5/17/2018 Cap.7 Conceptul Grafcet - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/cap7-conceptul-grafcet 1/38
Capitolul 7
Conceptul GRAFCET
7.1 Introducere
In anul 1975 s-a constituit un grup de lucru numit AFCET, compus din cadre universitare,
constructori din industrie si utilizatori de automatizari logice. Dupa 2 ani de reflectii, acest grup a pus
bazele diagramei functionale numita si GRAFCET.
Astfel, GRAFCET-ul (abreviere de la : GRAficul Functional de Comanda Etape-Tranzitii)
este un limbaj functional grafic, destinat pentru a preciza ciclurile si conditiile de functionare a unei
masini automatizate.Acesta permite redactarea caietului de sarcini a masinii, apoi ajuta la realizarea acesteia si in
final constituie un ajutor important in exploatarea masinii, depanarea ei, precum si efectuarea
eventualelor modificari care pot apare.
7.2 Simbolizarea si evolutia unui GRAFCET
Functionarea automatului poate fi reprezentata grafic prin ansamblul :
1. Etape
2. Tranzitii
3. Legaturi orientate
7.2.1 Etape
Procesul de lucru este descompus in etape care vor fi activate unele dupa altele intr-o ordine
cronologica bine definita. Fiecare etapa poate fi asociata uneia sau mai multor actiuni. Aceste
actiuni nu vor fi efective, decat atunci cand etapa este numita activa.
O etapa nu poate fi activa atata timp cat etapa precedenta este ea insasi activa si conditia de
trecere este verificata.
1
5/17/2018 Cap.7 Conceptul Grafcet - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/cap7-conceptul-grafcet 2/38
Verificarea conditiei de trecere antreneaza activarea etapei urmatoare si dezactivarea etapei
anterioare.
O etapa se reprezinta printr-un careu cu un reper numeric, reper situat in partea superioara.
Etapa initială activată se reprezinta printr-un careu dublu si apare la debutul ciclului
(Fig.7.1). O etapa activa se poate remarca printr-un punct plasat in partea inferioara a simbolului.
Sensul de parcurs a informatiilor este de sus in jos.
Etapă Etapă activă Etapă initială
sau:
Fig.7.1 Simbolizarea etapelor.
7.2.2 Tranzitii
Tranzitiile indica posibilitatea evolutiei intre etape. Asociem fiecarei tranzitii o conditie
logică numită receptivitate, în funcţie de valorile logice ale unor variabile de intrare sau în funcţie
de starea activă/inactivă a altor etape. Condiţia de tranziţie nu este validată decât dacă etapa
imediat precedentă este activă.
Inscrierea acesteia se va face, de preferinta, in partea dreaptă, in dreptul unei liniute de cota.
Receptivitatea va fi scrisa sub forma unei propozitii logice, fiind o functie care combina
informatiile exterioare (ordinele operatorului, starea captorilor, a teporizatorului, etc.).
S1 Stare iniţială S3 Stare intermediară
2
5/17/2018 Cap.7 Conceptul Grafcet - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/cap7-conceptul-grafcet 3/38
sau :
Fig.7.2 Simbolul tranzitiei.
Receptivitatea este o functie logica combinatorie care ofera informatii despre (Fig.7.3) :
- starea captorilor ;
- actionarea butoanelor de apasare de catre operator ;
- actiunea unui temporizator, numarator, etc;- starea activa sau inactiva a unei etape.
Fig.7.3 Informatii oferite de receptivitate.
Atunci cand avem si o temporizare, este util sa se indice acest lucru (Fig.7.4).
Si
Si+1
Ti = condiţie logică
3
Conditia logicăde receptivitate
Simbolul tranziţiei
5/17/2018 Cap.7 Conceptul Grafcet - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/cap7-conceptul-grafcet 4/38
Fig.7.4 Actiunea temporizarii T.
O receptivitate totdeauna adevarata este simbolizata astfel (Fig.7.5) :
Fig.7.5 Receptivitate adevarata.
O tranzitie este validata sau nevalidata. Ea este validata atunci cand etapele imediat
precedente sunt active. Ea este realizata (trecuta, efectuata) cand (Fig.7.6) :
- etapele imediat precedente sunt active ;
- si ca receptivitatea asociata tranzitiei este adevarata (=1) ;
Timpul realizarii unei tranzitii nu poate fi niciodata nul, chiar daca teoretic se poate reduce
cat de mult dorim. Este de aceeasi durata ca si durata activarii unei etape.
4
5 seconde scurse de la ultima activare aetapei 8
Acţiune
5/17/2018 Cap.7 Conceptul Grafcet - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/cap7-conceptul-grafcet 5/38
Tranzitie nevalidata Tranzitie validata Tranzitie realizata
Etapa 5 nefiind activa, tranzitia
5-6 nu este validata.
Etapa 5 este activa, tranzitia 5-6
este validata, dar nu poate fi
realizata pentru ca receptivitatea
este nula.
Etapa 5 este activa si
receptivitatea este adevarata (=
1), deci etapa 6 este activa.
Fig.7.7 Etapele realizarii unei tranzitii.
Realizarea (confirmarea) unei tranzitii antreneaza activarea tuturor etapelor imediat
urmatoare si dezactivarea tuturor etapelor precedente (Fig.7.8).
Tranzitie nevalidata Tranzitie validata Tranzitie realizata
Etapa 7 inactiva. Etapele 7, 14 si 23 sunt active. Receptivitatea = 1, etapele 7, 14
si 23 inactive si etapele 15 si 16
active.
Fig.7.8 Realizarea tranzitiei la mai multe etape.
7.2.3 Legaturi orientate
5
0 sau 1
0 sau 1 0 sau 1
5/17/2018 Cap.7 Conceptul Grafcet - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/cap7-conceptul-grafcet 6/38
Legaturile indica evolutia unui GRAFCET. Legaturile sunt orizontale sau, in cazuri izolate,
verticale.
Sosirea si plecarea de la o etapa sunt reprezentate vertical, sosirea fiind reprezentata in partea
superioara. Legaturile de sus in jos nu necesita sageti (este implicit). Legaturile facute de jos in sus
necesita sageti pentru o mai buna intelegere a schemei GRAFCET.
Pentru evitarea tuturor ambiguitatilor, se recomanda evitarea reprezentarilor incrucisate
continue (Fig.7.9) ; se vor utiliza numai linii drepte continue.
a) b)Fig.7.9 Reprezentarea legaturilor : a) de evitat ; b) recomandat.
O legatura orientata trebuie sa lege intotdeauna o etapa de o tranzitie sau o tranzitie de o
etapa, dar niciodata doua tranzitii sau doua etape (Fig.7.10).
a) b)
Fig.7.10 Legatura orientata intre etape.
7.3 Actiuni asociate starilor
6
5/17/2018 Cap.7 Conceptul Grafcet - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/cap7-conceptul-grafcet 7/38
Se va preciza la fiecare etapa actiunile ce trebuie efectuate si inlantuirea lor atunci cand
devin active. Actiunile sunt descrise in mod literal sau simbolic, in interiorul unuia sau mai multor
dreptunghiuri in partea dreapta a etapelor respective. Actiunile pot fi de naturi diverse.
Deoarece o stare poate fi activă/inactivă la un moment dat, există acţiuni asociate stărilor,
care se execută numai la activarea acestora. Pot exista şi acţiuni condiţionate, ce se execută dacă,
suplimentar, mai este adevărată altă condiţie logică (Fig.7.11).
Fig.7.11 Actiuni asociate starilor.
În exemplu următor se poate vedea o succesiune stare – acţiune – tranziţie simplă (Fig.7.12)
Fig.7.12 Succesiune GRAFCET : stare-actiune-tranzitie.
7.4 Initializarea unui ciclu
7
Moteur M1 marcheVoyant H4 AllumeVerin V6 SortiOuvrir la vanne V3Incrementer le compter C2
Mot0r M1 in lucruBecul H4 aprinsCilindrul V6 activDeschide robinetul R3Porneste numaratorul C2
Motor 3
5/17/2018 Cap.7 Conceptul Grafcet - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/cap7-conceptul-grafcet 8/38
Pentru ca un ciclu sa fie activ, este necesar a i se stabili starea initiala, de unde se va putea
dezvolta. Exista cateva etape fundamentale :
• LIBER sau REPAUS, atunci cand nici o etapa nu este activa ;
• OCUPAT sau ACTIV, atunci cand etapa este activa ;
• TERMINAT, atunci cand tot ciclul se deruleaza normal;
• INHIBAT, atunci cand tranzitiile sunt blocate.
Etapele initial activate (reprezentate prin careu dublu) nu efectueaza nici o actiune
particulara, dar corespunde unei situatii de asteptare a sistemului automat.
In cazul automatizarii ciclului, etapa initiala va fi activata prin conditiile de tranzitie ale
ultimei etape.
Ciclul va debuta atunci cand :
- etapa initiala va fi ACTIVA ;
- conditiile initiale vor fi reunite ;
- ordinul de « pornire ciclu » va fi dat.
7.5 Configuratii particulare
Ramificatii (divergente) - au loc între mai multe secvenţe posibile, atunci când condiţiile de tranziţiese exclud reciproc (Fig.7.13). Convergenţa diferitelor ramuri are loc atunci când sunt îndeplinite
condiţiile de tranziţie pe fiecare ramură; se pot stabili priorităţi dacă nu se exclud reciproc
condiţiile de tranziţie.
Fig.7.13 Ramificatii.
8
5/17/2018 Cap.7 Conceptul Grafcet - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/cap7-conceptul-grafcet 9/38
Secvente simultane (paralelism) - mai multe secvenţe pot fi activate simultan, plecând de la o
condiţie de tranziţie. Evoluţia, pe fiecare ramură, se efectuează simultan. Paralelismul se
consideră terminat atunci când toate secvenţele din paralelism s-au efectuat.
Un ciclu poate cuprinde mai multe secvente executate simultan, dar a caror evolutii, pe
fiecare ramura, raman independente pana la regrupare. La regrupare, ciclul nu poate continua pana
cand toate ramurile nu sunt terminate.
Pentru reprezentarea functionarii simultane, se vor trasa doua linii paralele, atat la debutul
cat si la finalul secventelor simultane (Fig.7.14).
Fig.7.14 Secvente simultane.
7.6 Ecuatiile GRAFCET
Activarea/dezactivarea unei stări într-o diagramă Grafcet este guvernată, pentru osuccesiune oarecare de stări (Fig. 7.15), de următoarea ecuaţie:
Fig.6.15 Succesiune de stari in formalism GRAFCET.
Ecuaţia Grafcet:
Si = Si-1 * Ti + Si * i+1;
• Activare: Si-1 * Ti.
• Automenţinere: Si * i+1.
Se evidenţiază doi termeni: o condiţie de activare şi o condiţie de automenţinere.
9
5/17/2018 Cap.7 Conceptul Grafcet - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/cap7-conceptul-grafcet 10/38
Condiţia de activare: Starea se activează (condiţia de activare este făcută) dacă este realizată
starea precedentă (Si-1) şi condiţia de tranziţie (Ti).
Condiţia de automenţinere: Starea se automenţine dacă nu este activată starea următoare.
Transpunerea în Ladder a ecuaţiei Grafcet:
Fig.7.16 Transpunerea în Ladder a ecuaţiei Grafcet.
7.6.1 Cazuri GRAFCET
Procesele secvenţiale mai complexe pot include ramnificaţii de tipul:
• Divergenţă SAU: atunci când dintr-o Stare i procesul poate evolua într-o Stare j sau Stare k, dupǎ
cum este activǎ condiţia Tj sau Tk (Fig.7.17).
Fig.7.17 Divergentă SAU.
10
5/17/2018 Cap.7 Conceptul Grafcet - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/cap7-conceptul-grafcet 11/38
Pentru a evita situaţia în care stǎrile j şi k ar putea fi activate simultan, ecuaţiile Grafcet
trebuie completate cu o condiţie de excludere reciprocǎ pentru cele două condiţii de tranziţie:
condiţia Tj va fi validatǎ numai dacǎ nu este realizatǎ condiţia Tk , iar condiţia Tk va fi validatǎ doar
dacǎ nu este realizată condiţia Tj.
Ecuaţiile Grafcet:
Si = Si-1 * Ti + Si * j * k;
S j = Si * T j * k + S j * j+1;
Sk= Sk * Tk * j + Sk* k+1;
• Divergenţa ŞI: atunci când dintr-o Stare i, procesul evolueazǎ simultan în mai multe stǎri (deexemplu în Stǎrile j şi k ), iar Starea i se va menţine pânǎ când se vor activa simultan Stǎrile j şi k
(Fig.7.18).
Fig. 7.18 Divergenţa ŞI
Ecuaţiile Grafcet:
Si = Si-1 * Ti + Si * j + Si * k;
S j = Si * Ti+1 + S j * j+1;
Sk= Sk * Ti+1 + Sk * k+1;
11
5/17/2018 Cap.7 Conceptul Grafcet - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/cap7-conceptul-grafcet 12/38
• Convergenţa SAU: în Starea i se poate trece din oricare din Stǎrile j sau k prin activarea
condiţiei de tranziţie corespunzǎtoare stǎrii active, Tk+1 pentru Starea k sau Tj+1 pentru Starea j
(Fig.7.19).
Fig. 7.19 Convergenţa SAU.
Ecuaţia Grafcet:
Si = S j * T j+1 + Sk * Tk+1 + Si * i+1;
• Convergenţa ŞI: activarea Stǎrii i se face doar în momentul în care toate stǎrile şi condiţiile de
tranziţie precedente Stǎrii i sunt activate.
De exemplu dacǎ s-a realizat Starea j şi condiţia Tj+1, Starea i nu va fi activatǎ, pentru cǎ se
aşteaptǎ şi activarea Stǎrii k şi a condiţiei de tranziţie corespunzătoare Tk+1 (Fig.7.20).
12
5/17/2018 Cap.7 Conceptul Grafcet - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/cap7-conceptul-grafcet 13/38
Fig.7.20 Convergenţa ŞI.
Ecuaţiile Grafcet:
Si = S j*T j+1*Sk*Tk+1 + Si* i+1;
S j = S j-1*T j + S j* i;
Sk= Sk-1*Tk + Sk* i;
13
5/17/2018 Cap.7 Conceptul Grafcet - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/cap7-conceptul-grafcet 14/38
6.7 Exemple de aplicaţie secvenţială – Operaţia de amestec.
Fig.7.21 Descriere aplicatie.
Fig.7.22 Diagrama Grafcet corespunzatoare
aplicatiei.
14
5/17/2018 Cap.7 Conceptul Grafcet - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/cap7-conceptul-grafcet 15/38
Ecuaţiile Grafcet corespunzătoare diagramei sunt:
Stare1 = P_First_Cycle + Stare6 * Stop + Stare1 * + Stare1 * ;
Stare2 = Stare1 * Start + Stare2 * ;Stare3 = Stare1 * Start + Stare3 * * ;
Stare4 = Stare3 * Apa_b * + Stare4 * ;
Stare5 = Stare3 * Solutie_b * + Stare5 * ;
Stare6 = Stare2 * Senzor_v * (Stare4 * Nivel_a+Stare5 * Nivel_s ) + Stare6 * = Stare2 *
Senzor_v * Stare4 * Nivel_a + Stare2 * Senzor_v * Stare5 * Nivel_s + Stare6 * ;
Maşina de găurit.
Pentru exemplificare considerǎm o acţionare secvenţialǎ simplǎ a unei maşini de gǎurit care
efectueazǎ o cursǎ de gǎurire şi o cursǎ de retragere.
• Cursa de gǎurire se face cu douǎ viteze: o vitezǎ mare pânǎ ce burghiul atinge piesa
şi o vitezǎ micǎ pentru avansul burghiului în material.
• Cursa de retragere se face cu vitezǎ mare.
• Pentru pornirea acţionǎrii existǎ butonul "Start".
Stările sistemului:
• Pas 1. Poziţie de start (aşteptare)
• Pas 2. Pornire avans;
• Pas 3. Găurire;
• Pas 4. Retragere în poziţia de start;
15
5/17/2018 Cap.7 Conceptul Grafcet - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/cap7-conceptul-grafcet 16/38
Fig.7.23 Aplicaţie secvenţială – găurire automată la apasărea unui buton.
Diagrama Grafcet are următoarele stări:
• Starea 0 – Maşina este în poziţia de start;
• Starea 1 – Comandă viteză mare până se ajunge în dreptul senzorului LVM;
• Starea 2 – Comandă viteză mică până se ajunge în dreptul senzorului LJ;
• Starea 3 – Comandă retragerea până se ajunge în dreptul senzorului LS;
16
Starea 0
Starea 1
Starea 2
Starea 3
5/17/2018 Cap.7 Conceptul Grafcet - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/cap7-conceptul-grafcet 17/38
Fig.7.24 Diagrama Grafcet asociată procesului.
Ecuaţiile Grafcet corespunzătoare schemei sunt:
Starea0 = P_First_Cycle + Starea3 * LS + Starea0 *
Starea1 = Starea0 * Start + Starea1 * ;
Starea2 = Starea1 * LVM + Starea2 * ;Starea3 = Starea2 * LJ + Starea3 * ;
Implementarea programului în Ladder presupune:
Identificarea variabilelor folosite în program:
Stare0
Stare1
Stare2
Stare3
Asteptare
Comanda Viteza Mare
Comanda Viteza Mica
Comanda Retragere
P_First_Cycle
Start
LVM
LJ
LS
17
5/17/2018 Cap.7 Conceptul Grafcet - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/cap7-conceptul-grafcet 18/38
Fig.7.25 Variabilele folosite în program.
Implementarea ecuaţiilor Grafcet:
Fig.7.26 Implementarea ecuaţiilor Grafcet.
18
5/17/2018 Cap.7 Conceptul Grafcet - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/cap7-conceptul-grafcet 19/38
Implementarea comenzilor generate de stări:
Fig.7.27 Explicitarea comenziilor.
7.8 Alte aplicatii
7.8.1 Analiza unui ciclu pendular
Fig.7.28 Schema functionala si diagrama GRAFCET.
A+ actiunea de iesire a tijei cilindrului (realizata in cursul etapei 1) ;
A- actiunea de reintrare a tijei cilindrului (realizata in cursul etapei 2) ;
19
5/17/2018 Cap.7 Conceptul Grafcet - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/cap7-conceptul-grafcet 20/38
a1 semnal iesire tija cilindru (tranzitie : captor a1 actionat) ;
a0 semnal intrare tija cilindru ;
7.8.2 Transfer de piese
Fig.7.29 Transfer de piese.
1. Cilindrul A se deplaseaza de la stanga la dreapta, iar piesa este impinsa in pozitia p2 ;
2. Cilindrul B se deplaseaza din partea inferioara in partea superioara;
3. Cilindrul A se retrage;
4. Cilindrul B se deplaseaza din partea superioara in partea inferioara, iar ciclul este astfel terminat.
20
5/17/2018 Cap.7 Conceptul Grafcet - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/cap7-conceptul-grafcet 21/38
Fig.7.30 Diagrama GRAFCET
7.8.3 Presa pentru comprimarea amestecului de formare
Se propune studierea partii automate a unei prese destinata comprimarii amestecului de
formare (Fig.7.31).
Schematic, aceasta se compune din :
• Un poanson inferior fix C;
• Un poanson superior A si o matrita B ;
• Un subansamblu de punere pe pozitie a amestecului ;
• Un subansamblu de evacuare a piesei comprimate.
21
5/17/2018 Cap.7 Conceptul Grafcet - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/cap7-conceptul-grafcet 22/38
Fig.7.31 Grafcet de nivelul 1.
22
5/17/2018 Cap.7 Conceptul Grafcet - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/cap7-conceptul-grafcet 23/38
Masina are urmatorul ciclu de lucru :
1. Matrita se afla in pozitia superioara a cursei ; poansonul inferior delimiteaza in partea lui
superioara un spatiu suficient pentru a putea primi amestecul ce trebuie presat. Poansonul superior este
in aceasta situatie in pozitia sa cea mai inalta, degajand matrita in partea superioara.
2. Cand amestecul de formare pentru comprimat este adus la locul lui, poansonul superior
coboara, comprima materialul in matrita, apoi se ridica in pozitia cea mai inalta.
3. Matrita coboara pana cand poansonul inferior elibereaza piesa care s-a obtinut prin presare.
Astfel piesa poate fi evacuata.
4. Matrita revine apoi in pozitia initiala si un nou ciclu poate reincepe.
Toate aceste actiuni nu pot fi obtinute decat daca se emite un ordin la un moment dorit.
Momentul dorit este determinat de informatiile provenite de la partea operativa.
Studiul partii de comanda
In faza initiala, consideram ca presa este oprita, fiind in asteptarea unei noi incarcari cu
amestec de formare.
Matrita si poansonul sunt imobilizate si vor coborî abia dupa ce vor primi comanda de la
automat care are informatia ca : « materia este la locul sǎu ».
Daca aceasata informatie este schimbata, dintr-o eroare, in timpul ridicarii poansonului, ea nu
va avea nici un efect asupra comportamentului partii de comanda.
Putem spune astefel ca, automatul este « receptiv » la prima informatie, aceea ca « materia
este locul sǎu » si nu este receptiv la cea de-a doua informatie.
Spunem ca partea de comanda ramane intr-o etapa atata timp cat comportamentul sau este
constant. Partea de comanda va ramane in aceasta etapa pana cand apar informatiile pentru care ea
este receptiva, provocand astfel o tranzitie care va conduce la o noua etapa, unde aceasta va adopta
un nou comportament.
Se poate reprezenta functionarea unei parti de comanda ca o succesiune alternativa de
etape si tranzitii.
23
5/17/2018 Cap.7 Conceptul Grafcet - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/cap7-conceptul-grafcet 24/38
In consecinta :
• Fiecare etapa este o actiune efectuata ;
•
La fiecare tranzitie, informatiile permit apelarea receptivitatii, sub forma uneiconditii logice.
Vom avea astfel :
Etapa 1: actiune: punerea pe pozitie a amestecului de formare;
Tranzitia 1-2 :receptie : amestecul de formare este pe pozitie si porneste
ciclul ;
Etapa 2: actiune: coborarea poansonului ;
Tranzitia 2-3 :receptie : final de presare (compresie) ;
Etapa 3: actiune: ridicarea poansonului ;
Tranzitia 3-4 :receptie : poansonul este in pozitia ridicata ;
Etapa 4: actiune: coborarea matritei ;
Tranzitia 4-5 :receptie : matrita in pozitia de jos ;
Etapa 5: actiune: evacuarea piesei comprimate ;
Tranzitia 5-6 :receptie : piesa evacuata ;
Etapa 6: actiune: ridicarea matritei ;Tranzitia 6-1 :receptie : matrita in pozitia sus.
Aceasta functionare se poate prezenta mult mai comod sub forma grafica GRAFCET.
Actiunile prezentate mai sus, strict necesare functionarii piesei, pot fi însotite si de alte
actiuni, semnale, catre exterior, catre operator, de exemplu prin aprinderea unor semnale luminoase
(exemplu : « semnalizeaza operatorul pentru evacuarea piesei » in etapa 5).
In final trebuie subliniat rolul important al unei etape, si anume etapa initiala.Alegerea acestei etape este impusa de consideratii functionale date de partea operativa.
GRAFCET de nivelul 1 : Apar aici :
• Legaturile dintre etape si tranzitii si invers intre tranzitii si etape ;
24
5/17/2018 Cap.7 Conceptul Grafcet - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/cap7-conceptul-grafcet 25/38
• Etapele si actiunile lor asociate ;
• Tranzitiile si receptiile asociate lor.
GRAFCET de nivelul 2 : GRAFCET-ul de nivelul 1 nu prezinta nici un aspect functional,
nici o implicatie tehnologica : de exemplu noi nu stim cum dam fizic ordinul de coborare al poansonului si nici cum ne asiguram ca piesa este evacuata.
Convenim acum sa precizam modul in care se face actionarea si captarea informatiei
(Fig.7.32) :
- Punerea materialului pentru presat se face manual, de catre operator. Becul B este aprins pe
toata durata alimentartii cu material. Cand se incheie alimentarea, becul se va stinge iar operatorul
va autoriza operatia urmatoare prin apasarea butonului d.
- Miscarea poansonului superior si a matritei sunt efectuate cu ajutorul unui cilindru hidrauliccu dublu efect.
- Pozitia de sus si de jos a poansonului si a matritei sunt controlate cu ajutorul captorilor de
final de cursa (a0, a1, b0, b1)
- Evacuarea piesei este obtinuta cu ajutorul unui jet de aer mentinut cateva secunde. Acest jet
de aer este comandat de electrovana E.
25
5/17/2018 Cap.7 Conceptul Grafcet - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/cap7-conceptul-grafcet 26/38
Fig.7.32 Schema functionala.
Este foarte comod in practica sa prezentam sub forma de tablou informatiile si actiunile de lapartea de comanda.
Astfel, se intocmeste GRAFCET-ul de nivel 2 (Fig.7.33).
26
5/17/2018 Cap.7 Conceptul Grafcet - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/cap7-conceptul-grafcet 27/38
Fig.7.33 GRAFCET de nivelul 2.
Ordine :
• Ordin catre operator : B = bec pregatit ;
• Comanda actionarilor:
a+ = coborare poanson;
a- = ridicare poanson;
b- = coborare matrita;
b+ = ridicare matrita;
E = evacuare piesa.
LT1 = lansarea temporizarii de evacuare ;
Informatii :
- derulare ciclu : d = autorizare pornire ciclu ;
- final de cursa al actionarilor :
a1 = pozitie sus poanson ;
a0 = pozitie jos poanson ;
b0 = pozitie jos matrita ;
b1 = pozitie sus matrita.- ft1 = final de temporizare evacuare piesa.
7.8.4 Maşina de tăiat la lungime
Aplicaţie de tăiere la lungime - maşină de format saci din folie sau rafie, tăiere tablă etc. Două
role de fricţiune trag folie de pe un tambur. Rola tractoare este prevăzută cu encoder pe ax. După role
se află un cuţit care se acţionează în momentul în care a fost trasă lungimea de folie prescrisă. La
27
5/17/2018 Cap.7 Conceptul Grafcet - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/cap7-conceptul-grafcet 28/38
capătul cuţitului se află un senzor care detectează poziţia retras a acestuia. Automatul programabil
comandă motorul (M) cu două viteze: viteză mare cât timp lungimea trasă < Lfinală-100mm, viteză
mică până la atingerea cotei finale.
Circumferinţa rolei tractoare măsoară 100mm, iar encoderul dă 100 impulsuri la o rotaţie.
Alte cerinţe ale aplicaţiei:
numărarea sacilor rezultaţi;
să fie calculată cadenţa maşinii (numărul de saci/minut);
să fie măsurată viteza la axul prevăzut cu encoder;
să fie afişat timpul total de lucru al maşinii;
Fig.7.33 Descriere instalaţie – maşina de tăiat la lungime.
Elemente teoretice necesare sunt:
•
numărătorul rapid integrat;• funcţia de întrerupere STIM - pentru măsurarea vitezei;
Diagrama Grafcet asociată procesului este:
28
5/17/2018 Cap.7 Conceptul Grafcet - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/cap7-conceptul-grafcet 29/38
Ecuaţiile Grafcet corespunzătoare diagramei sunt:
Stare0 = P_First_Cycle + B_stop + AVARIE + Stare0 * ;
Stare1 = Stare0 * B_start * * + Stare4 * Senz1 + Stare1 * ;
Stare2 = Stare1 * Num2 * * + Stare2 * ;
Stare3 = Stare2 * Num3 * * + Stare3 * ;
Stare4 = Stare3 * Temp1 * * + Stare4 * ;
Programul cuprinde următoarele fişiere:
• Grafcet – implementarea ecuaţiilor Grafcet;
• Comenzi – implementarea comenziilor asociate stărilor;
• Calcule – implementarea calculelor pentru temporizare şi numărare;
• End – sfârşitul programului;
Identificarea variabilelor folosite în program:
Stare 0
Stare 1
Stare 2
Stare 3
Stare 4
AVARIE
B_stop
P_First_Cycle
Aşteptare
B_start & &
Num2 & &
Num3 & &
Temp1 & &
Senz1
Comandă RUN
RUN şi setare viteză mică
Jos cuţit
Eliberare cuţit (Sus cuţit)
Fig.7.34 Diagrama Grafcet corespunzatoare masinii de tăiat la lungime.
29
5/17/2018 Cap.7 Conceptul Grafcet - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/cap7-conceptul-grafcet 30/38
Fig.7.35 Simbolurile folosite în program.
Implementarea ecuaţilor Grafcet:
30
5/17/2018 Cap.7 Conceptul Grafcet - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/cap7-conceptul-grafcet 31/38
Fig.7.36 Implementarea ecuaţiilor Grafcet.
Implementarea comenzilor generate de stări:
Fig.7.37 Implementarea comenziilor asociate stărilor.
31
5/17/2018 Cap.7 Conceptul Grafcet - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/cap7-conceptul-grafcet 32/38
Implementarea cerinţelor aplicaţiei:
Fig.7.38 Implementarea calculelor – part 1.
32
5/17/2018 Cap.7 Conceptul Grafcet - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/cap7-conceptul-grafcet 33/38
Fig.7.39 Implementarea calculelor – part 2.
33
5/17/2018 Cap.7 Conceptul Grafcet - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/cap7-conceptul-grafcet 34/38
Fig.7.40 Implementarea calculelor – part 3.
34
5/17/2018 Cap.7 Conceptul Grafcet - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/cap7-conceptul-grafcet 35/38
Fig.7.41 Implementarea calculelor – part 1.
35
5/17/2018 Cap.7 Conceptul Grafcet - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/cap7-conceptul-grafcet 36/38
Fig.7.42 Implementarea calculelor – part 2.
36
5/17/2018 Cap.7 Conceptul Grafcet - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/cap7-conceptul-grafcet 37/38
Fig.7.43 Implementarea calculelor – part 3.
37
5/17/2018 Cap.7 Conceptul Grafcet - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/cap7-conceptul-grafcet 38/38
Concluzii
Asa cum s-a putut vedea, utilizarea GRAFCET-ului este relativ simpla, presupunand o
reprezentare schematica a evolutiei masinii precum si o analiza relativ facila a sistemelor foarte
complexe.
Pe de alta parte, avantajele acestui tip de reprezentare sunt:
• intelegere rapida si usoara a functionarii masinii de catre tehnicieni, fara a cunoste in
prealabil dosarul tehnic ;
• in cazul evolutiei procesului de fabricatie se pot face, relativ repede, modificarile
necesare ;
• in cazul unui incident in functionare, localizarea anomaliei se poate face practic
imediat.
38