LINGUAGGIO GRAFICO PER SISTEMI DI CONTROLLO

1. LINGUAGGIO GRAFICO PER SISTEMI DI CONTROLLO SFC E PROGRAMMAZIONE TECNICA BATCH

2. GRAFCET: Grafe de Comand Etape/TransitionSFC: Sequential Functional Chart • Creato in Francia nella seconda metà degli anni 70 come linguaggio comune per tutte le parti coinvolte nello sviluppo di un’automazione • È una combinazione di segni grafici, sigle alfanumeriche e descrizioni letterali che consente una descrizione più o meno approfondita del ciclo • Accettato a livello internazionale e recepito nelle norme I.E.C 1131- 3 e C. E I. 61131 - 3 del 1996

3. STRUTTURA DI UN DIAGRAMMA FUNZIONALE • Il ciclo di funzionamento di un sistema viene definito in una successione di stadi chiamati PASSI separati da condizioni di transizioni • Ogni passo è caratterizzato da un’azione del sistema (o più di una) • Un passo può essere l’operazione di arresto di un motore o di apertura di una valvola • Prima di iniziare un passo devono essere soddisfatte tutte le condizioni di transizione • Una transizione è sempre associata ad una condizione (o più di una) ad es. l’azionamento di un pulsante, l’attivazione di un sensore etc.

4. RAPPRESENTAZIONE DELLA CONNESSIONE FRA PASSI E TRANSIZIONI REGOLE PER LA REALIZZAZIONE DI UN DIAGRAMMA FUNZIONALE 1 I PASSI NON POSSONO ESSERE DIRETTAMENTE COLLEGATI IN SUCCESSIONE PASSO 2 LE TRANSIZIONI NON POSSONO ESSERE COLLEGATE DIRETTAMENTE IN SUCCESSIONE COLLEGAMENTO ORIENTATO TRANSIZIONE 3 LA SITUAZIONE DI “PASSO ATTIVO” ABILITA LA TRANSIZIONE IMMEDIATAMENTE SUCCESSIVA 4 IN PRESENZA DI PIU PASSI CHE CONFLUISCONO IN UNA MEDESIMA TRANSIZIONE , QUESTA RISULTA ABILITATA SE TUTTI I PASSI IMMEDIATAMENTE PRECEDENTI SONO ATTIVI PASSO • UN PASSO PUO ESSERE • ATTIVO • INATTIVO • UN PASSO ATTIVO EQUIVALE ALL’ESECUZIONE DEI COMANDI E DELLE AZIONI AD ESSO ASSOCIATE • IL PASSO INIZIALE E’ QUELLO CHE SI TROVA AD ESSERE ATTIVO ALL’INIZIO DEL CICLO

5. AZIONI E COMANDI ASSOCIATE AI PASSI 7 COMANDO 1 7 COMANDO 1 COMANDO 2 COMANDO 3 OPPURE COMANDO 2 COMANDO 3 SISTEMA CONTROLLANTE SISTEMA CONTROLLATO COMANDO AZIONE 7 APRIRE VALVOLA 7 APERTURA VALVOLA

6. COMANDI MEMORIZZATI E NON MEMORIZZATI COMANDO MEMORIZZATO COMANDO NON MEMORIZZATO APRIRE E MANTENERE APERTA LA VALVOLA APRIRE LA VALVOLA 7 7

7. UNA TRANSIZIONEE’ RAPPRESENTATA DA UN TRATTO INTERSECANTELE LINEE ORIENTATE CHE COLLEGANO I PASSI • LA TRANSIZIONE PUO ESSERE ABILITATA O NON ABILITATA • AFFINCHE RISULTI ABILITATA E’ NECESSARIO CHE TUTTI I PASSI IMMEDIATAMENTE PRECEDENTI SIANO ATTIVI • UNA TRANSIZIONE ABILITATA PUO ESSERE SUPERATA QUANDO LA CONDIZIONE COMPLESSIVA AD ESSA ASSOCIATA RISULTA SODDISFATTA (VERIFICATA)

8. SUPERAMENTO DI UNA TRANSIZIONE ATTIVA IN UN DIAGRAMMA FUNZIONALE 7 7 7 (vera o falsa) ( falsa) (vera) 8 8 8 Transizione non abilitata: può essere vera o falsa senza che avvenga nulla Transizione abilitata: se è falsa il sistema rimane nello stato 7 Transizione abilitata: se è vera il sistema passa nello stato 8

9. RAPPRESENTAZIONE DELLE CONDIZIONI ASSOCIATE ALLE TRANSIZIONI (1) Rappresentazione a contatti Rappresentazione a blocchi logici a b a & b a a >1 b b

10. RAPPRESENTAZIONE DELLE CONDIZIONI ASSOCIATE ALLE TRANSIZIONI (2) Rappresentazione ad espressioni booleane Descrizione letterale Contatto “a” chiuso AND Contatto “b” chiuso a * b Contatto “a” chiuso OR Contatto “b” chiuso a + b

11. RAPPRESENTAZIONE DEI SEGNALI NELLE ESPRESSIONI BOOLEANE A Segnale attivo (vero) A Segnale non attivo (falso) Esempi di transizioni 7 7 7 a * b * c a * x15 a + x15 8 8 8 1 2 3

12. ESEMPI DI TRANSIZIONI LEGATE A FRONTI DI SALITA E DI DISCESA DEI SEGNALI 7 7 a a * b 8 8 b 9 M8 M8 a a b b

13. I PASSI E LE TRANSIZIONI SONOCOLLEGATI FRA LORO MEDIANTE LINEE ORIENTATE CHE RAPPRESENTANO IL PERCORSO EVOLUTIVO DEL CICLO;LE LINEE SONO ORIZZONTALI O VERTICALI E LA DIREZIONE E’ QUELLA DALL’ALTO VERSO IL BASSO;L’INCROCIO DELLE LINEE ORIZZONTALI E VERTICALI E’ PERMESSO SE NON ESISTE ALCUNA RELAZIONE FRA LE LINEESE HANNO LA MEDESIMA EVOLUZIONE, LE LINEE DEVONO ESSERE SFALSATE PER EVITARE POSSIBILI INCROCI;LE FRECCE DEVONO ESSERE UTILIZZATE TUTTE LE VOLTE CHE LA CONVENZIONE DALL’ALTO VERSO IL BASSO NON E’ RISPETTATA

14. 1 Esempio di linee orientate Passo iniziale Linea orientata passo-transizione Transizione a Linea orientate transizione-passo 2 Linee orientate senza incroci b c d Linea orientata con evoluzione dal basso verso l’alto 3 4 5 f e g Rimandi incrociati Passo 7 Foglio 2 6 h

15. SCHEMI FUNZIONALI SEQUENZIALI E PROGRAMMAZIONE: TECNICA BATCH • si basa sull’impiego degli SFC • il processo viene organizzato in una sequenza di passi e di transizioni • la tecnica batch assegna a ciascuno stato operativo del processo un bit ( merker) in modo che se il bit e’ on lo stato e’ attivo e, se il bit e’ off, lo stato e’ inattivo • i bit degli stati del processo si trovano nella condizione on/off sulla base della sequenza logica del programma e delle transizioni • quando interviene una transizione la macchina passa da uno stato ad un altro attivando il bit del nuovo stato e disattivando il bit dello stato in cui si trovava prima della transizione

16. Assegnazione degli stati nell’evoluzione logica di una macchina CONDIZIONE TRANSIZIONE STATO SUCCESSIVO STATO ATTUALE SET STATO ATTUALE RESET

19. PROGRAMMA