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GRAFCET Spezifikationssprache für Funktionspläne der Ablaufsteuerung. GRAFCET specification language for sequential function charts. 20.08.10. GRAFCET - Bernhard Plagemann. 1. Herzlich Willkommen zum GRAFCET Seminar. Bernhard Plagemann

deirdre
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Presentation Transcript

  1. GRAFCETSpezifikationssprache für Funktionspläne der Ablaufsteuerung GRAFCET specification language for sequential function charts 20.08.10 GRAFCET - Bernhard Plagemann 1

  2. Herzlich Willkommen zum GRAFCET Seminar Bernhard Plagemann • Industriemeister Elektrotechnik und Dipl.-Ing Maschinenbau • Lehrer am Berufskolleg Opladen (Leverkusen) für Mess-, Steuer- und Regelungstechnik (Mechatroniker, Berufsfachschule (FHR) • 25 Jahre Berufserfahrung in Steuerungstechnik, Schulung und Marketing bei Bullmer, Edwards, WAZ, Festo, Festo Didactic, Beck IPC 20.08.10 GRAFCET - Bernhard Plagemann 2

  3. 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 • DIN 40719 T. 6 hatte die VDI Richtlinie Weg-Schritt-Diagramm abgelöst • GRAFCET existiert neben der Ablaufsprache nach EN 6 1131 T. 3 (SPS-Programmiersprache) 20.08.10 GRAFCET - Bernhard Plagemann 3

  4. 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. 20.08.10 GRAFCET - Bernhard Plagemann 4

  5. 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 • S7-Programm mit Sprungverteiler • SPS-Programm mit Schrittschaltwerk 20.08.10 GRAFCET - Bernhard Plagemann 5

  6. Ein konkretes Beispiel: Die Bohrmaschine 20.08.10 GRAFCET - Bernhard Plagemann 6

  7. 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 20.08.10 GRAFCET - Bernhard Plagemann 7

  8. Der Leistungsteil der Bohrmaschine • Jede steuerungstechnische Planung basiert auf den Vorgaben des Maschinenbaus • Es wird also der Leistungsteil vorgegeben, den die Steuerungstechnik nutzt 20.08.10 GRAFCET - Bernhard Plagemann 8

  9. Der Leistungsteil der Bohrmaschine Bohrmaschine_P_Plan.ct 20.08.10 GRAFCET - Bernhard Plagemann 9

  10. 1. Kurzschreibweise (1/2) • A: 1A1: Spannen • B: 2A1: Bohren • C: 3A1: Auswerfen • D: M1: Bohrmotor 20.08.10 GRAFCET - Bernhard Plagemann 10

  11. 1. Kurzschreibweise (2/2) A+ D+ B+ B- D- A- C+ C- 20.08.10 GRAFCET - Bernhard Plagemann 11

  12. 2. Weg-Schritt-Diagramm (Funktionsdiagramm) Bohrmaschine.ct 20.08.10 GRAFCET - Bernhard Plagemann 12

  13. 3. Ablaufsprachesehr ähnlich dem Funktionsplan nach DIN 40 719 T6 Bohrmaschine.zwt 20.08.10 GRAFCET - Bernhard Plagemann 13

  14. 4. Ablauf-sprache (S7) (EN 6 1131 T3) 1/2 Bohrmaschine.zip 20.08.10 GRAFCET - Bernhard Plagemann 14

  15. 4. Ablauf-sprache (EN 6 1131 T3) 1/2 20.08.10 GRAFCET - Bernhard Plagemann 15

  16. 5. Grafcet1/2 Bohrmaschine.sfc 20.08.10 GRAFCET - Bernhard Plagemann 16

  17. 5. Grafcet2/2 20.08.10 GRAFCET - Bernhard Plagemann 17

  18. 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) 20.08.10 GRAFCET - Bernhard Plagemann 18

  19. Umsetzung des Grafcet in ein SPS-Programm mit Sprungverteiler • Die zählende Kette • Sprungverteiler ist S7-eigene Funktion • Sprungschritt nur in AWL verfügbar • Überspringt alle nicht aktiven Schritte 20.08.10 GRAFCET - Bernhard Plagemann 19

  20. Umsetzung des Grafcet in ein SPS-Programm mit Schrittschaltwerk • SCHRITT – WENN – DANN • Festo eigene Funktion • Nur in AWL verfügbar • Überspringt alle nicht aktiven Schritte • Flexibel, weil Einfügungen und Löschungen problemlos möglich sind 20.08.10 GRAFCET - Bernhard Plagemann 20

  21. Hinweise zu eingesetzter Software • Funktionsdiagramm: FluidSIM Version 4 oder FluidDraw • Funktionsplan DIN 40719 T. 6: Multiprog • Ablaufsprache: Graph7 • GRAFCET: sfcedit oder FluidSIM ab Version 4.2 20.08.10 GRAFCET - Bernhard Plagemann 21

  22. 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!) 20.08.10 GRAFCET - Bernhard Plagemann 22

  23. 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 20.08.10 GRAFCET - Bernhard Plagemann 23

  24. Transition • im GRAFCET wird die Übergangsbedingung sprachlich formuliert • 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) 20.08.10 GRAFCET - Bernhard Plagemann 24

  25. Aktion (1/3) • Die Aktion besteht nur aus EINEM Feld (anders als Ablaufsprache!) • 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! 20.08.10 GRAFCET - Bernhard Plagemann 25

  26. 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 20.08.10 GRAFCET - Bernhard Plagemann 26

  27. Aktion 3/3 20.08.10 GRAFCET - Bernhard Plagemann 27

  28. Kommentare • Kommentare werden in Anführungszeichen geschrieben 20.08.10 GRAFCET - Bernhard Plagemann 28

  29. Fragen, Anregungen, Kommentare, Ergänzungen? • plm@bk-opladen.de • http://www.bernhard-plagemann.de 20.08.10 GRAFCET - Bernhard Plagemann 29

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