LINGUAGGIO GRAFICO PER
SISTEMI DI CONTROLLO
SFC E PROGRAMMAZIONE
TECNICA BATCH
GRAFCET: Grafe de Comand Etape/Transition
SFC: 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
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.
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
2
LE TRANSIZIONI NON POSSONO ESSERE
COLLEGATE DIRETTAMENTE IN SUCCESSIONE
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
COLLEGAMENTO
ORIENTATO
TRANSIZIONE
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
AZIONI E COMANDI ASSOCIATE AI PASSI
7
COMANDO 1
COMANDO 2
COMANDO 3
OPPURE
7
COMANDO 1
COMANDO 2
COMANDO 3
SISTEMA CONTROLLANTE
SISTEMA CONTROLLATO
COMANDO
7
APRIRE
VALVOLA
AZIONE
7
APERTURA
VALVOLA
COMANDI MEMORIZZATI E NON MEMORIZZATI
COMANDO MEMORIZZATO
7
APRIRE E
MANTENERE
APERTA LA
VALVOLA
COMANDO NON MEMORIZZATO
7
APRIRE LA
VALVOLA
UNA TRANSIZIONE E’ RAPPRESENTATA DA UN
TRATTO INTERSECANTE LE LINEE ORIENTATE
CHE COLLEGANO I PASSI
a)
b)
c)
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)
SUPERAMENTO DI UNA TRANSIZIONE ATTIVA IN
UN DIAGRAMMA FUNZIONALE
7
7
7
(vera o falsa)
8
Transizione non abilitata:
può essere vera o falsa
senza che avvenga nulla
( falsa)
8
Transizione abilitata:
se è falsa il sistema
rimane nello stato 7
(vera)
8
Transizione abilitata:
se è vera il sistema
passa nello stato 8
RAPPRESENTAZIONE DELLE CONDIZIONI
ASSOCIATE ALLE TRANSIZIONI (1)
Rappresentazione a
contatti
a
b
Rappresentazione a blocchi
logici
a
b
&
a
a
b
b
>1
RAPPRESENTAZIONE DELLE CONDIZIONI
ASSOCIATE ALLE TRANSIZIONI (2)
Rappresentazione ad
espressioni booleane
Descrizione letterale
Contatto “a” chiuso
a*b
AND
Contatto “b” chiuso
Contatto “a” chiuso
a+b
OR
Contatto “b” chiuso
RAPPRESENTAZIONE DEI SEGNALI NELLE
ESPRESSIONI BOOLEANE
A
Segnale attivo (vero)
A
Segnale non attivo (falso)
Esempi di transizioni
7
7
a * x15
7
a*b*c
a + x15
8
8
8
1
2
3
ESEMPI DI TRANSIZIONI LEGATE A FRONTI DI
SALITA E DI DISCESA DEI SEGNALI
7
7
a
a*
8
b
8
b
9
M8
M8
a
a
b
b
I PASSI E LE TRANSIZIONI SONO COLLEGATI 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 LINEE
SE 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
Passo iniziale
1
Linea orientata
passo-transizione
Transizione
a
Esempio di linee
orientate
Linea orientate
transizione-passo
2
Linee orientate senza incroci
b
3
c
4
Rimandi
incrociati
Passo 7
Foglio 2
Linea orientata con evoluzione
dal basso verso l’alto
5
f
e
d
6
h
g
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
Assegnazione degli stati nell’evoluzione logica di
una macchina
STATO
ATTUALE
CONDIZIONE
TRANSIZIONE
STATO SUCCESSIVO
SET
STATO
ATTUALE
RESET
PROGRAMMA