GRAFCET Spezifikationssprache für Funktionspläne der Ablaufsteuerung

1. GRAFCETSpezifikationssprache für Funktionspläne der Ablaufsteuerung GRAFCET specification language for sequential function charts GRAFCET

2. Die Norm • 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) GRAFCET

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 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. GRAFCET

4. 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 GRAFCET

5. Ein konkretes Beispiel: Die Bohrmaschine GRAFCET

6. 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 GRAFCET

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

8. 1. Kurzschreibweise (2/2) A+ D+ B+ B- D- A- C+ C- GRAFCET - Bernhard Plagemann

9. 5. Grafcet1/2 Bohrmaschine.igx GRAFCET

10. 5. Grafcet2/2 GRAFCET

11. Umsetzung des Grafcet in ein SPS-Programm 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) GRAFCET

12. 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!) GRAFCET

13. 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 GRAFCET

14. 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) GRAFCET

15. Aktion (1/3) • Die Aktion besteht nur aus EINEM Feld (anders als Ablaufsprache!) • Die Zuweisung benutzt das einfache Rechteck • Beispiel: • Die speichernde Aktion benutzt die Schreibweise des Strukturierten Textes: 1M1 := 1 GRAFCET

16. 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 GRAFCET

17. Aktion 3/3 GRAFCET