06.03.2017 GRAFCET - Bernhard Plagemann 1
GRAFCETSpezifikationssprache fr
Funktionsplne der Ablaufsteuerung
GRAFCET
specification language for sequential function
charts
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Herzlich Willkommen zum GRAFCET Seminar
Bernhard Plagemann
Industriemeister Elektrotechnik und Dipl.-Ing
Maschinenbau
Lehrer am Berufskolleg Opladen (Leverkusen) fr
Mess-, Steuer- und Regelungstechnik
(Mechatroniker, Berufsfachschule (FHR)
25 Jahre Berufserfahrung in Steuerungstechnik,
Schulung und Marketing bei Bullmer, Edwards, WAZ,
Festo, Festo Didactic, Beck IPC
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Die Norm
GRAFCET: IEC 60848 vom April 2002
GRAFCET: EN 60848 vom Dezember 2002
lst DIN 40719 T. 6 zum 1. 4. 2005 endgltig ab
DIN 40719 T. 6 hatte die VDI Richtlinie Weg-Schritt-
Diagramm abgelst
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 zwangslufig
schrittweisem Ablauf, bei der der bergang von einem Schritt
auf den oder die folgenden abhngig von
bergangsbedingungen erfolgt. (DIN 19 226 T5, 02/1994)
Beispiele: Handhabungsgert, Montageautomat usw.
Gegensatz: Verknpfungssteuerung
Eine Verknpfungssteuerung ordnet den Zustnden der
Eingangssignale durch Boolesche Verknpfungen definierte
Zustnde 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 (frhere 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
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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 Werkstck entspannt
das Werkstck ausgeworfen
der Auswerfer in Grundstellung gefahren
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Der Leistungsteil der Bohrmaschine
Jede steuerungstechnische Planung basiert auf den
Vorgaben des Maschinenbaus
Es wird also der Leistungsteil vorgegeben, den die
Steuerungstechnik nutzt
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Der Leistungsteil der Bohrmaschine
4 2
51
3
1M1 1M2
4 2
51
3
2M1
4 2
51
3
3M1
1B1 1B2 2B1 2B2 3B1 3B2
1A1
Spannen
2A1
Bohren
3A1
Auswerfen
1V1 3V1
1V2 2V2 2V3 3V2 3V3
2V1M
K1
3
4
+24V
0V
4M1
1
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)
1 2 3 4 5 6 7 89 = 1
Funktionsdiagramm der Bohrmaschine
1A1
Spannen
2A1
Bohren
3A1
Ausw erfen
4M1
Bohrmotor
Bohrmaschine.ct
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3. Funktionsplan
(DIN 40 719 T6)
angepasst fast
Ablaufsprache
Bohrmaschine.zwt
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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. Grafcet
1/2
Bohrmaschine.igx
Initialisierung
Start * Grundstellung
S1
Spannen
gespannt
S2
Bohrmotor := 1
Bohrmotor ist an
S3
Bohren
Bohrzylinder ist
ausgefahren
S4
A
B
Bohrmaschine.igx
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5. Grafcet
2/2
Bohrmaschine.igx
Bohrzylinder ist oben
A
S5
Bohrmotor := 0
Bohrmotor ist aus
S6
Entspannen
Entspannt
S7
Auswerfen
Auswerfer ist
ausgefahren
S8
Auswerfer ist
eingefahren
B
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Umsetzung des Grafcet in ein SPS-
Programm mit Merkern
Die lschende Taktkette
Jeder Schritt besteht aus einer Selbsthaltung mit
einem Merker
SETZEN durch vorheriger Schritt UND Bedingungen
RCKSETZEN durch nachfolgenden Schritt
Bedingung fr den Initialisierungsschritt: ALLE anderen
Schritte NICHT aktiv (auer Sprungschritt)
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Umsetzung des Grafcet in ein SPS-
Programm mit Sprungverteiler
Die zhlende Kette
Sprungverteiler ist S7-eigene Funktion
Sprungschritt nur in AWL verfgbar
berspringt alle nicht aktiven Schritte
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Umsetzung des Grafcet in ein SPS-
Programm mit Schrittschaltwerk
SCHRITT WENN DANN
Festo eigene Funktion
Nur in AWL verfgbar
berspringt alle nicht aktiven Schritte
Flexibel, weil Einfgungen und Lschungen problemlos
mglich sind
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Hinweise zu eingesetzter Software
Funktionsdiagramm: FluidSIM Version 4 oder
FluidDraw
Funktionsplan DIN 40719 T. 6: Multiprog
Ablaufsprache: Graph7
GRAFCET: iGrafx Flowcharter mit Grafcet.igt Vorlage
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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 bentigen 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, fr jede Kette eine
eigene Transition)
Beispiel: Links- oder Rechtslenker
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Transition
im GRAFCET wird die bergangsbedingung sprachlich
formuliert
z.B.: Tr geschlossen und kein Druck vorhanden
oder die Symbole , + fr UND, ODER benutzt
z.B.: [t > 8C] k
zustzlich sind fr steigende und fallende Flanke mglich
zustzlich sind Ein-/Ausschaltverzgerung mglich
z.B.: 5s/4S1
Wird der Schritt als Variable gewnscht, 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
Spannen
1M1 := 1
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Aktion (2/3)
Die Aktion kann ergnzt werden durch , um Aktionen
zu definieren, die bei Schrittbeginn oder Schrittende
vorgesehen sind
Die Aktion kann ergnzt werden um | eine Bedingung
zuzufgen
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Aktion 3/3
Schritt
Zuweisung
bedingte Zuweisung
Bedingung
Aktion bei
Schrittbeginn
Aktion bei
Schrittende
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Kommentare
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Fragen, Anregungen, Kommentare, Ergnzungen?
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