Grafcet – FAQ 7 Transition löst aus

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).

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 11 – transienter Ablauf

Um von Schritt 3 nach Schritt 4 zu gelangen, muss der Sensor B1 5s lang bedämpft sein.

Was passiert jedoch, wenn Sensor B1 schon für 5s bedämpft war, während der GRAFCET noch im Schritt 2 war und erst später in den Schritt 3 wechselt?

B1 muss für 5s bedämpft bleiben

B1 muss für 5s bedämpft bleiben

Lösung:

Die Transitionsbedingung 5s/B1 gilt als erfüllt, nachdem Sensor B1 5s lang true war (und weiterhin true bleibt). Im nebenstehenden Beispiel könnte dieser Zustand eintreten, während Schritt 2 aktiv ist. Wechselt die Steuerung später in den Schritt 3, so wird die (schon erfüllte) Transition 5s/B1 freigegeben, die Steuerung gelangt umgehend in den Schritt 4.

Schritt 3 wird somit als „instabiler Schritt“ bezeichnet. Es liegt ein sog. „transienter Ablauf“ vor.

Anmerkung: Diese Fragestellung wird irrelevant, wenn anstatt eines Sensors eine Schrittvariable verwendet wird. Also z.B. 5s/X3. Denn dann ist klar, dass die 5s erst dann ablaufen, wenn X3 erreicht wurde.

Die Transition wird erst dann wieder als „false“ betrachtet, wenn B1 seinen Signalzustand von 1 auf 0 wechselt.

Möchte man das zweideutige Verhalten des obigen GRAFCETs verhindern, hat man hierzu mehrere Möglichkeiten.