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 Schritt 7 aktiv. In allen weiteren (späteren) Situationen in denen der Initialschritt aktiviert wird, wird dadurch Schritt 9 aktiviert.

Die 10 goldenen GRAFCET-Regeln

Regel 1

Ein GRAFCET besteht aus Schritten, Transitionen incl. zugehöriger 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 incl. zugehöriger Weiterschaltbedinung von einem zum andern Schritt fungiert.

Eine Transition gilt als freigegeben, wenn alle unmittelbar vor ihr liegenden Schritte aktiv 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.
Es gibt jedoch sehr viele Anlagen, in denen immer nur ein Schritt aktiv ist.

Regel 10

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

Grafcet 9 – Quellschritt

Nicht in jedem GRAFCET erfolg eine Rückführung vom letzten Schritt hin zum Initialschritt. Oftmals dient der Initialschritt nur als „Quelle“ der Schrittkette. Man bezeichnet diesen Schritt dann als Quellschritt.

Quellschritt: Immer wenn ein Schritt keine ihm vorangestellte Transition besitzt, spricht man von einem Quellschritt.

Beispiel: Hier ist X0 der Initialschritt, erkennbar am Doppelrahmen. Vor dem Initialschritt befindet sich jedoch keine Transition, somit wird dieser Initialschritt als Quellschritt bezeichnet.

Grafcet: Quellschritt als Initialschritt

GRAFCET: Quellschritt als Initialschritt

 

Grafcet 6 – Grafcet vs. FBS

Dies ist eine Antwort auf die Leseranfrage von Fabi96.

Es wird gezeigt, wie ein Initialschritt durch ein SPS Programm realisiert wird. In meinem Buch stelle ich vier verschiedene Möglichkeiten vor, einen Initialschritt/ GRAFCET durch ein SPS Programm abzubilden.

Dieser einfache GRAFCET soll in einen FUP umgesetzt werden:

vom Grafcet zum FUP

vom GRAFCET zum FUP

Hier nun die erste Variante aus meinem Buch, das zugehörige Programm in FBS kann so aussehen:

vom Grafcet zum FUP; strukturiertes Programmieren

vom GRAFCET zum FUP
strukturiertes Programmieren

Erklärung: Der Initialschritt wird genau dann "automatisch" gesetzt, wenn alle anderen Schritt nicht aktiv sind. Dies ist beim ersten Einschalten der Steuerung der Fall. Deshalb wurde an den Setzeingang von "X0" das UND-Gatter gelegt.

Beachten Sie die Rücksetzbedingung des letzen Schrittes. Der letze Schritt X2 wird durch den Taster S3 zurückgesetzt, dies führt in diesem Programm "automatisch" zum Setzen von X0. Und genau dieses Verhalten gibt der GRAFCET auch vor.