PDF de programación - Entrega 20 - Curso sobre Controladores Lógicos Programables (PLC)

Curso sobre Controladores Lógicos
Programables (PLC).

Por Ing. Norberto Molinari.

Entrega Nº 20.

Capitulo 4, continuación...

OTRAS POSIBILIDADES DEL GRAFCET

Elección condicional entre varias secuencias.

Suele ocurrir que en un proceso se llegue a un punto del ciclo en el que hay que efectuar
una elección entre varias secuencias posibles, en función de las variables que intervienen en
el proceso (figura 4.13)

Las ecuaciones para inicio de sentencia condicionales son:

Fig. 4.14

Partiendo de la etapa E4 activada, se pueden realizar solamente una de las
dos secuencias:

• Si se cumple la transición A se activará la etapa E5.
• Si se cumple la transición A negada, se activará la etapa E6.

La transición condicional implica que sólo una de las etapas posteriores se activará.
Por tanto, la condición de transición asociada a la etapa 4 tiene que ser opuesta a la
condición de transición asociada a la etapa E5 La primera de las condiciones de transición
que se cumpla desactivan la etapa 3.

El final de dos secuencias condicionadas (figura 4.14) se produce cuando una de las dos
condiciones de transición asociadas a la etapa E16 se cumple. Por ejemplo, Si la etapa E16
está activa y se cumple la condición de transición A se activará la etapa E16 y se
desactivará la E7 o la E15.
Secuencias Simultaneas.

Puede darse el caso de que sea necesario el desarrollo de más de una
secuencia a la vez, cuyas etapas no tengan ninguna interrelación. Para poder
representar este funcionamiento simultáneo, se utilizan un par de trazos
paralelos que indican el principio y el final de esta secuencias (figura 4.15 a y
b ).

La activación de las secuencias simultaneas es:

Fig. 4.15 a.

El comienzo de las dos secuencias simultáneas se produce cuando se cumple la condición
de transición F,. El final se produce cuando las dos etapas E7 y E8 están activas y se
cumple la condición de transición F5.

El final de las sentencias simultaneas son:

Fig. 4.15 b.

Salto condicional a otra etapa.

El salto condicional a otra etapa permite pasar de una etapa a otra sin activar las etapas
intermedias. El salto condicional se puede hacer tanto en el sentido de evolución del
GRAFCET como en el sentido inverso. El sentido del salto viene indicado por las flechas
(figura 4.16).

Fig. 4.16

ACCIONES ASOCIADAS A LAS ETAPAS

Una vez que la etapa está activa, las acciones asociadas pueden activarse con las
correspondiente ecuaciones. Hay varias posibilidades que analizamos a continuación
(figura 4.17).

• Acciones activas mientras esté activa la etapa activa, la bomba está activa mientras E9

está activa.

• Acciones condicionadas por una variable. El motor 2 se activará si E9 está activa y han

transcurrido 5 seg. desde que se activó el temporizador T0 en la etapa E0.

Para que la acción se active es necesario que la condición y la etapa estén activas
conjuntamente.

• Acciones activadas en una etapa y desactivadas en otra posterior. El motor 2 se activa al

activarse E4, y permanece activo hasta que se active la etapa E9, que lo desactiva.

• Etapas que no llevan asociada ninguna acción.

Fig. 4.17

Por lo general, la etapa E0 no lleva asociada ninguna acción; sólo se emplea para iniciar el
ciclo una vez que ha sido activada.

Cuando se realizan dos secuencias simultáneas, es posible que el tiempo que cada una de
estas secuencias tarda en realizarse sea distinto, en función del número de tareas asociadas
a las etapas, de cuando se activen las condiciones de transición, etc.

Para terminar dos secuencias simultáneas es necesario que las etapas últimas de cada una de
ellas estén activas; una o las dos pueden ser etapas de espera para que la secuencia más
rápida aguarde el final de la secuencia más lenta.

La conclusión para activar la etapa de espera es la terminación de todas las
acciones asociadas a la etapa anterior a ella.

PROGRAMAS DEL USUARIO .

Primeramente analizamos los datos que nos proporcionan las especificaciones iniciales del
proceso, secuencias que han de realizar, en qué orden se activarán, qué variables
intervienen, condiciones de seguridad, etc. Partiendo de estos datos descomponemos el
programa de usuario en tres apartados.

a) Las condiciones iniciales

En este apartado se incluirán todas aquellas acciones que el sistema de control ha de activar
con prioridad en cualquier momento de la evolución del proceso y que no son secuenciales,
como por ejemplo, las condiciones de emergencia (alarmas de fallos, relés térmicos, etc.);
con las variables utilizadas en este apartado se implementan las ecuaciones necesarias para
obtener, en caso de funcionamiento correcto, la señal que active la primera etapa del
GRAFCET.

En algunos casos, el apartado "condiciones iniciales" no existe o está formado por una sola
variable, dependiendo del grado de seguridad que se quiera tener sobre el funcionamiento
del proceso.

b) GRAFCET

En este apartado se representarán las secuencias que ha de realizar el proceso y las
ecuaciones necesarias para activar las etapas en función de las condiciones de transición.
Las condiciones de transición estarán formadas por las señales proporcionadas por los
sensores a las entradas del autómata y por las variables internas asociadas a otras etapas
anteriores.

c) La asignación de variables de etapa del GRAFCET a las Salidas del PLC

Las acciones que han de realizar las etapas del GRAFCET sobre el proceso a controlar se
asignan a las salidas del autómata, de forma que pueda existir una conexión física entre el
sistema de control y el proceso a Controlar.

Comprobados y depurados los tres apartados, el paso siguiente será realizar la asignación
de las variables que intervienen en el proceso a las entradas, salidas y variables internas del
autómata concreto que se va a utilizar.

Empleando uno de los lenguajes de programación disponibles, esquema de contactos o lista
de instrucciones, introducimos las ecuaciones que hemos obtenido en los tres apartados,
cuando se transfiera el programa al autómata y se active el modo RUN, el ciclo que
realizará constantemente es el representado en la figura 4.18.

Fig. 4.18

Ejemplos de aplicación de programas en GRAFCET

Representar la secuencia de operación de una prensa destinada a la fabricación de piezas a
partir de polvos metálicos. La siguiente figura muestra esquemáticamente la configuración
de la máquina.

• La colocación del material está asegurada manualmente por el operador.
Un indicador luminoso V está encendido durante todo el curso de la
colocación. Terminada aquella, el operador autoriza la continuación de
las operaciones presionando dos pulsadores simultáneamente.

• Los movimientos del punzón superior y de la matriz son efectuados por
cilindros hidráulicos de doble efecto. Las posiciones alta y baja del
punzón y de la matriz son controladas con la ayuda de captadores de fin
de carrera (respectivamente a0 y a1, b1 y b0) de naturaleza eléctrica.

• La evacuación de la pieza es obtenida por medio de un chorro de aire,
con una duración de un segundo. Este chorro de aire está comandado
por una electroválvula E.

Ejercicio 1

Se desea realizar la siguiente secuencia: C+, B+, D+, B-, C-, D-, avanzando paso a
paso cada vez que se oprime el pulsador PM.

Entradas:

PM= I 300
FC3= (b0)
FC4= (b1)
FC5= (co)
FC6= (c1)
FC7= (do)
FC8= (d1)

I 100
I 101
I 102
I 200
I 201
I 0

Salidas:

EVB =
EVC =
EVD =

O 0
O 1
O 100

Ejercicio 2

Igual planteo del ejercicio 1 introduciendo la variante de elección del tipo de ciclo mediante
la llave 0-1-2, donde: 0 = avance paso a paso, 1 = ciclo simple y 2 = ciclo automático.
El pulsador de parada PP permite detener la secuencia, reanudándose la misma al oprimirse
otra vez el pulsador de marcha PM.

Entradas adicionales:

LLO = (paso a paso) No conectada
LL1 = (ciclo simple) I 202
LL2 = (ciclo automático) I 700
PP = I 301

Solución. Ejemplo 1:

PRX 20
Tipo de PLC
Tiempo de Scan
30000 µs
Base de tiempo TMR 00 a 15 0,1 seg.
0,1 seg.
Base de tiempo TMR 16 a 31

00
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35

INI

H 0707
WG00

H 0707
Z02

H 0707
Z03

Inicialización

Gracet 00

Entradas

Salidas

TRANS

Transiciones

I 0102
I 0100
I 0201
I 0300
UO000

I 0200
I 0300
UO001

I 0200
I 0300
UO002

I 0000
I 0300
UO003

I 0100
I 0300
UO004

c0 = vástago retraído cil. C
b0 = vástago retraído cil. B
d0 = vástago retraído cil. D
PM = Pulsador de marcha

c1 = vástago afuera cil. C
PM = Pulsador de marcha

b1 = vástago afuera cil. B
PM = Pulsador de marcha

d1 = vástago afuera cil. D
PM = Pulsador de marcha

b0 = vástago retraído cil. B
PM = Pulsador de marcha

LD
INI

LD
INI

LD
INI

LD
AND
AND
AND
STR

LD
AND
STR

LD
AND
STR

LD
AND
STR

LD
AND
STR

36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78

LD
AND
STR

I 0102
I 0300
UO005

c0 = vástago retraído cil. C
PM = Pulsador de marcha

GRAFCET

IST
TR
STP
TR
STP
TR
STP
TR
STP
TR
STP
TR
STP
TR
JP

SALIDAS

LD
LD
LD
LD
STR

LD
LD
STR

LD
LD
LD
STR

END

G0000
U0000
G0001
U0001
G0002
U0002
G0003
U0003
G0004
U0004
G0005 C-
U0005
G0006
I 0000
G0000

c0 b0 d0 PM
C+
PM c1
B+
PM b1
D+
PM d1
B-
PM b0

PM c0
D-
d0

G0001
G0002
G0003
G0004
O0000

G0003
G0004
O0000

G0003
G0004
G0005
O0100

C+

B+

D+

Solución. Ejemplo 2:

Tipo de PLC
Tiempo de Scan
Base de tiempo TMR 00 a 15
Base de tiempo TMR 16 a 31

PRX 20
30000 µs
0,1 seg.
0,1 seg.

00
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37

INI

LD
INI

LD
INI

LD
INI

TRANS



LD
AND
AND
INT
OR
STR

LD
INT
OR
STR

LD
AND
STR