Grafcet 19 – Zeitbegrenzung

Beschreiben Sie für die beiden GRAFCETs 19.1 und 19.2 das Verhalten der Signallampe.

Zeitbegrenzung, Schlusstransition

Zeitbegrenzung, Schlusstransition

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Lösung:

Im GRAFCET 19.1 wird P1 mit Aktivierung von Schritt 3 eingeschaltet. 5s später löst die Schlusstransition aus, Schritt 3 wird deaktiviert und P1 wird somit abgeschaltet.

Im GRAFCET 19.2 wird P1 mit Aktivierung von Schritt 3 eingeschaltet. 5s später wird (durch die Angabe der Zeitbegrenzung) die Lampe P1 abgeschaltet. Weitere 5s später löst die Schlusstransition aus, Schritt 3 wird deaktiviert.

In beiden Fällen wurde die Leuchtdauer der Lampe P1 auf 5s begrenzt.

Grafcet 18 – Zeitangaben

Beschreiben Sie in wenigen Worten das Einschalt- und Abschaltverhalten der beiden Signallampen P1 und P2 in folgendem Grafcet:

Zeitbegrenzung und Einschaltverzögerung, Schlusstransition

Zeitbegrenzung und Einschaltverzögerung, Schlusstransition

 

 

 

 

 

 

Lösung:

P1 wird mit Aktivierung von Schritt 3 eingeschaltet, abgeschaltet wird sie 4s später durch die Schlusstransition. Die angegebene Zeitbegrenzung von 5s ist in diesem Fall nicht wirksam.

P2 wird 2s nach der Aktivierung von Schritt 3 eingeschaltet, abgeschaltet wird sie zum gleichen Zeitpunkt wie P1. P1 leuchtet also nur für 2s.

Anmerkung:

Die Transition 4s/X3 ist eine sogenannte Schlusstransition. Für Schlusstransitionen gilt, bei Auslösung deaktiveren sie den unmittelbar vor ihr liegenden Schritt (hier X3).

 

Fehlerteufel 10

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

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.

Grafcet 16 – Mehrere Schritte gleichzeitig aktiv

Folgende Ausgangssituation soll vorliegen:
Kein Schritt ist aktiv und der Schalter S0=true.

Wie oft muss nun der Taster S1 betätigt werden, damit X0=1 und X1=1 sind?

Quelltransition und Schlusstransition

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.

Grafcet 15 – Einschließender Schritt mit Aktion?

Ist es zulässig, an einen einschließenden Schritt ein Aktionskästchen anzufügen?

Lösung:

Ja, das ist möglich. Ein einschließender Schritt besitzt alle Eigenschaften, die ein "nicht-einschließender Schritt" auch besitzt.

Stehen beispielsweise mehrere einschließende Schritt für verschiedene Betriebsarten, so kann an den entsprechenden einschließenden Schritt die jeweilige Meldelampe für diese Betriebsart angefügt werden.

Grafcet 14 – Einschließender Schritt mit Initialschritt

Ist es möglich, dass innerhalb einer Einschließung ein Schritt als ein Initialschritt gekennzeichnet wird?

 

 

Lösung:

Ja, das ist möglich.

Es folgt aus dieser Kennzeichnung jedoch, dass der einschließende Schritt selbst ebenso als Initialschritt gekennzeichnet werden muss. Das Sternchen innerhalb der Einschließung kann beim Initalschritt stehen, muss es aber nicht.

Steht das Sternchen z.B. bei Schritt 9 und ist als Initialschritt der Schritt 7 gekennzeichnet, so ist in der Anfangssituation X7 aktiv. In allen weiteren (späteren) Situationen in denen der Initialschritt aktiviert wird, wird dadurch X9 aktiviert.

Fehlerteufel 9

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?

sich gegenseitig ausschließendeTransitionen

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 ausschließendeTransitionen

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.

Grafcet 13 – Makroschritt mit Aktion

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?

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

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.