Ejemplo de diseño

 

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 Introducción 

1ª fase GRAFCET funcional

2ª fase GRAFCET con sensores y accionamientos

3ª fase diseño del sistema de control 

          

Introducción

Para ilustrar el método de diseño basado en GRAFCET vamos a desarrollar un ejemplo. Se trata del diseño de un automatismo para control de manipulador de la figura 3.1.8.

 

                                    

 

A+ Empuje alimentador                                    S1- Final retroceso alimentador

A- Retroceso alimentador                                S2- Final avance alimentador

B+ Cierre pinza                                                   S3- Brazo en posición izquierda

B- Apertura pinza                                              S4- Brazo en posición derecha

C+ Giro brazo a derecha                                    S5-Pinza abierta

C- Giro brazo a izquierda                                   S6- Pinza cerrada

            

1ª fase GRAFCET funcional

En esta primera fase se realiza el GRAFCET como una  simple sucesión de acciones a desarrollar, sin definir la forma ni los medios empleados para ejecutarlas, indicando al lado de las etapas  cada una de las acciones a desarrollar y entre ellas las condiciones de transición.

 

 

                

 

2ª fase GRAFCET con sensores y accionamientos

Esta segunda fase es prácticamente igual a la primera. Como se puede observar en el GRAFCET de esta fase, las  únicas diferencias con respecto al GRAFCET anterior son las especificaciones de los detalles indicando cual es la tecnología empleada para implementar el automatismo.

 

La tecnología empleada pueden ser los accionamientos dedicados a ejecutar las distintas operaciones (cilindros, motores, electroválvulas, etc.) y los sensores (pulsadores, finales de carrera, etc.) destinados a suministrar las receptividades que nos permitirán formular las condiciones de transición.

 

 

                                     

 

3ª fase diseño del sistema de control 

Una vez obtenido el gráfico de control, conteniendo todos los accionamientos  y sensores este puede ser utilizado para el diseño del sistema de control.

Pasos a seguir para el diseño:

Realizar una tabla de asignación de variables.

 

      TABLA DE ASIGNACIÓN DE VARIABLES  

VARIABLES DE ENTRADA

ENTRADA AL AUTÓMATA

Final de carrera        S1

0001

Final de carrera        S2

0002

Final de carrera        S3

0003

Final de carrera        S4

0004

Final de carrera        S5

0005

Final de carrera        S6

0006

ETAPAS DEL GRAFCET

RELES INTERNOS DE MEMORIA DEL AUTÓMATA

E0

1000

E1

1001

E2

1002

E3

1003

E4

1004

E5

1005

E6

1006

ACCIONES DEL GRAFCET

SALIDAS DEL AUTÓMATA

Alimentador

0900

Pinza

0901

Brazo

0902

                                                                                                                 

Como se puede observar en la tabla, la asignación al autómata de diferentes entradas, relés internos de memoria y salidas las representamos con unos números concretos. Estos números serán diferentes según el autómata utilizado puesto que cada fabricante asigna con diferente numeración las entradas, salidas y relés internos. En nuestro caso hemos utilizado el tipo de asignación utilizada en el autómata OMRON CQMIH.

 Realizar el programa usuario en el lenguaje de programación  seleccionado.

Diseño de la parte secuencial

El modo de realizar el diseño de la parte secuencial consiste asignar a cada etapa un biestable de tipo R-S, cuyas condiciones de “ set ” y “ reset ” a partir de las condiciones de transición indicadas en el gráfico.

Condiciones de “ set ” del biestable de la etapa X:

La activación del biestable de una etapa X tiene lugar cuando la etapa o etapas previas están activadas y se cumplen las condiciones de transición entre dichas etapas y la etapa X.

Así en nuestro ejemplo, la etapa 1 puede resultar activada a partir de la etapa 0 o de la etapa 6, con las correspondientes condiciones de transición.

              SET            Q1= Q0 * S1* S3 * S5 + Q6 * S1

Condiciones de “ reset ” del biestable de la etapa X.

La desactivación del biestable de una etapa tiene lugar cuando la etapa o etapas posteriores quedan activadas.

Así en nuestro ejemplo la desactivación de la etapa 1 debe producirse tan pronto como se active la etapa 2.

                            RESET            Q1= Q2

Aplicando este procedimiento a cada una de las etapas, se obtiene el esquema lógico de la parte secuencial del proceso que estamos realizando.

Diseño de la parte combinacional:

En esta fase se diseñan las acciones a desarrollar en cada etapa del proceso y se obtiene el esquema lógico utilizando las salidas de los biestables.

En el ejemplo que nos ocupa tendremos que las ecuaciones lógicas para cada una de las salidas a controlar son:          

 

            Electroválvula A+ : A+ = Q1

            Electroválvula A-  : A- = Q0 + Q6

            Electroválvula B+ : B+ = Q2

            Electroválvula B-  : B- = Q0 + Q4

            Electroválvula C+ : C+ = Q3

            Electroválvula C-  : C- =  Q0 + Q5