GRAFCET. GRAFCET Spezifikationssprache für f Funktionspläne ne der Ablaufsteuerung

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Annegret Pfeiffer
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1 GRAFCET Spezifikationssprache für f Funktionspläne ne der Ablaufsteuerung GRAFCET Graphe Functionale de Commande Etapes/Transitions GRAFCET Quelle: Bernhard Plagemann 1

2 Die Norm GRAFCET: IEC vom April 2002 GRAFCET: EN vom Dezember 2002 löst DIN T. 6 zum endgültig ab DIN T. 6 hatte die VDI Richtlinie Weg-Schritt- Diagramm abgelöst GRAFCET existiert neben der Ablaufsprache nach EN T. 3 (SPS-Programmiersprache) 2

3 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 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 T5, 02/1994) Beispiele: Kransteuerung, Baggersteuerung, Alarmanlage usw. 3

4 Gegenüberstellung (1/2) Verknüpfungssteuerung Ausgänge werden unabh. voneinander angesteuert Keine festgelegte Reihenfolge Jeweiliges Eingangssignal bedingt zugehöriges Ausg.-Signal Ablaufsteuerungen, Pumpen, Ventile, Füllstandsteuerungen mit Grenzwertüberwachung Anlagenfunktionen voneinander getrennt Ablaufsteuerung Zwangsweiser Ablauf in einzelnen Schritten Prozess läuft in einer best. Reihenfolge ab. Linear oder Parallel Folge von Schritten, zwischen diesen liegen die Weiterschaltbedingungen Ablaufkette/Schrittkette

5 Gegenüberstellung (2/2) ca. 70% der Steuerungen in der Industrie sind Ablaufsteuerungen Zeitgesteuerte Ablaufsteuerung Weiterschaltbedingung nur von der Zeit abhängig Z.B. Ampelsteuerung Prozessgesteuerte Ablaufsteuerung Weiterschaltbedingung von Eingangssignal abhängig Z.B. chemische Mischprozesse, Verfahrenstechnik

6 Vorteile einer Ablaufsteuerung Eindeutige funktionelle und zeitliche Zuordnung des technologischen Ablaufs Schnelles Erkennen von Fehlerursachen Übersichtlicher Programmaufbau Änderungen im Funktionsaufbau leicht möglich Einfache, zeitsparende Programmierung Einstellbare Betriebsarten

7 Beschreibung einer Ablaufsteuerung Kurzschreibweise Weg-Schritt-Diagramm (frühere VDI- Richtlinie), Funktionsdiagramm GRAFCET (EN 60848) 7

8 Ein konkretes Beispiel: Die Bohrmaschine 8

9 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 9

10 1. Kurzschreibweise (1/2) A: 1A1: Spannen B: 2A1: Bohren C: 3A1: Auswerfen D: M1: Bohrmotor 10

11 1. Kurzschreibweise (2/2) A+ D+ B+ B- D- A- C+ C- 11

12 2. Weg-Schritt-Diagramm (Funktionsdiagramm) Funktionsdiagramm der Bohrmaschine = 1 1A1 Spannen 2A1 Bohren 3A1 Auswerfen Bohrmaschine.ct 4M1 Bohrmotor 12

13 3. Grafcet 1/2 Bohrmaschine.sfc GRAFCET - Bernhard Plagemann 13

14 3. Grafcet 2/2 14

15 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!) 15

16 Verzweigungen im GRAFCET Es gibt: 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 16

17 Transition im GRAFCET wird die Übergangsbedingung sprachlich formuliert z.b.: Tür geschlossen und kein Druck vorhanden oder die Symbole und + für UND 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) 17

18 Aktion (1/3) Die Aktion besteht nur aus EINEM Feld Die kontinierlich wirkende Aktion (das, was S7- Programmierer die Zuweisung nennen) benutzt das einfache Rechteck Beispiel: Die speichernde Aktion benutzt die Schreibweise des Strukturierten Textes: 1M1 := 1 ACHTUNG: die speichernde Aktion muss immer auch den Zeitpunkt der Speicherung angeben! 18

19 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 19

20 Aktion (3/3) 20

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