Grafcet-FAQ 7

Diese Rubrik bietet die Antworten auf die am häufigsten gestellten Fragen zum Thema Grafcet.
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Grafcet-FAQ 7

Um einen Schritt zu aktivieren muss die ihm vorangehende Transition auslösen.
Welche Bedingungen müssen erfüllt sein, damit eine Transition auslöst?

 

Lösung:

1. Die Transition muss freigegeben sein (dies setzt voraus, dass alle unmittelbar vor der Transition stehenden Schritte aktiv sind)
2. Die Transitionsbedingung muss erfüllt sein (die Transitionsbedingung kann aus logischen Verknüpfungen bestehen, die in ihrer Gesamtheit erfüllt sein müssen)
3. Nun löst die Transition aus (Voraussetzung: es wird kein zwangssteuernder Befehl ausgeführt, der die Auslösung verhindert).

Grafcet-FAQ 2

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Grafcet-FAQ 2
Eine Transition soll 5 Sekunden nachdem der Sensor B3 bedämpft wurde auslösen. Löst die Transition nach 5s auch aus, wenn B3 nur für sehr kurze Zeit (im Millisekundenbereich) bedämpft wird?

Antwort:

Die zugehörige Transitionsbedingung hierfür lautet 5s/B3.

Nein, die Transition löst nicht aus.

Erklärung:

Die 5s starten mit einer positiven Flanke von B3. Die 5s laufen jedoch nur dann (fehlerfrei) ab, wenn B3 den Wert True beibehält. Wechselt B3 nach wenigen Millisekungen jedoch seinen zustand von True auf False, so läuft die Zeit nicht weiter ab. Die Transition kann also nicht auslösen.

Wechselt jetzt B3 seinen Zustand abermals von False auf True (B3 liefert also wieder eine steigende Flanke), so beginnen die 5s erneut von vorne abzulaufen.

Möchten man oben beschriebenes Verhalten jedoch trotzdem in seine Anlage implementieren, so bietet folgender Grafcet (über einen kleinen Umweg) eine mögliche Lösung:

Ein kurzer Impuls von B3 lässt die Zeit von 5s fehlerfrei ablaufen.

Ein kurzer Impuls von B3 lässt die Zeit von 5s fehlerfrei ablaufen.

 

Schritt 2a führt keine konkrete Aktion innnerhalb der Analge aus. Der Anlagenbediener wird diesen Schritt während des Prozesses niemals wahrnehmen, denn für den Anlagenbediener gelangt die Steuerung von Schritt 2 (automatisch nach 5s) in den Schritt 3.

Da der Leerschritt nicht als wirklicher Produktionsschritt existiert, wurde als Bezeichnung 2a gewählt. Der Ersteller des Grafcets hat hier freie Wahl. Jedoch ist es ratsam, den Grafcet immer so zu gestalten, dass er lesefreundlich ist. Denn nur so kann er seinen Zweck (Erfassung der Anlagenfunktion) gut erfüllen.

Die 10 goldenen GRAFCET-Regeln

Regel 1

Ein GRAFCET besteht aus Schritten, Transitionen (Weiterschaltbedingungen), Wirkverbindungen und aus Aktionen.

Im erweiterten Sinn können auch spezielle Befehle Bestandteil eines GRAFCETs sein.

Regel 2

Ein Schritt wird durch eine Wirkverbindung mit einem anderen Schritt verbunden, wobei eine Transition als Weiterschaltbedinung von einem zum andern Schritt fungiert.

Eine Transition gilt als freigegeben, wenn der (die) unmittelbar vor ihr liegende(n) Schritt(e) aktiv ist (sind). Ist eine Transition freigegeben und ist ihre Transitionsbedinung=true, so löst diese Transition aus.

Regel 3

Es muss immer folgende Reihenfolge eingehalten werden: Schritt-Transition-Schritt-Transition-Schritt- usw.

Das bedeutet: Niemals kann ein Schritt direkt auf einen anderen Schritt folgen, und niemlas kann eine Transition direkt auf eine Transition folgen!

Regel 4

Einem Schritt können beliebig viele Aktionen zugeordnet werden. Man unterscheidet Aktionen die nur solange aktiv sind, wie der zugehörige Schritt (sog. kontinuierlich wirkende Aktionen) von Aktionen, die einmal aktiviert werden-dann für viele Schritte aktiv sind-und an späterer Stelle wieder deaktiviert werden (sog. speichernd wirkende Aktionen).

Nicht jedem Schritt muss eine Aktion zugeordnet werden, Schritte ohne Aktionen nennt man Leerschritte. Sie werden oftmals benötigt um Regel 3 nicht zu verletzen.

Regel 5

In der Regel wird ein Schritt dann aktiv, wenn sein vorheriger Schritt aktiv ist UND die unmittelbar vor ihm liegende Transition auslöst.

(I.d.R deshalb, weil Schritte in speziellen Fällen auch von anderen Schritten bzw. Befehlen aktiviert werden können)

Regel 6

Wird ein Schritt aktivert, so deaktivert er den unmittelbar vor ihm liegenden Schritt automatisch.

Wird ein aktiver Schritt während der Ausführung deaktiviert und gleichzeitig aktiviert (z.B. durch eine Schleife auf sich selbst), so bleibt er in diesem Fall aktiv.

Anmerkung zu Regel 5 und Regel 6: Die Norm gibt an, dass eine ausgelöste Transition  den Schritt vor ihr deaktiviert und gleichzeitig den ihr nachfolgenden Schritt aktiviert. Obige Logik der Aktivierung und Dektivierung von Schritten ergibt sich also aus der logischen Anwendung der Norm.

Regel 7

Eine GRAFCET kann sich verzweigen. Eine Alternativverzweigung lässt einen GRAFCET nur in einem Teil des Abzweiges weiter laufen. Eine parallele Verzweigung hingegen lässt den GRAFCET gleichzeitig in mehreren (parallelen) Zweigen weiter laufen (somit sind hier sehr wohl auch mehrere Schritte gleichzeitig aktiv!)

Vergleichen Sie Regel 6!

Regel 8

Ein Schritt, welcher doppelt umrandet ist, nennt man Initialschritt. Dieser Schritt ist automatisch zu Beginn des ersten Ablauf (=Anfangssituation) des GRAFCETs als aktiv zu sehen.

Regel 9

Die in der deutschsprachigen Literatur meist aufgeführte Regel, in einem Grafcet ohne Verzweigung dürfe immer nur ein Schritt (niemals aber mehrere Schritte gleichzeitig) aktiv sein, ist nicht korrekt.

Besitzt ein Grafcet eine Quelltransition und dient deren Flanke als Transition für alle weiteren Schritte, so bildet dieser Grafcet das Verhalten eines Schieberegisters nach. Es entstehen somit Zustände, in denen u.U. alle Schritte dieser Schrittkette gleichzeitig aktiv sein können! Siehe hierzu Grafcet 16.

Anmerkung: Der hier dargestellte Fall des Schieberegisters wird in der DIN EN 60848 als "häufiger Fall" dargestellt. Diese Betrachtung kann jedoch wohl getorst als überzogen angesehen werden.

In einer Schrittkette ohne Verzweigung ist i.d.R. immer nur ein Schritt aktiv!

Regel 10

Ein Leben ohne GRAFCET ist möglich, aber sinnlos. (Loriot)