GRAFCET (secuencias simultaneas).

En el programa de este apartado puede practicar con la simulación de un proceso de mezcla. Para facilitar su interpretación, un conjunto de teclas permitirán hacer pruebas manuales, pero por supuesto, una vez resuelto con el Grafcet correspondiente, deberá funcionar automáticamente sin la ayuda de dichas teclas.

Partes del proceso: El tanque de mezcla (con motor mezclador S0) puede llenarse con dos productos distintos: Un disolvente que se vierte accionando la válvula S3 y un soluto contenido en la tolva superior, que se vierte accionando la válvula S4. La cantidad de disolvente puede medirse con un caudalímetro, que transmite un impulso cada vez que un diente pasa junto al captador V0. Para la medida del disolvente hay que contar los impulsos del caudalímetro, de modo que está disponible un contador con una entrada de impulsos S1 y una entrada de reset S2. La variable V1 se activa cuando la cuenta llega a cero. La cantidad de soluto también puede medirse, en este caso con una báscula que se carga accionando S4 y que se vacía accionando S5. A medida que el peso de soluto aumenta, la báscula va descendiendo hasta que se acciona el captador V3 (peso alcanzado). El captador V2 se acciona cuando la báscula está vacía. El captador V4 del tanque de mezcla detecta la presencia de cualquiera de los productos y puede servir para saber cuándo se ha vaciado (S6 es la válvula de vaciado).

Lo que se plantea resolver: Con una pulsación del botón "mezclar..." (V5) deberá llenarse el tanque de mezcla con ciertas cantidades medidas de soluto y disolvente. Una vez que las cantidades ya estén vertidas en el tanque se vaciará el contenido, pero los dos productos tendrán que haberse mezclado previamente con el mezclador S0, ya que solo se mezclarán con agitación.

Otros requisitos: Vamos a suponer que esta secuencia es crítica en un proceso de fabricación (otras tienen que esperar a que esta termine), por lo que será importante optimizar los tiempos. Si ejecutamos primero el vertido de un producto y a continuación el otro, la eficacia será pésima. Es necesario, por lo tanto, ejecutar los dos vertidos simultaneamente y a la vez mantener en funcionamiento el mezclador. De esta forma, en cuanto los dos productos hayan sido vertidos, se podrá vaciar el tanque sin espera.

Procure resolverlo sin recurrir a la ayuda que se encuentra más abajo en esta página. Como puede ver, ya está dibujado el comienzo de las secuencias simultáneas, mientras que el cierre tendrá que decidirlo sobre la marcha. En un Grafcet no se repiten números de etapa, pero por cuestiones de programación, la segunda cadena es idéntica a la primera y los números están repetidos. Vamos a suponer que los números de la cadena derecha son 11, 12, 13... en lugar de 1, 2, 3... En cuanto a la programación del Grafcet, siga las mismas reglas que en el apartado anterior dedicado a los saltos de etapa.


Su navegador no puede ejecutar Applets Java o los ha bloqueado. Para ver este programa, pulse sobre el mensaje de bloqueo que indicará su navegador y acepte ejecutar el contenido bloqueado.

Resolución del problema.

Como se puede ver en la siguiente imagen, son necesarias 5 etapas para la cadena izquierda, 3 etapas para la cadena derecha y se cerrarán las secuencias simultaneas después de la etapa 3 de la cadena izquierda. En esta solución se ha optado por tratar el vertido de disolvente con la cadena izquierda y el de soluto con la de la derecha. En cuanto al motor de mezcla, es suficiente mantenerlo arrancado con cualquiera de las dos cadenas, puesto que se ejecutan a la vez.

Como puede ser impredecible el tiempo que durará cada vertido, cada proceso tiene una etapa de espera en previsión de que pueda ser el primero en terminar. Cuando los dos finalizan, las dos etapas de espera estarán activas y se podrá continuar sin más condiciones. Generalmente se puede hacer que una transición sea siempre verdadera escribiendo un uno, pero las cadenas que se han utilizado no lo admiten y se ha buscado algo que sea verdadero en esas condiciones, como por ejemplo V2.

Cada vez que el caudalímetro transmite un impulso V0, es contado en la etapa 2 y vuelve a la 1 si el contador no ha finalizado su cuenta (V1 negado). Esta condición no basta para retornar a la etapa 1, es necesario además que el impulso V0 haya finalizado, de lo contrario volvería a la etapa 2 varias veces con un solo impulso. Cuando la cuenta finaliza (V1 verdadero) pasará el control a la etapa de espera.

Una vez alcanzada la etapa 4, no hay que olvidar resetear el contador (con S2), pues de lo contrario permanecerá con V1 verdadero y en los siguientes ciclos no se añadirá disolvente. Por último, el salto a la etapa 0 deberá producirse con V4 desconectado (y no al revés) puesto que es lo que ocurre cuando el tanque termina su vaciado.

REGLAS DE APLICACIÓN EN SECUENCIAS SIMULTANEAS.

Son las mismas que en cualquier otra configuración, aunque se aplican con ciertas particularidades al comienzo y al final de los procesos simultaneos.

1.- Cada etapa se conecta cuando está activa la etapa anterior y se cumple la transición intermedia. Aplicado a la conexión de la etapa 4 (fin secuencias simultaneas), la etapa anterior no es una sola, sino dos, que deben estar activas simultaneamente para garantizar que las dos secuencias han terminado. Por lo tanto, la conexión se permite si ambas etapas están activas y se cumple la transición después del punto de convergencia.

2.- Cada etapa se desconecta cuando está activa la etapa siguiente. Aplicado a la desconexión de la etapa 0, la etapa siguiente no es una sola, sino dos, puesto que deben comenzar a la vez las dos secuencias. Para garantizar que las dos han comenzado, solo debe desconectarse la etapa 0 cuando ya estén activas las dos etapas siguientes.

En el esquema de contactos, representado más abajo, se puede comprobar que las etapas 1 y 2 se han resuelto con una conexión prioritaria, al contrario que las demás etapas. Esto se puede aplicar a los ciclos cerrados de solo dos etapas, porque cada una de ellas es, a la vez, condición de conexión y de desconexión de la otra. Vamos a intentar ver el problema con un poco de detalle: Cuando está activa la etapa 1 y se cumple la transición se intentará conectar la etapa 2, pero si la desconexión fuese prioritaria no sería posible, ya que la etapa 1 también desconecta la 2. Con una conexión prioritaria, la etapa 2 sí se conecta y se encargará de desconectar a la etapa 1 (en ese momento no se puede conectar la etapa 1 porque aún no será verdadera la transición entre la 2 y la 1). Este recurso debe aplicarse con ciertas precauciones, puesto que habrá casos en los que una transición sea verdadera en el momento en que se activa la etapa. Si esto sucediera en un ciclo cerrado de dos etapas (resuelto con conexión prioritaria), las dos quedarían conectadas y sería imposible su desconexión posterior (a menos que se corte la alimentación). Otra solución un poco más larga, pero segura, consiste en añadir otra etapa intermedia cuya transición sea siempre verdadera, quedando un ciclo cerrado con tres etapas que puede resolverse con desconexiones prioritarias.

Por último, mencionaremos una mejora que podría haberse aplicado en el vertido del disolvente: En lugar de contar los impulsos de V0 por medio de la etapa 2, el contador hubiera podido recibir los impulsos directamente del caudalímetro y no hubiera sido necesario el ciclo cerrado para procesar la cuenta. El caudalímetro, junto con el contador, formarían un conjunto que se comportaría como un sencillo captador de volumen. Con una sola etapa se puede mantener abierta la válvula del disolvente y esperar la señal del contador para pasar a la etapa de espera.