Transcript GRAFCET Spezifikationssprache für Funktionspläne der Ablaufsteuerung specification language for sequential function

GRAFCET
Spezifikationssprache für
Funktionspläne der Ablaufsteuerung
GRAFCET
specification language for sequential function
charts
20.05.2016
GRAFCET
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Die Norm
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GRAFCET: IEC 60848 vom April 2002
GRAFCET: EN 60848 vom Dezember 2002
löst DIN 40719 T. 6 zum 1. 4. 2005 endgültig ab
GRAFCET existiert neben der Ablaufsprache nach
EN 6 1131 T. 3 (SPS-Programmiersprache)
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Die Problematik
• Beschreibung einer Ablaufsteuerung:
– „Eine Ablaufsteuerung ist eine Steuerung mit zwangsläufig
schrittweisem Ablauf, bei der der Übergang von einem Schritt
auf den oder die folgenden abhängig von
Übergangsbedingungen erfolgt.“ (DIN 19 226 T5, 02/1994)
– Beispiele: Handhabungsgerät, Montageautomat usw.
• Gegensatz: Verknüpfungssteuerung
– „Eine Verknüpfungssteuerung ordnet den Zuständen der
Eingangssignale durch Boolesche Verknüpfungen definierte
Zustände der Ausgangssignale zu.“(DIN 19 226 T5, 02/1994)
– Beispiele: Kransteuerung, Baggersteuerung, Alarmanlage usw.
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Beschreibung einer Ablaufsteuerung
• Kurzschreibweise
• Weg-Schritt-Diagramm (frühere VDI-Richtlinie),
Funktionsdiagramm
• Funktionsplan (DIN 40719 T. 6)
• Ablaufsprache (EN 6 1131 T. 3)
• GRAFCET (EN 60848)
• S7-Programm mit Merkern
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Ein konkretes Beispiel: Die Bohrmaschine
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Ablaufbeschreibung
Bei der Bohrmaschine wird
• ein Teil ausgeschoben und zugleich gespannt
• der Bohrmotor eingeschaltet
• das Teil gebohrt
• der Bohrer in Grundstellung gefahren
• der Bohrmotor ausgeschaltet
• das Werkstück entspannt
• das Werkstück ausgeworfen
• der Auswerfer in Grundstellung gefahren
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1.
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Kurzschreibweise (1/2)
A: 1A1: Spannen
B: 2A1: Bohren
C: 3A1: Auswerfen
D: M1: Bohrmotor
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1.
Kurzschreibweise (2/2)
A+ D+ B+ B- D- A- C+ C-
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GRAFCET - Bernhard Plagemann
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B
Bohrmaschine.igx
Initialisierung
5. Grafcet
1/2
Start * Grundstellung
S1
Spannen
gespannt
S2
Bohrmotor := 1
Bohrmotor ist an
S3
Bohren
Bohrmaschine.igx
Bohrzylinder ist
ausgefahren
S4
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A
Bohrmaschine.igx
A
Bohrzylinder ist oben
S5
Bohrmotor := 0
5. Grafcet
2/2
Bohrmotor ist aus
S6
Entspannen
S7
Auswerfen
Entspannt
Auswerfer ist
ausgefahren
S8
Auswerfer ist
eingefahren
B
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Umsetzung des Grafcet in ein SPSProgramm mit Merkern
• Die löschende Taktkette
– Jeder Schritt besteht aus einer Selbsthaltung mit
einem Merker
– SETZEN durch vorheriger Schritt UND Bedingungen
– RÜCKSETZEN durch nachfolgenden Schritt
– Bedingung für den Initialisierungsschritt: ALLE anderen
Schritte NICHT aktiv (außer Sprungschritt)
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Die Grundregeln des Grafcet (wie Ablaufsprache)
• Jeder GRAFCET hat einen Initialisierungsschritt
(doppelt umrandet)
• Es folgen immer Schritt auf Transition und umgekehrt
– es darf niemals zwei Transitionen hintereinander
(ohne Schritt dazwischen) geben
– es darf niemals zwei Schritte hintereinander (ohne
Transition dazwischen) geben
• In der Automatisierungstechnik benötigen wir in der
Regel einen Sprung (ein GRAFCET, das mit einem
Schritt endet, kann nur EIN Teil produzieren!)
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Verzweigungen im GRAFCET (wie Ablaufsprache)
Wir kennen:
• den geradlinigen Ablauf (siehe das Beispiel
Bohrmaschine)
• parallele Ketten (Doppellinie: Eine Transition aktiviert
mehrere Schritte)
– Beispiel: Rundschalttisch
• alternative Ketten (einfache Linie, für jede Kette eine
eigene Transition)
– Beispiel: Links- oder Rechtslenker
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Transition
• im GRAFCET kann die Übergangsbedingung sprachlich
formuliert werden
– z.B.: Tür geschlossen und kein Druck vorhanden
• oder die Symbole ·, + für UND, ODER benutzt
– z.B.: [t > 8°C] · k
• zusätzlich sind  für steigende und fallende Flanke möglich
• zusätzlich sind Ein-/Ausschaltverzögerung möglich
z.B.: 5s/4S1
• Wird der Schritt als Variable gewünscht, so wird vor die
Schrittnummer ein X gestellt: z.B. 2s/X12 (Schritt 12 muss 2
Sekunden aktiv sein)
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Aktion (1/3)
• Die Aktion besteht nur aus EINEM Feld (anders als Ablaufsprache!)
• Die Zuweisung benutzt das einfache Rechteck
– Beispiel:
Spannen
• Die speichernde Aktion benutzt die Schreibweise des Strukturierten
Textes: 1M1 := 1
1M1 := 1
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Aktion (2/3)
• Die Aktion kann ergänzt werden durch , um Aktionen
zu definieren, die bei Schrittbeginn  oder Schrittende 
vorgesehen sind
• Die Aktion kann ergänzt werden um | eine Bedingung
zuzufügen
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Schritt
Aktion 3/3
Zuweisung
Bedingung
bedingte Zuweisung
Aktion bei
Schrittbeginn
Aktion bei
Schrittende
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