GRAFCET Spezifikationssprache f

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GRAFCETSpezifikationssprache für Funktionspläne
der Ablaufsteuerung

• GRAFCET
• specification language for sequential function
  charts

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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)

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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.

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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

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Ein konkretes Beispiel Die Bohrmaschine
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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

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Der Leistungsteil der Bohrmaschine
Bohrmaschine_P_Plan.ct
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1. Kurzschreibweise (1/2)

• A 1A1 Spannen
• B 2A1 Bohren
• C 3A1 Auswerfen
• D M1 Bohrmotor

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1. Kurzschreibweise (2/2)

• A D B B- D- A- C C-

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2. Weg-Schritt-Diagramm (Funktionsdiagramm)
Bohrmaschine.ct
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4. Ablauf-sprache (EN 6 1131 T3) 1/2
Bohrmaschine.zip
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4. Ablauf-sprache (EN 6 1131 T3) 1/2
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5. Grafcet1/2
Bohrmaschine.igx
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5. Grafcet2/2
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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)

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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!)

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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

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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 gt 8C 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)

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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

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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

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Aktion 3/3