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KG und Art Systems • FluidSIM2096. Spezielle FunktionenDiese Einstellungen können für jeden geöffneten Schaltkreis einzelneingestellt – jedoch nicht schaltkreisspezifisch gespeichert werden.Stattdessen ist für diese Einstellungen die Speicherung einer benutzerdefinierten Standardeinstellung realisiert: Durch Klicken auf OptionenAktuelle Einstellungen speichern werden die Anzeigeeinstellungen des aktuellen Schaltkreises als neue Standardeinstellung definiert. Diese Standardeinstellung legt also die Anzeige von Zustandsgrößen, Flussrichtung und Hintergrundgitter bei allen neu geöffneten Schaltkreisen fest.Der Begriff „aktueller Schaltkreis“ bezeichnet das selektierte Schaltkreisfenster.
Ein selektiertes Fenster ist immer vollständig sichtbar, undseine Titelleiste ist eingefärbt.FensterspezifischeEinstellungenFolgende Einstellungen sind fensterspezifisch:1. Zoomfaktor2. Fenstergröße3. FensterpositionDie fensterspezifischen Einstellungen werden durch Klicken auf OptionenAktuelle Einstellungen speichern gespeichert.210© Festo Didactic GmbH & Co. KG und Art Systems • FluidSIM7. GRAFCETDieses Kapitel gibt eine Einführung in die Erstellung und Simulationvon GRAFCET-Plänen mit FluidSIM. Die vollständige Spezifikationder Beschreibungssprache GRAFCET kann der Norm DIN EN 60848entnommen werden. Für weitergehende Einführungen in GRAFCET bietetFesto Didactic eine Reihe von Schulungsunterlagen an.Im Unterschied zu einer SPS-Programmiersprache, wie zum BeispielSequential Function Chart (SFC), ist GRAFCET eine grafische Beschreibungssprache, die das logische Verhalten und den Ablauf eines Steuerungssystems bzw.
eines Prozesses beschreibt - unabhängig von dertechnischen Umsetzung in Soft- oder Hardware. Mit FluidSIM könnenGRAFCET-Pläne sowohl erstellt als auch simuliert werden. Der BegriffGRAFCET wird auch synonym für einen GRAFCET-Plan verwendet. Ausdem Zusammenhang sollte ersichtlich sein, ob es sich bei dem BegriffGRAFCET um den Plan oder um die Sprache handelt.Ein GRAFCET beschreibt im Wesentlichen zwei Aspekte einer Steuerungnach festgelegten Regeln: die auszuführenden Aktionen (Befehle)und den Ablauf der Ausführung.
Die elementaren Bestandteile einesGRAFCETs sind Schritte, Aktionen und Transitionen (Übergänge) undkönnen wie pneumatische oder elektrische Komponenten verwendetwerden. Um ein einheitliches Bedienkonzept zu erreichen, weisendie GRAFCET-Elemente ebenso wie alle anderen FluidSIM-BauteileAnschlüsse auf, mit denen Sie untereinander verbunden werdenkönnen.© Festo Didactic GmbH & Co.
KG und Art Systems • FluidSIM2117. GRAFCET7.1SchritteSchritte sind entweder aktiv oder inaktiv und können mit Aktionenverknüpft sein. Die Aktionen aktiver Schritte werden ausgeführt. DerAblauf eines GRAFCET wird durch die Transitionen (Übergänge) voneinem vorangegangen zu einem Folgeschritt beschrieben. Schritte undTransitionen müssen sich im Plan stets abwechseln.Die Erstellung und Simulation von GRAFCETs in FluidSIM wird imFolgenden anhand einiger einfacher Beispiele illustriert.> Ziehen Sie einen Schritt in einen neu erstellten Schaltplan.Jedem Schritt muss ein Name zugeordnet werden.
Soll ein Schritt zuBeginn der Ablaufsteuerung aktiv sein, so wird dieser als Anfangsschrittgekennzeichnet.> Öffnen Sie durch Doppelklick oder über das Menü BearbeitenEigenschaften... die Dialogbox des Schritts, tragen Sie „1“ als Nameein und wählen Sie als Typ „Anfangsschritt“.> Starten Sie mitSimulation.oder über das Menü Ausführen Start dieAktive Schritte werden mit einem Punkt gekennzeichnet. Zusätzlich wirdder Rahmen eines aktiven Schritts grün dargestellt.212© Festo Didactic GmbH & Co. KG und Art Systems • FluidSIM7. GRAFCET7.2AktionenUm Befehle auszuführen, können Schritte mit beliebig vielen Aktionenverbunden werden. Aktionen müssen nicht direkt mit einem Schrittverbunden sein, sondern können auch miteinander verbunden sein.
Umdie Zeichnungserstellung zu vereinfachen, genügt es, Aktionen bündiganeinanderzureihen, ohne Verbindungslinien zeichnen zu müssen.Sofern die Anschlüsse der Elemente übereinander liegen, werden sieautomatisch miteinander verbunden.Aktionen können durch eine textuelle Beschreibung oder durch dasSetzen bzw. Verändern von Variablenwerten definiert werden. Soll einGRAFCET mit FluidSIM simuliert werden, so werden die Variablenwertebei der Simulation berücksichtigt. Bei der grafischen Darstellung einesGRAFCETs können Sie sich entscheiden, ob der Variablenamen oder derbeschreibende Text in einer Aktion eingeblendet werden soll. Soll dieBeschreibung angezeigt werden, so kann im Eigenschaftsdialog derAktion das Häkchen bei „Beschreibung statt Formel anzeigen“ gesetztwerden (siehe Beispiel Grafcet/Grafcet18.ct).
Unter AnsichtGRAFCET... kann angegeben werden, ob für alle GRAFCET-Komponentendie Beschreibungen anstatt der Formeln eingeblendet werden sollen.Es gibt zwei Arten von Aktionen: kontinuierlich wirkende und gespeichert wirkende Aktionen. Bei einer kontinuierlich wirkenden Aktionwird die zugehörige Variable auf den booleschen Wert (Wahrheitswert)„TRUE“ (1) gesetzt, solange der mit der Aktion verbundene Schritt aktivist. Ist der Schritt inaktiv, so ist der Wert „False“ (0).
Diese Art der Setzung einer Variablen wird in der GRAFCET-Spezifikation als „Zuweisung“bezeichnet.Bei einer gespeichert wirkenden Aktion bleibt der gesetzte Wert derVariable solange unverändert, bis er von einer weiteren Aktion verändertwird. Diese Art der Setzung einer Variablen wird in der GRAFCETSpezifikation als „Zuordnung“ bezeichnet.© Festo Didactic GmbH & Co.
KG und Art Systems • FluidSIM2137. GRAFCETZu Beginn eines Ablaufs werden alle Variablenwerte mit „0“ initialisiert.> Erstellen Sie folgenden GRAFCET. Wählen Sie im Eigenschaftsdialog der Aktion „Einfache Aktion“ aus und tragen Sie unter „Variable/Ausgang“ „A“ ein. Starten Sie anschließend die Simulation.Der Schritt „1“ ist aktiv und die mit dem Schritt verbundene Aktionwird ausgeführt. Die Variable „A“ wird auf „1“ gesetzt. Der Wert einerAktionsvariablen wird während der Simulation in Klammern hinter demVariablennamen eingeblendet.7.3TransitionenFür die Beschreibung eines Ablaufs einer Steuerung werden Transitionen verwendet. Erweitern Sie dazu den GRAFCET wie folgt:> Wählen Sie „2“als Namen für den zweiten (einfachen) Schrittaus.
Es fehlen noch die Transitionsbedingungen, die angeben,wann von einem Schritt zum nächsten geschaltet werden soll.Eine Transition wird als freigegeben bezeichnet, wenn alleunmittelbar vorangegangenen Schritte aktiv sind. Eine Transitionwird ausgelöst, wenn Sie freigegeben wurde und ihre Bedingungden Wert „1“ hat. Eine Transition, die den Wert „1“ hat, wird inFluidSIM grün dargestellt. Anstatt der Formel kann wie bei denAktionen alternativ ein beschreibender Text eingeblendet werden.214© Festo Didactic GmbH & Co. KG und Art Systems • FluidSIM7. GRAFCETFür jeden Schritt wird automatisch eine boolesche Variable erzeugt.
DerName beginnt mit einem „X“ dem der Schrittname angehängt wird. Indem Beispiel hier werden also die Variablen „X1“ und „X2“ erzeugt. DerWert einer Schrittvariable ist „1“, wenn der Schritt aktiv ist und sonst„0“.Transitionsbedingungen können zeitabhängig sein. Diese haben dieForm:t1 s / „Ausdruck“ / t2 sWobei t1 und t2 durch Zahlen und „Ausdruck“ durch einen booleschenAusdruck ersetzt werden müssen.Die Transitionsbedingung wird erst t1 Sekunden nachdem „Ausdruck“seinen Wert von „0“ auf „1“ geändert hat, wahr („1“). Dies bezeichnetman als „steigende Flanke“.
Die Transitionsbedingung wird t2 Sekundennachdem „Ausdruck“ seinen Wert von „1“ auf „0“ geändert hat wiederfalsch („0“). Dies nennt man „fallende Flanke“.Es ist auch die Kurzform t1 s / „Ausdruck“ erlaubt. Für t2 wird dann 0Sekunden angenommen.> Tragen Sie die Transitionsbedingungen in den Eigenschaftsdialogender Transitionen wie abgebildet ein und starten Sie anschließenddie Simulation.© Festo Didactic GmbH & Co. KG und Art Systems • FluidSIM2157.
GRAFCETFolgender Zyklus wird durchlaufen:7.4Gespeichert wirkendeAktionen (Zuordnungen)Im nächsten Beispiel soll ein Zähler realisiert werden. Dies erfolgt durchdie Verwendung einer gespeichert wirkenden Aktion (Zuordnung) undeiner Aktion bei Ereignis.Erweitern Sie den GRAFCET dazu wie folgt.216© Festo Didactic GmbH & Co. KG und Art Systems • FluidSIM7. GRAFCET> Wählen Sie für die Aktion des zweiten Schritts „Aktion beiAktivierung“, als Variable „C“ und als Zuordnung „C + 1“.
„C“ sollals Zähler dienen. Für die zweite Aktion des ersten Schritts wählenSie „Aktion bei Ereignis“, als Variable „B“ mit der Zuordnung „1“und als Bedingung/Ereignis „[C>2]“. Starten Sie anschließend dieSimulation.Bei jeder Aktivierung des Schritts „2“ wird „C“ um eins erhöht. Sobald„C“ den Wert „3“ hat und der Schritt „1“ aktiviert wird, erhält „B“ denWert „1“.© Festo Didactic GmbH & Co. KG und Art Systems • FluidSIM2177. GRAFCET7.5Verknüpfung von GRAFCETmit ElektrikDie GRAFCET-I/O-Komponente dient der Verknüpfung der GRAFCETVariablen mit dem elektrischen Teil von FluidSIM.Der direkte Zugriff auf bestimmte Marken von FluidSIM-Komponentenwird unter 7.6.10 beschrieben.In der GRAFCET-I/O-Komponente können GRAFCET-Variablen eingegeben werden, die als Ausgänge oder Eingänge dienen sollen. Als Ausgänge dienen die Variablen der Aktionen.
Die Eingänge können in denBedingungen von Aktionen und Transitionen auftreten.Wird an einem Eingang der GRAFCET-I/O-Komponente ein Potenzialangelegt, so wird die entsprechende Variable auf „1“ gesetzt. Hat eineAusgangsvariable einen Wert ungleich „0“, so steht am entsprechendenAusgang der GRAFCET-I/O-Komponente ein elektrisches Potenzial (24 V)an.218© Festo Didactic GmbH & Co. KG und Art Systems • FluidSIM7. GRAFCETFolgendes einfache Beispiel soll die Verwendung der GRAFCET-I/OKomponente illustrieren.Im Eigenschaftsdialog der GRAFCET-I/O-Komponente ist „E1“ alsEingang und „A1“ als Ausgang eingetragen. Sobald der elektrischeSchalter geschlossen wird, liegt am Eingang von „E1“ ein Potenzial an,welches dazu führt, dass die GRAFCET-Variable „E1“ ihren Wert von „0“auf „1“ ändert.
Als Folge davon wird die Bedingung in der Aktion wahr(„1“) und der Wert der Variable „A1“ auf „1“ gesetzt. Dies führt weiterdazu, dass am Ausgang von „A1“ ein Potenzial angelegt wird und derLeuchtmelder leuchtet.© Festo Didactic GmbH & Co. KG und Art Systems • FluidSIM2197. GRAFCETSobald der Schalter wieder geöffnet wird, entsteht die folgendeSituation:7.6Kurzreferenz derFluidSIM-relevantenGRAFCET-Konzepte7.6.1InitialisierungIn den folgenden Abschnitten werden alle FluidSIM-relevanten GRAFCETKonzepte aufgeführt.Alle Variablen in einem GRAFCET werden zu Simulationsbeginn mit „0“vorbelegt.•Eine Transition wird als freigegeben bezeichnet, wenn alleunmittelbar vorangegangenen Schritte aktiv sind.















