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Automatizacin Industrial

GRAFCET con S7- GraphProgramacin de Acciones Asociadas a

Eventos Discretos

Pedro Guerricagoitia Automatizacin Industrial 2

Identificacin de EventosAccionesEn las etapas se programan acciones que controlan - entre otros - entradas, salidas y variables internas, que activan o desactivan etapas de la cadena secuencial o que llaman a bloques de programa.As, las acciones contienen instrucciones para el control del proceso. Estas acciones se ejecutan de "arriba" a "abajo" cuando se activa la etapa.

Componentes de una accinUna accin se compone de:(1): un evento opcional (p. ej.: S1) y una operacin (p. ej.: N) y(2): un operando (p. ej. M4.3) o una asignacin (p. ej. A:=B+C).


Identificacin de Eventos

Clasificacin de acciones

Existen distintos tipos de acciones:

Acciones estndar

- con y sin interlock.

Acciones controladas por eventos

- con y sin interlock.

- para activar y desactivar etapas.

Contadores, temporizadores y operaciones aritmticas en acciones.


Acciones estndarAcciones estndar - con y sin interlockTodas las acciones estndar se pueden combinar con un interlock (accin condicional). En dicho caso, las acciones slo se ejecutarn cuando se cumplan las condiciones del interlock (es decir, cuando se haya aadido la letra "[C]" de la tabla que se adjunta).Las acciones estndar sin interlock se ejecutan mientras est activa la etapa y no se cumpla la accin condicional.

Llamada a bloque: cuando est activa la etapa [y se cumple el interlock],sellama al bloque indicado.

nmero delbloque

FB, FC, SFB,SFC

CALL[C]

Constante de tiempoT#

Impulso limitado: si la etapa es activa [y se cumple el interlock], la sealdel operando es 1 durante n segundos (sin memoria).

m.nA,E,M,DL[C]

Constante de tiempoT#

Retardo a la conexin (Delay): n seg. tras la activacin de la etapa la sealdel operando [cumplindose el interlock] ser 1 mientras dure laactivacin de la etapa. Ello no rige cuando la activacin de la etapa duramenos de n seg. (sin memoria).

m.nA,E,M,DD[C]

Reset (desactivar): tan pronto como se active la etapa [y se cumpla elinterlock], el operando se pondr a 0 y permanecer as (con memoria)

m.nA,E,M,DR[C]

Set (activar): tan pronto como se active la etapa [y se cumplael interlock], el operando se pondr a 1 y permanecer as (con memoria)

m.nA,E,M,DS[C]

Mientras est activa la etapa [y se cumpla el interlock], laseal del operando ser 1.

m.nA,E,M,DN[C]

SignificadoOperandodireccin

IdentificadorOperando

Operacin


[ ] = complemento opcional del interlock; m = direccin byte; n = direccin bit; rea de direccionamiento: 0.0 .... 65535.7Operando D: DBi.DBXm.n = nmero i del bloque de datos; DBXm.n = bit en el DB;SFB/FB = bloque de funcin del sistema/bloque de funcin; SFC/FC = funcin del sistema/funcinCon CALL[C] FB/SFB se necesita un DB de instancia.

Constante de tiempo:Todas las acciones que contienen las operaciones D o L requieren una indicacin de hora y fecha. Las indicaciones de hora y fecha se programan como constante con la sintaxis.T# y se pueden combinar libremente.= D (das), H (horas), M (minutos), S (segundos), MS (milisegundos).Ejemplo: T#5D12H: constante de tiempo = 5 das y 12 horas.

Ejemplo: Tabla de acciones con acciones estndar.

(1): mientras est activa la etapa, la seal de la salida A1.0 ser 1.(2): 1 minuto y 20 segundos tras activarse la etapa y mientras est activa, la seal de la salida A1.1 ser 1. Si la etapa no es activa, la seal de la salida A1.1 ser 0.


Acciones controladas por eventos

Eventos.Una accin puede ser combinada con un evento. Un evento es el cambio del estado de seal de una etapa, de una supervisin o de un enclavamiento (interlock o condicin externa), o bien el acuse de un mensaje o la aparicin de un registro.Cuando se combina una accin con un evento, el estado de seal del evento se detecta mediante evaluacin de flancos. Esto significa que las operaciones slo se pueden ejecutar en el ciclo en el que aparece el evento.

Eventos y evaluacin de seal.Paso S1: Flanco de activacin de la etapa. S0: Flanco de desactivacin de la etapa.

Supervisin V1: Flanco de ascenso, aparece un error de supervisin (fallo) V0: Flanco de cada, se ha subsanado el error de supervisin (no hay fallo)


Interlock L0: Flanco de ascenso, la condicin de enclavamiento aparece L1: Flanco de cada, la condicin de enclavamiento sale (p. ej.: fallo) C: La condicin de enclavamiento se cumple

Mensaje y registro A1: se acusa un mensaje R1: aparece un registro(flanco ascendente en la entrada REG_EF / REG_S)


Acciones controladas por eventos - con interlock y sin interlockTodas las acciones estndar, a excepcin de las acciones con las operaciones D y L, se pueden combinar con un evento.


Identificadoroperando

OperacinEvento

Cuando aparece el evento, rige lo siguiente para elprximo ciclo de la etapa: la seal del operando estar una vez a 1 (N) la seal del operando se pondr una vez a 1 (S) la seal del operando se pondr una vez a 0 (R) el bloque se llamar una sola vez (CALL)

m.nNmero delbloque

A,E,M,DFB, FC, SFB,SFC

N, R, S,CALL

S0, V0, L0, L1

Cuando aparece el evento [y si el interlock seencuentra en espera], rige lo siguiente para elprximo ciclo de la etapa:la seal del operando estar una vez a 1 (N)la seal del operando se pondr una vez a 1 (S) la seal del operando se pondr una vez a 0 (R) el bloque se llamar una sola vez (CALL)

m.nNmero del bloque

A,E,M,D,FB, FC, SFB,SFC

N[C], R[C], S[C]CALL[C]

S1, V1, A1, R1

m = direccin byte; n = direccin bit; rea de direccionamiento: 0.0 .... 65535.7Operando D: DBi.DBXm.n = nmero i del bloque de datos; DBXm.n = bit en el DB;SFBi / FBi = nmero i del bloque de funcin (del sistema); SFCi / FCi = nmero i de la funcin (del sistema)


Acciones controladas por eventos - para activar y desactivar etapaCon las operaciones ON y OFF se pueden activar y desactivar otras etapas. Las operaciones siempre dependen de un evento; es decir, el evento determina el punto de activacin y/o desactivacin.Estas operaciones se pueden combinar con un interlock (enclavamiento, accin condicionada), de manera que se ejecuten slo cuando se cumplan las condiciones del interlock.

i: nmero de la etapa

Desactivar todas las etapas en funcindel evento. A excepcin de la etapa enla que se encuentra la accin.

S_ALLOFFL1

Activar (ON) y/o desactivar (OFF) etapa enfuncin del evento

iSON, OFFS0, V0, L0, L1

Desactivar todas las etapas en funcin delevento [e interlock]. A excepcin de la etapaen la que se encuentra la accin.

S_ALLOFF[C]S1, V1

Activar una etapa en funcin de un evento[e interlock] (ON) o bien desactivarla (OFF)

iSON[C], OFF[C]S1, V1, A1, R1


Identificador

operando

OperacinEvento


Ejemplo: Tabla de acciones controladas por eventos.

(1): En cuanto, se active la etapa y se cumpla el interlock, la salida A1.0 se pondr a 0 y permanecer as.(2): En cuanto, se produzca el error de supervisin, se desactivarn todas las etapas activas, a excepcinde la etapa S4 en la que se encuentra la accin.(3): Tan pronto, como se cumpla la condicin de enclavamiento, se llamar al bloque indicado, FC 10.


Contadores, temporizadores y operaciones aritmticas en accionesContadores en accionesTodos los contadores programados en acciones dependen siempre de un evento; es decir, el evento determina el punto de activacin y/o desactivacin de la operacin.Opcionalmente, los contadores pueden combinarse con un enclavamiento (interlock). Las operaciones de contaje combinadas con un interlock slo se ejecutan cuando adems del evento se cumplen las condiciones del interlock (cuando se haya aadido la letra [C] de la tabla). Los contadores sin interlock se ejecutan cuando aparece el evento.Los contadores en acciones se comportan igual que los contadores de otros lenguajes de programacin S7: no existen desbordamientos, y con el contador a 0 el bit del contador tambin ser 0 (en caso contrario ser 1).

Decrementar: Tan pronto como aparezca el evento [yse cumpla el interlock], el contador decrementar suvalor 1 unidad.

XZCD[C]S1, S0, L1, L0,V1, V0, A1, R1

Desactivar: Tan pronto como aparezca el evento [y secumpla el interlock], el contador se pondr a 0.

XZCR[C]S1, S0, L1, L0,V1, V0, A1, R1

Incrementar: Tan pronto como aparezca el evento [yse cumpla el interlock], el contador incrementar suvalor 1 unidad.

XZCU[C]S1, S0, L1, L0,V1, V0, A1, R1

Valor inicial de contador

Activar: Tan pronto como aparezca el evento [y secumpla el interlock], el valor inicial del contador secargar en la memoria.

XZCS[C]S1, S0, L1, L0,V1, V0, A1, R1



OperacinEvento


Valor inicial del contadorEn todas las acciones que contienen la operacin CS es necesario indicar el valor inicial delcontador. El valor inicial del contador se programa con la siguiente sintaxis: = EWy, AWy, MWy, LWy, DBWy, DIWy; variable del tipo WORD; C#0 ... C#999Y = 0 ... 65534

Temporizadores en accionesTodos los temporizadores programados en acciones dependen siempre de un evento; es decir, el evento determina el punto de activacin y/o desactivacin de la operacin. Opcionalmente, los temporizadores pueden combinarse con un enclavamiento (interlock, condicin externa).Las operaciones de tiempo combinadas con un interlock slo se ejecutan cuando adems del evento se cumplen las condiciones del interlock (cuando se haya aadido la letra [C] de la tabla). Los temporizadores sin interlock se ejecutan cuando se produce el evento.


Desactivar: El temporizador se para en cuanto aparece el evento [y se cumple el interlock]. El bit de tiempo (estado del temporizador) y el valor del temporizador se reponen a "0".

XTTR[C]S1, S0, L1, L0,V1, V0, A1, R1

Tiempo.

Retardo a la conexin con memoria, bit de tiempo con memoria (estado del temporizador). Tan pronto como aparece el evento comienza a correr el temporizador. La condicin C slo es relevante para el momento del arranque.Cuando arranca el temporizador, ste comienza a contar el tiempo independientemente del interlock y de que la etapa est activa o inactiva. Durante el programado el bit de tiempo permanece a 0. Cuando el temporizador est en funcionamiento y aparece otro evento vuelve a arrancar. El bit de tiempo permanece a 0, y el tiempo total de ejecucin se prolongapor el programado. El bit de tiempo no se pondr a 1 hasta que no haya transcurrido el tiempo completo.

XTTD[C]S1, S0, L1, L0,V1, V0, A1, R1

Impulso prolongado, bit de tiempo con memoria (estado deltemporizador): Tan pronto como aparece el evento comienza acorrer el temporizador. La condicin C slo es relevante para elmomento del arranque. Cuando arranca el temporizador, ste comienza a contar eltiempo independientemente del interlock y de que la etapa estactiva o inactiva. Durante el el bit detiempo permanece a "1" y despus se vuelve a poner 0. Cuando eltemporizador est en funcionamiento y aparece otro eventovuelve a arrancar. El bit de tiempo permanece a "1" y el tiempo deejecucin vuelve a ser el .

XTTL[C]S1, S0, L1, L0,V1, V0, A1, R1



OperacinEvento


[ ] = complemento opcional del interlock; x = nmero del temporizador

TiempoTodas las acciones que contienen una operacin TL o TD requieren que se indique un tiempo. El tiempo se programa con la siguiente sintaxis: = EWy, AWy, MWy, LWy, DBWy, DIWy; variable del tipo S5TIME, WORD; S5T#entrada_constanteY = 0 ... 65534

Ejemplo: Tabla de acciones con contadores

(1): En cuanto se active la etapa el contador Z23 incrementar en 1. Por tanto, el contador cuenta el nmero de activaciones de la etapa.

Interlock. Acciones CondicionalesUn interlock es una condicin programable para enclavar etapas, la cual influye en la ejecucin de las distintas acciones. Se programan en la vista Etapa.


Las acciones combinadas con interlock se ejecutan cuando se cumple la combinacin de las condiciones.Si no se cumple la combinacin de las condiciones, significa que hay un error: las acciones combinadas con interlock no se ejecutan.En caso de que se haya programado un interlock, ste se representar con la letra C a la izquierda de la etapa, cualquiera que sea la vista utilizada.

SupervisinLa supervisin es una condicin que se programa para supervisar etapas y que afecta al paso de una etapa a la siguiente.

Si se ha programado una supervisin, sta se representar con la letra V a la izquierda de la etapa, cualquiera que sea la vista utilizada. Las supervisiones se programan en la vista "Etapa". Si se cumplen las condiciones, significa que hay un error y se avisa del evento V1. La cadena no avanza a la etapa siguiente aunque la etapa actual permanece activa. El tiempo de activacin de la etapa "Si.U" se detiene en cuanto se cumple la condicin. Si no se cumplen las condiciones, significa que no hay errores. La cadena avanzar a la siguiente etapa cuando se cumpla la siguiente transicin.


Ejemplo para utilizar operandos especficos de S7-GRAPHEn muchos procesos es necesario vigilar la duracin de un proceso considerando posibles tiempos debidos a fallos u errores. Ejemplo: un proceso de mezcla tiene que durar en total 5 segundos, independientemente del tiempo en el que la etapa correspondiente sea errnea.En este caso es posible programar una condicin de supervisin en la que se supervise el operando Si.U.La operacin "Comparar nmeros enteros (32 bits)" permite comparar el valor del operando Si.U con el tiempo dado de 5 segundos. Se comparan las entradas IN1 y IN2.En el ejemplo se compara el tiempo de activacin sin errores de la etapa 3 con el tiempo preajustado a 5 segundos. Si el tiempo de activacin de la etapa 3 es mayor o igual que eltiempo preajustado de 5 s, significa que se cumple la condicin. Si adems est cerrada la vlvula (seal = 1), significa que se cumple la supervisin.

Errores de supervisin y acuse obligadoA cada etapa se le puede asignar una supervisin. Slo se supervisan las etapas activas. S7-GRAPH detecta si se cumplen las condiciones de la supervisin (es decir, si existe un error de supervisin).Los errores de supervisin entrantes (1) conducen al resultado "V1", los salientes (2) al resultado "V0".

Fallo: se cumplen las condiciones de la supervisinNo existe fallo: no se cumplen las condiciones de la supervisin


Disear un control secuencial con una taladradoraLa taladradora se compone de los siguientes elementos: Motor con aviso de que el taladro est en marcha/parado Pulsador de arranque y preselector de refrigerante Bomba de refrigerante con aviso de que se ha alcanzado la presin del refrigerante

("Presin_refrig_ok") Dispositivo de sujecin con aviso de que se ha alcanzado la presin nominal de sujecin

("Presin_suj_ok") Dispositivo de sujecin con aviso de que se ha alcanzado la presin nominal de sujecin

("Presin_suj_ok")


Diagrama de funcionesEl proceso de perforacin se divide en los siguientes pasos: Insertar la pieza (manualmente) Si es necesario, accionar el preselector para conectar la bomba del refrigerante

(dependiendo del material) Arrancar la mquina con el pulsador de arranque (el motor se pone en marcha) Fijar la pieza a la presin nominal de sujecin Conectar la bomba del refrigerante (segn la preseleccin elegida) Bajar el taladro por el avance hasta la posicin inferior deseada (taladrar) Esperar 0,5 seg. en la posicin inferior deseada (taladrar) Subir el taladro por el avance hasta la posicin superior deseada Liberar la pieza y desconectar el motor y la bomba del refrigerante Sacar la pieza (manualmente)


Tabla de Smbolos y Direcciones del Programa para Implementacin en el PLC.


Estructura de la Cadena GRAFCET


Programacin GRAFCET de Etapas y Transiciones.

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