Download - GEMMA Y GRAFCET
GEMMA Y GRAFCET aplicado a Sistemas Industriales AutomatizadosIng. Paul Glvez
Que es GEMMA? GEMMA (Guide dEtudes des Modes de Marches et dArrts) En Espaol: Gua de Estudio de Modos de Marcha y ParadaADEPA (Agence nationale pour le Developpement de la Production Applique alindustrie)
Analicemos un ProcesoF3 F4 F5 F6
C4F2 M2 KM21 KM22 M1 KM11 KM12
F1
C1
C2
C3
Analicemos un ProcesoSTART
F3
F4
F5
F6
Se debe implementar una parada de emergenciaF2 Como debe comportarse el sistema frente a una parada de emergencia? Como debe rearmarse el sistema luego de una parada de emergencia? F1 Si se hace que el sistema sea cclico, como debe implementarse una parada normal al final de un ciclo?F1 F3 S1
12
5
0F1
6
M1
1F2
M1
7F2
M1
2F4
M2
8F6
M2
3F1
M1
9F1
M1
4F2
M1
10F2
M1
GEMMA
5F56
M2
11F3
M2
12F10
M1
Porque el estudio de los modos de marcha y parada de un sistema? La necesidad de herramientas y mtodos. La necesidad de un vocabulario preciso. La necesidad de un enfoque guiado.La GEMMA responde adecuadamente a estas necesidades: Es un mtodo que define un vocabulario preciso y que ofrece un enfoque sistemtico orientado al diseador: La carta GEMMA.
GEMMA: Conceptos Bsicos Concepto N1: Los modos de marcha son vistos por la parte de comando como rdenes de marcha.
Prdida de Energa
Parte de Comando
Parte Operativa
GEMMA: Conceptos Bsicos Concepto N2: El criterio ProduccinFUERA DE PRODUCCIN
EN PRODUCCIN
GEMMA: Conceptos Bsicos Concepto N3: Las tres grandes familias
Procedimientos de DetencionesProcedimientos de Funcionamiento
Procedimientos de Defectos
Estas tres familias se dividen de la siguiente manera :
Rearme
Paradas
Operacin
Ajuste
PRODUCCIN
Defecto
RearmeA6 Puesta del sistema en el Estado Inicial A1
Paradas
Operacin
AjustesF4
Parada en el Estado Inicial (Reposo) A4 F2 F3
Marcha de Verificacin sin orden
A7
Prdida de Energa
Puesta del sistema en un estado determinadoA2 A5 Preparacin para la puesta en marcha despus de un defecto
Parada Obtenida A3 Parada solicitad a en algn estado Marcha de Arranque Marcha de Cierre
F5
Parada solicitad a al final del ciclo
F1 Marcha de Verificacin con orden
D2 Diagnstico y/o tratamiento de fallos
D3 Produccin a pesar de los defectos Produccin Normal
F6
D1 Parada de Emergencia
Marcha de test
Defectos
RearmeA6 Puesta del sistema en el Estado Inicial A1
Paradas
Operacin
AjustesF4
Parada en el Estado Inicial (Reposo) A4 F2 F3
Marcha de Verificacin sin orden
A7
Prdida de Energa
Puesta del sistema en un estado determinadoA2 A5 Preparacin para la puesta en marcha despus de un defecto
Parada Obtenida A3 Parada solicitad a en algn estado Marcha de Arranque Marcha de Cierre
F5
Parada solicitad a al final del ciclo
F1 Marcha de Verificacin con orden
PRODUCCINProduccin Normal
D2 Diagnstico y/o tratamiento de fallos
D3 Produccin a pesar de los defectos
F6
D1 Parada de Emergencia
Marcha de test
Defectos
Significado de los colores: Pilotos Color Rojo Emergencia: Condicin peligrosa que requiere una accin inmediata. Demanda intervencin urgente por parte del operador
Color Amarillo Anomala: Condicin anormal que puede llevar a una condicin peligrosa. Demanda Intervencin por parte del operador.
Color Blanco Neutro: Informacin general (sistema energizado)
Color Verde Sistema preparado para entrar en servicio Funcionamiento Normal
Color Azul Rearme: El sistema se encuentra en estado de rearmado.
Significado de los colores: Pulsadores Pulsador Blanco Puesta en marcha / puesta en tensin.
Pulsador Negro Parada / Puesta fuera de tensin.
Pulsador Rojo Parada de emergencia o iniciacin de una funcin de emergencia
Pulsador Amarillo Supresin de condiciones anormales o reestablecimiento de un ciclo automtico interrumido
Pulsador Azul Rearme
Programacin de los MMP Como implementar la informacin obtenida del estudio de los modos de marcha y parada? Resultado = GRAFCET completo Mtodos (1) Enriquecimiento del Grafcet Base (2) Estructuracin en Tareas
Programacin de los MMP Enriquecimiento del GRAFCET de base Consiste en adicionar a la secuencia de funcionamiento normal las condiciones de maniobra Da lugar a un nico GRAFCET, frecuentemente complejo Se reserva a sistemas sencillos
Descomposicin en tareas coordinadas Consiste en mltiples GRAFCETs, cada uno con una tarea particular a realizar. Ventajas: Facilita la automatizacin de cada tarea Simplifica los GRAFCETS a realizar Facilita el mantenimiento y posibles modificaciones del programa Permite testar los subsistemas de uno en uno y a medida Permite adicionar o eliminar tareas fcilmente
Inconvenientes: La coordinacin entre los GRAFCETs puede resultar compleja Aumenta del nmero de estados en total Resulta difcilmente aplicable a sistemas cableados debido a que aumenta la complejidad
1.- Enriquecimiento del Grafcet Base
1.- Enriquecimiento del Grafcet Base
OFF
ON
Partir
Parar
Rearme
Emergencia
1.- Enriquecimiento del Grafcet Base
OFF
ON
Partir
Parar
Rearme
Emergencia
1.- Enriquecimiento del Grafcet Base
0F1 F3 S1
1F2
M1
2F4
M2
3F1
M1
4F2
M1
5F3OFF ON
M2
6F1
M1
Partir
Parar
Rearme
Emergencia
1.- Enriquecimiento del Grafcet Base0S1Marcha de Posicionamiento Inicial
F1 F3 S1
1F2
M1
2F4
M2
3F1
M1
4OFF ON
M1
F2
5F3
M2
6F1Partir Parar Rearme Emergencia
M1
1.- Enriquecimiento del Grafcet Base0S1Marcha de Posicionamiento Inicial
F1 F3 S1
S1 S2
7F2
1
M1
8F4
2
M2
3F1
M1
4OFF ON
M1
F2
F1 X 7
5F3
M2
6
M1
S1Partir
S2Parar
S3Rearme
PEEmergencia
F1
F1 X 8
1
1.- Enriquecimiento del Grafcet BaseNecesitamos gestionar el Grafcet:0S1Marcha de Posicionamiento Inicial
1.- Reestablecerlo 2.- Forzarlo 3.- Congelarlo
F1 F3 S1
S1 S2
7F2
1
M1
PE
8F4
2
M2
PE
3F1
M1
PE
4OFF ON
M1
PE
F2
F1 X 7
5F3
M2
PE
?9
6
M1
S1Partir
S2Parar
S3Rearme
PEEmergencia
PE
F1
F1 X 8
S3
1
0
1.- Enriquecimiento del Grafcet Base
OFF
ON
Partir
Parar
Rearme
Emergencia
1.- Enriquecimiento del Grafcet BaseRESET Grafcet
Emergencia
SEstado de Emergencia Estado de Emergencia
0
S1Marcha de Posicionamiento InicialF1 F3 S1
SRearme INIT Grafcet
SEmergencia Estado de EmergenciaF2
1
M1
RF4
2
M2
3F1
M1
4F2
M1
5F3
M2
6F1
M1
1.- Enriquecimiento del Grafcet BaseEspecfico de una plataformaEmergencia RESET Grafcet
SEstado de Emergencia Estado de Emergencia
0
S1Marcha de Posicionamiento InicialF1 F3 S1
SRearme INIT Grafcet
SEmergencia Estado de EmergenciaF2
1
M1
RParar PFCF4
2
M2
SF1
3
M1
X0
PFC
4F2
M1
R
5F3
M2
6F1 PFC
M1
F1 PFC
2.- Estructuracin en Tareas Existen dos aproximaciones (2.1) Coordinacin Horizontal Cuando una tarea puede lanzar a la otra En caso de existir pocas tareas Una sola tarea se ejecuta al mismo tiempo
(2.2) Coordinacin Vertical o Jerarquizada Un GRAFCET maestro asume la coordinacin de los modos de marcha y parada
Estructuracin en Tareas2.1 Coordinacin Horizontal
.- Enlace de variablesentre GRAFCETS de un mismo nivel .-Las tareas se describen por GRAFCETS independientes .- Las tareas se sincronizan por los bits de etapas que sirven de receptividades a otras etapas100R1
200R1
300R1
400X 103 X 204 X 302
101R2
201R5
301R8
401R9
102 R3
202R6
302X 402
402
1
103X 402
203R7
204X 402
Estructuracin en Tareas2.1 Coordinacin Horizontal
No hay un GRAFCET MAESTRO, los GRAFCETs se llaman unos a los otros y, preferentemente, un GRAFCET debe terminar antes de empezar otro. Se utiliza cuando hay pocas tareas a realizar y las relaciones entre ellas son limitadas. El numero de estados a utilizar es menor que en la coordinacin vertical
Estructuracin en Tareas2.1 Coordinacin Horizontal
S1
Estructuracin en Tareas2.1 Coordinacin Horizontal
S1
AUT.
MAN.
OFF
ON
S0Validar
S1Partir
S2Parar
S3Rearme
PEEmergencia
Estructuracin en Tareas2.1 Coordinacin Horizontal
0F1 F3 S1
10X4 X4
20
1F2
M1
11F2
M1
21S2
2F3
M2
12F4
M2
22X 10
3F1
M1
13F1
M1
Tarea A2
4X 22 F2
14
M1
15
M2
Tarea F2
F3
16
M1
X 22
F1 X 22
Tarea F1
Manual / Automtico? Parada Emergencia?
Estructuracin en Tareas2.1 Coordinacin Horizontal
1 10Marcha AND %Xi Automtico
50
GRAFCET de produccin normal automtica
Manual
Marcha de posicionamiento inicial (marcha de arranque)ltima Condicin de arranque
Marcha en modo manual
Automtico
%Xi
Etapa sin acciones asociadas para el funcionamiento en modo normal automtico Manual
Estructuracin en Tareas2.2 Coordinacin Vertical o Jerrquica
Consiste en un GRAFCET MAESTRO (o de nivel superior) que gobierna los otros GRAFCETs ESCLAVOS (o de nivel inferior). Los GRAFCETs ESCLAVOS son llamados por el GRAFCET MAESTRO, para ello no es necesario que un GRAFCET finalice antes de activarse otro.
Estructuracin en Tareas2.2 Coordinacin Vertical o Jerrquica
500R1
100X 501
200X 501
300X 501
400X 502
501OK 100 OK 200 OK 300
101R2
201R5
301 R8 302OK 300
401R9
502OK 400
102 R3
202R6
402OK 400
503
103
203OK 100R7
1
204OK 200
GRAFCET de nivel superior
GRAFCET de nivel inferior
Estructuracin en Tareas2.2 Coordinacin Vertical o Jerrquica
Los elementos del GEMMA pueden establecerse en un GRAFCET de nivel superior
GRAFCET de nivel superior gestionando el control de la ejecucin de las tareas. Este es un GRAFCET de estado de tareas donde una tarea est en ejecucin en todo momento
GEMMA
Establecer los GRAFCET de nivel inferior que describen cada una de las tareas
Estructuracin en Tareas2.2 Coordinacin Vertical o Jerrquica
0Energ.
10 A1
1
AutoValid20 F2 Reset de todos los Grafcets
ManValid50 F4
PE
D1 2PE
Fin.P.I . Marcha30 F1
Auto.
A5 3REARME
PararForzar todos los Grafcets a reinicio 40 F3
Manual
A6 4X 10
FinParar
GRAFCET de Seguridad
GRAFCET de Conduccin
GRAFCETS de Nivel Inferior
Estructuracin en Tareas2.2 Coordinacin Vertical o Jerrquica
0Energ.
10 A1
200X 20
1
AutoValid20 F2 Reset de todos los Grafcets
ManValid50 F4
201F2
M1
PE
D1 2PE
Fin.P.I . Marcha30 F1
Auto.
202F3
M2
A5 3REARME
PararForzar todos los Grafcets a reinicio 40 F3
203
M1
Manual
F1
A6 4X 10
FinParar
204X 30
GRAFCET de Seguridad
GRAFCET de Conduccin
GRAFCETS de Nivel Inferior
Estructuracin en Tareas2.2 Coordinacin Vertical o Jerrquica
300 0Energ.
10 A1
X 30
1
AutoValid20 F2 Reset de todos los Grafcets
ManValid50 F4
301F2
M1
PE
D1 2PE
Fin.P.I . Marcha30 F1
Auto.
302F4
M2
303
M1
A5 3REARME
PararForzar todos los Grafcets a reinicio 40 F3
Manual
F1
304F2
M1
A6 4X 10
FinParar
305F3
M2
GRAFCET de Seguridad
GRAFCET de Conduccin
306F1
M1
Algunos Comentarios Finales La GEMMA proporciona una metodologa sistemtica para el estudio de modos de marcha y parada de un sistema automatizado El GRAFCET se complementa perfectamente con la implementacin de la GEMMA. La factibilidad de implementacin del GRAFCET estructurado, en una plataforma determinada, depende de los detalles de la implementacin del lenguaje por parte del fabricante del autmata programable.
Todo logro es producto de un buen mtodo R. Descartes
MUCHAS GRACIAS