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Actualizado el 21 de Marzo del 2018 (Publicado el 10 de Marzo del 2018)
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Creado hace 10a (21/02/2010)
Curso sobre Controladores Lógicos
Programables (PLC).

Por Ing. Norberto Molinari.

Entrega Nº 19.

Capitulo 4, continuación...

Estructura del lenguaje GRAFCET

El GRAFCET es un diagrama funcional que describe la evolución del proceso que se
pretende automatizar, indicando la acciones que hay que realizar sobre el proceso y qué
informaciones las provocan; partiendo de él se pueden obtener las secuencias que ha de
realizar el autómata programable.

Su empleo para resolver tareas de automatización facilita el dialogo entre personas con
niveles de formación técnica diferente, tanto en el momento del análisis del proceso a
automatizar, como posteriormente en el mantenimiento y reparación de averías.

El lenguaje GRAFCET (Grafico de Mando Etapa Transición)

El GRAFCET surge en Francia a mediados de los años 70, debido a la colaboración entre
alguno fabricantes de autómatas, como Telemecanique y Aper con dos organismos
oficiales, AFCET (Asociación Francesa para la Cibernética, Economía y Técnica) y
ADEPA (Agencia Nacional para el Desarrollo de la Producción Automatizada).
Homologado en Francia NFC), Alemania (DIN, y posteriormente por la Comisión
Electrotécnica Internacional (norma IEC 848, año 1988) y regulado por la Norma francesa
NF C03-190.
Actualmente es una herramienta imprescindible cuando se trata de automatizar
procesos secuenciales de cierta complejidad con autómatas programables.

Principios Básicos

A continuación se describen los símbolos normalizados utilizados en el GRAFCET

Etapas

Para representar la evolución de un proceso con GRAFCET, se considera que el proceso a
automatizar y el autómata que se emplea como controlador forman un sólo sistema; el nexo
de unión entre las actuaciones que hay que hacer sobre el proceso (activar un motor, cerrar
una válvula, etc.) y el programa de usuario, Cargado en el autómata, que da origen a
aquellas es la etapa.
Por tanto, la representación gráfica de la evolución de un proceso con GRAFCET estará
formada por una serie de etapas, y cada una de ellas llevará asociada una o varias acciones
a realizar sobre el proceso.

Las etapas se representan con un cuadrado y un número o una E con un número como
subíndice; en ambos casos, el número indica el orden que ocupa la etapa dentro del
GRAFCET (figura 4.6).
Para distinguir el comienzo del GRAFCET, la primera etapa se representa con un doble
cuadrado.

Representación de etapas.

Representación de etapas iniciales

Fig. 4.6

Las acciones que llevan asociadas las etapas se representa con un rectángulo donde se
indica el tipo de acción a realizar (figura 4.7), como se ha comentado anteriormente, una
etapa puede llevar asociadas varias acciones.

Fig. 4.7

Condición de transición

Un proceso secuencial se caracteriza porque una acción determinada se realiza en función
del resultado de la acción anterior.

En GRAFCET, el proceso se descompone en una serie de, etapas que son activadas una
tras otra. Por tanto, tendrá que existir una condición que se ha de cumplir para pasar de una
a otra etapa; en GRAFCET se le llama condición de transición y se representa según la
figura 4.8.

Fig 4.8.

En la figura 4.8, hay dos etapas y una condición de transición entre ellas; para que el
proceso evolucione de la etapa 4 a la etapa 5, es necesario que la etapa 4 esté activa y
además que se cumpla la activación de la condición CT; entonces se produce la activación
de la etapa 5. Sólo puede existir una etapa activa; por tanto, cuando se produce la activación
de la etapa 5 se desactiva la etapa 4. La condición de transición CT está siempre asociada a
la etapa posterior, en este caso, a la 5.

La condición de transición puede ser una o varias variables de las que intervienen en el
proceso ; por ejemplo una señal de un final de carrera, la activación de un motor, un
tiempo, etc. Para la condición de transición se emplea lógica positiva y podemos tomar los
dos valores CT = i y CT = 0; a continuación se indican algunos ejemplos.

(cid:137) Condición activa: CT = F1

La activación de la etapa 5 se produce cuando el final de carrera F1 está activado.

(cid:137) Condición inactiva: CT = NF1

La activación de la etapa 5 se produce cuando el final de carrera F1 esta inactivo.

(cid:137) Condición por tiempo: CT = t/3/10 seg.

La activación se produce cuando el temporizador activado en la etapa 3 alcanza los 10
segundos.

(cid:137) Condición de varias variables: CT = F1; NF2; F3

La activación se produce si los finales de carrera F1 y F3 están activos y F2 está inactivo.

(cid:137) Condición incondicional: CT = 1

La activación de la etapa 5 se produce al activarse la etapa 4.

(cid:137) Condición flanco descendente: CT = A1 _

La activación se produce cuando la señal Al pasa de 1 a 0.

(cid:137) Condición flanco ascendente: CT = A1

La activación se produce cuando la señal A1 pasa de 0 a 1.

Reglas de evolución del GRAFCET

Partiendo de lo que ya hemos visto en apartados anteriores, podemos resumir una serie de
reglas básicas que hay que tener en cuenta para aplicar GRAFCET.

• EÍ proceso se descompone en etapas, que serán activadas de forma secuencial.

• Una o varias acciones se asocian a cada etapa. Estas acciones sólo están activas cuando

la etapa está activa.

• Una etapa se hace activa cuando la precedente lo está y la condición de transición entre

ambas etapas ha sido activada.

• La activación de una condición de transición implica la activación de la etapa siguiente

y la desactivación de la precedente.

• La etapa inicial E0 tiene que ser activada antes de que se inicie el ciclo del GRAFCET,

un ciclo está formado por todas las etapas posteriores a la etapa inicial.

ECUACIONES LÓGICAS

Una vez representado, el GRAFCET permite obtener las ecuaciones lógicas que controlan
la activación de cada etapa y la evolución del ciclo. Una de las formas de obtener las
ecuaciones se basa en el funcionamiento de un controlador asíncrono con biestables R-S
(figura 4.9).

Suponiendo que el biestable E N-1 tiene su salida Q a " 1", la etapa E N-1 está activa: si
posteriormente la condición de transición de la etapa E N se activa, la etapa E N se
activará y se desactivará la etapa E N-1. Para desactivar la etapa E N y activar la etapa
E N +1 , es necesario activar la condición de transición E N +1 . Mientras las etapas están
activas (Q = 1), las acciones que llevan asociadas también lo están.

Para utilizar este sistema en el GRAFCET, se asocia a cada una de las etapa una variable
interna. La condición de transición, situada entre dos etapas, es la encargada de activar la
etapa posterior y desactivar la anterior; para ello se utilizan las instrucciones SET y RESET
del autómata.

Fig. 4.9 .-

Las instrucciones SET y RESET se utilizan junto con las variables internas asociadas a
cada una de las etapas del GRAFCET. En la figura 4.10 se representan las dos
instrucciones en esquema de contactos.

Cuando la entrada 1 del autómata se active, la instrucción SET activará el relé interno R1,
que permanecerá activado aunque se desactive la entrada 1; para desactivarlo será necesario
emplear una instrucción RESET con otra entrada distinta; cuando se active la entrada 2, R1
se desactivará hasta que de nuevo se utilice la entrada 1 para activarlo.

Fig. 4.10.-

En GRAFCET este tipo de instrucciones se utiliza de forma que es la condición de
transición la que al cumplirse activa la etapa posterior y desactiva la etapa anterior.

En la figura 4.11 se representa un ciclo de GRAFCET y las ecuaciones que permiten la
activación y desactivación de la etapa En Para activarla se realiza la función AND entre la
etapa anterior y la condición de transición asociada a En , para desactivarla se realiza la
función AND entre la propia En y la condición de transición asociada a la etapa posterior.

Fig. 4.11.-

Para que comience a ejecutarse el GRAFCET es necesario primero activar la etapa E0,
puede hacerse de varias formas, como se indica en la figura 4.12 a , b, c .-

(cid:137) Primera: En el ciclo actual del autómata, anulamos la ultima etapa activa, y si todas
las etapas están desactivadas en el próximo ciclo se activa la primera E0.

Fig. 4.12ª.

(cid:137) Segunda Con la última condición de transición activamos E0 y desactivamos la
última etapa activa.

Fig. 4.12b

(cid:137) Tercera . Muchos autómatas tienen una serie de variables internas específicas;
la más común es el impulso inicial al pasar a modo RUN ; PI, este impulso inicial,
en la mayoría de tos autómatas, permanece activo durante el primer ciclo.

Fig. 4.12c.

Cualquiera de las tres formas estudiadas para activar la etapa E0 es válida el empleo de una
de ellas en concreto, es función del proceso que se pretende automatizar y del autómata que
se utilice.

Continuará.....

Nota de Radacción: El lector puede descargar el curso capítulo a capítulo desde la sección
“Artículos Técnicos” dentro del sitio de EduDevices (www.edudevices.com.ar )
  • Links de descarga
http://lwp-l.com/pdf9396

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