Grafcet lernen und verstehen: Eine Einführung – Teil 1
Grafcet DIN EN60848
verstehen und anwenden – Teil 1
Konstrukteure sollten die Grafcet-Norm gut kennen, denn mit ihr können Maschinen exakt beschrieben werden und die Wahrscheinlichkeit ist hoch, dass alle technischen Gesprächspartner einen Grafcet-Plan verstehen. Immerhin ist Grafcet seit vielen Jahren Bestandteil des Lehrplans von technischen Ausbildungsberufen. Unser zweiteiliger Beitrag führt in die Grundzüge von Grafcet ein und beschreibt wichtige Elemente.
Dreh- und Angelpunkt in der Grafcet Norm sind Schritte, Transitionen und Aktionen. Die richtige Kombination dieser Elemente erzeugt eine genaue Beschreibung eines technischen Ablaufs. Man begegnet in der Praxis häufig Grafcet-Plänen, die offensichtlich falsch sind bzw. nicht der Norm entsprechen. Es gibt einige Kernpunkte in der Grafcet-Norm, die sehr wichtig für das Verständnis der Beschreibungssprache sind. Dieser Artikel führt in die Grundlagen von Grafcet ein und beschreibt wichtige Elemente.
Was ist Grafcet?
Grafcet ist eine europäische DIN-Norm (DIN EN60848) für das Erstellen von Funktionsplänen speziell für Ablaufsteuerungen. Mithilfe von Schritten und Transitionen (Übergängen) kann ein Ablauf bzw. eine Schrittkette erstellt werden, welche die Funktionsweise einer Maschine oder Anlage beschreibt. In Deutschland ist Grafcet Lehrplanbestandteil von vielen technischen Berufen wie z.B. Mechatroniker, Elektroniker für Automatisierungstechnik, Elektroniker für Betriebstechnik und Industriemechaniker. Im Zuge einer Smart-Factory-Potenzialanalyse für ihren Kunden KSB identifizierte die Managementberatung NEONEX Opti mierungschancen bei der Beschaffung der Lieferantendokumentation sowie der Erstellung von Unterlagen zur Qualitätsprüfung entlang der Supply-Chain. ‣ weiterlesen
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Wofür wird Grafcet verwendet?
Da Grafcet in vielen technischen Berufen gelehrt wird, können sich Fachleute disziplinübergreifend über eine Maschine/Anlage mittels Grafcet unterhalten. Der Konstrukteur konstruiert eine Maschine und beschreibt den Ablauf mit Grafcet. Der Programmierer kann daraus ein SPS-Programm entwickeln und die Maschine in Betrieb nehmen. Das Servicepersonal kann im Störungsfall den Grafcet-Plan zu Hilfe nehmen, um die Fehlerursache zu finden.
Grafcet kurz erklärt
Ein Grafcet Plan besteht im Wesentlichen aus Schritten, Transitionen, Aktionen und Wirkungslinien. Mit den Schritten (Quadrate) wird ein Vorgang in Abfolgen aufgeteilt. Transitionen (horizontale Balken) zwischen den Schritten legen fest, wann der nächste Schritt aktiv und der vorherige Schritt deaktiviert wird. Den Schritten können Aktionen (Rechtecke) zugeordnet werden, die Aktoren (Lampe, Motor, …) steuern.
Grafcet Grundregeln
Folgende Dinge sind beim Entwurf einzuhalten:
- Schritte und Transitionen müssen sich immer abwechseln (zwei Schritte oder zwei Transitionen hintereinander sind nicht erlaubt).
- Eine Transition ist freigegeben, wenn alle Schritte, die mit der Transition verbunden sind, aktiv sind. Eine Transition löst aus, wenn diese freigegeben ist und wenn die Transitionsbedingung erfüllt ist.
- Mehrere Schritte können gleichzeitig aktiv sein.
Learning by doing
Alle Grafcet-Pläne dieses Artikels sind mit der Software Grafcet-Studio gezeichnet worden. Unter www.grafcet-studio.eu können Sie eine Demoversion anfordern und die Beispiele nachzeichnen und simulieren.
Beispiel Bohranlage
Als einfaches Beispiel soll der Grafcet einer Bohranlage betrachtet werden (Bild 1). Der Ablauf: Nachdem die Anlage eingeschaltet wird, ist der Initialschritt (Schritt 1) aktiv. Die Anlage befindet sich in Grundstellung. Wird der Starttaster (S1) gedrückt, wird eine Schutztür geschlossen (Schritt 2). Ist die Schutztür geschlossen startet der Bohrvorgang (Schritt 3). Hat der Bohrer seine Endlage erreicht (Schritt 4) wird der Bohrer nach einer Verzögerung von 1 Sekunde abgeschaltet und wieder nach oben gefahren (Schritt 5). In der oberen Endlage öffnet sich die Schutztür (Schritt 6). Sobald die Schutztür geöffnet ist, befindet sich die Anlage wieder in Grundstellung (Schritt 1).
