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


OFF

ON

Partir

Parar

Rearme

Emergencia


OFF

ON

Partir

Parar

Rearme

Emergencia


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


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


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


S1


S1

AUT.

MAN.

OFF

ON

S0Validar

S1Partir

S2Parar

S3Rearme

PEEmergencia


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?


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.


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


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


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


0Energ.

10 A1

200X 20

1


ManValid50 F4

201F2

M1

PE

D1 2PE


Auto.

202F3

M2

A5 3REARME


203

M1

Manual

F1

A6 4X 10

FinParar

204X 30



GRAFCETS de Nivel Inferior


300 0Energ.

10 A1

X 30

1


ManValid50 F4

301F2

M1

PE

D1 2PE


Auto.

302F4

M2

303

M1

A5 3REARME


Manual

F1

304F2

M1

A6 4X 10

FinParar

305F3

M2



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

gemma y grafcet

Documents

emergencia marcha

en algn estado marcha

puesta en marcha despus

produccin en produccin

arranque marcha

sistema se encuentra

ciclo f1 marcha

uno en uno y