Automacao Industrial - Aula

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22-02-2011

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3 edio

Automao Industrial

22-02-2011

Eng. Carlos Figueiredo

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Objectivos

1 2 3 4

Histria do GRAFCET GRAFCET Programao de Autmatos Exerccio

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Resumo

Pretende-se com esta aula fazer a introduo ao GRAFCET (Grfico Funcional de Comando Etapa Transio)

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Histria

1975 Deciso do grupo de trabalho "Logical Systems" da AFCET (Association Franaise de Cyberntique Economique et Technique) criao de um comit para a standardizao da representao de sistemas lgicos e de automao. 1977 Definio do GRAFCET (Graphe Fonctionnel de Commande Etape-Transition). 1979 Divulgao e adopo em escolas, como rea de investigao e como metodologia de implementao de solues de automao na indstria. 1988 - GRAFCET tornou-se num standard internacional denominado "Sequential Function Chart, pela I.E.C.22-02-2011Automao Industrial - - CET-ARCI

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HistriaLinguagens de programao de PLCs(International Electrotechnical Commission - IEC 1131)

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IntroduoO que o GRAFCET? um mtodo grfico de apoio concepo de sistemas industriais automatizados, que permite representar, atravs de modelos do tipo dos grficos de estados, 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.22-02-2011Automao Industrial - - CET-ARCI

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GRAFCET

Na concepo dos sistemas industriais automatizados, a construo do modelo GRAFCET uma etapa intermdia entre a especificao do sistema e o programa final.

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GRAFCET

GRAFCETNveis

Nvel 1Depende das especificaes funcionais. Definemse de modo claro e preciso as aces a efectuar e o seu encadeamento, sem considerar de algum modo a forma como vai ser implementado.22-02-2011Automao Industrial - - CET-ARCI

Nvel 2Depende das especificaes tecnolgicas a utilizar, precisando o modo como as aces so realizadas de acordo com o tipo de implementao escolhido, na forma de proposies lgicas..8

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GRAFCET

GRAFCETNveis

Nvel 1

Nvel 2

1

abrir a vlvula arrancar o motor ligar a temporizao apagar o sinalizador incrementar o contador

200.1

10.0 10.1 TIM000 10.2 CNT001

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GRAFCETElementos do GRAFCETEtapa: Representa um dos estados do sistema, ou de uma parte do sistema. Transio: Est associada s receptividades (condies lgicas) a obter, indicando a possibilidade de evoluo para a prxima etapa. 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. Ligaes Orientadas: Liga as etapas s transies e as transies s etapas.22-02-2011Automao Industrial - - CET-ARCI

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GRAFCETElementos do GRAFCETTransio: Est associada s receptividades (condies lgicas) a obter, indicando a possibilidade de evoluo para a prxima etapa. Representada por uma varivel de transio (ou variveis na forma de proposio lgica) no GRAFCET de nvel 1 e por uma funo booleana no GRAFCET de nvel 2. Condio de evoluo de uma etapa para a seguinte. Se a varivel de transio actuada, a etapa anterior desactivada e a etapa seguinte activada.

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GRAFCETElementos do GRAFCETAlternativas de transioX3 3 a a Esttica 4 X4

A passagem de uma etapa a outra pressupe que a etapa anterior esteja activa e que a transio seja satisfeita.22-02-2011Automao Industrial - - CET-ARCI

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GRAFCETElementos do GRAFCETAlternativas de transio3 a a 4 a 4 Flanco ascendente Flanco descendente 3 a

a a

A passagem de uma etapa a outra pressupe que a etapa anterior esteja activa e que a transio sofra uma variao de zero (falsa) para um (verdadeira).22-02-2011

A passagem de uma etapa a outra pressupe que a etapa anterior esteja activa e que a transio sofra uma variao de um (verdadeira) para zero (falsa).13

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GRAFCETElementos do GRAFCETEtapa Transio Aces

Ligao orientada

Receptividade

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GRAFCETElementos Bsicos Constituintes

Podem associar-se aces s etapas. A cada transio pode associar-se uma funo lgica de receptividade.

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GRAFCETRegra 4 Simultaneidade da transposio de transies Regra5 Activao e desactivao simultnea de uma etapa

Como evolui o estado de um GRAFCET?

Regra 3 Evoluo das etapas activas

Regra 1 Estado Inicial22-02-2011

Regra 2 Transposio de uma transio

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GRAFCETComo evolui o estado de um GRAFCET?Regra 1: Estado inicial Caracteriza-se pelas etapas activas no incio de operao (pelo menos uma). Regra 2: Transposio de uma transio Uma transio est permitida (ou activa) quando todas as etapas ligadas na sua entrada esto activas (caso contrrio est inactiva). Uma transio s pode ser transposta se est activa e se a condio (funo de receptividade) que lhe est associada verdadeira.

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GRAFCETComo evolui o estado de um GRAFCET?Regra 3: Evoluo das etapas activas A transposio de uma transio leva desactivao de todas as etapas que a precedem e activao de todas as etapas que lhe sucedem. Regra 4: Simultaneidade da transposio de transies Todas as transies activas so transpostas simultaneamente. Regra 5: Activao e desactivao simultnea de uma etapa Neste caso a activao prioritria.

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GRAFCETExemplo:Regra 2: Todas as transies activas so transpostas imediatamente. Regra 4: Transies simultaneamente simultaneamente.Sequencial 3 m 4 14 Ramificao simultnea ou paralela 8 a 15

activas

so

transpostas

Ramificao alternativa

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GRAFCETExemplo:

Sincronizao ou execuo condicionada

Juno alternativa

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GRAFCETAutorizao de uma transio3 3 3

m=0 4 4

m=0 4

m=1

Transio no autorizada Etapa 3 inactiva

Transio autorizada Etapa 3 activa e receptividade falsa

Transio transposta Etapa 3 activa e receptividade verdadeira21

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GRAFCETDivergncia em OU Se a etapa 1 est activa e se a Verdade, ento desactiva-se etapa 1 e activa-se etapa 2, (a etapa 3 mantm o estado).

Se a e b so verdadeiros com a etapa 1 activa, ento desactiva-se a etapa 1 e activam-se as etapas 2 e 3 (qualquer que sejam os estados de 2 ou 3 anteriores).22-02-2011Automao Industrial - - CET-ARCI

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GRAFCETConvergncia em OU Se a etapa 1 est activa e se a verdade (e b falsa), ento activase a etapa 3 e desactiva-se etapa 1, (a etapa 2 mantm o estado). O mesmo para a 2 e b. Se as etapas 1 e 2 esto activas e se a e b so verdadeiros, ento desactivam-se as etapas 1 e 2 e activa-se a etapa 3.

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GRAFCETDivergncia em E Se a etapa 1 est activa e se a verdade, ento desactiva-se a etapa 1 e activam-se as etapas 2 e 3.

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GRAFCETConvergncia em E Se as etapas 1 e 2 esto activas e se a verdadeiro, ento desactiva-se as etapas 1 e 2 e activa-se a etapa 3. (se s a etapa 1 est activa e a verdade, nada muda).

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GRAFCETInterface com o processo fsico- os sinais provenientes dos detectores esto associados s receptividades; - as ordens enviadas aos actuadores esto associadas s aces; - as etapas e as transies definem a estrutura do programa do controlador.22-02-2011Automao Industrial - - CET-ARCI

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GRAFCETInicializao As etapas inicialmente activasso assinaladas atravs de um duplo trao. Quando o sistema de controlo representado pelo Grafcet entra em funcionamento, as etapas 1 e 3 so imediatamente activadas, tal como as sadas O1, O3 e O5

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GRAFCETValidao Uma transio est validada ou no validada. Est validada se todas as suas etapas de entrada estiverem activas.Exemplos:

Nestas figuras:- As transies t1, t2, t4 e t5 esto validadas - As transies t3 e t6 no esto validadas22-02-2011Automao Industrial - - CET-ARCI

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GRAFCETDisparo Uma transio disparada se estiver validada e a receptividade que lhe est associada tomar o valor lgico1.

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GRAFCETDisparo O disparo de uma transio provoca a desactivao das etapas de entrada e a activao das etapas de sada dessa transio. Exemplos:

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Progr