do grafcet à lógica de contatos - cap. 5

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Automação e Controle Discreto Controlador Lógico Programável Do Grafcet à Linguagem dos Relés Copyright © Prof. Paulo R. da Silveira, M. Eng.

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Apresentação sobre a implementação Lógica do Grafcet. Ref. Livro de Automação e Controle Discreto.

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Page 1: Do Grafcet à Lógica de Contatos - Cap. 5

Automação e

Controle Discreto

Controlador Lógico Programável Do Grafcet à Linguagem dos Relés

Copyright © Prof. Paulo R. da Silveira, M. Eng.

Page 2: Do Grafcet à Lógica de Contatos - Cap. 5

• Introdução

• Metodologia

• Passos da Metodologia

• Exemplos com Seleção Linear, Seleção entre Sequências e com Paralelismo

– Esquema Funcional

– Esquema Tecnológico

– Tabela das Variáveis de Entrada e Saída

– Tabela das Transições e Etapas

– Grafcet nível 2

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Sumário

Page 3: Do Grafcet à Lógica de Contatos - Cap. 5

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Introdução

Modelagem via Grafcet → Representação Gráfica da

Análise do Sistema

• Elementos Básicos do Grafo:

– Transições (Representam o Fluxo de Processo → tem origem

nos dados e informações de processo, entre outros)

– Etapas (Representam a Sequencialização de Processo → tem

origem nas transições)

– Ações (Representam as Atuações Operacionais de Processo →

→ tem origem / são executadas - a partir das etapas)

Manutenção, Documentação, Flexibilidade, Método Estruturado, Implementação (Funcional & Eficaz)

Page 4: Do Grafcet à Lógica de Contatos - Cap. 5

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Metodologia

Critério para a

Representação em

Diagrama de

Contatos

Implementados a

partir de um Grafcet

Tríade Analítica

Transições

Etapas

Ações

Page 5: Do Grafcet à Lógica de Contatos - Cap. 5

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Passos da Metodologia

Conhecido o Esquema Funcional e Tecnológico do

Problema/Processo de Lógica Sequencial:

1. Modela-se o Grafcet com parâmetros idiomáticos (nível 1);

2. Define-se uma Tabela que relacione o Endereçamento

das variáveis de entrada e saída do processo;

3. Identifica-se numa Tabela o Endereçamento das Etapas

e Transições do processo;

4. Representa-se o Grafcet com parâmetros declarativos

(nível 2), a partir do modelamento concebido no nível 1.

Page 6: Do Grafcet à Lógica de Contatos - Cap. 5

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Passos da Metodologia

A construção do Grafcet pode ser iniciada a partir do Passo 2.

O Grafcet-Nível 1, embora seja importante p/ orientação do projeto, passa a ser Facultativo.

PASSO 1

Grafcet – Nível 1 / Textual (Pré-Projeto)

PASSO 2

Tabela de Endereçamento – Variáveis de Entrada & Saída

PASSO 3

Tabela de Endereçamento – Etapas & Transições

PASSO 4

Grafcet – Nível 2 / Gráfico de Funções Sequenciais

Page 7: Do Grafcet à Lógica de Contatos - Cap. 5

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Exemplo com Seleção Linear Esquema Funcional e Tecnológico

Um Carro que se Desloca Sobre Trilhos entre as

estações A e B, toda vez que uma ordem de marcha

M for enviada.

O Sistema tem o seguinte Esquema Tecnológico:

Page 8: Do Grafcet à Lógica de Contatos - Cap. 5

Copyright © Prof. Paulo R. da Silveira 8

Exemplo com Seleção Linear Passo 1: Grafcet Idiomático

Grafcet para o Carro Sobre Trilhos (Nível 1)

Representação

Gráfica na

forma

Textual

(Nível 1)

Page 9: Do Grafcet à Lógica de Contatos - Cap. 5

Copyright © Prof. Paulo R. da Silveira 9

Exemplo com Seleção Linear Passo 2: Tabela das Variáveis de E/S

Tabela da relação das variáveis de entrada e saída do

processo e seus Endereçamentos Geográficos.

Variáveis de Entrada Nome Endereçamento

Ordem de Marcha “M” OrM I0.0.0.0.0

Fim-de-Curso “a” Fdc_a I0.0.0.0.1

Fim-de-Curso “b” Fdc_b I0.0.0.0.2

Variáveis de Saída Nome Endereçamento

Marcha à Direita mDir Q0.0.0.0.0

Marcha à Esquerda mEsq Q0.0.0.0.1

Page 10: Do Grafcet à Lógica de Contatos - Cap. 5

Copyright © Prof. Paulo R. da Silveira 10

Exemplo com Seleção Linear Passo 3: Tabela das Transições e Etapas

Tabela da relação das Transições e Etapas do processo

e seus Endereçamentos Geográficos.

ETAPAS Nome Endereçamento

Etapa 0 E0 M0.0.0.0.0

Etapa 1 E1 M0.0.0.0.1

Etapa 2 E2 M0.0.0.0.2

TRANSIÇÕES Nome Endereçamento

Entre E0 e E1 T1 Facultativo (Para um número

reduzido e que não

precise ser

declarado)

Entre E1 e E2 T2

Entre E2 e E3 T3

Protegido contra

Falta de Energia

Page 11: Do Grafcet à Lógica de Contatos - Cap. 5

Copyright © Prof. Paulo R. da Silveira 11

Exemplo com Seleção Linear Passo 4: Grafcet Declarativo

Grafcet para o Carro Sobre Trilhos (Nível 2)

Etapa 0

Etapa 1

Etapa 2

Transição 1

Transição 2

Transição 3

Page 12: Do Grafcet à Lógica de Contatos - Cap. 5

Copyright © Prof. Paulo R. da Silveira 12

Exemplo com Seleção Linear Diagrama de Contato - Transições

Diagrama de Contatos Referente às Transições

Page 13: Do Grafcet à Lógica de Contatos - Cap. 5

Copyright © Prof. Paulo R. da Silveira 13

Exemplo com Seleção Linear Diagrama de Contato - Etapas

Diagrama de Contatos

Referente às Etapas

Page 14: Do Grafcet à Lógica de Contatos - Cap. 5

Copyright © Prof. Paulo R. da Silveira 14

Exemplo com Seleção Linear Diagrama de Contato - Ações

Diagrama de Contatos Referente às Ações

Page 15: Do Grafcet à Lógica de Contatos - Cap. 5

Copyright © Prof. Paulo R. da Silveira 15

Exemplo com Seleção entre

Sequências Esquema Funcional

Um sistema de Carro para Transporte de Peças deve

servir dois grupos de operários em diferentes posições

(B e C). Se um operário localizado em B pressionar a

botoeira P1, o carro efetua o trajeto ABA. Se um

operário localizado em C pressionar a botoeira P2, o

carro efetua o trajeto ACA.

Os comandos só serão aceitos se o carro estiver na

posição de repouso (A). O acionamento do carro é feito

por M1 para a esquerda e M2 para a direita. O atuador

V1 controla o destino do carro. Para V1=0, o carro vai

para C e V1=1 o carro vai para B.

Page 16: Do Grafcet à Lógica de Contatos - Cap. 5

Copyright © Prof. Paulo R. da Silveira 16

Exemplo com Seleção entre

Sequências Esquema Tecnológico

Figura que ilustra o Esquema Tecnológico

Page 17: Do Grafcet à Lógica de Contatos - Cap. 5

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Exemplo com Seleção entre

Sequências Passo 2: Tabela das Variáveis de E/S

Tabela de Endereçamento das variáveis de entrada e de

saída do processo.

Variáveis de Entrada Nome Endereçamento

Ordem P1 P1 I0.0.0.0.0

Ordem P2 P2 I0.0.0.0.1

Fim-de-Curso “A” Fdc_A I0.0.0.0.2

Fim-de-Curso “B” Fdc_B I0.0.0.0.3

Fim-de-Curso “C” Fdc_C I0.0.0.0.4

Variáveis de Saída Nome Endereçamento

Acionar M1 M1 Q0.0.0.0.0

Acionar M2 M2 Q0.0.0.0.1

Acionar V1 V1 Q0.0.0.0.2

Page 18: Do Grafcet à Lógica de Contatos - Cap. 5

Copyright © Prof. Paulo R. da Silveira 18

Exemplo com Seleção entre

Sequências Passo 3: Tabela das Transições e Etapas

Tabela da relação das Transições e Etapas do processo e

seus Endereçamentos.

Protegido contra

Falta de Energia

TRANSIÇÕES Nome Endereçamento

Entre E10 e E11 T1 M0.0.0.0.0

Entre E11 e E12 T2 M0.0.0.0.1

Entre E12 e E10 T3 M0.0.0.0.2

Entre E10 e E13 T4 M0.0.0.0.3

Entre E13 e E14 T5 M0.0.0.0.4

Entre E14 e E10 T6 M0.0.0.0.5

ETAPAS Nome Endereçamento

Etapa 10 E10 M0.0.0.2.0

Etapa 11 E11 M0.0.0.2.1

Etapa 12 E12 M0.0.0.2.2

Etapa 13 E13 M0.0.0.2.3

Etapa 14 E14 M0.0.0.2.4

Page 19: Do Grafcet à Lógica de Contatos - Cap. 5

Copyright © Prof. Paulo R. da Silveira 19

Exemplo com Seleção entre

Sequências Passo 4: Grafcet Nível 2

Grafcet do Carro para Transporte de Peças (Nível 2)

Page 20: Do Grafcet à Lógica de Contatos - Cap. 5

Copyright © Prof. Paulo R. da Silveira 20

Exemplo com Seleção entre

Sequências Diagrama de Contato - Transições

Diagrama de Contatos Referente às Transições

Page 21: Do Grafcet à Lógica de Contatos - Cap. 5

Copyright © Prof. Paulo R. da Silveira 21

Exemplo com Seleção entre

Sequências Diagrama de Contato - Etapas

Diagrama de Contatos

Referente às Etapas

Page 22: Do Grafcet à Lógica de Contatos - Cap. 5

Copyright © Prof. Paulo R. da Silveira 22

Exemplo com Seleção entre

Sequências Diagrama de Contato - Ações

Diagrama de Contatos Referente às Ações

Page 23: Do Grafcet à Lógica de Contatos - Cap. 5

Copyright © Prof. Paulo R. da Silveira 23

Exemplo com Paralelismo Esquema Funcional

Dois carros transportam cargas sobre trilhos em

percursos distintos.

Os fins-de-curso A, B, C e D sinalizam a posição em

que se encontram. O comando M (ordem de marcha)

põe em movimento ambos os veículos que, ao

finalizarem seu trajeto, retornam à posição de origem.

Como operam de forma independente, não há como

determinar qual deles termina seu percurso antes.

O acionamento dos carros é feito pelos motores M1,

M2, M3 e M4, os quais movimentam os carros 1 e 2,

respectivamente, para a direita e a esquerda.

Page 24: Do Grafcet à Lógica de Contatos - Cap. 5

Copyright © Prof. Paulo R. da Silveira 24

Exemplo com Paralelismo Esquema Tecnológico

Figura que ilustra o Esquema Tecnológico

Quando em repouso,

ambos os carros

encontram-se

posicionados à

esquerda.

Page 25: Do Grafcet à Lógica de Contatos - Cap. 5

Copyright © Prof. Paulo R. da Silveira 25

Exemplo com Paralelismo Passo 2: Tabela das Variáveis de E/S

Tabela da relação das variáveis de entrada e saída do

processo e seus Endereçamentos.

Variáveis de Entrada Nome Endereçamento

Ordem de Marcha OrM I0.0.0.0.0

Fim-de-Curso “A” Fdc_A I0.0.0.0.1

Fim-de-Curso “B” Fdc_B I0.0.0.0.2

Fim-de-Curso “C” Fdc_C I0.0.0.0.3

Fim-de-Curso “D” Fdc_D I0.0.0.0.4

Variáveis de Saída Nome Endereçamento

Acionar M1 M1 Q0.0.0.0.0

Acionar M2 M2 Q0.0.0.0.1

Acionar M3 M3 Q0.0.0.0.2

Acionar M4 M4 Q0.0.0.0.3

Page 26: Do Grafcet à Lógica de Contatos - Cap. 5

Copyright © Prof. Paulo R. da Silveira 26

Exemplo com Paralelismo Passo 3: Tabela das Transições e Etapas

Tabela da relação das Transições e Etapas do processo e

seus Endereçamentos.

Protegido contra

Falta de Energia

TRANSIÇÕES Nome Endereçamento

Entre EI e (EII ou EV) T1 M0.0.0.2.0

Entre EII e EIII T2 M0.0.0.2.1

Entre EIII e EIV T3 M0.0.0.2.2

Entre EV e EVI T4 M0.0.0.2.3

Entre EVI e EIII T5 M0.0.0.2.4

Entre (EIV ou EVII) e EI T6 M0.0.0.2.5

ETAPAS Nome Endereçamento

Etapa I EI M0.0.0.1.0

Etapa II EII M0.0.0.1.1

Etapa III EIII M0.0.0.1.2

Etapa IV EIV M0.0.0.1.3

Etapa V EV M0.0.0.1.4

Etapa VI EVI M0.0.0.1.5

Etapa VII EVII M0.0.0.1.6

Page 27: Do Grafcet à Lógica de Contatos - Cap. 5

Copyright © Prof. Paulo R. da Silveira 27

Exemplo com Paralelismo Passo 4: Grafcet Nível 2

Grafcet dos Carros para Transporte de Cargas (Nível 2)

Page 28: Do Grafcet à Lógica de Contatos - Cap. 5

Copyright © Prof. Paulo R. da Silveira 28

Exemplo com Paralelismo Diagrama de Contato - Transições

Diagrama de Contatos Referente

às Transições

Page 29: Do Grafcet à Lógica de Contatos - Cap. 5

Copyright © Prof. Paulo R. da Silveira 29

Exemplo com Paralelismo Diagrama de Contato - Etapas

Diagrama de Contatos

Referente às Etapas

Page 30: Do Grafcet à Lógica de Contatos - Cap. 5

Copyright © Prof. Paulo R. da Silveira 30

Exemplo com Paralelismo Diagrama de Contato - Ações

Diagrama de Contatos Referente às Ações

Page 31: Do Grafcet à Lógica de Contatos - Cap. 5

CAPÍTULO 5

Do GRAFCET ao Diagrama de Contatos

Imagens Principais

Automação e Controle Discreto

Produção e Arte Final

Paulo R. da Silveira

UTFPR

DAELT