamente inspirado en el lenguajeGRAFCET y lo denomina SFC (diagrama funcional secuencial, del ingls SequentialFunctionChart).AdiferenciadelGRAFCET,larealizacindeunaespecificacin SFCes

unprograma

(grfico)

implementable

en

un

autmata

programable.

1

a

0

2

c

x y

d

z

a

b

c

d

x

y

z

A

B

C

( 3)b A >

A>3

PID

A

B

C

Entradas

lgicas

Entradas

analgicas

Salidas

analgicas

Salidas

lgicas

Parte

Secuencial

SISTEMA AUTOMATIZADO

B:=5B

Figura11.

Modelado

de

la

parte

secuencial

de

un

automatismo

mediante

GRAFCET

AdadehoynoexisteunareglaquetraduzcadirectamentedeGRAFCETaSFC:HabitualmenteseemplealanotacinmssucintadelGRAFCETparalasdescripcionesmsgeneralesdelautomatismoysereservalanotacinSFCparalasdescripcionesdedetalledelautomatismo,laparteoperativa.

Figura12.Ejemplodediagramasecuencialfuncional(SFC)

En

este

captulo

abordaremos

principalmente

la

especificacin

GRAFCET,

pero

se describirn algunas notaciones especficas de los diagramas SFC cuando sean de


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inters(enparticularenloreferentealarepresentacindelasacciones).Lafigura12muestra un ejemplo de diagrama SFC cuyas acciones son operaciones aritmticas(observe que esto no es incompatible puesto que se trata de un lenguaje deprogramacin).

1.2.

NIVELESDEDIAGRAMASGRAFCET

Normalmenteenlarealizacindeunautomatismoexistendiferentesfasesquevan desde el anlisis econmico de viabilidad pasando por su diseo, suimplementacin(porejemplocomoprogramaejecutableenunPLC),parafinalizarconuna fase de verificacin offline mediante simulacin y su puesta en marcha en elproceso real previa fase de pruebas. Es claro que en las fases previas a laimplementacinlosnivelesdedetalledelautomatismoqueserequierenconocerenlatomadedecisionessondiferentes.

Enfuncin

del

nivel

de

abstraccin

que

se

represente

se

pueden

distinguir

los

siguientes tiposdediagramasgrafcet,ordenadosdemayoramenorniveldedetalle(figura13):

Inicio de ciclo y

cilindro comprimido

cilindro expandido?

0

Expandir1

Pieza sujeta2

20 segundos

Comprimir

PonSc

Se

0

Expandir+

1

2

20s/X2

Expandir-

IoI1

I2

0

1

2

s2.T=20s

N Q0 Io

N Q2 I2

Nivel1:Descriptivo Nivel2:Tecnolgico Nivel3:Detalle

Figura13.Ejemplodediagramasdediferentesnivelesdeabstraccin

Grafcet de nivel 1: Descripcin global poco detallada del automatismo quepermiteentenderenpocotiemposufuncionamientogeneral.Es,porejemplo.elniveldedetallequelasentidadesfinancierasquierenconocerparadecidirlainversin.Losgrafcetsdenivelempleandescripcionesenlenguajenaturalparadescribirlasaccionesytransicionesynocontienereferenciasalastecnologasquesevanautilizar.

Grafcet de nivel 2: Descripcin de la tecnologa. El grado de detalles en las

descripciones

debe

ser

lo

suficientemente

operativo

para

que

todas

las

tecnologas empleadas en elautomatismo (rels normales deenclavamiento,


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vlvulas neumticas normales o biestables, pulsadores, contactores etc.)queden representadas. Para este nivel y el anterior se suelen emplear laespecificacinGRAFCETdelanormaIEC60848.

SFC de nivel 3: Descripcin de la realizacin del automatismo: nivel de

implementacin.

Para

ello

resulta

adecuado

la

norma

IEC

61131

3

que

especificaunlenguajedeprogramacingrficocompleto(diagramaSFC).

En la prctica no existe una regla fija para la eleccin de una u otrarepresentacin.Esms,esrazonablemezclarelementossintcticosde losdiferentesniveles(porejemploaccionescontinuascondicionadasusandoelcalificadorCquenoapareceexplcitamenteenlanormaIEC611313)cuandoayudanalalegibilidaddelarepresentacinglobal.

1.3.

ETAPAS,TRANSICIONESYARCOS

Un grafcetestformadoporunasucesindeetapas(stepsenlaterminologasajona) y transiciones conectados entre s por arcos orientados. Cada etapa puedetener asociada una o varias acciones a realizar sobre el proceso. Las etapas serepresentan cono un cuadrado y un nmero (o a veces smbolo con un subndicenumrico)queindicasuposicinquelasidentificademaneraunvocaeneldiagrama.

Se denomina etapa inicial o etapa de reposo al estado de controlcorrespondiente al arranque, el estado inicial del grafcet. Un mismo grafcet puedetener ms de una etapa inicial, siendo el reposo de la ley de control entonces laactivacin simultnea de todas las etapas iniciales. Una etapa inicial se representa

comouna

etapa

normal

con

un

recuadro

exterior

yse

numera

con

0siempre

que

sea

posible.Encuantoalanotacin,comoreglageneral:

X eslavariableboleanaquerepresentaa laetapaquetienecomodescripcinN

Unatransicin representalacondicinporlaqueelsistemaevolucionadelasetapas que la preceden a las etapas que la suceden. Se dibuja como una barrahorizontal que corta transversalmente al enlace entre las etapas denominado arco.Todatransicinllevaunacondicinasociadadenominadareceptividad,resultadodelaevaluacindeunanicafrmulalgicabooleana(resultado0o1).Cuandoseverificalareceptividadsedicequelatransicinesreceptiva(ofranqueable).

Losarcos

vinculan

etapas

con

transiciones,

pero

nunca

etapas

con

etapas

o

transicionescontransiciones.Sonenlacesorientadosquedefinenunarelacindeordenentreetapasytransiciones.Enlafigura14,Alaetapa0precedealatransicin"receptividad",aligualquelaetapa1precedea"receptividad2"enlafigura14,B.Comoreglageneral,elgrafcetse leedearribaabajoy losarcostienen sentido descendente. Cuando el arco tiene sentido ascendente debeindicarse obligatoriamente con una flecha (como en el arco que conecta"receptividad2"conlaetapadereposoenlafigura14,B).

Unatransicinsedicequeestvalidadacuandoestnactivaslasetapasquela

anteceden.

Si

una

transicin

est

validada

y

es

receptiva

entonces

se

franquea

activndosetodaslasetapasposterioresydesactivndosetodaslasetapasanteriores.


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Eneldibujode la figura14,Aseproduceelpasode laetapa0a laetapa1cuandoestactivalaetapa0ylacondicinlgicarepresentadaporelsmbolo"receptividad"secumple.En talcaso seactiva laetapa1,sedesactiva laetapa0yseejecutan lastareas1y2simultneamente.

La

especificacin

GRAFCET

contempla

aadir

comentarios

aclaratorios

entrecomilladosaetapasy transiciones.Tambinadmite referenciar las transicionesaadiendo un parntesis con un identificador a la izquierda de la misma para noconfundirconlareceptividad.Unamarcaesunpuntonegrodentrodeunaetapa.Lasmarcasseempleanparadescribirlaevolucinde unGRAFTCETeindicanquelaetapaestactivaeneseinstante(verfigura14.A).

1

receptividad

Tarea1 Tarea2

estado de

reposo

(1)

0

0

1

receptividad1

Tarea1 Tarea2

receptividad2

A B

Figura14.SmbolosdelGrafcet.

La figura 15 muestra algunas de las diferentes notaciones vlidas parareceptividades en la especificacin GRAFCET. 15.A es una descripcin en lenguajenaturaldelafuncinbooleana,15.BindicaquesetienequeverificarlavariableS1,11.C es una funcin lgica con tres variables (donde la segunda es una variable deetapa), en 1.1D la transicin siempre es receptiva (tiene una tautologa comocondicinlgica)yen1.1ErepresentaeleventoflancodesubidadelasealS1.

2

vlvula

abierta?

1S

1 31S X S

1

1S

A B C D E

Figura15.Ejemplosdesintaxisvlidasparareceptividades


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LassintaxisSFC(normaIEC611313)ofrecetodavamayorexpresividadyaquepermitenexpresarreceptividadesen lamayorpartede los lenguajesrecogidosen lanorma(porejemplodiagramasdeescalera).

1.4.

ACCIONESUna etapa puede llevar asociada desde cero a un nmero indeterminado de

acciones.Unaetapasinaccionessedenominaetapadeespera(eninglswaitstep).Seemplea para representar una ausencia de evolucin mientras que la transicin quesucede a la etapa no sea receptiva. Mltiples acciones asociadas se ejecutan demanera concurrente cuando la etapa est activa. Desde el punto de vista delcomportamiento del sistema, la accin asociada a una etapa se denomina accincontinuaysucomportamientoduraloqueduralaactividaddelaepata.

Grficamente, las acciones continuas se representan dentro de una cajarectangular

asociada

ala

etapa.

En

el

interior

del

rectngulo

se

indica

bien

en

lenguaje

natural,biendemanerasimblica, lasemnticadelaaccin.Lafiguraacontinuacinmuestranotacionesvlidaspararepresentaraccionescontinuasconcurrentes:

Tambin es posible (y muy frecuente) condicionar la realizacin de la accincontinua

ala

verificacin

de

una

frmula

boleana.

Este

tipo

de

acciones

se

denominan

condicionadas.Lafigura16,Amuestra lasintaxisdeunaaccincondicionadayenBunasintaxisdescriptiva.Laaccinseejecutacuandolaetapaestactivayseverificalacondicinasociada.

2 Tarea1

Condicin

A B

Figura16.Representaciones deaccionescondicionadas.

1.4.1

SmbolosnormalizadosdeaccionesendiagramasSFC

Adems de las acciones continuas de la seccin anterior, la especificacinGRAFCETyarecogaotrovnculoaccinetapadenominadoaccinmemorizada.Frentea lasaccionescontinuas, lasaccionesmemorizadassevinculana lapropiaevolucindel

grafcet

(activacin/desactivacin

de

etapas,

franqueamiento

de

transiciones

etc.)

y


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duranhastaqueexistaunaordendedesactivacin.En lorelativoarelacionesaccinetapa, la norma IEC 611313 (diagramas SFC) formaliza sta y otras ideas de unamanerarigurosayloselementosclavesedescribenenestaseccin. RepresentacionesequivalentesenGRAFCETseexpondrncuandocomplementen,dealgunamanera,alaespecif

bloquesconcuatrocampos,de loscualessoloelsegundoesobligatorio(figura17):

icacinSFC.

GrficamentelanormaIEC611313 representalasaccionesasociadasaetapascomo

Figura 7.Representacin normalizadadeaccinasociadaalaetapaX.

El campo1 se denominacampo calificador (del inglsqualifier) y describe eltipodevnculoentrelaetapaylaaccinasociada.Elcampo

1

2(figura17)eselcamponombredondesedescribeelcomportamientodelaaccin.

Tabla11.Calificadoresdeaccionesprevistosenlanorma

Smbolo Descripcin

1 ninguno accincontinuamientrasduralaetapa

2 N accincontinuamientrasduralaetapa

3 R desenclavamientodelaaccin

4 S enclavamientodelaaccin

5 L accinlimitadatraslaactivacindelaetapa

6 D accinretardadatraslaactivacindelaetapa

7 P flancodeactivacindelaetapa

8

SD

accinmemorizada

yretardada

9 DS accinretardadaymemorizada

10 SL accinmemorizadaylimitadaeneltiempo

11 P1 flancodeactivacindelaetapa

12 P0 flancodedesactivacindelaetapa


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El campo 3 es booleano y se denomina campo indicador (indicatorfield eningls). Permite, opcionalmente, especificar variables booleanas adicionales quepuedenactivarsepara indicareventoscomoque laaccinhaterminado,condicionesde error, rebasamiento de un tiempo lmite etc. El campo 4 se usa para describiraccionescomplejas.

Existen4tiposprincipalesderelacionesetapaaccin,ademsdelaaccincontinuayadescrita,aceptadasporlanorma:

A) Acciones retardadas (L): La accin comienza un cierto tiempo despus de laactivacindelaetapa

B) Accioneslimitadasentiempo(D):Laaccinterminatrasunciertotiempodelaactivacindelaetapa,aunquestasigaactiva.

C) Accionesimpulsionales(P):Laaccinduraelciclodeoperacindelaactivacindelaetapa.Seempleaparaaccionesdecontrolendgenas.

D) Accionesmemorizadas

(S):

La

accin

se

enclava

tras

la

activacin

de

la

etapa

y

perdura tras su desactivacin. Ser necesario una etapa posterior paradesenclavarla.

Los12diferentescalificadoresaceptadosporlanormaaparecenenlatabla11.

Es interesante resaltar que un indicador de accin finalizada equivale a unaccin continua condicionada prevista en la especificacin GRAFCET y descrita en laseccin anterior. En el ejemplo de la figura 18 las dos representaciones sonequivalentes.Enlapartesuperior(GRAFCET),laaccinsecondicionaaqueeldepsitono se haya llenado. En la parte inferior (norma IEC 611311)el indicador (campo 3)

describesu

terminacin.

Figura18.Representaciones equivalentesdeunaaccincondicionada(normasIEC60848eIEC611313)

Lanormapermiteademsuncuartocampoopcionalparadefinirformalmenteel contenido acciones complejas en alguno de los lenguajes previstos para ello(diagramasdeescalera,unSFCencapsulado,diagramasde funciones lgicasetc.).Lafigura19recogedosdiagramasSFCconaccionesconcurrentesasociadasaunaetapa.Observequeeldiagramade laderechatieneundescriptordetextoen laetapa,algocomnenlaespecificacinSFCperopocohabitualenGRAFCET.Elsignificadoconcretodeloscalificadoressedetallaenlaseccinsiguiente.


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Dt=0,5s2

c

Luminaria c

S Abrir vlvula

Figura19.EjemplosdeaccionesasociadasaetapasenlaespecificacinSFC

1.4.2Controldeacciones

En esta seccin se describe el comportamiento previsto por la norma IEC611313 para los calificadores ms extendidos cuando la accin se puede modelarcomounavariablebooleana(pertenecealapartesecuencialdelautomatismo).

0,5s

X2

Lum.

2

c

Dt=0,5s

Luminaria

4

c

Lt=3s

Luminaria

3s

X4

Lum.

Accinretardada

Accin

limitada

en

el

tiempo

X5

Pulso

P5 Marca de pulso

tiempo de ciclo

6

c1

7

c2

8

S Expandir

R Expandir

X6

Exp.

X8

Accinimpulsional Accinmemorizada

Figura110.CalificadoresprincipalesdeaccionessegnlanormaIEC611313


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Laaccinretardada(D)empiezaunciertotiempodespusde laactivacindela etapa y dura hasta que la etapa deja de estar activa. En el ejemplo, la luz seencender medio segundo despus de que se active al etapa 2 y se apagar trasverificarse lareceptividadc. Sicseverificaconanterioridadalmediosegundo la luznuncasellegaraencender.

Una accin limitada (calificador L) se inicia con la activacin de la etapa yfinalizabientrassudesactivacin,bientrasuntiempolmiteprefijado.Enelejemplo,la luzseenciende tras laactivacinde laetapa4ydurauntiempode3segundosapesardequelaetapa4sigueactiva(nosehacumplidoc).

Laaccin impulsional (calificadorPdel sajnPulse)esunaaccindecontrolendgena (no tiene visibilidad en el sistema controlado) que dura un tiempo muycorto,perosuficienteparaconseguirelefectodeseado.Enlaprcticasueleequivaleralamarcadepulsodelflancodelaetapaa laquevaasociada(enelejemplo, laetapa5).ElcalificadorP1especificaelflancodesubidayelcalificadorP0elflancodebajada.

Lasacciones

memorizadas

(letra

Sde

Set)

se

enclavan

con

la

activacin

de

la

etapaysedesenclavanenunaetapaposterior(accinconelcalificadorRdeReset)..Enelejemplodelafiguraunavlvuladedosposicionescontrolaelmovimientodeuncilindroneumticodesimpleefecto.En laetapa6 lavlvulasesitaenposicindeexpansin y el cilindro se mantiene expandido hasta que en la etapa 8 la vlvularecuperasuposicinoriginalyelcilindrosecomprime.

Ejemplosdecadatipodeaccindedescribenen la figura110.Es interesantedestacarque laaccinmemorizadadelejemplo tambinsepuederepresentarcomouna accin convencional concurrente con el conjunto de etapas donde se mantieneactiva.Elgrafcetdelafigura111ilustraestepuntoyequivalealgrafcetconaccionesmemorizadasdelafigura110.

6

7

8

9 Expandir

No expandir

c1

c2

Figura111.Accinmemorizadarepresentadacomoconcurrencia

Loscalificadorestambinsepuedencombinar (nmeros810en latabla11).Enestoscasoselordende lossmbolos indicaelordenenquesehanderealizar lasfuncionalidades. En algunos casos este orden no tiene importancia pero en otrospuedeserdecisivo.


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CalificadorcombinadoSD CalificadorcombinadoDS

Figura112.Ejemplodecalificadorescombinados

Lafigura112muestraejemplosparaloscalificadorescombinadosDSySD.Enelprimercaso,alactivarse laetapa2sememorizaelencendidode la luzperonoseejecuta hasta que ha pasado un tiempo de medio segundo. Observe que la luz seencender a pesar de que antes del tiempo de retardo la etapa 2 se desactive.Solamente la luz se mantendr apagada si, antes del medio segundo, se activa una

etapacon

accin

asociada

"Luminaria

OFF".

En

el

caso

del

calificador

DS,

al

activarse

la

etapa 2 comienza el retardo de 3 segundos. Ahora la accin todava no se hamemorizadoporloquesilaetapa2dejadeestaractivaenesetiempo,laluznuncaseencender.

La especificacin GRAFCET tambin representa los vnculos temporales entreacciones y etapas de una manera sucinta y cmoda. La figura 113 recoge algunasnotaciones muy empleadas y sus equivalencias con los diagramas de secuencias. Serecomiendasuusoparadiagramasquenoseandedetalle.

t1/var/t2

Expandir2

2s/a/4s

*

t1/X*

Expandir2

2s/X2

*

Expandir2

t1/X*

3s/X2

A B C

Figura113.EjemplodeaccionestemporizadasconGRAFCET

113.A

representa

una

condicin

sobre

una

accin

continua

que

depende

del

tiempo.Enparticular,alaccinseejecutasiestando laetapaasociadaactivapasauntiempo t1 tras un flanco de subida de la variable lgica var. La desactivacin seproducebienporquelaetapaactivacambiadeestado,bienporquepasauntiempot2trasunflancodebajadadevar.

113.Besunaaccindeejecucinretardadauntiempot1traslaactivacindelaetapat1.LanotacinequivalealcalificadorDenlasaccionesSFC.Porltimo113.Crepresentaunaaccinlimitadauntiempot1traslaactivacindelaetapayequivalealcalificador Len lasacciones SFC.La notacin secomprende mejor si se sabeque eloperadordetemporizacinenGRAFCETesdeltiporetardoalaconexin.Esteyotrosconceptos relacionados se explican en detalle en el captulo dedicado a los


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temporizadores.Otranotacinequivalentea113.Cymuyempleadaenlaprcticaeslaqueapareceenlafigura114:

3s/X2

*

Expandir2

t1/X*

Figura114.SintaxistpicadeaccinretardadaenGRAFCET

1.4.3Efecto deltipodepreaccionador

Existen condicionantes de carcter tecnolgico que influyen en la

representacin

del

diagrama

del

automatismo.

En

particular,

tiene

especial

importanciaelhechoque lospreactuadoresseandetipocomn odetipobiestable.Un ejemplo de ambos tipos aparece en la figura 115. A la izquierda una vlvulahidrulica de 2 vasydos posiciones (2/2) conactuador manual monoestabley a laderechalaversinbiestable.

Figura115.Vlvulahidrulica2/2monoestable (izqda.)ybiestable(dcha.)

En el primer caso, es necesario mantener la tensin en el actuador paraconseguir la ejecucin de la accin de control (en el ejemplo mantener pulsado elbotnpara que la vlvula permitaelpaso del fluido) y se representanenel grafcetmediante una misma accin continua en etapas sucesivas. Los preaccionadoresbiestables, por contra, se enclavan en la posicin nueva y se representan medianteaadiendo a la descripcin de la accin continua un + o un , para indicar

enclavamientoydesenclavamiento

respectivamente.

Estetipodeconsideracionestecnolgicasdebenrepresentarseenelgrafcetdenivel2.En la figura116.A,aparece ladescripcindeuncicloexpansincompresinconpreacccionadorbiestable,yenBelmismosistemaconvlvulasmonoestables.EnCapareceunadescripcinequivalentede B,pulsando la sintaxismsoperativa dellenguajedeprogramacinSFC.Enestecaso,laaccinexpandirseejecutaymemorizaalactivarselaetapa6yseparaconlaactivacindela8,nosiendonecesariaasociarlaconlaetapaintermedia7.


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7

6

c1

c2

8

Expandir

Expandir

c3

c1

7

c2

c3

6 S Expandir

8 R Expandir

A

Preaccionador

biestable

(GRAFCET) B

Preaccionador

monoest.(GRAFCET) C

Preaccionador

monoest.

(SFC)

Figura116.Ejemploderepresentacin detecnologasdeenclavamientooconvencionales.

1.5.ESTRUCTURASLGICASFUNDAMENTALES

Launidad bsicadeagrupacin de elementos etapatransicin para construirdiagramasGRAFCETessuconexinenserie(tambindenominadasecuencia).Estosecorresponde con una cadena de acciones concatenadas de control, cada unaempezandocuandoacabalaanterior.Lafigura117 representaunasecuenciadedosetapas.

1

2

c

Figura117.Estructurabsicaserieformadaporconcatenacindeetapas

Lassecuenciaspuedenasuvezcombinarseentrespararepresentaraccionesdecontrolmscomplejas.Sedistinguen6estructuraslgicasfundamentales:

Divergencia concurrente(Y): Expresa un punto de sincronismo y el iniciosimultneo de un nmero de estructuras serie. Se representa con una doble

barra

de

la

que

cuelgan

la

primera

etapa

de

cada

estructura

serie

concurrente.


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Divergencia alternativa (O): Expresa seleccin de acciones de controlalternativasenfuncindeeventos.

Convergenciaconcurrente(Y):Expresapuntodesincronismoy finalizacindeestructuras serie concurrentes comenzadas por una Convergencia Y.

Grficamente

es

una

Divergencia

Y

invertida.

Convergencia alternativa (O): Expresa el final de las acciones de controlalternativascomenzadasporunaConvergenciaO.

Saltos condicionales: Caso particular de divergencia O donde la accin decontrol se salta algunas etapas concatenadas en una estructura serie si sevalida un evento determinado. Expresa acciones de control alternativas queincluyenetapasdelamismaestructuraserie.Enconsecuencialosarcosquelasrepresentannotienenetapasexplcitamenteasociadas.

Repeticiones: Caso particular de divergencia O donde existe un camino que

conectauna

etapa

con

otra

que

le

precede

en

una

estructura

serie.

El

sentido

delcamino(ascendente)debesealarseexplcitamentemedianteunapuntadeflecha.

La figura 118 muestra ejemplos de cada una de ellas. La evolucin deldiagramaparacadaestructuraqueapareceseexplicaenlasiguienteseccin.

1

2 3

c

1

2 3

c2 c3

DivergenciaY ConvergenciaY DivergenciaO

3

1 2

c1 c2

2

3

1

c1

c2

ConvergenciaO Saltocondicional Repeticin

Figura118.

Estructuras

lgicas

principales


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1.6.

REGLASDEEVOLUCIN

Las reglas de evolucin del GRAFCET describen la dinmica del automatismomodelado. A continuacin de detallan las reglas fundamentales; algunas ya se han

descritoen

secciones

anteriores.

A) REGLADE INICIO. El arranque del sistema supone la activacin de todas lasetapasinicialesysolamentestas. ElestadoinicialdelGRAFCETmodelatantoel iniciodelsistema (situacindeaccionamientosetc.)comoeldesucontrol(automatismo). Se corresponde habitualmente con el estado de reposo o deparadasegura,estadoenquedebeencontrarselaplantaenelmomentodelapuestaenmarcha.Elestadoinicialdelautomatismo muchasvecesseencargadecomprobarqueelsistemaacontrolarseencuentraensuestadoinicial.

B) REGLADEEVOLUCIONDEUNATRANSICIN.Unatransicinfranqueabledebe

ser

inmediatamente

franqueada.

Una

transicin

est

validada

cuando

estn

activas todas las etapas inmediatamente precedentes. Una transicin esfranqueable cuando est validada y su receptividad asociada se verifica. Lafigura119,donde lamarcaen laetapa1 indicaqueestactiva,esunestadodeevolucinprohibidoporestaregla.

1

Figura119.Estadoprohibido

C) REGLADEEVOLUCINDELASETAPASACTIVAS.Elfranqueodeunatransicinsupone la activacin simultnea de todas las etapas inmediatamente

posteriores y desactivacin simultnea de todas las etapas inmediatamente

anteriores. La evolucin de las etapas activas sigue el camino de los arcosorientadoscuandosefranqueaunatransicin.

D) REGLA DE FRANQUEAMIENTO SIMULTNEO. Todas las transiciones

franqueablesse

franquearn

inmediata

ysimultneamente.

Esta

regla

permite

definir la evolucin de GRAFCETs estructurados complejos compuestos porotrosGRAFCETs,macroetapasetc.

E) REGLA DE PRIORIDAD DE ETAPA ACTIVA. Si la evolucin de un GRAFCET(debidoalasreglasanteriores)implicalaactivacinydesactivacinsimultnea

de una etapa, sta deber permanecer activa. Esta es una reglaeminentementeoperativaqueregulalaevolucindecasoscomoelsiguiente:


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a

b

1

2

Figura120.Ejemplodeevolucinaplicandoprioridaddeetapaactiva

En el ejemplo, las etapas 1 y 2 estn activas. En el caso de que se verifiquen lasreceptividadesaybdemanerasimultnea,laetapa,2deberadesactivarseyactivarsesimultneamente. Aplicando la regla E permanece activa, que concuerda con lodesaeable.

Estason

las

5reglas

descritas

en

la

norma

IEC60848.

Otras

consideraciones

son:

Cuando el franqueo de una transicin conlleva la activacin simultnea devariasetapas,lassecuenciasalasquepertenecenevolucionanposteriormentedemaneraindependiente.

Enelplanooperativo,el tiempoque se tardaen franquearuna transicin sepuedeconsiderartancortocomosequiera,peronuncaescero.En laprcticavendrimpuestoporlaimplementacinconcretaysuejecucinenelPLC.

Acontinuacinanalizamoscasoporcasolaaplicacindelas5reglasgeneralesalasdiferentesestructuraslgicasenumeradasenlaseccinanterior.

1.6.1Secuencias

La figura117representaunasecuenciadedosetapas.Seactivar laetapa2cuando, estando activa la etapa 1, se verifica la condicin c. Tras franquear latransicinsedesactivalaetapa2.

1.6.2EstructurasY

Las estructuras Y se emplean para expresar concurrencia (regla E) ygrficamente se representan con una doble barra horizontal. En el ejemplo dedivergencia Y de la figura 118, cuando la etapa 1 est activa y se verifica lareceptividadcseactivansimultneamente lasetapas2y3ysedesactiva laetapa1.EstecasopuedegeneralizarsesinmayordificultadaNetapasconcurrentesconectadasaladoblebarra.


17/31


Figura121.SintaxisINCORRECTASdeestructurasY

LaconvergenciaYde lafigura118evolucionaactivando laetapa1cuandoseverificacylatransicinestactiva(etapas2y3activassimultneamente).Aligualqueenelcasoanterior,latransicinesnica ysuposicinesfijaeneldibujo.

Es importante observar que existe una nica transicin comn a todas las

etapasinvolucradas

yque

su

colocacin

es

fija

ya

que

la

condicin

est

expresando

el

evento que sincroniza el arranque de las secuencias que cuelgan de la doble barra.Otrasconfiguracionesnosonadmisiblescomo lasmostradasen lafigura121yaqueincumplenelprincipiodetransicinetapatransicin.

1.6.3EstructurasO

Las estructuras O expresan secuencias alternativas de control en funcin deeventos. En el ejemplo de divergencia O de la figura 118, si est activa la etapa 1

aparecendos

opciones:

si

se

verifica

c2

el

GRAFCET

evoluciona

siguiendo

el

arco

que

formanlasecuenciaetapa1yetapa2ysiseverificalacondicinc3elGRAFCETsiguelasecuenciaetapa1yetapa3.Comoreglageneral,laevolucindeunadivergenciaOsolamenteactivaunanicaetapa.

La divergencia O presenta un problema: la indeterminacin que se producecuando las receptividades que la componen se verifican simultneamente. Esimportantetenerencuentaque:

LaprioridadenunaconvergenciaO(laseleccinexclusivadeunadesusramas)noes

unelementoestructuraldelGRAFCETydeberesolverse.Puedeserporincompatibilidad

delpropiosistemafsicooporexclusin lgica.Enestesegundocasodebemodelarse

eneldiagrama.

Algunosejemplosdemodeladodeprioridadtradicional(normaIEC60848) porexclusinlgicaaparecenenlafigura122.EnelcasoAlatransicinconreceptividadc3sefranqueaencasodeserreceptivasc2yc3.EnelcasoBnosefranqueaningunadeellas.


18/31


c2 c3

1

2 3

c2 c3 c2 c3

A B

Figura122.Modeladotradicionaldeprioridad(IEC60848)

Paraelcasodedescripcionesdedetalle, lanormaSFC(IEC611313)admiteelsmbolo*paraexpresarprioridadsobrelabarraO.Existendosposiblessintaxis:

Smbolo * en solitario: Representa prioridad de los diferentes arcos deizquierdaaderechatalycomoapareceneneldibujo.

Smbolo*acompaadodeunnmeroencadaarcoOqueindicalaprioridad

La figura 123 muestra diferentes sintaxis posibles de una divergencia O segn lanorma.EnelcasoA,seprioriza lareceptividadc3frenteac2.EnB laprioridadesdeizquierdaaderechaeneldibujo,porloquetieneprioridadc2.

1

2 3

c2 c3

*2 1

1

2 3

c2 c3

*

A B

Figura123.PrioridadendiagramasSFC(IEC611313)

Es importante recordar que no es necesario representar explcitamente laprioridad en el dibujo cuando la propia semntica de las transiciones hace que suverificacinsimultneanoseafsicamenteposible.Entalcaso,laimplementacinenelPLCserlaresponsablededetectarcomoerrorestetipodeeventos.

La convergencia O sirve para terminar con las secuencias de controlalternativas.DealgunamaneraeselcierrenaturaldeunadivergenciaO.Enelejemplodelafigura118,cuandouna(ysolouna)delasetapas1y2estnactivasyseverificala condicin de la transicin correspondiente el GRAFCET evoluciona activando aletapa3ydesactivandolaetapaactiva.Enestecasonoha lugaraconsideracionesdeprioridadpuestoquesolamenteunadelassecuenciasqueprecedealabarraOpuedeestaractiva.


19/31


1.6.4

Saltosyrepeticiones

La evolucin de los saltos condicionados y las repeticiones sigue las reglasexplicadasparaelcasodeladivergenciaOyestsujetaalasmismasconsideraciones.Elsaltorepresentadoenelejemplodelafigura118impidequeseejecutenlasetapas

2y3si

se

verifica

c2.

Grficamente,

un

salto

puede

verse

como

un

arco

desprovisto

de

etapaqueseincorporaaunasecuenciayqueevitalaejecucindealgunaoalgunasdesusetapas.

Larepeticin esunsaltoquepermitequeelGRAFCETevolucionedesdeunaetapa a otra que le precede. La accin de control se repite entonces hasta ue severifiqueunacondicin.Como reglageneral,elarco queexpresa la repeticin tienedireccinascendenteydeberepresentarsecomoorientado.Enelejemplodelafigura118elGRAFCETevolucionadelaetapa3ala2sisecumplelacondicinc2.

1.6.5

Evolucinfugaz

7

6

c1

c2

8

Expandir

c3

7

6

c1

c2

8

Expandir

c3

S

Figura124.Ejemplodeevolucinfugazsiseverifican c1yc2simultneamente

Lafigura

124

muestra

un

ejemplo

denominado

evolucin

fugaz

en

la

norma

IEC60848cuando lasreceptividadesc1yc2secumplensimultneamenteestando laetapa 6 activa. En tal caso, aplicar las reglas de evolucin GRAFCET puede llevar lafranqueamientosimultneode transicionessucesivassiempreque lasreceptividadesestuvieran ya satisfechas en las primeras etapas de la evolucin. Las etapasintermediasquese'atraviesan'sedenominanetapasinestables.

En el ejemplo, si c1=1 y c2=1 y X6=1elgrafcet evolucionadirectamente a laetapa8y laetapa7esinestable.Enelcasodeetapas inestablescaben lassiguientesconsideraciones:

Acciones

continuas

asociadas

a

etapas

inestables

no

se

ejecutan:

En

el

ejemplo

delafigura,laaccinexpandirnotieneduracin.


20/31


Acciones memorizadas asociadas a la activacin de la etapa inestable si se

ejecutan:Enelgrafcetde laderechade la figura124 laaccin"expandir"seactiva con la etapa y se enclava, por lo que permanece a 1 en la etapa 8tambin.

1.6.6

Multiplicidaddemarcas

Elnmerodemarcas(etapasactivas)enuninstantedadoenungrafcetnoestdeterminadoporlanorma,ynisiquieratieneporqumantenersefijodesdesuinicio,como se ver en la seccin siguiente. La nica norma prctica respecto a lamultiplicidaddemarcasesque:

Elgrafcetnodebeevolucionaraunestadodondeactiveetapasyaactivas(agrupems

deunamarcaporetapa)

Diagramasgrafcet

con

mltiples

etapas

activas

simultneamente

se

emplean

para sincronizar secuencias y para definir procesos en cadena donde una pieza vapasando por diversos puestos de manera secuencial donde sufre algn tipo detransformacin(porejemplounamquinatransfer).

1.6.7Diagramasnoseguros

La sintaxis normalizada del GRAFCET y las reglas de evolucin descritas noimpiden, sin embargo, la creacin de diagramas poco adecuados, potencialmenteinconsistentesosimplementesinningnsentidofsicocuandose implementanenunprogramadecontrol.Lanormalosdenominainseguros(eninglsunsafe).

0

1 2 3

4 5

6

t1

t2 t3

t4

t5 t6

Figura125.Diagramagrafcetnoseguroprohibidoporlanorma

La

figura

125

muestra

un

ejemplo

de

grafcet

inseguro

sintcticamente

correcto.ElGRAFCETtieneunatransicint6quepermitesaltarfueradeunasecuencia


21/31


concurrenteconotrassin finalizardichaconcurrencia,una transicin t5quepermitepasardeunasecuenciaconcurrenteaotra(cuandosesuponequedebenejecutarsedemanera independiente)yunaconvergenciaYde lassecuenciasconetapas4y5quepreviamente se han definido como alternativas en una divergencia O. Adems esposible pasar directamente a la etapa de reposo a travs de t6 mientras todava

existensecuencias

en

ejecucin.

Otro

ejemplo

de

GRAFCET

inseguro

es

aquel

que

defineetapasquenuncasepuedenactivardadalamaneraenqueestndefinidaslasreceptividades.

LanormaIEC60848prohbeelusodediagramasinsegurosperonocaracterizacon precisin este problema y no restringe la sintaxis del GRAFCET para evitar suconstruccin. La caracterizacin de hecho es un problema complejo. La figura 126muestra dos grafcets similares pero el de la izquierda es potencialmente perversodentro de un algoritmo de control. El motivo es que la secuencias alternativa quecomienzaconlaetapa4sincronizaelpasoalaetapa6delaotraramaconcurrente.Sielgrafcetevolucionaporelarco{3,5} nuncallegaralreposo.Encambioelgrafcetdela derecha es seguro porque la activacin de la etapa 4 es concurrente con laactivacindelaetapa5.

0

1 3

2

4

6

5

0

0

1 3

2

4

6

5

0

Figura126. Grafcetsinseguro(izqda.)yseguro(dcha.)sintcticamentesimilares

Envistade lasdificultadesde lacaracterizacindeeste tipodediagramasnodeseados la norma deja en manos del diseador el problema. Algunas consejosprcticosdediseoparaevitaresteproblemason:

Siemprequeseempleenestructurasdedivergenciautilizarlacorrespondienteestructura de convergencia para recoger las secuencias abiertas (bien seanalternativasoconcurrentes).


22/31


Sincronizar etapas de secuencias concurrentes que siempre vayan a seractivadasenalgninstante.

Sincronizar,enlamedidadeloposible,elpasoaunestadodereposodetodaslassecuenciasconcurrentes.

Esimportante

destacar

que

estos

consejos

no

forman

parte

de

la

norma

y,

por

tanto,

nosondeobligadocumplimiento.

1.7.ESTRUCTURASLGICASESPECIALES

Adems de las estructuras lgicas descritas (convergencia/divergencia desecuencias alternativas y concurrentes, saltos y repeticiones) existen tambin lassiguientes estructuras: etapas fuente y sumidero (o pozo) y transiciones fuente ysumidero(opozo).

1.7.1

Comienzodesecuenciamedianteetapafuente

1

c

1

0

2

Etapa1fuente Ejemplodeetapainiciofuente

Unaetapafuenteesunaetapaquenotieneningunatransicinquelaprecedeinmediatamente. El caso normal de activacin de una etapa fuente es que sea unaetapadeinicio,activndoseconlapuestaenmarchadelsistema,perotambinpuedeserdebidaaunforzadoofrutodeunencapsulamientodentrodeotroGRAFCET. Enelejemplosemuestraelcasodeetapainiciofuente(laetapa0).

1.7.2

Findesecuenciamedianteetapasumidero

Una etapa sumidero es aquella que no est conectada posteriormente conningunatransicin.Entalcaso, ladesactivacinsoloesposiblebienexisteunaordende forzado, bien forma parte de un encapsulamiento que se desactiva. Se utilizatpicamenteparadefinirestadosdedefecto.Enlafigura127laetapa3esunaetapasumidero que indica un estado de defecto de un cilindro que ha tardado ms de 5

segundosen

comprimirse.


23/31


Figura127.Ejemplodeetapafuenteysumidero

1.7.3Comienzodeunasecuenciaconunatransicinfuente

Una transicin fuente es una transicin que no tiene ninguna etapa que laprecedeinmediatamente.Estatransicinsiempreestvalidadaysefranqueasiempretras la verificacin de su receptividad. Grficamente se representa como una barrahorizontalenelextremodelarco.

Latransicinfuentepuedeversecomounatransicinconvencionalconectadaaunaetapaquepermanecesiempreactiva.Lafigura128ilustraestacircunstancia.A

laizquierda

se

emplea

una

transicin

fuente

yala

derecha

se

emplea

un

divergencia

Y

paramantenersiempreactivadalaetapa0quelaprecede.Observequesiemprequese verifique la receptividad la etapa 1 estar activada. Para evitar que permanezcapermanentemente activa se recomienda usar flancos en las receptividades de

transicionesfuentecomoenlosejemplos( f ).

1

2

c

f

Figura128.Transicinfuente(izqda.)yGRAFCETequivalente(dcha.)


24/31


1.7.4

Finalizacindeunasecuenciaconunatransicinsumidero

Unatransicinpozoosumideroesunatransicinquenotieneningunaetapaquelasucede.Seempleaparadesactivaretapas.Lafigura129esunejemplotipodeuso de transiciones fuente y sumidero combinados para representar una mquina

transferde

3puestos.

Lasetapas1,2y3estnaliniciodesactivadas.Cuandosedetectaunapiezaenlaposicindeentradaysepulsaelaccionadordelelementode transporte, lapiezaentraenlamquina(activacindelatransicinfuente).Unavezquehaentrado,cadanueva pulsacin hace que la pieza atraviese los diferentes puestos hasta llegar a laetapa 3 que se desactiva mediante la transicin sumidero al final. Observe que esposibleque lastresetapasestnactivasimultneamentesi llegannuevaspiezasa laentradadelamquinaylasqueestndentronohanterminadosuprocesamiento.

1

2

3

( 1avance pieza ) =

avance

avance

avance

Figura129.Transicionesfuenteysumideroparamodelarelgradodeocupacindeunamquinatrnsfer

1.8.ESTRUCTURACIN

La complejidad de los sistemas automatizados hacen que sea necesario ladescomposicin del modelo GRAFCET en partes. La norma permite trocear un

diagramaen

tantas

partes

conexas

como

se

quiera,

donde

cada

parte

se

denomina

GRAFCETparcial.Lafigura130muestra ladescomposicindeundiagramaglobalendos GRAFCETs parciales G1 y G2. G1 representa el pistn que se expande y secomprime visto con anterioridad. G2 representa una luz que avisa de que se haproducidoelestadodedefecto(etapa3deG1activa).


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Figura130.DescomposicindeunGRAFCETendosGRAFCETsparcialesconexos

Enestecasoseha separadoel sistemaendosentidades fsicasquehayquecontro

e tambinque,unavezactivada la luz (etapa5activa)yanoseapaganunca

losdiagramasparcialeslanormahaprevistounanotaci

plificar): referencia un

etapas ectivas}: indica el conjunto de etapas activas del

GRAFCETenelinstanteconsiderado

ado(todassusetapas

nexpresividadenrelacinconladinmicadelGR

larla,porunladolaluzyporotroelpistn.Observequeambosdiagramassonconexos(todosloselementosencadaunoestnconectados)yqueG2secomponedeunaetapafuenteyunaetapapozo,activndoseestaltimaconcuandolaetapa3deG1estactiva.Estetipodecoordinacinsedenominacoordinacinhorizontalyaqueambos diagramas estn a un mismo nivel de mando. Este tipo de coordinacin se

opone

a

lajerrquica

donde

existen

niveles

de

jerarqua

entre

los

grafcets

involucrados.

Observhasta que el GRAFCET global se inicie de nuevo, con lo que se activarn

simultneamentelasetapas0y4.

Parareferenciarlasetapasennespecficaenlaquedestacanlossiguientesmbolos:

G ( G para simGRAFCETparcial.

G{listado de

GRAFCETparcialenelinstanteactual

G{*}:indicalasituacinactualdel

G{}:indicaquetodaslasestapasestndesactivadas

G{INIT}:indicaqueelGRACFCETseencuentrainicializinicialesestnactivasysolostas).

sta nuevasintaxispermiteunagraAFCET.PorejemploG7{1,5,7}indicaqueelGRAFCETparcialdenombre7tiene

laetapa

1,

5y7activas

yslo

stas.


26/31


A continuacin analizaremos diferentes posibilidades permitidas por laespecificacin para la descomposicin en grafcets parciales, macroetapas,encapsulacinyforzado.Laprimeranoesmsqueunavistaconcentradadeundetalledel GRAFCET global y se despliega en l en su evolucin. Las otra dos formasintroducenmecanismosdecoordinacinjerrquica.

1.8.1EstructuracinmedianteMacroetapas

UnamacroetapaesunarepresentacinsimblicadeunapartedeunGRAFCET,parteconocidacomoexpansinde lamacroetapa.TienecomomisindescomponerGRAFECTs complejos en partes ms pequeas para su mayor legibilidad, as comofacilitarsudistribucin.Grficamenteserepresentacomounaetapanormalcondoslneas horizontales en cuyo interior se escribe un identificador que empieza por laletra"M"seguidodeunnmeroidentificativo(figura131).

M1

f

k

E1

1.1

1.2

S1

g

h

i

j

(5)

(6)

Figura131.DescomposicindeunaMacroetapa

El GRAFCET parcial expansin de la macroetapa lleva obligatoriamente unaetapadeentrada,connombreEyunaetapadesalidaconnombreSdondeNesmismoidentificadordelamacroetapadedondeprocede(enlafigura131,E1yS1sonlasetapasdeentradaysalidadelaexpansindelamacroetapa1).

Laevolucindelamacroetapasebasaenlaaplicacindelaregla4.Elfranqueode la transicin 5 activa simultneamente la etapa de entrada E1. A su vez, latransicin 6 no ser validada hasta que no se active la etapa de salida S1. TrasverificarsesureceptividadksedesactivalaetapaS1yterminalamacroetapa.Uncasohabitual

es

cuando

kes

la

transicin

=1

yel

final

de

la

macroetapa

es

sncrono

con

la

activacindelasalidadelaexpansin. LasetapasE1yS1sonsiempreetapasfuenteysumiderorespectivamente.Lafigura132,muestraunejemplodedescomposicindeuna mquina embotelladora mediante macroetapas. En la prctica la expansin derealizahabitualmenteenpginasseparadas.


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0

M1 M1Llenado Taponado

Cinta1

=1

Figura132.Ejemplodedescomposicindemquinaembotelladoraconmacroetapas

FinalmentedestacarlossiguientesconsideracionesrecogidasexplcitamenteenlanormaIEC60848:

SeadmitequeelGRAFCETparcialexpansindeunamacroetapatengamsdeunaetapafuenteinicial

Se admitenanidamiento de macroetapas sin ninguna restriccin en cuanto anmero.

1.8.2

EstructuracinmedianteEncapsulacin

Lanorma IEC60848permiteelconceptodeencapsulacindeunconjuntodeetapasdentrodeotraylodefinedelasiguientemanera:

ENCAPSULACION

Un conjunto de etapas se encuentran encapsuladas dentro de otra, denominadaencapsulante,sialactivarseestaltimaalmenosunadelasetapasencapsuladastienetambinqueestaractiva.

Esta

propiedad

puede

utilizarse

para

estructurar

un

GRAFCET

de

manera

jerrquicadonde lasetapasencapsuladasconstituyenunoomsGRAFCETparciales.Lafigura133muestraesquemticamentelasintaxisbsicayunejemplo.133.Aeselsmbolodeencapsulacin,quelodistinguedeunaetapanormal.En133.Belrecuadro(similar al deuna etapa de inicio) indica que la etapa encapsulante contiene etapasiniciales.

La figura133.D,muestraunejemplodeestructuracinsencillo.A laderechaun GRAFCET parcial con una etapa encapsulante. A la izquierda, el GRAFCETencapsulado recuadrado con el identificador de la etapa encapsulante en la parte

superior

izquierda

y

su

propio

nombre

en

la

inferior

(en

el

ejemplo

5

y

G1

respectivamente). Observe que la etapa encapsulante tiene necesariamente que ir


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recuadradadebidoqueparticipadelestadoinicialglobalatravsdelaetapadeinicio0.Elsmbolo*aladerechadeunaovariasetapasencapsuladassedenominanexodeactivacin.Estasetapasdebenactivarseconlaactivacindelaetapaencapsulante.

A B C

6

4

5

0

M1 M2Llenado Taponado

Cinta1

=1

5

G1

*

D

Figura133.Sintaxisdeencapsulacin(IEC60848:2002)

REGLASDEEVOLUCION.Laaplicacindelasreglasdeevolucingeneralesdescritasenlaseccin1.5conllevalosiguiente:

1) Alactivarselaetapaencapsulanteseactivanlasetapasquetienenasociadounnexodeactivacin.Enelejemplo133.D, lacintaseactivacuandoseactiva laetapa5delGRAFCETencapsuladoralaizquierda.

2) Ladesactivacindeunaetapaencapsulante implica ladesactivacinde todas

lasetapasencapsuladas.Equivalealaordendeforzado { }F: 1G .Enelejemplo

133.D,

la

desactivacin

de

la

etapa

5equivale

ala

de

0,

1,

ylas

etapasE1yE2entradadelasmacroetapasM1yM2respectivamente.desactivacin


29/31


3) Silaetapaencapsulanteesunaetapadeinicio,elarranquedelGRAFCETglobalactiva simultneamente en elGRAFCET encapsulado sus etapasde inicio. No

norma IEC 60848 no pone limitacin a esta

hay que confundir el nexo de activacin con la indicacin de existencia deetapasiniciales.EnDelarranquedelsistemasuponelaactivacindelaetapa0,pero,alevolucionar,unaposterioractivacindelaetapa5activarlacinta(*a

laizquierda

de

la

etapa

1).

Unaetapaencapsulantepudecontenermltiplesgrafcetsystos, asuvez,contenernuevas etapas encapsulantes. Lajerarquizacin.En la figura134 existe una encapsulacinde izquierda aderecha. laactivacindelaetapa5activalaetapa1deG1(X1/G1).LaevolucinposteriordeG1(mientras5sigaactiva) llevaraa laactivacinde laetapaencapsulantedeltaponadoque,asuvez,activara laetapa1deG2(X1/G2). Finalizadoeltaponadoyel llenadoG2evolucionadesplazandolacintaparaquelasbotellasavancen unpuesto.

M1

Llenado Taponado

Cinta2

X3/G2

*

2

5

G1

1

2

3

1*

G2

2

6

4

5

Figura134.Ejemplodeencapsulacinanidada.

Lanorma

IEC

61131

3permite

definir

acciones

tan

complejas

como

se

quiera

ysu realizacin equivale a . Esa complejidad

puede

a). Al activarse la etapa 1 se inicia SFC1 , activndose laetapa0

subrutinas en el programa en ejecucinser modelada como un diagrama SFC lo que constituye una forma de

jerarquizacinligeramentedistintaalencapsulamientoprevistoenlanormaIEC60848ydescritoanteriormente.

La figura 135 muestra un diagrama SFC (derecha) parcial encapsulado en eldiagrama principal (izquierd

.SFC1evolucionalibrementemientraslaetapa1sigaactivaysudesactivacinposteriordesactiva,asuvez,todaslasetapasdeSFC1.


30/31


(1)

N a00

I1.0

N a1

SFC1

1 N a23

I1.2

2 4

s8.X

Figura135.JerarquizacinatravsdelaaccinenlaespecificacinSFC.

Comparadocon laencapsulacinprevistaenGRAFCET,aqu laejecucinesttodavamsestructuradaeincluyeelpropioiniciodeldiagramaencapsulado.Atutloilustrativo se ha empleado notacin normalizada SFC para las variables de lasreceptividades, Iparaentradas(del ingls Input)ysparaetapas(del inglsstep).Lavariables3.X delatransicin1severificacuandoseactivalaetapa3.Enelejemplo,eleventoactivacinde laetapa3determina lafinalizacinde laaccinrepresentadaporSFC1.

1.8.3

Estructuracinmediante

Forzado

ElforzadodeunGRAFCETparcialsobreotroestableceunarelacinjerrquicade mando del primero sobre el segundo. Como orden de mando, es tambin unaaccin internaquepermite imponerunestadodeactividadsobreelGRAFCETparcialque recibe la orden. Su ejecucin tiene prioridad sobre las reglas de evolucinordinarias.LlamaremosalGRAFCETque fuerzaGRAFCETmaestroyalqueesforzadoGRAFCETesclavo.

Se representa como una accin normal con doble recuadro donde ladescripcin de la accin emplea la sintaxis que identifica el estado resultante del

GRAFCETparcial

maestro

descrita

en

el

inicio

de

esta

seccin.

La

norma

prev

las

siguientespautasdeevolucindelforzado:

Desde el punto de vista del GRAFCET maestro, la accin de forzado es unaaccincontinuaconvencional,quedejadeejecutarsealdesactivarselaetapaalaquevaasociada.

Comoconsecuenciade laorden,eldiagramaesclavosesitaenelestadodeactividaddeetapasdescritoenlaorenrecibida.

Mientras est activa la etapa forzante en el maestro el esclavo no puedeevolucionar (se dice que est congelado), independientemente que

cualesquierade

sus

transiciones

sean

franqueables.


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Teoría Grafcet