LF6 UE 1 Grafcet-Plan

Stadt Köln - HANS-BÖCKLER-BERUFSKOLLEG – Maschinentechnik

LF 6: UE 1 Marktplatz- Expertengruppe „Grafcet-Plan“

Expertengruppe „GRAFCET-PLAN“

Fachtext

Um Steuerungen zu erstellen sind genaue Informationen über den Prozessablauf erforderlich. Beschreibungen in schriftlicher oder mündlicher Form werden dann ungenau, wenn mehrere Arbeitschritte gleichzeitig ablaufen. Durch Erstellung von Grafcet-Plänen nach DIN EN 60848 zur graphischen und theoretischen Darstellung lassen sich auch komplizierte Arbeitsabläufe übersichtlich darstellen.

Aufbau:In der Darstellung eines Grafcet-Plans nach DIN EN 60848 unterscheidet man zwischen Struktur und Wirkungsteil des Funktionsplanes. Mit Hilfe der Struktur werden mögliche Abläufe zwischen den Stationen einer Steuerung beschrieben. Die Struktur enthält die Bestandteile Schritt, Übergang (Transition) und Wirkverbindung.Im Wirkungsteil des Planes werden die Beziehungen zwischen den Eingangs- und Ausgangsgrößen und der Struktur offen gelegt. Der Wirkungsteil enthält die Bestandteile Übergangsbedingung (Transitionsbedingung) und Aktion.

Ablauf eines Grafcet-Planes:

Der Ablauf eines Grafcet-Planes erfolgt nach dem Muster: Schritt, Transition, Schritt. Erst wenn die Transitionsbedingung erfüllt ist, kann der nächste Schritt erfolgen.

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Schritt:Der erste Schritt wird Anfangsschritt genannt. Der Anfangsschritt wird durch ein doppeltes Quadrat gekennzeichnet. Jeder Schritt erhält einen Namen. Die Namen sind üblicherweise fortlaufende Nummern, beginnend mit Nummer 1. Bei gleichzeitigen Abläufen oder bei einer Ablaufauswahl können die Namen zusätzlich Buchstaben beinhalten.

Transition:Die Transition ist die Übergangsbedingung zwischen den Schritten. Erst wenn die Transitionsbedingung erfüllt ist, kann der nächste Schritt erfolgen. Die Transition erhält einen Namen. Dies sind in der Regel fortlaufende Nummern. Die Namen können bei gleichzeitigen Abläufen oder bei einer Ablaufauswahl auch Beschreibungen erhalten wie z.B. Dauerzyklus 2. Die Transitionsbedingung kann durch Symbole, durch boolesche Variablen oder durch Beschreibungen dargestellt werden.

Zeitabhängige und

werteabhängige Übergangsbedingung:Soll nach Ablauf einer Zeit in den nächsten Schritt geschaltet werden, so werden als Weiterschaltbedingung die Zeit und der dazugehörige Schrittname durch einen Schrägstrich getrennt. Bei einer wertabhängigen Übergangsbedingung können auch Variablen gebildet werden, deren „richtige Aussage“ als Weiterschaltbedingung gilt. So wird z.B. Schritt 20 erst aktiviert, wenn der Druck p auf über 8 bar ansteigt.

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Aktionen: Aktionen können an Schritten angefügt werden.

Die Aktion beschreibt, was mit der Steuerung geschehen soll. Die Befehlsdarstellung kann durch einen Befehl oder eine Beschreibung erfolgen. Der Befehl V4-14 bedeutet, dass bei Aktivierung des Schrittes das Ventil V4 ein Signal auf 14 erhält. Es können mehrere Aktionen gleichzeitig erfolgen. Die Reihenfolge der Aktionen hat dabei keinen Einfluss auf das Steuerverhalten der pneumatischen Schaltung.

Kontinuierlich wirkende Aktionen

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Speichernd wirkende Aktion bei Aktivierung des Schrittes

Zu dem Zeitpunkt, in dem der zugehörige Schritt aktiv wird, wird der Variablen der in der Aktion angegebene Wert zugewiesen. Der Wert der Variable bleibt so lange gespeichert, bis er durch eine andere Aktion überschrieben wird.

Da die Zuweisung des Wertes bei Aktivierung des Schrittes, also bei Vorliegen einer steigenden Signalflanke der Schrittvariablen, ausgeführt wird, ist die Aktion durch einen Pfeil nach oben gekennzeichnet

Beispiele von speichernd wirkenden Aktionen bei Aktivierung des Schrittes:

Für die abgebildeten Beispiele bedeutet dies: Sobald Schritt 9 aktiv wird, wird der

Ventilspule 4M1 der Wert 1 zugewiesen. ist Schritt 9 nicht mehr aktiv, so behält die Variable 4M1 den Wert 1 bei, bis dieser Wert durch eine andere Aktion überschrieben wird.

Wird Schritt 14 aktiv, so wird der Ventilspule 4M1 der Wert 0 zugewiesen. Die Variable 4M1 behält den Wert 0, bis der Wert der Variablen durch eine andere Aktion überschrieben wird.

Wird Schritt 15 aktiv, so wird der Wert der Variablen C genau einmal um 1 erhöht.

1. Arbeitsauftrag:Lest den bereitgestellten Fachtext durch. Erstellt ein Plakat mit dem die Regeln eines

Grafcet-Planes erklärt werden. Geht in eurer Präsentation mindestens auf die folgenden

Punkte ein:

a) Unterscheidung zwischen Struktur und Wirkungsteil und grundsätzlicher Aufbau

b) Schritt – Übergang – Wirkverbindung – Ablaufstrukturen

c) Transition: Unterschiedliche Transitionsbeschreibungen in der boolschen

Darstellung und der Symboldarstellung.

d) Transition: Zeitabhängige- und wertabhängige Übergangsbedingungen

e) Aktion: Beschreibung der Aktion oder Befehlsstruktur

f) Aktion: Kontinuierliche Aktionen.

2. Arbeitsauftrag:

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2

1 3

4 2

51

3

S 1

V 1

A 1

Kennung Komponentenbezeichnung Druckluf tquelle A1 Zylinder, doppeltwirkend S1 3/n-Wegeventil V1 5/n-Wegeventil

1

2

(1) S1

V1-14

(2) S1

V1-12

2

1 3

2

1 3

2

1 3

4 2

51

3

OZ1

S 1 S 2 S 3

V 1

V 2

A 1

2

1 3

1 12

S 4

Kennung Komponentenbezeichnung Druckluf tquelle

OZ1 Wartungseinheit, vereinfachte Darstellung V2 Zylinder, doppeltwirkend S1 3/n-Wegeventil S4 3/n-Wegeventil S2 3/n-Wegeventil V1 5/n-Wegeventil V2 Drosselrückschlagventil

S3 3/n-Wegeventil S3 Wechselventil



Erstellt für die Steuerung A und Steuerung B die dazugehörigen Grafcet-Pläne. Stellt eure

Lösungen in einem Plakat zusammen. Die erste Steuerung ist als Beispiel gedacht.

1. Steuerung als Musterbeispiel:

Die Vorschubeinheit eines Plasmaschneiders soll auf

Knopfdruck ausfahren und nach Loslassen des Knopfs sofort

in die Ruhestellung zurückkehren.

Anfangsschritt erhält immer ein Doppeltquadrat und erhält die Nummer 1. Die darauf folgenden Schritte werden hoch gezählt. In der Aktion steht, dass sich Stellglied V1 in der Stellung 12, also in der Schaltstellung b, befindet.

Die 1. Transitionsbedingung besagt, dass Schritt 2 startet, wenn S1 gedrückt wird.

Die Aktion im zweiten Schritt sorgt dafür, dass das Stellglied V1 in die Stellung a schaltet. Damit ist die Druckleitung 14 verbunden.

2. Transitionsbedingung: Wird S1 nicht gedrückt, dann geht’s zurück zum ersten Schritt.

Steuerung A: Erstellt einen Grafcet-Plan für die angegebenen zwei Steuerungen. Eure Lösung soll

ebenfalls als Plakat erstellt werden.

1. Steuerung:

Steuerung: Durch gleichzeitiges Drücken von S1 und S4 fährt Zylinder A1 aus. Durch

Drücken von S2 oder S3 fährt Zylinder A1 ein. Die Ausfahrgeschwindigkeit

des Zylinders A1 soll durch ein Drosselrückschlagventil steuerbar sein.

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4 2

51

3

2

1 3

2

1 3

2

1 3

1S1

1S1 1S2

1 1

2

S 1 S 2

V 1

V 2

V 3

A 1

OZ1

2

1 3

1S2



2. Steuerung:Ein Zylinder kann entweder durch Drücken

von S1 im Einzelbetrieb aus und wieder

einfahren oder im Dauerbetrieb durch

Drücken von S2 ständig aus und einfahren,

bis S2 wieder gedrückt wird.

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