Angenommen, eine Schützspule wird im Schritt 1 speichernd wirkend eingeschaltet und im Schritt 3 speichernd wirkend abgeschaltet.
Darf die gleiche Schützspule im Schritt 4 durch eine kontinuierlich wirkende Aktion wieder eingeschaltet werden?
Lösung:
Nein, denn die Norm schreibt vor, dass eine Ausgangsvariable, welche speichernd wirkend verwendet wurde somit nicht mehr als kontinuierlich wirkende Aktion verwendet werden darf.
GRAFCET Normverletzung
Im ersten Moment werden viele Leser behaupten, der linke GRAFCET wäre doch eindeutig:
Die Schützspule würde mit Schritt 1 eingeschaltet, mit Schritt 3 abgeschaltet und mit Schritt 4 wieder eingeschaltet.
Jedoch wurde bei dieser Betrachtung ein wichtiger Aspekt (bezüglich kontinuierlich wirkende Aktionen) nicht beachtet:
In Schritt 4 wurde Q0 als kontinuierlich wirkende Aktion abgebildet. Für eine kontinuierliche Aktion gilt, sie ist maximal so lange aktiv, wie der zugehörige Schritt aktiv ist.
Es hilft hier die Vorstellung, dass eine kontinuierlich wirkende Aktion die Ausgangsvariable zu jeder Zeit beschreibt (und nicht einmalig, wie eine speichernd wirkende Aktion).
Deshalb gilt, dass immer dann wenn der zugehörige Schritt NICHT AKTIV ist, diese Aktion inaktiv sein MUSS.
Somit entsteht im Schritt 1 nun ein Konflikt der Ausgangswertigkeit!
Der rechte GRAFCET löst dieses „Problem“, in dem er ausschließlich kontinuierlich wirkende Aktionen verwendet.
Folgende Ausgangssituation soll vorliegen:
Kein Schritt ist aktiv und der Schalter S0 lifert das Signal true.
Wie oft muss nun der Taster S1 betätigt werden, damit X0=1 und X1=1 sind?
Quelltransition und Schluss-transition
Lösung:
Der Taster S1 muss 2x betätigt werden.
Man sieht, die Annahme "in einem GRAFCET ohne Verzweigung könne immer nur ein Schritt aktiv sein", ist nicht korrekt.
Eine ausführliche Erklärung finden Sie in meinem YouTube Kanal.
Oft wird GRAFCET als Programmiersprache bezeichnet. Dies ist jedoch falsch.
GRAFCET ist eine graphische Beschreibungssprache, aber keine klassische Programmiersprache.
Zur Verdeutlichung, dass GRAFCET keine Programmiersprache ist, dient folgende Übersicht:
Fünf SPS-Programmiersprachen nach IEC 1131
Ein Drehstrommotor soll über den Taster S1 in den Linkslauf und mit Taster S2 in den Rechtslauf geschaltet werden.
Beide Taster sind in der Anlage nicht hardwareseitig gegeneinander verrigelt.
Wie müssen demnach die Transitionsbedingungen im folgenden GRAFCET aussehen?
fehlende Transitionsbedingungen
Lösung:
Die Darstellung im GRAFCET muss stets eindeutig sein. Auch der unwahrscheinliche Fall, dass die Taster S1 und S2 gleichzeitig betätigt werden, muss berücksichtigt werden. Würde auf eine Negation im GRAFCET verzichtet, so könnten Schritt 3 und Schritt 4 gleichzeitig aktiviert werden. Dies widerspricht jedoch den Gesetzmäßigkeiten der Alternativverzweigung, wonach entweder Schritt 3 ODER Schritt 4 aktiv sein darf.
Auf diese Eindeutigkeit muss immer geachtet werden. Wären die Taster S1 und S2 hardwareseitig gegenseitig verriegelt, könnte man im GRAFCET auf die Negationen in den Transitionsbedingungen verzichten. Gleiches gilt, wenn die Drehrichtungsänderung durch einen Wahlschalter einstellbar wäre.
sich gegenseitig ausschließendeTransitionsbedingungen
Würden jetzt tatsächlich beide Taster exakt gleichzeitig betätigt, so würde sich der GRAFCET nicht verändern, d.h. weder Schritt 3 noch Schritt 4 würde aktiviert werden.
Durch einen Makroschritt kann man eine Vielzahl von Schritten komprimiert darstellen. Ist es empfehlenswert, diesen Makroschritt mit einer Aktion zu verknüpfen, wie im Bild gezeigt?
Makroschritt mit angehängter Aktion - empfehlenswert?
Lösung:
Nein, diese Darstellung ist nicht zu empfehlen. Möchte man zum Ausdruck bringen, dass der Motor währende der Dauer des Makroschrittes M3 aktiv ist, so sollte man auf das Aktionskästchen verzichten und stattdessen einen Kommentar "Motor läuft" verwenden:
Makroschritt mit Kommentar anstatt Aktion
Der Grund dafür liegt in der Eigenschaft des Makroschrittes. Er dient als eine Art Zusammenfassung einer Vielzahl von Einzelschritten. Im Beispiel müsste jeder dieser Einzelschritte mit der Aktion "Motor" verknüpft sein. Da aber Schritt M3 stellvertretend für alle diese Einzelschritte (incl. deren Aktionen) steht, wäre es unlogisch Teilbereiche/Aktionen dieser Einzelschritte in der "Zusammenfassung" nochmals extra auszuweisen.
Ergänzender Hinweis:
Da der Makroschritt jedoch (ebenso, wie ein "normaler" Schritt) eine Schrittvariable (hier: XM3) besitzt, wäre eine angehängte Aktion nicht normverletzend. Die Schrittvariable des Makroschrittes ist genau dann "1", wenn ein Schritt der Expansion eines Makroschrittes aktiv ist.
Die Norm verbietet es nicht ausdrücklich, einem Makroschritt eine Aktion anzuhängen.
Der Verzicht auf eine Aktion ist also (nur) eine reine Empfehlung.
Wenn ein GRAFCET aus nur zwei Schritten besteht, kann man diesen nicht nach den üblichen Gesetzen der Schrittkettenlogik im FUP programmieren.
Beachtet man jedoch wenige Regeln, so ist eine Umsetzung des GRAFCETs in einen FUP problemlos möglich.
Wie sieht der FUP zu folgendem GRAFCET aus?
GRAFCET aus zwei Schritten im FUP programmieren
Die Lösung finden Sie in diesem Video Weiterleitung zu Youtube.