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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 1 Jos Antnio Faria
4. Modelao e Programao em Grafcet
4.1. Noes fundamentais
4.2. Noes complementares
4.3. Exemplo de aplicao: partilha de recursos
4.4. Macro-etapas e macro-aces
4.5. Mtodos de implementao
Anexo: Programao em Grafcet com o software PL7
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 2 Jos Antnio Faria
Introduo
O que o Grafcet?
um mtodo grfico de apoio concepo de sistemas industriais
automatizados,
que permite representar, atravs de modelos do tipo dos grficosde estados, o comportamento de sistemas sequenciais.
Onde reside o seu interesse?
a partir do modelo Grafcet de um sistema, pode ser gerado
automaticamente o programa do controlador desse sistema,
sendo muito mais simples construir o modelo Grafcet, do que
desenvolver o programa do controlador.
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 3 Jos Antnio Faria
Introduo
Na fase de concepo de sistemas automatizados, o Grafcet
oferece a possibilidade de:
descrever o funcionamento de sistema complexos atravs de
modelos compactos e, dessa forma, estruturar a concepo desse
sistemas;
com base nos modelos, simular o funcionamento dos sistemas e,
assim, detectar e eliminar eventuais erros de concepo antes de
passar fase de implementao;
a partir do modelo do sistema, gerar automaticamente o programa
do autmato programvel.
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 4 Jos Antnio Faria
Introduo
Relativamente aos grficos de estados convencionais, o Grafcet
introduz a possibilidade de representar:
a sincronizao de operaes entre subsistemas, que podemdecorrer em simultneo ou em alternativa;
o funcionamento dos sistemas segundo vrios nveis de detalhe
(semelhante programao estrutu;
as interaces entre sistemas de controlo organizados
hierarquicamente;
o que no possvel representar de forma simples com os grficos de
estados.
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Introduo
Na concepo dos sistemas industriais automatizados, a construodo modelo Grafect uma etapa intermdia entre a especificao do
sistema e o programa final.
Modelao Codificao
Especificao Modelo Programa
LD I1AND I2
ST Q4LD I3CU C3
...
...
aps premir o boto de incio,o motor entra em movimentocom velocidade lenta;aps a passagem de 30 peas,
...
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 6 Jos Antnio Faria
Exemplo inicial: prensa automatizada
Na figura est
representada
uma prensa
automatizada,
na qual so
fabricadas peas
por compresso
de um material
em p.
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 7 Jos Antnio Faria
Funcionamento
A prensa constituda por um puno inferior fixo, um puno
superior mvel e uma matriz tambm mvel e o seu ciclo de
funcionamento o seguinte:
com a matriz e o puno superior nas suas posies alta,
colocada a matria prima na matriz;
depois do operador premir o boto de incio de ciclo, o puno
desce comprimindo a matria prima, aps o que regressa posio inicial;
de seguida, a matriz desce para permitir a evacuao da pea,
aps o que regressa sua posio alta.
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 8 Jos Antnio Faria
Especificao tecnolgica
O material colocado manualmente
pelo operador;
o puno superior e a matriz so
accionados por cilindros hidrulicos deduplo efeito;
as posies altas e baixas destes
dispositivos so detectadas pelos
interruptores fim-de-curso a1, a0, b1 eb0;
a evacuao da peas efectuada por
jacto de ar comprimido comnadado poruma electrovlvula.
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Modelo
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4.1. Noes fundamentais
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 11 Jos Antnio Faria
Grafcet: Noes fundamentais
Etapa: Representa um dos estados do sistema, ou de uma parte do
sistema.
Transio: Representa uma evoluo possvel entre dois dos estados
do sistema.
Aco: Representa uma ordem enviada ao processo fsico quando
estiver activa a etapa a que a aco est associada.
Receptividade: Representa uma condio associada a uma transio,
cujo valor depende do estado do processo fsico e que autoriza o
disparo dessa transio.
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 12 Jos Antnio Faria
Alternncia etapa - transio
Qualquer que seja a sequncia percorrida num Grafcet deve existir sempre
uma alternncia entre etapas e transies, isto :
duas etapas nunca podem estar ligadas directamente, mas devem estar
separadas por uma transio; duas transies nunca podem estar ligadas directamente, mas devem estar
separadas por uma etapa.
Sendo assim, no
so permitidas asseguintes estruturas:
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 13 Jos Antnio Faria
Interface com o processo fsico
Num modelo Grafcet, tipicamente:
os sinais provenientes dos
detectores esto associa-
dos s receptividades os ordens enviadas
aos actuadores esto
associadas s aces as etapas e as
transies definem
a estrutura do programa
do controlador
Ac
tuadores
De
tectores
Estrutura do programado controlador
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 14 Jos Antnio Faria
Convenes
As etapas activas so assinaladas atravs de (*) na parte
inferior do smbolo da etapa.
A numerao das etapas qualquer.
Por defeito, as ligaes entre etapas e transies so da direita
para a esquerda e de cima para baixo.
Ligaes de baixo para cima e da direita para a esquerdadevem ser assinaladas com seta.
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 15 Jos Antnio Faria
Sequncias de operaes simultneas (ns do tipo AND)
Considere-se a associao dos 3 postos de trabalho automticos
representada junto e cujo funcionamento o seguinte:
aps a rotao da mesa, so
iniciadas, em simultneo,
as operaes nos 3 postos;
aps a concluso dasoperaes nos 3 postos,
executada uma nova rotao
da mesa.
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Sequncia
ssimultneas:modeloGrafcet
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 17 Jos Antnio Faria
Sequncias de operaes simultneas
Neste sistema, existem dois pontos de sincronizao dos 3 postos, no
incio e no fim das respectivas sequncias de operaes.
Uma vez iniciadas, as operaes em cada posto decorrem
independentemente do avano das operaes nos outros postos.
No Grafcet, este tipo de sincronizao, correspondente a ns do tipo
AND, representada atravs de um trao duplo, conforme
representado nos modelos anteriores.
De notar que cada etapa representa o estado de um subsistema. O
estado global do sistema num dado instante representado pelo
conjunto de etapas activas nesse instante.
incio em simultneo das
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...
10 20 30
11 21 31
16 28 37
incio em simultneo das
operaes nos 3 postos
(activao simultnea das
etapas 10, 20 e 30)
fim de rotao
rodar mesa
"1"nova rotao depois de concludas
as operaes nos 3 postos
(etapas 16, 28 e 37
simultneamente activas
0
sequncias nos 3 postos evoluem
independentemente umas das outras
Sequncia
sdeoperaessimultneas
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 19 Jos Antnio Faria
Sequncias de operaes alternativas (ns do tipo OR)
Considere-se o sistema de transporte do tipo prtico representado
na figura e cujo funcionamento o seguinte:
o operador selecciona o posto para onde se deve deslocar o carro;
este, conforme a sua posio inicial, desloca-se para a
esquerda ou para
direita;
aps atingir o posto
seleccionado, ...
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 20 Jos Antnio Faria
Sequncias alternativas: modelo Grafcet
Neste sistema, a partir do estado de repouso, o sistema pode executar
uma de vrias sequncias de operaes alternativas.
Depois de concluda essa sequncia de operaes, o sistema regressa
ao seu estado de repouso.
De notar que cada transio representa uma evoluo possvel do
estado do sistema.
Quando as sequncias alternativas so exclusivas (como acontece
neste caso), necessrio garantir que as transies de entrada dessas
sequncias so incompatveis, isto , que nunca podem ser
simultaneamente verdadeiras, mesmo em caso de avaria ou de errodo operador.
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 21 Jos Antnio Faria
Sequncias alternativas: modelo Grafcet
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 22 Jos Antnio Faria
Sequncia
sdeoperaesalte
rnativas
...
10 20 30
11 21 31
16 28 37
a partir do repouso, o sistema pode executar
uma de 3 sequncias de operaes alternativas
(disparo da transio 10, ou 20 ou 30)
o sistema regressa ao estado de repouso depois
de concluda a sequncia de operaes
dis aro da transi o 17, ou 29 ou 38
0
17 29 38
10 20 30
sequncias executadas em alternativa
R d l
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 23 Jos Antnio Faria
Regras de evoluo
As regras de evoluo do Grafcet determinam a evoluo da situao*
do Grafcet, isto , a activao e a desactivao das etapas.
So cinco as regras de evoluo: Inicializao
Validao
Disparo
Disparos simultneos Activao/desactivao simultnea
* Nota: porsituao do Grafcetdesigna-se o conjunto de etapasactivas num determinado instante.
1 I i i li
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 24 Jos Antnio Faria
1. Inicializao
As etapas inicialmente activas so assinaladas atravs de um
duplo trao.
Exemplo
Quando o sistema de controlo
representado pelo Grafcet
junto entra em funcionamento,
as etapas 1 e 3 so
imediatamente activadas,
tal como as sadas O1, O3 e O5.
1
2 3
O1, O3
O5
2 Validao
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 25 Jos Antnio Faria
2. Validao
Uma transio est validada ou no validada. Est validada se todas as suas etapas de entrada estiverem
activas.
Exemplos:
t3
t4 t5 t6t1 t2
Nestas figuras:
as transies t1, t2, t4 e t5 esto validadas
as transies t3 e t6 no esto validadas
3 Di
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3. Disparo
Uma transio disparada se estiver validada e a receptividade quelhe est associada tomar o valor lgico 1.
O disparo de uma transio provoca a desactivao das etapas de
entrada e a activao das etapas de sada dessa transio.
Exemplos:
t1 t111 t3 t3
t1 t11
3 Disparo (cont )
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3. Disparo (cont.)
Exemplos:
t41 t4
t21 t2
t11 t12 t131 11 t11 t12 t13
4 Disparos simultneos
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 28 Jos Antnio Faria
4. Disparos simultneos
Vrias transies simultneamente disparveis so disparadas em
simultneo.
Exemplos:
t91 t91 t9 t9
t11 t12 t131 10 t11 t12 t131 10
5 Activao e desactivao simultneas
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5. Activao e desactivao simultneas
Se, simultaneamente, uma etapa activada e desactivada pelo disparo
simultneo de duas transies, ento essa etapa permanece activa.
Exemplos:
t1
t1
1
1
t1
t1
1
1
t91 t91
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4.2. Noes complementares
Noes complementares: Introduo
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 31 Jos Antnio Faria
Noes complementares: Introduo
Alm das noes fundamentais apresentadas:
etapa, transio, receptividade e aco
regras de evoluo
o Grafcet define um conjunto de noes complementares que
no seu conjunto pemitem construir modelos compactos, logo
mais facilmente compreensveis, de sistemas complexos:
variveis internas;
aces condicionais, pontuais;
temporizaes;
macro-etapas macro-aces
Variveis internas
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 32 Jos Antnio Faria
Variveis internas
A varivelXi representa uma varivel booleana tal que:
se a etapa i activa entoXi = verdadeiro
se a etapa i no activa entoXi = falso
t1
3 15
4
x15 t1
3 15
4
x15
Aces condicionais
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 33 Jos Antnio Faria
Aces condicionais
Uma aco condicionada associada a uma etapa, apenas executadaquando, alm dessa etapa estar activa, se verifica uma outra condio
lgica adicional.
Exemplo: a sada O4 activada se, quando a etapa 4 estiveractiva, a entrada I6 tomar o valor 1.
t1
3
4
I7
O3
O5I6: O4
x4
I6
O5
O4
Aces pontuais
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 34 Jos Antnio Faria
Aces pontuais
Por defeito as aces so contnuas e executadas enquanto as etapas a queesto associadas estiverem activas. As aces pontuais, ao contrrio, so
executada momentaneamente.
A durao das aces pontuais insignificante em face das constantes de
tempo do sistema
fsico controlado, mas suficiente
para produzir um efeito ao nvel
interno do controlador, por exemplo
incrementar um contador ou
disparar um temporizador. t1
3
4
I7
O3
P O5
P CU C2
Aces memorizadas
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 35 Jos Antnio Faria
As aces memorizadas continuam a ser executadas depois da etapa a queesto associadas ter sido desactivada, e at que seja dada uma ordem em
contrrio.
Estas aces soassinaladas com *,
como no exemplo
ao lado.
O3, O5
O1, O5, O3
O1, O9, O5
O4
O3, O5*
O1, O3
O1, O9
O4, O5*
Temporizaes
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p
A notao t / i / T designa uma varivel que toma o valor lgico1 depois de ter decorrido o perodo T aps a activao da etapa i.
Exemplo: 20 segundos aps a activao da etapa 13, se nessa altura
a etapa ainda estiver activa, a varivel t / 13 / 20 seg tomao valor lgico 1.
x7
t / 7 / 20 seg
20 se
< 20 seg
Temporizaes
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 37 Jos Antnio Faria
p
As variveis temporizadas podem ser associadas a aces ou atransies.
Exemplo:
13
14
I7
t / 13 / 20 seg: O3
O5
t / 14 / 1 min
x13
O5
O3 20 seg
1 mint / 14 / 30 seg: O7
x14
30 seg
Temporizaes
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 38 Jos Antnio Faria
Nota:
Como se ver*, o software de programao que ser utilizado
nas aulas prticas, para suportar a programao detemporizaes, associa a cada etapa i uma varivel Xi.T que
contm o tempo decorrido desde a activao dessa etapa.
Para resolver os exerccios que lhes sero propostos, osalunos podem optar por utilizar a notao definida pela
norma do Grafcet (t/Xi/T) ou as variveis Xi.T.
* Anexo: Programao em Grafcet com o software PL7
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4.3. Exemplo de aplicao: partilha de recursos
Exemplo: Sistema de transporte
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 40 Jos Antnio Faria
Na figura seguinte est representado o sistema de transporte demateriais entre dois postos de trabalho P1 e P2 e um armazm Px.
O carro C1 efectua os transportes de material entre o posto de fabricoP1 e o posto de entrada do armazm Px. O movimento deste carro comandado pelos sinais Av1 e Rec1, respectivamente, para fazeravanar C1 no sentido de P1 para Px, e para fazer C1 recuar de Pxpara P1.
De forma idntica, ocarro C2, quetransporta materiaisentre P2 e Px, comandado pelossinais Av2 e Rec2.
P1
P2
Px
AvRec
e1
e2
C2
C1
Exemplo: Sistema de transporte
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 41 Jos Antnio Faria
...
O ciclo de operaes efectuado por C1 o seguinte:
uma vez no posto P1, aguarda a activao do sinal fc1 que
indica o fim da operao de carga neste posto;
ento, C1 desloca-se at ao ponto E1, situado entrada da
parte comum da trajectria dos dois carros;
se o troo estiver desocupado, C1 avana imediatamente at
Px; no caso contrrio, C1 aguarda em E1 que C2 abandone o troo
comum para, s ento, avanar at Px;
uma vez chegado a Px aguarda o sinal fdx que indica a
concluso das operaes de descarga em Px, aps o queregressa a P1;
Para C2, o ciclo de operaes idntico.
O problema da partilha de recursos
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 42 Jos Antnio Faria
O exemplo de aplicao anterior introduz um novo tipo de problema
designado por partilha de recursos.
Os problemas de partilha de recursos esto associados s situaes
em que:
1. Dois ou mais utilizadores disputam o acesso a um dado
recurso;
2. Esse recurso apenas pode ser acedido por um utilizador decada vez (acesso em regime de excluso mtua).
Noo de recurso partilhado
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 43 Jos Antnio Faria
No exemplo anterior, o recurso partilhado consiste troo comum aos
trajectos efectuados pelos dois carros de transporte, dado que esse
ttroo apenas pode ser acedido por um dos carros de cada vez.
P1
P2
Px
AvRece1
e2
C2
C1
recurso partilhado
Noo de recurso partilhado
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 44 Jos Antnio Faria
De uma forma geral, entende-se por recurso partilhado um dado
subsistema cuja utilizao pode ser solicitada por vrios
utilizadores ao mesmo tempo, mas s um desses utilizadores o
pode utilizar de cada vez.
Outro exemplo tpico de recurso partilhado consistir num robot
de carga que sirva simultaneamente vrias mquinas cujasoperaes internas evoluam independentemente uma das outras,
conforme o exemplo seguinte.
Recurso partilhado: outro exemplo
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 45 Jos Antnio Faria
A clula flexvel defabrico representadana figura ao lado
produz dois tipos depeas distintos: A e B.
Cada uma dasmquinas (M1 e M2)
e o robot manipulador
(MNP) apenas pode
operar uma pea decada vez.
T1
M1
M2
MNP
T2
Recurso partilhado: outro exemplo
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 46 Jos Antnio Faria
Os processos de fabrico dos dois tipos de peas so os seguintes.
Peas Tipo A
i. Transporte T1 M1 (Mnp)
ii. Operao O11 (M1)
iii. Transporte M1 M2 (Mnp)
iv. Operao O12 (M2)
v. Transporte M2 T2 (Mnp)
Peas Tipo B
i. Transporte T1 M2 (Mnp)
ii. Operao O21 (M2)
iii. Transporte M2 M1 (Mnp)
iv. Operao O22 (M1)
v. Transporte M1 T2 (Mnp)
Recurso partilhado: outro exemplo
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 47 Jos Antnio Faria
Neste sistema:
se chegar uma nova pea do tipo A clula atravs do tapete
T1, a pea ter de aguardar em T1 at que o robot MNP e amquina M1 estejam livres para poder ser efectuado o
transporte de T1 para M1;
quando a M1 termina a operao sobre uma pea do tipo B, apea s poder ser retirada de M1 e transportada para T2
quando o robot MNP estar livre;
...
Bloqueio (deadlock)
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 48 Jos Antnio Faria
Note-se que o facto de se garantir a excluso mtua no acessoaos recursos partilhados, no suficiente para se evitaremsituaes de bloqueio.
De facto, na clula de fabrico anterior, o ocorrer uma situaode bloqueio (deadlock) se:
a mquina M1 estiver ocupada com uma pea do tipo A espera que a mquina M2 fique livre,
a mquina M2 estiver ocupada com uma pea do tipo B
espera que a mquina M2 fique livre.
Recurso partilhado: mais um exemplo
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 49 Jos Antnio Faria
Tambm no domnio da informtica so frequentes as situaes
em que existem recursos partilhados que tem de ser acedidos em
regime de excluso mtua (impressoras, ficheiros, ...).
Uma das situaes mais tpicas prende-se com acesso a tabelas
(ficheiros) de bases de dados num sistema de informao
distribudo, conforme o exemplo seguinte, relativo a umaaplicao bancria, ilustra.
Recurso partilhado: mais um exemplo
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 50 Jos Antnio Faria
Processo Balco
i. Ler saldo actual na bdd
ii. Calcular novo saldoiii. Actualizar saldo na bdd
Processo ATM
i. Ler saldo actual na bdd
ii. Calcular novo saldoiii. Actualizar saldo na bdd
Cdigo Saldo
Tabela Clientes
Recurso partilhado: mais um exemplo
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8/8/2019 Grafcet by JAF
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 51 Jos Antnio Faria
Saldo inicial: 200c
ATM (levantamento 50c)
i. Ler saldo (100c)
ii. Novo saldo (50c)
iii. Actualizar (50c)
Balco (depsito 100c)
i. Ler saldo (100c)
ii. Novo saldo (150c)
iii. Actualizar (150c)
Saldo final: 50c
Recurso partilhado: mais um exemplo
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8/8/2019 Grafcet by JAF
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 52 Jos Antnio Faria
Para evitar o problema ilustrado pela situao anterior, o acessoem escrita tabela que contm os saldos das contas dos clientestem de ser efectuado em regime de excluso mtua.
Nota: J o acesso em leitura mesma tabela no requerexcluso mtua.
Tal como no exemplo da clula de fabrico, tambm no acesso stabelas de bases de dados em regime de excluso mtua, sofrequentes as situaes em que podem surgir situaes bloqueio.
Representao em Grafcet das situaes de partilha de recursos
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8/8/2019 Grafcet by JAF
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 53 Jos Antnio Faria
A resoluo dos conflitos induzidos pela existncia de recursos
partilhados um problema fundamental da automao industrial.
Recorrendo ao Grafcet, so possveis 3 tipos de solues pararepresentar a partilha de recursos:
representao pela estrutura do Grafcet;
representao pela interpretao do Grafcet;
representao mista.
Estas solues so exemplificadas a seguir para o sistema de
transporte descrito anteriormente.
Av2
Rec
2
-
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 54 Jos Antnio Faria
A Rc
2 2 2
fc1
110
e1
111
Av1
12
1
px
113
Av
1
14
fdx
115
Rec1
e1
1
16
Rec1
p1
Av
2
Rec2
20
21
22
23
24
25
px
fdx
e2
f e
2
6p
1
X12
Representaopela
estrutura
X15
-
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 55 Jos Antnio Faria
fc1
110
e1
111
Av
1
12 p
x
113
Av
1
14 f
dx
11
5
Rec
1
e
1
11
6
Rec
1
p
1
Av
2
Av
2
Rec
2
R
ec
2
20
21
22
23
24
25
px fdx e2fc2 e2
26
p2
X
23+X24+X
25
X1
2+X13+X1
4+X
Representaopela
interpretao
X23
X26
Nota: Xi designa o flanco
-
8/8/2019 Grafcet by JAF
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 56 Jos Antnio Faria
fc1
110
e1
111
A
v1
12
px
113
A
v1
14
fdx
115
R
ec1
e1
116
R
ec1
p1
Av2
Av2
Rec2
Rec2
20 21 22 23 24 25
px
fdx
e2
fc2
e2
26
p2
X1
X1+X12
1 2
X13+
X
X16
+
X Nota: Xi designa o flanco
ascendente da varivel Xi, isto , oinstante de activao da etapa i.
Represen
t aom i
st a
Comentrios
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8/8/2019 Grafcet by JAF
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 57 Jos Antnio Faria
1. Representao pela estrutura
A cada recurso partilhado associada uma etapa (neste exemplo a
etapa 1) tal que, quando essa etapa est activa o recurso est livre e,
quando est inactiva, o recurso est ocupado.
A receptividade X12 associada transio da etapa 22 para a etapa 23
necessria devido regra de evoluo 4 (disparos simultneos).
De facto, se as receptividades das transies 12/13 e 22/23 fossem,
ambas, iguais a 1, e se os dois carros chegassem simultaneamente
aos postos e1 e e2, ambos avanariam para o troo comum.
Comentrios (cont.)
-
8/8/2019 Grafcet by JAF
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 58 Jos Antnio Faria
2. Representao pela interpretao
Por interpretao designa-se o conjunto das receptividades de um
Grafcet.
A representao pela interpretao d origem a grficos mais simples
que a representao pela estrutura. No entanto:
se o mesmo recurso for partilhado por vrios utilizadores, as
expresses das receptividades que condicionam o acesso aorecurso tornam-se muito extensas.
a existncia de um recurso partilhado menos evidente pois a
estrutura do grfico no reflecte explicitamente essa caracterstica.
Comentrios (cont.)
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8/8/2019 Grafcet by JAF
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 59 Jos Antnio Faria
3. Representao mista
A representao mista uma soluo de compromisso entre as duas
anteriores pois:
a prpria estrutura do grfico reflecte a existncia de um recurso
partilhado, o que facilita a compreenso do modelo;
limita o tamanho das expresses das receptividades associadas ocupao do recurso pois, ao contrrio do que se passa na
represntao pela interpretao, no necessrio incluir nessas
expresses todas as etapas de cada utilizador que podem estar
activas quando o recurso est ocupado.
-
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Macro-etapas: Conceito
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8/8/2019 Grafcet by JAF
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 61 Jos Antnio Faria
Na representao de sistemas complexos, vantajoso utilizar
modelos estruturados segundo vrios nveis de detalhe,
conforme esquematizado pela figura seguinte.
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 62 Jos Antnio Faria
Macro-etapas
Macro-etapas: Conceito
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8/8/2019 Grafcet by JAF
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 63 Jos Antnio Faria
Para suportar este tipo de modelos, o Grafcet define o conceitode macro-etapa: representaonica de um conjunto de etapase de transies.
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8/8/2019 Grafcet by JAF
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Macro-etapas: Conceito
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 65 Jos Antnio Faria
5
6
M30
E30
31
37
S30
Etapa de entradada macro-etapa
Etapa de sada
da macro-etapa
5
6
E30
31
37
S30
Expanso damacro-etapa
Uma macro-etapa
representa um
conjunto de etapas
e de transiesdesignados por
expanso da
macro-etapa.
Macro-etapas: Conceito
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8/8/2019 Grafcet by JAF
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 66 Jos Antnio Faria
As macro-etapas do Grafcet so equivalentes s subrotinas das
linguagens de programao.
Recorrendo a macro-etapas, o funcionamento dos sistemas pode ser
representado segundo vrios graus de detalhe.
As macro-etapas so assinaladas atravs do smbolo
A mesma macro-etapa pode ser invocada emdiferentes pontos do modelo.
M30
Macro-etapas: Exemplo de aplicao
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8/8/2019 Grafcet by JAF
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 67 Jos Antnio Faria
Para exemplificar a utilizao de macro-etapas, considere-se a clula defabrico descrita anteriormente, onde so produzidos dois tipos de peasA e B.
T1
M1
M2
MNP
T2
As peas chegam clulaatravs do tapete T1, da so
transportadas para as mquinas
M1 ou M2 pelo robotmanipulador Mnp, aps o que
so evacuadas pelo tapete T2.
Macro-etapas: Exemplo de aplicao
-
8/8/2019 Grafcet by JAF
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 68 Jos Antnio Faria
Pretende-se desenvolver o modelo Grafcet do comando deste sistemaadmitindo-se que:
a cada operao de transporte Txy entre os pontos x e y corresponde
a macro-etapa MTxy a concluso de cada uma destas operaes sinalizada pelo sinal
fim_Txy
a cada operao de trabalho Oij corresponde a macro-etapa MOij
a concluso de cada uma destas operaes sinalizada pelo sinal
fim_Oij
a presena de uma nova pea do tipo A (B) no tapete de entrada T1 sinalizada pelo sinal pA (pB).
10
10
A
Macro-etapas: Exemplo de aplicao
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8/8/2019 Grafcet by JAF
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 69 Jos Antnio Faria
pA
fim_TT1M1
O11
fim_O11
TT1M1
fim_TM1M2
O12
fim_O12
TM1M2
fim_TM2T2
TM2T2
O modelo do processo de
fabrico das peas do tipo A,
ignorando a existncia de
recursos partilhados, oseguinte.
Nota: o modelocorrespondente s peas do
tipo B , em tudo, idntico.
Macro-etapas: Exemplo de aplicao
-
8/8/2019 Grafcet by JAF
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 70 Jos Antnio Faria
Dado que o sistema contm 3 recursos partilhados:
robot manipulador Mnp;
mquinas M1 e M2;
o modelo ter de incluir trs etapas (40, 41 e 42), que
representam o estado de cada um destes recursos:
etapa activa = recurso disponvel
etapa desactiva = recurso indisponvel
apas
:
d e o
-
8/8/2019 Grafcet by JAF
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 71 Jos Antnio Faria
Macro-e
ta
Ex e
mplo
d
aplica
o
Macro-etapas: Exemplo de aplicao
-
8/8/2019 Grafcet by JAF
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 72 Jos Antnio Faria
Nota:
Alm das etapas associadas aos recursos partilhados, o modelo completo
do sistema inclui um conjunto de etapas de espera adicionais,
correspondentes s situaes em que as peas aguardam a libertao dosrecursos requeridos para executar a prxima operao do seu processo de
fabrico.
Macro-aces: Conceito
-
8/8/2019 Grafcet by JAF
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 73 Jos Antnio Faria
As macro-aces correspondem a ordens que actuam sobre o
estado global de um Grafcet.
Os 4 tipos principais de macro-aces so:
Bloquear: inibir o disparo das transies
Reinicializar: voltar ao estado inicial do grfico
Forar: impr um determinado conjunto de etapas activas
Desactivar: desactivar todas as etapas
Macro-aces: Conceito
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8/8/2019 Grafcet by JAF
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 74 Jos Antnio Faria
As macro-aces permitem representar as interaces emsistemas de controlo hierquicos, onde um Grafcet de nvel
superior, tipicamente correspondente ao sistema de superviso,
pode condicionar os Grafcets de controlo das mquinas locais.
As macro-aces so, sobretudo utilizadas nas situaes de
inicializao e de avaria. Atravs delas, o sistema supervisor
pode: bloquear (congelar) a situao dos Grafcets subordinados;
reinicializar a situao desses Grafcets;
impr, de forma permanente, uma determinada situao a
esses Grafcets.
Macro-aces: Conceito
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8/8/2019 Grafcet by JAF
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 75 Jos Antnio Faria
No Grafcet, estas interaces so representadas atravs de um tipode aco especial, designado por macro-aco e a que corresponde
a notao F / G : S
Um aco deste tipo fora (isto , impe) a situao S no grafcet
G.
Exemplo: a macro- aco F / Contr1: (10, 20) impe a situao (10, 20)
ao grafcet Contr1;
o que equivalente a activar as etapas 10 e 20 desse grafcet e a
desactivar todas as outras.
Macro-aces: Conceito
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8/8/2019 Grafcet by JAF
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 76 Jos Antnio Faria
Como qualquer outra aco, as macro-aces podem ser pontuais oupermanentes:
por defeito, as macro-aces so contnuas, o que significa que
enquanto se mantiver a macro-aco o estado do Grafcet
subordinado no pode evoluir; se a macro-aco for pontual, o Grafcet subordinado pode
evoluir a partir da situao que lhe foi imposta pela macro-aco.
Por fim, um caso particular da macro-aco consiste em congelar a
situao actual do Grafcet subordinado.
Este tipo de macro-aco representado pela notao F / G: (*) etem por consequncia bloquear a evoluo do Grafcet G na situao
em que se encontrava quando foi executada a macro-aco.
Macro-aces: Exemplo de aplicao
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8/8/2019 Grafcet by JAF
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 77 Jos Antnio Faria
A especificao do sistema de controlo do misturador industrial consideradonum dos trabalhos prticos da disciplina prev que, por razes de segurana,exista o boto de paragem de emergncia PE.
As consequncias da actuao deste boto dependem da fase do ciclo deoperaes em que tal actuao ocorrer:
durante o perodo de carga dos balanas e do misturador, a actuao dePE suspende as aces em curso, as quais sero retomadas depois de PEser desactivado e de ser dada nova ordem de arranque;
durante o perodo de mistura, a actuao de PE provoca a inutilizao
do produto em curso de fabrico. Neste caso, aps PE ser desactivado, executado o procedimento de inicializao.
-
8/8/2019 Grafcet by JAF
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 78 Jos Antnio Faria
Macr o-ac
es:E x
emplo
deapl i
cao
10
11
1
001 1
102 1
107
1113
1112
1119
1118
20
Funcionam
ento
normal
Inicializao
Macro-aces: Exemplo de aplicao
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8/8/2019 Grafcet by JAF
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 79 Jos Antnio Faria
Se no se recorrer a macro-aces, a especificaes relativas paragemde emergncia requerem que:
1.Seja acrescentada uma etapa
adicional para cada uma das
etapas em que a actuao de
PE suspende o processo de
fabrico
1111'
PE
PE
Macro-aces: Exemplo de aplicao
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8/8/2019 Grafcet by JAF
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 80 Jos Antnio Faria
2.Seja acrescentada uma transio
adicional para cada uma das etapas
em que a actuao de PE implica areinicializao do processo de
fabrico.
Nota:Na etapa 50 o sistema sistema fica
bloqueado a aguardar a
desactivao de PE para ento se
reinicializar o processo
18
PE
1001
50
PE
Macro-aces: Exemplo de aplicao
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8/8/2019 Grafcet by JAF
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 81 Jos Antnio Faria
O modelo completo do sistema muito simplificado se se recorrer amacro-aces, emitidas a partir de um Grafcet de nvel hierrquico
superior.
40
1142
1141 F / (*)
F / (01)
PE
PE (X10+X11+ ...)
1142 F / ( )
PE
True
PE (X10+X11+ ...)
-
8/8/2019 Grafcet by JAF
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 82 Jos Antnio Faria
4.5. Mtodos de implementao
Implementao do Grafcet: Introduo
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8/8/2019 Grafcet by JAF
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 83 Jos Antnio Faria
Por implementao de um dado Grafcet, entende-se a obteno doprograma de um controlador, normalmente um autmato
programvel, que corresponda ao funcionamento descrito por esse
Grafcet. Dois mtodos so a considerar:
o mtodo assncrono, mais simples, aplicvel quando o Grafcet
no contm conflito nem reactivao de etapas;
o mtodo sncrono, a aplicar no caso contrrio.
Nos dois casos, os programas dos autmatos programveis podem
ser gerados automaticamente a partir dos modelos Grafcet.
Implementao do Grafcet: Equaes do comportamento
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8/8/2019 Grafcet by JAF
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 84 Jos Antnio Faria
Os Grafcets descrevem sistemas sequenciais, cujocomportamento pode ser descrito atravs de duas equaes.
a primeira equao fornece o estado seguinte do sistema a partir do
estado actual e do valor actual das entradas:E(t+1) = f ( E(t), I(t) )
a segunda equao fornece o valor actual das sadas a partir do
estado actual e do valor das entradas:
O(t) = f ( E(t), I(t) )
onde E(t), O(t) e I(t) designam, respectivamente o valor do
estado, das sadas e das entradas no instante t.
Implementao do Grafcet: Algoritmo base
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8/8/2019 Grafcet by JAF
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 85 Jos Antnio Faria
Da mesma forma, o algoritmo de implementao do Grafcetdecompe-se em duas fases, na primeira das quais determinado
o estado actual do sistema e, na segunda, determinado o valor
actual das sadas.
O estado actual memorizado atravs de um conjunto de flags
auxiliares, isto , de bits de memria interna do autmato, de
forma a que a cada etapa Ei do Grafcet associado o bit Mi talque:
se Ei est activa ento Mi = 1
se Ei est desactiva ento Mi = 0
Mtodo assncrono: Algoritmo
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8/8/2019 Grafcet by JAF
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 86 Jos Antnio Faria
1. Determinar o estado do sistema (tratamento das transies)
para cada transio T do Grafcet
se T est disparvel ento
desactivar etapas de entrada de Tactivar etapas de sada de T
2. Determinar o valor das sadas (tratamento das aces)
para cada sada S do Grafcet
determinar se, no estado actual do grafcet, S est activa ou
inactiva
Mtodo assncrono: Exemplo
Considere-se o Grafcet:
-
8/8/2019 Grafcet by JAF
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 87 Jos Antnio Faria
O programa correspondente, gerado segundo o mtodo assncrono,
o representado a seguir.
t1 I5 t2 I2
1
2 3
t4
I1 + I4
4
t5
I6t3 I4 I7
O1
O1,O3 O2
O3
1. Determinao do estado
LD M1
AND I5 Tratamento
R M1 d t i t1
LD M4
AND ( I1 Tratamento
ORN I4 da transio t5
)
-
8/8/2019 Grafcet by JAF
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 88 Jos Antnio Faria
R M1 da transio t1S M2
LD M1
AND I2 Tratamento
R M1 da transio t2S M3
LD M2
AND I4AND I7 Tratamento
R M2 da transio t3S M1
LD M3
AND I6 Tratamento
R M3 da transio t4S M4
)R M4
S M1
2. Determinao das sadas
LD M1
OR M2
ST O1
LD M3
ST O2
LD M2OR M4
ST O3
Mtodoassncrono:
Programa
Limitaes do mtodo assncrono
E b it i l t d d i
-
8/8/2019 Grafcet by JAF
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 89 Jos Antnio Faria
Embora muito simples, o mtodo assncrono d origem a errosquando o Grafcet contm situaes de conflito ou de reactivao
de etapas.
Nestes casos, a evoluo do estado do controlador no respeitaas regras de evoluo do Grafcet, concretamente as regras 4 e 5
que, recorda-se estabelecem que:
se, simultaneamente, uma etapa activada e desactivada,ento essa etapa permanece activa;
vrias transies simultneamente disparveis so
disparadas em simultneo
Situaes de conflito
Uma situao de conflito existe quando duas transies
i l di i ilh d d
-
8/8/2019 Grafcet by JAF
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 90 Jos Antnio Faria
simultaneamente disparveis partilham uma etapa de entrada comum.
M1 = 1
I5 = 1
I2 = 1
Nestes casos, a aplicao do mtodo assncrono d origem a erros,
como o exemplo seguinte demonstra.
t1 I5 t2 I2
1
2 3
O1
O1,O3 O2
.
Situaes de conflito: Exemplo
Programa Evoluo do estado
-
8/8/2019 Grafcet by JAF
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 91 Jos Antnio Faria
Programa Evoluo do estado...
LD M1 se, incio do ciclo de
AND I5 execuo do programa
R M1 se verificar:S M2 M1 = 1, M2 = 0, M3 = 0
I2 = 1, I5 = 1
LD M1 ento, de acordo com a
AND I2 regra 4, o estado seguinte
R M1 deveria ser:
S M3 M1= 0, M2 = 1, M3 = 1
... No entanto, este programaproduzir:
M1= 0, M2 = 1, M3 = 0
Activao e desactivao simultneas da mesma etapa
Estas situaes ocorrem quando a uma dada etapa , simultnea-
t t d t d t d d d d t i
-
8/8/2019 Grafcet by JAF
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 92 Jos Antnio Faria
mente, etapa de entrada e etapa de sada de duas transies
disparveis.
M1 = 1
M3 = 1
I2 = 1
I6 = 1
Nestes casos, os erros prendem-se com a violao da quinta regra de
evoluo, como o exemplo seguinte demonstra.
t2 I2
1
3
t4
4
I6
O1
O2
O3
.
.
Activao e desactivao simultneas: Exemplo
Programa Evoluo do estado
-
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 93 Jos Antnio Faria
...LD M1 se, incio do ciclo de
AND I2 execuo do programa
R M1 se verificar:S M3 M1 = 1, M3 = 1, M4 = 0
I2 = 1, I6 = 1
LD M3 ento, de acordo com a
AND I6 regra 5, o estado seguinteR M3 deveria ser:
S M4 M1 = 0, M3 = 1, M4 = 1
... No entanto, este programa produzir:
M1 = 0, M3 = 1, M4 = 0
Mtodo de implementao sncrono
O mtodo de implementao sncrono d origem a programas maisid d l
-
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 94 Jos Antnio Faria
O mtodo de implementao sncrono d origem a programas maisextensos mas, em contrapartida, garante as regras de evoluo so
sempre respeitadas.
Para ultrapassar os erros devidos s situaes de conflito, no mtodosncrono, primeiro so determinadas todas as transies disparveis no
estado actual.
S depois, de conhecidas todas as transies disparveis, se procede activao e desactivao das respectivas etapas de entrada e de sada.
Dado que, neste mtodo, se torna necessrio memorizar o estado de cada
transio, so utilizadas as flags adicionais Mi
tais que:
se Ti est disparvel ento Mi = 1se Ti no est disparvel ento Mi = 0
Mtodo de implementao sncrono
Quanto s situaes de activao/desactivao simultnea da5 b l d
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 95 Jos Antnio Faria
Quanto s situaes de activao/desactivao simultnea damesma etapa, a regra 5 estabelece que essa etapa deve permancer
activa, isto que a activao tem prioridade sobre a desactivao.
Para garantir o respeito desta regra, basta que, no programa, as
instrues de activao das etapas de sada das transies
disparveis apaream depois das instrues de desactivao das
etapas de entrada.
Desta forma, se num dado ciclo de execuo do programa, a
mesma etapa for activada e desactivada, no final do ciclo de
execuo (quando so actualizados os valores das sadas) ter
prevalecido a instruo de activao j que foi executada emltimo lugar.
Mtodo sncrono: Algoritmo
1. Determinar o estado do sistema (tratamento das transies)
para cada transio Ti do Grafcet
-
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 96 Jos Antnio Faria
para cada transio T do Grafcetse Ti est disparvel
ento Mi = 1
seno Mi = 0
para cada transio Ti do Grafcetse Mi = 1 ento
desactivar etapas de entrada de Tipara cada transio Ti do Grafcet
se Mi = 1 entoactivar etapas de entrada de Ti
2. Determinar o valor das sadas (tratamento das aces)
para cada etapa E do Grafcet
executar aces associadas a E
Mtodo sncrono: Programa
1. Determinao das
transies disparveis
2. Desactivao
das etapas de entrada
3. Activao
das etapas de entrada
-
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 97 Jos Antnio Faria
LD M1
AND I5
ST M21
LD M1
AND I2
ST M22
LD M2AND I4
AND I7
ST M23
LD M3
AND I6
ST M24
LD M21
R M1
LD M22
R M1
LD M23
R M2
LD M24
R M3
LD M25
R M4
LD M4
AND ( I1
ORN I4
)ST M25
4. Determinao das sadas: Idntico ao mtodo assncrono
LD M21
S M2
LD M22
S M3
LD M23
S M1
LD M24
S M4
LD M25
S M1
-
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 98 Jos Antnio Faria
Anexo: Programao em Grafcet com o software PL7
Programao em Grafcet
E t i i i ( it b ) i t d
-
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 99 Jos Antnio Faria
Este anexo propociona uma primeira (e muito breve) introduo
programao em Grafcet utilizando o software PL7 da
Schneider, que ser utilizado nas aulas prticas da disciplina.
Esta introduo complementada pelo guio do trabalho prtico
sobre Programao em PL7.
Edio de modelos Grafcet
A criao de um modelo Grafcet envolve duas fases
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 100 Jos Antnio Faria
c o de u ode o G ce e vo ve du s sesprincipais:
1. Edio da estrutura do grfico, isto , das
etapas e das transies
2. Edio do cdigo das receptividades e das
aces.
1. Estrutura do grfico
Os elementos grficos do modelo (etapas e transies) so criadasrecorrendo a teclas de funo
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 101 Jos Antnio Faria
g ( p )recorrendo a teclas de funo.
2. Receptividades e Aces
Considere-se como exemplo, o seguinte modelo Grafcet:
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 102 Jos Antnio Faria
t5
t4
X11.T >= 1 min
I1.1 and I1.2
11
10
12
Q2.2 Q2.5
Q2.2
Q2.2 I1.7:Q2.9
Nota: aco condicional:
a sada Q2.9 activada se a entrada
I1.7 tomar o valor "1"quando aetapa 11 estiver activa.
Receptividades
-
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 103 Jos Antnio Faria
t5
t4
X11.T >= 1 min
I1.1 and I1.2
11
10
12
Q2.2 Q2.5
Q2.2
Q2.2 I1.7:Q2.2
Transio t4
LD %I1.1
AND %I1.2
Transio t5
LD [%X11.T >= 600]
Aces
A cada etapa podem ser associadas 3 tipos de aces:
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 104 Jos Antnio Faria
p p p
10
Aces executadas uma vez,quando a etapa activada
Aces executadas uma vez,quando a etapa desactivada
Aces executadas continuamente,
quando a etapa est activa
Aces
-
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 105 Jos Antnio Faria
10
Sequncia 1
Sequncia 2
Sequncia 3
Aces
Uma diferena fundamental entre a norma do Grafcet e a
programao no mdulo PL7 reside no facto de todas as
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 106 Jos Antnio Faria
p g
aces serem memorizadas.
Assim:
se uma aco est activa durante a etapa Xi, ento deve ser
feito o reset dessa aco na desactivao de Xi, ou na
activao da etapa seguinte Xi+1.
se uma aco est activa durante as etapas Xi, Xi+1, Xi+n,
ento o set dessa varivel deve ter lugar na activao de Xie o reset na desactivao de Xi+n.
Aces
LD TRUES %Q2 2
-
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 107 Jos Antnio Faria
t5
t4
X11.T >= 1 min
I1.1 and I1.2
11
10
12
Q2.2 Q2.5
Q2.2
Q2.2 I1.7:Q2.9
t5
t4
11
10
12
LD TRUER %Q2.5
S %Q2.2.
S % Q2.5
LD %I1.7
ST %Q2.9
LD TRUER %Q2.2.
Temporizaes
No software PL7, a cada etapa i associada uma varivel
-
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 108 Jos Antnio Faria
Xi.T que contm o tempo (em centenas de milisegundo)
decorrido desde o instante de activao da etapa.
Essas variveis podem ser utilizadas no cdigo associado
s aces e s receptividades para programar aces
condicionais e transies temporizadas, conforme o
exemplo seguinte ilustra.
Temporizaes: Exemplo
10 Q2 2 t/10/30 Q2 5
-
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 109 Jos Antnio Faria
t4 t/10/2 min
11
10 Q2.2 t/10/30 seg: Q2.5
10
LD TRUE
R %Q2.2
LD TRUE
S %Q2.2.
S % Q2.5
LD [X10.t > 300]
ST % Q2.5
LD [X10.t > 1200]
Macro-etapas e de macro-aces
O software PL7 suporta a programao de macro-etapas e de
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 110 Jos Antnio Faria
p p g p
macro-aces.
No entanto, os autmatos que sero utilizados nas aulas prticasapenas suportam a programao de macro-aces, pelo que aqui
no ser abordada a programao de macro-etapas.
Macro-aces
Para suportar a programao de macro-aces, o software PL7:
-
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 111 Jos Antnio Faria
permite ler e escrever os bits Xi associados s etapas.
dispe de um conjunto de bits sistema para implementao
de macro-aces.
Macro-aces
Os bits sistema* para a implementao de macro-aces so os
i
-
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 112 Jos Antnio Faria
seguintes:
%S21: activao das etapas iniciais e desactivao de
todas as outras
%S22: desactivao de todas as etapas
%S23: bloqueio de todas as transies
* Estes bit so todos activos em 1
Macro-aces
Os bits de etapa (Xi) e os bits sistema associados s macro-aces (S21,
-
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 113 Jos Antnio Faria
p ( ) ( ,
S22 e S23):
podem ser manipulados pelas instrues LD, AND, S, R, ...
mas apenas na seco de pr-processamento.
Macro-aces
Uma aplicao Grafcet constituda por 3seces:
( l)
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 114 Jos Antnio Faria
pr-processamento (Prl)
processamento sequencial (Chart)
post-processamento (Post)
Apenas a seco Chart, que contm o modelo
Grafect propriamente dito, programada
graficamente.
As seces Prl e Post so programadas
utilizando uma das linguagens IL, LD ou ST.
Macro-aces
O acesso s seces do Grafcet para
f d d
-
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LEEC, Automao Industrial, Ramos TEC e Energia. 2002/03 (verso 3.0) 115 Jos Antnio Faria
programao efectuado atravs do
Application Browser:
Station/Program/MastTask/Sections