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Robótica 07-08-2000 Copyright 2000, Jorge Lagoa 10ª aula - GRAFCET (elementos de base)

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1 Robótica Copyright 2000, Jorge Lagoa 10ª aula - GRAFCET (elementos de base)

2 Passar para a primeira página Robótica Copyright 2000, Jorge Lagoa GRAFCET Não é nem substitui as linguagens de programação. Define o comportamento dinâmico do comando e não as funções lógicas a serem executadas. É uma representação gráfica das sequências a efectuar pela unidade de controlo do processo. Grafo de comando Etapa-transição.

3 Passar para a primeira página Robótica Copyright 2000, Jorge Lagoa Níveis de GRAFCET O GRAFCET pode ser elaborado em dois níveis: 1º nível depende das especificações funcionais. 2º nível depende das especificações tecnológicas. O GRAFCET de 1º nível é elaborado ao nível das especificações funcionais. Definem-se de modo claro e preciso as acções a efectuar e o seu encadeamento, sem considerar de algum modo a forma como vai ser implementado. k abrir a válvula arrancar o motor ligar a temporização apagar o sinalizador incrementar o contador

4 Passar para a primeira página Robótica Copyright 2000, Jorge Lagoa O GRAFCET de 2º nível é elaborado ao nível das especificações tecnológicas a utilizar, precisando o modo como as acções são realizadas de acordo com o tipo de implementação escolhido, na forma de proposições lógicas. ab P Comando pneumático Comando eléctrico a b P t

5 Passar para a primeira página Robótica Copyright 2000, Jorge Lagoa No caso dos Autómatos programáveis, a descrição detalhada far-se-á por lista de instruções que permita a inclusão da sequência no autómato escolhido. Nalguns casos a descrição das diferentes acções a tomar numa etapa pode ser realizada, no GRAFCET de 2º nível, por: F a b c circuito de contactosou por blocos funcionais S R & acção x1 x8 x11 usadas nos autómatos programáveis. NOTA: A especificidade de alguns actuadores usados no GRAFCET de nível 2 pode levar à modificação do GRAFCET de nível 1.

6 Passar para a primeira página Robótica Copyright 2000, Jorge Lagoa O funcionamento do automatismo é representado graficamente por: ETAPAS - às quais estão associadas ACÇÕES. TRANSIÇÕES - às quais estão associadas RECEPTIVIDADES. LIGAÇÕES ORIENTADAS - liga as etapas às transições e as transições às etapas. Etapa Transição Acções Ligação orientada Receptividade Elementos do GRAFCET

7 Passar para a primeira página Robótica Copyright 2000, Jorge Lagoa Etapa Está associada às acções a efectuar. As etapas são representadas por quadrados numerados na parte superior, podendo apresentar um nome simbólico da acção principal da etapa. Define um bloco de acções a executar e é considerada terminada quando a variável de transição for verdadeira. A etapa termina e é desactivada activando-se a etapa seguinte. Desta forma o programa entra em execução sequencial. 7 inicial 3 normalactiva FIM com nome simbólico

8 Passar para a primeira página Robótica Copyright 2000, Jorge Lagoa Acções As acções definem a sequência de instruções a realizar durante uma etapa do processo. As acções podem ser: Condicionais Realizando-se apenas quando a etapa está activa e uma (ou mais condições) são satisfeitas. Incondicionais Realizando-se sempre, desde que a etapa esteja activa. Condicionamento Ex.: Quando a etapa 3 está activa é preciso recuar o cilindro P, mas apenas se y está presente.

9 Passar para a primeira página Robótica Copyright 2000, Jorge Lagoa Podem ser descritas num ou vários rectângulos, ligados à etapa e do seu lado direito. NOTA: As acções podem ser condicionais ou incondicionais Lista de acções a tomar na etapa k kk

10 Passar para a primeira página Robótica Copyright 2000, Jorge Lagoa 10. Podem ser estabelecidas em GRAFCET próprio. Principal Sub

11 Passar para a primeira página Robótica Copyright 2000, Jorge Lagoa Transição Está associada às receptividades (condições lógicas) a obter, indicando a possibilidade de evolução para a próxima etapa. Representada por uma variável de transição (ou variáveis na forma de proposição lógica) no GRAFCET de nível 1 e por uma função booleana no GRAFCET de nível 2. Condição de evolução de uma etapa para a seguinte. Se a variável de transição é actuada, a etapa anterior é desactivada e a etapa seguinte é activada.

12 Passar para a primeira página Robótica Copyright 2000, Jorge Lagoa a Alternativas de transição A passagem de uma etapa a outra pressupõe que a etapa anterior esteja activa e que a transição seja satisfeita. a X3X3 X4X4 Estática

13 Passar para a primeira página Robótica Copyright 2000, Jorge Lagoa A passagem de uma etapa a outra pressupõe que a etapa anterior esteja activa e que a transição sofra uma variação de zero (falsa) para um (verdadeira). Flanco ascendente 3 4 a a a a a 3 4 a Flanco descendente A passagem de uma etapa a outra pressupõe que a etapa anterior esteja activa e que a transição sofra uma variação de um (verdadeira) para zero (falsa).

14 Passar para a primeira página Robótica Copyright 2000, Jorge Lagoa Temporização Para fazer uma temporização basta indicar a referência t, a sua origem e a sua duração. Quando uma etapa se encontra na origem de um tempo, será útil indicar a ligação do temporizador lt como uma acção associada a essa etapa. A receptividade torna-se verdadeira (=1) quando decorreram 5s após a última activação da etapa t/3/5s lt=5s

15 Passar para a primeira página Robótica Copyright 2000, Jorge Lagoa Ligações orientadas Liga as acções às transições e as transições às acções. As ligações são verticais ou horizontais. As ligações sem seta estão implicitamente orientadas de cima para baixo. A chegada e partida de uma etapa são verticais, encontrando-se a chegada na parte superior e a partida na inferior. Se o fluxo de funcionamento indicado pelo GRAFCET não é realizado de cima para baixo, há obrigatoriedade de se colocar setas de indicação do sentido de fluxo.

16 Passar para a primeira página Robótica Copyright 2000, Jorge Lagoa m 8 14 a 15 A ligação entre etapas pode ser simples ou múltipla. SequencialRamificação simultânea ou paralela Ramificação alternativa As ramificações evoluirão de maneira independente e em simultâneo. A receptividade a provoca a activação simultânea das etapas seguintes. As ramificações evoluirão de maneira alternativa, por selecção de uma das sequências. A receptividade verdadeira, a ou b, provoca a activação da etapa seguinte respectiva.

17 Passar para a primeira página Robótica Copyright 2000, Jorge Lagoa Sincronização ou execução condicionada Junção alternativa Quando as etapas anteriores estão activas e a receptividade for verdadeira a etapas seguintes tornam-se activas e as etapas anteriores desactivas.

18 Passar para a primeira página Robótica Copyright 2000, Jorge Lagoa Para evitar qualquer ambiguidade é preferível evitar os cruzamentos contínuos ou linhas de ligação. a evitarpreferível

19 Passar para a primeira página Robótica Copyright 2000, Jorge Lagoa Salto de etapas O salto condicional permite saltar uma ou várias etapas sempre que as acções a realizar se tornam inúteis.

20 Passar para a primeira página Robótica Copyright 2000, Jorge Lagoa Retomada de sequências A retomada de sequência permite retomar uma ou várias vezes a mesma sequência enquanto uma condição fixada não for obtida. a a Retomada a sequência pela receptividade a enquanto a receptividade a não se efectuar.

21 Passar para a primeira página Robótica Copyright 2000, Jorge Lagoa Inicialização A situação inicial, caracteriza o comportamento (estado) do comando em relação à máquina no instante de ligar. Corresponde à passagem do estado de todas as etapas inactivas, para pelo menos uma etapa activa (a inicial). Situação de etapa inicial activa, apenas durante a inicialização do processo.

22 Passar para a primeira página Robótica Copyright 2000, Jorge Lagoa Situações de duas etapas iniciais activas no arranque do processo. Linear Múltiplo

23 Passar para a primeira página Robótica Copyright 2000, Jorge Lagoa Regras de evolução Autorização de uma transição 3 4 m=0 3 4 m=1 Transição não autorizada Transição autorizada Transição transposta 3 4 m=0 Etapa 3 inactivaEtapa 3 activa e receptividade falsa Etapa 3 activa e receptividade verdadeira

24 Passar para a primeira página Robótica Copyright 2000, Jorge Lagoa Transposição de uma transição Transição não autorizada Transição autorizada Transição transposta Pelo menos 1 etapa inactivaTodas as etapa activas e a receptividade falsa Todas as etapas activas e a receptividade verdadeira

25 Passar para a primeira página Robótica Copyright 2000, Jorge Lagoa Bibliografia n Folhas das Cadeiras de Automação Industrial: Mestrado em Engenharia Mecânica - IST (1995/96) Rui Loureiro Licenciatura em Engenharia Mecânica - IST (1990) Caldas Pinto n Programação de Autómatos - Método GRAFCET Fundação Calouste Gulbenkian (1994) José Novais n O GRAFCET Diagrama Funcional para Automatismos sequênciais Telemec (Novembro 1986)


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