1

qwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyui

opasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfgh

jklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvb

nmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwer

tyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopas

dfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzx

cvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmq

wertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuio

pasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghj

klzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbn

mqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwerty

uiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdf

ghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxc

vbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmrty

uiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdf

ghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxc

vbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqw

SEGUNDA PRÁCTICA.

MODELADO DEL SUPERVISORIO.

II PERIODO DEL 2009.

ÁNGELA MARCELA GÓMEZ. NELSON JAVIER

DUEÑAS. RICARDO ALEGRÍA. HÉCTOR FABIO

MOLINA. EDISON ARTEAGA.

2

CONTENIDO

Pág.

PREFACIO….,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,3

1.INTRODUCCION….……………………………………………………………………4

2. OBJETIVOS ........................................................................................................ 5

3. CONCEPTOS FUNDAMENTALES DE REDES DE PETRI ................................ 6

4.MANEJO-DELSOFTWAREPETRILLD……………………………………………...10

5. CONSEPTOS FUNDAMENTALES DE GRAFSET ........................................... 19

6. CONSEPTOS FUNDAMENTALES DE AUTOMATAS ..................................... 23

7. MANEJO DEL SOFTWARE DESUMA ............................................................. 28

8. DESARROLLO DE LA GUIA ............................................................................ 29

8.1. CREACION DE LOS SUPERVISORIOS DEL PROCESO... ………………... 29

8.2. CONVERSION DE LOS SUPERVISORIOS……………………….……………29

a. Pasar de Red de Petri a Grafset de forma manual…………….29

b. Pasar de Red de Petri a Grafset de forma automática………..34

c. Pasar de autómatas a Grafset de forma manual………………43

8.3 PREGUNTAS DE ANALIZIS……………………………………………………….

3

PREFACIO.

El programa de ingeniería en Automática Industrial de la Universidad del cauca

cuenta con un laboratorio de Control de procesos el cual tiene cierta cantidad de

instrumentación, que ha sido utilizada en la implementación de diferentes plantas

que permiten la simulación de diferentes procesos presentes en la industria, en

cada una de estas plantas se ha llevado a cabo un arduo trabajo entre profesores

y estudiantes para lograr el diseño de unas guías adecuadas que permitan a los

estudiantes una mejor comprensión del proceso y de las herramientas a utilizar

dentro de la industria.

4

1. INTRODUCCION

Modelar supervisorio de las planta SED

Para el diseño de supervisores que describa el proceso a realizar dentro de la

planta de Sistemas a Eventos Discretos se puede hacer uso de diferentes

herramientas, atrávez del uso de diferente software que facilita la generación de

estos. Al realizarlos de forma automática.

En la presente guía se representara el proceso de elaboración de bebidas

carbonatadas utilizando dos herramientas muy eficientes para modelar sistemas y

procesos como lo son Grafset y la red de Petri, la primera es un grafo o

diagrama funcional normalizado, que permite hacer un modelo del proceso a

automatizar, contemplando entradas, acciones a realizar, y los procesos

intermedios que provocan estas acciones. Y la segunda es una representación

matemática y gráfica para modelado, análisis y control de sistemas a eventos

discretos (SED).

5

2. OBJETIVOS

Objetivos Generales:

Crear el supervisorio del proceso de elaboración de bebidas carbonatadas

por medio de los diferentes formalismos Redes de Petri, Grafset y

autómatas comparando cual de los métodos es más eficiente.

Objetivos Específicos:

Aprender a utilizar el software PetriLLD, para generar la Red de Petri y su

posterior representación en Grafset.

Adquirir habilidad en el uso de las herramientas para la generación del

supervisorio del proceso.

6

3. CONSEPTOS FUNDAMENTALES DE REDES DE PETRI.

Introducción a las Redes de Petri

Una Red de Petri es una representación matemática de un sistema distribuido

discreto.

Mediante una red de Petri puede modelarse un sistema de evolución en

paralelo compuesto de varios procesos que cooperan para la realización de un

objetivo común. Llevar el modelo a condiciones límite, que en un sistema real

son difíciles de lograr o muy costosas.

Definición: Una red de Petri es un conjunto formado por R = {P, T, Pre, Post},

dónde P es un conjunto de fichas de cardinal n, T un conjunto de transiciones

de cardinal m, Pre la aplicación de incidencia previa que viene definida como:

Post la aplicación de incidencia posterior que viene definida como:

Definición: Una red marcada es el conjunto formado por {R, M} donde R es

una Red de Petri como la definida, M es una aplicación denominada marcado.

.

Se asocia a cada ficha un número natural, denominado marca. Las marcas

para una ficha se reúnen en columnas.

Áreas de aplicación.

Análisis de datos.

Diseño de software.

Fiabilidad.

Flujo de trabajo.

Programación concurrente.

Estructura de una red de Petri.

Las PN se componen:

Lugar: Estados del sistema.

7

Marcas: Estado actual (recurso).

Arcos: relaciona un lugar a una transición (relaciones causales)

Transiciones: Son eventos es decir cambios de estado

La red de Petri se ejecuta de la siguiente forma:

La presencia de marcas en una ficha se interpreta habitualmente como

presencia de recursos.

El franqueo de una transición (la acción a ejecutar) se realiza cuando se

cumplen unas determinadas precondiciones, indicadas por las marcas

en las fichas (hay una cantidad suficiente de recursos).

La transición (ejecución de la acción) genera unas postcondiciones que

modifican las marcas de otras fichas (se liberan los recursos) y así se

permite el franqueo de transiciones posteriores.

Elementos de una Red de Petri.

8

Disparo de una transición.

Una transición se produce (“se dispara”), si todos los lugares de entrada

tienen marcas.

NO SE DISPARA.

Modelado con Redes De Petri.

Secuencial.

Sincronización.

9

Concurrencia.

Conflicto.

10

4. Manejo del Software PetriLLD.

Como primera parte se implementara una pequeña red de Petri con el software

“PETRILLD”.

La red constara de un sistema “on-off” de una motobomba en donde se considera

que la motobomba se encuentra inicialmente en el estado de apagado.

Inicialización del proyecto.

1. Inicie el software de redes de Petri PETRILLD e implemente un nuevo

proyecto, el cual lo llamaremos “motobomba” y damos clic en “final”. Ver

figura 1.

o Proyectos, Clic derecho.

o Clic New Project.

o Dar nombre al proyecto.

NOTA: No olvide seleccionar la carpeta de destino del proyecto con la

opción “ver”

Figura 1: Proyecto nuevo

2. A continuación se creará el entorno de trabajo para la red de Petri con el

nombre de “redbomba” y damos clic en “aceptar”.

11

Figura 2: Crear red

3. Ahora se construirá la red utilizando los siguientes iconos que se

encuentran en la parte posterior de la ventana, se colocan tantos lugares

como transiciones sean necesarias y se conectan con los arcos.

Figura 3. Iconos de PetriLLD.

12

Figura 4: Redbomba

La red consta de los siguientes elementos:

Start -> Lugar donde se da inicio o encendido de la motobomba.

Stop-> Lugar donde se da parada a la motobomba.

Encendido-> Es la transición o evento que ocurre cuando se le da start a la

motobomba.

Apagado-> Transición que sucede cuando se le da stop a la motobomba.

ON-> Es lugar que indica que la motobomba se encuentra en operación.

OFF-> Lugar que indica que la motobomba se encuentra apagada.

13

Construcción de la red de Petri

Para la elaboración de la red serán necesarios los siguientes pasos:

Colocar los lugares ( ) necesarios para la elaboración de la red de la

siguiente manera:

Diríjase a la barra del software PetriLLD y seleccione la herramienta lugar

dando clic en ella (ver figura 4), para luego dirigirse la espacio de trabajo y

colocar los lugares necesarios dando clic en el (ver figura 4a).

Figura 5: Lugar Figura 5a: Lugar

Asignar un nombre a los lugares creados en el espacio de trabajo

Ubicarse en uno de los lugares ( ) y dar clic derecho en el, para luego

seleccionar la opción rename (ver figura 5) y colocar el nombre del lugar.

Figura 6: Rename

14

Defina y asigne un nombre a las transiciones ( ) necesarias para el

problema repitiendo el paso anterior (ver figura 6).

|

Figura 7: Transición

Realizar las conexiones entre los diferentes lugares y transiciones

mediante la herramienta de arco ( ) ubicada en la barra de principal

de PetriLLD (figura 7).

Figura 8: Arco

Ahora diríjase al espacio de trabajo y seleccione un lugar o transición del

cual quiere iniciar la conexión dando clic y manteniendo presionado, para

luego llevar el arco al punto de llegada que se desea. Cuando se llegue al

lugar se debe soltar el botón izquierdo del mouse (Figura 8).

15

Figura 9: Arco completo

NOTA: No olvidar que solo puede haber arcos entre una transición y

un lugar y viceversa.

En caso de que se quiera borrar un arco se debe repetir el mismo proceso

de crear un arco, con la diferencia que se utiliza la función “Delete Arc” (

), la cual se encuentra en la barra de herramientas.

Figura 10: Delete Arc

Recuerde que al simular la red de Petri es necesario colocar una marca

en el estado “OFF”, ya que esta es una condición al iniciar el programa

la motobomba debe encontrarse apagada (OFF). Para ello diríjase al

estado “OFF” y coloque una marca dando clic derecho y escoja la

función “TOGGLE MARK”. Luego seleccione la herramienta “Edit.” que

se encuentra en la barra principal del programa, donde encontrara la

opción “Set initial marking” y de clic en ella. Por último guarde todos los

cambios (Ver figura 9).

16

Figura 11: Colocar marca

4. Una vez desarrollada la red se creara el archivo donde se implementarán

las entradas y salidas de la red de Petri. En el ejemplo dejaremos que las

direcciones se generen de forma automática, es decir solo utilizaremos los

sitios en forma de círculo.

Nota: Si desea cambiar direcciones de forma manual o cambiar un sitio en

una entrada o salida.

Dar clic derecho en la red motobomba y asignar un nombre, lo llamaremos

“instancia motobomba”.

Figura 32: Instancias

Después de crear el archivo se debe gravar los cambios con la opción “save

all” dando clic en “file” el cual se encuentra en la parte superior izquierda de la

pantalla principal, para luego cerrar la ventana donde definimos las instancias.

17

Simulación de la red

Para simular de la red se deben hacer los siguientes pasos:

a) Diríjase a la carpeta motobomba que se encuentra en el programa y de clic

derecho y seleccionar la opción “Simulate Project” (ver figura)

Figura 13: Simulación

b) Por medio de la siguiente pantalla se podrá hacer la simulación de

la red, esta consta de los siguientes elementos ( ver Figura 13 )

Figura14: Pantalla de simulación

Para iniciar la simulación solo se debe dar clic en la opción “Play”, o si se desea

ver la simulación paso a paso se escoge “Step”.

Para el ejemplo es necesario simular el comportamiento “ON- OFF” de la

motobomba para ello se debe dar clic en el lugar “start” para iniciar la motobomba,

18

cuando ocurre esto la transición “ENCENDIDO” se activa y se ocupa el lugar “ON”

(ver figura 14).

Figura 15: Estado ON

Si se desea llegar al estado “OFF” se repite el mismo proceso, con la diferencia de

que se debe colocar una marca en el lugar “STOP”.

5. CONCEPTOS FUNDAMENTALES DE GRAFCET

19

A continuación presentaremos y explicaremos conceptos básicos para realizar un

Grafset. Con el fin de modelar el proceso de bebidas carbonatadas presente en la

planta SED.

Un GRAFCET está compuesto por:

ETAPA

Cada una de las etapas del Grafset lleva asociada una o varias acciones.

Las etapas se representan mediante un cuadrado con un número en el interior o

con un cuadrado con una E y un número como subíndice en el interior. En ambos

casos el número representa el orden de dicha etapa en la ejecución del proceso a

automatizar.

Un ejemplo de cómo se representan las etapas en un Grafset lo mostramos en la

siguiente imagen:

Figura 16. ETAPA

TRANSICIÓN.

El Grafset está constituido por distintas etapas y éstas se ejecutan una detrás de

la otra siempre y cuando se cumplan las condiciones de transición que hay entre

las dos etapas.

20

Un ejemplo de cómo se representan las condiciones de transición en Grafset lo

mostramos en la siguiente imagen:

Figura 17. TRANSICIÓN.

Hay distintos tipos de condición de transición, siendo éstas las siguientes

teniendo en cuenta el ejemplo anterior (Suponemos que la etapa 4 está activada).

Condición activa: CT= F1, en este caso la etapa5 se activaría cuando se activase

el final de carrera F1.

Condición desactiva: CT=F1 (negada), en este caso la etapa5 se activaría

cuando se desactivase el final de carrera F1.

Condición por tiempo: CT=t/3/10seg, en este caso la etapa5 se activaría cuando

el temporizador activado en la etapa3 alcanzase los 10seg.

Condición de varia variables: CT=F1F2 (negada) F3, en este caso la etapa5 se

activaría cuando se activasen los finales de carrera F1, F3 y se desactivase el final

de carrera F2.

Condición incondicional: CT=1, en este caso la etapa5 se activaría al activarse

la etapa4.

Condición flanco descendente: CT=A1 , en este caso la etapa5 se activaría

cuando la señal A1 pasase de 1 a 0.

21

Condición flanco ascendente: CT=A1 , en este caso la etapa5 se activaría

cuando la señal A1 pasase de 0 a 1.

ACCION ASOCIADA.

Las acciones asociadas a cada etapa, se representan mediante un rectángulo

donde especificamos el tipo de acción o función a realizar.

Un ejemplo de cómo se representan las acciones en un Grafset lo mostramos en

la siguiente imagen:

Figura 18. ACCIONES

A continuación se presenta los elementos anteriormente descritos en conjunto.

Figura 19. Grafset.

Las reglas de evolución del Grafset son las siguientes:

1. El proceso se descompone en etapas, las cuales son activadas de forma

secuencial.

22

2. A cada una de las etapas se les asocia una o varias acciones, las cuales se

activan cuando la etapa correspondiente se active.

3. Una etapa se activa cuando la etapa anterior está activada y la condición

de transición que hay entre las dos etapas ha sido activada.

4. Cuando la condición de transición que hay entre 2 etapas se activa, la

etapa anterior a la condición de transición se desactiva y se activa la etapa

posterior.

5. La etapa E0 se activará antes de que se inicie el ciclo de Grafset.

EJEMPLO: Como ejemplo práctico vamos a realizar un sencillo arranque Estrella

Triángulo de un motor trifásico asíncrono. El ciclo de funcionamiento se inicia con

el pulsador de marcha SM que activa los contactores de estrella y línea, para que

pasado un tiempo (T0) se desconecte la estrella y entre el triángulo. Además

tendrá un relé térmico (FR) que parará la maniobra en caso de avería y activará

una luz de emergencia, y un pulsador de paro (SP).

En el diagrama debemos valorar todas las posibilidades de evolución del

automatismo, en cada etapa las posibles transiciones que se pueden cumplir y

como deben actuar. Debemos realizar el diagrama de tal manera que de una

etapa pase a otra, considerando que cuando paremos la maniobra, este estado

también es una etapa que no conectará nada (en nuestro caso).

Figura 20. Grafset

6. CONSEPTOS FUNDAMENTALES DE AUTOMATAS.

Definición: Un autómata es un modelo matemático para una máquina de estado

finita (FSM sus siglas en inglés). Una FSM es una máquina que, dada una entrada

23

de símbolos, "salta" a través de una serie de estados de acuerdo a una función de

transición (que puede ser expresada como una tabla).

Un autómata es un dispositivo que es capaz de representar un lenguaje de

acuerdo a reglas bien definidas.

Considere el grafo dirigido (diagrama de transición de estados) donde los nodos

representan estados y los arcos etiquetados representan transiciones entre esos

estados. Este grafo es una representación completa de un autómata.

El conjunto de nodos es el conjunto de estados del autómata X = {x, y, z}.

El conjunto de etiquetas para las transiciones es el conjunto de eventos del

autómata E = {a, b, g}.

Figura 21. Autómata.

Los arcos son una representación gráfica de la función de transición del autómata,

f: X x E X:

f (x, a) = x f(x, g) = z

f(y, a) = x f(y, b) = y

f(z, b) = z f(z, a) = f(z, g) = y

La notación f (y; a) = x indica: si el autómata está en el estado y, con la ocurrencia

del evento a él autómata hará una transición instantánea al estado x. La causa del

evento es irrelevante.

Un autómata determinantico, denotado por G, es una séxtupla G = (X; E; f; ; D;

Xm). El único elemento por definir es , definida como la función de eventos

activos. () es el conjunto de todos los eventos e para los cuales f(; e) está

definida. En principio la inclusión de es superflua ya que se puede saber a partir

de f. Formalmente, permite distinguir entre eventos e admisibles en un estado

24

que no causan transición, de aquellos eventos que no son admisibles (no

definidos) en .

La selección de qué estados marcar depende del problema de interés, por

ejemplo, saber que si el autómata ha alcanzado un estado particular significa que

se ha terminado en alguna operación o tarea.

Teoría de Autómatas

Un autómata es un modelo matemático para una máquina de estado finita (FSM

sus siglas en inglés). Una FSM es una máquina que, dada una entrada de

símbolos, "salta" a través de una serie de estados de acuerdo a una función de

transición (que puede ser expresada como una tabla). En la variedad común

"Mealy" de FSMs, esta función de transición dice al autómata a que estado

cambiar dados un determinado estado y símbolo.

La entrada es leída símbolo por símbolo, hasta que es "consumida"

completamente (piense en esta como una cinta con una palabra escrita en ella,

que es leída por una cabeza lectora del autómata; la cabeza se mueve a lo largo

de la cinta, leyendo un símbolo a la vez) una vez la entrada se ha agotado, el

autómata se detiene.

Dependiendo del estado en el que el autómata para se dice que este ha aceptado

o rechazado la entrada. Si este termina en el estado "acepta", el autómata acepta

la palabra. Si lo hace en el estado "rechaza", el autómata rechazó la palabra, el

conjunto de todas las palabras aceptadas por el autómata constituyen el lenguaje

aceptado por el mismo.

Los conceptos básicos de símbolos, palabras, alfabetos y strings son comunes en

la mayoría de las descripciones de los autómatas. Estos son:

Símbolo: Un dato arbitrario que tiene algún significado a o efecto en la

máquina. A estos símbolos también se les llama "letras" o "átomos".

Palabra: Una cadena finita formada por la concatenación de un número de

símbolos.

Alfabeto: Conjunto finito de símbolos. Un alfabeto se indica normalmente

con Σ, que es el conjunto de letras en un alfabeto.

Lenguaje: Un conjunto de palabras, formado por símbolos en un alfabeto

dado. Puede o no puede ser infinito.

25

Clausura de Kleene: Un lenguaje se puede considerar como un

subconjunto de todas las posibles palabras. El conjunto de todas las

palabras puede, a su vez, ser considerado como el conjunto de todas las

posibles concatenaciones de cadenas. Formalmente, este conjunto de

todas las cadenas se llama en inglés free monoid. Se indica como Σ *, y el

superíndice * se llama la estrella de Kleene.

Autómatas finitos: Formalmente, un autómata finito (AF) puede ser descrito

como una 5-tupla .

Existen tres tipos de autómatas finitos

1. Autómata finito determinista (AFD): Cada estado de un

autómata de este tipo tiene una transición por cada símbolo del

alfabeto.

Figura 22. Autómata finito determinista.

2. Autómata finito no determinista (AFND): Los estados de un

autómata de este tipo pueden, o no, tener una o más transiciones

por cada símbolo del alfabeto. El autómata acepta una palabra si

existe al menos un camino desde el estado q0 a un estado final F

etiquetado con la palabra de entrada. Si una transición no está

definida, de manera que el autómata no puede saber cómo

continuar leyendo la entrada, la palabra es rechazada.

3. Autómata finito no determinista, con transiciones ε (AFND-ε):

Además de ser capaz de alcanzar más estados leyendo un

26

símbolo, permite alcanzarlos sin leer ningún símbolo. Si un

estado tiene transiciones etiquetadas con ε, entonces el AFND

puede encontrarse en cualquier de los estados alcanzables por

las transiciones ε, directamente o a través de otros estados con

transiciones ε. El conjunto de estados que pueden ser alcanzados

mediante este método desde un estado q, se denomina la

clausura ε de q.

Sin embargo, puede observarse que todos estos tipos de

autómatas pueden aceptar los mismos lenguajes. Siempre se

puede construir un AFD que acepte el mismo lenguaje que el

dado por un AFND.

Figura 23. AFND con transiciones vacías.

Extensiones a los autómatas finitos

Los lenguajes aceptados por los autómatas descritos más arriba se denominan

lenguajes regulares. Autómatas más potentes pueden aceptar lenguajes más

complejos. Algunos de estos autómatas son:

Autómata con pila: Son máquinas idénticas a los AFD (o AFI), exceptuando el

hecho de que disponen de una memoria adicional, haciendo uso de una pila. La

función de transición δ ahora dependerá también de los símbolos que se

encuentren al principio de la pila. Esta función determinará como cambia la pila en

27

cada transición. Este tipo de autómatas aceptan los lenguajes independientes del

contexto.

Autómata linealmente acotado: Se trata de una máquina de

Turing limitada.

Máquina de Turing: Son las máquinas computacionales más potentes.

Poseen una memoria infinita en forma de cinta, así como un cabezal que

puede leer y cambiar esta cinta, y moverse en cualquier dirección a lo largo

de la cinta.

Definición formal

Un autómata finito determinista consiste en una quíntupla (S, S, d, i, F) donde: S es un conjunto finito de estados S es el alfabeto de la máquina d es una función (llamada de transición) de S x S en S (d:( Sx S)® S) i (un elemento de S) es el estado inicial F (un subconjunto de S) es el conjunto de los estados de aceptación.

Dados dos estados, p y q, de S y cualquier elemento del alfabeto, x de S, la función transición es d (p,x)=q si y solo si se puede pasar de un estado p a uno q al leer el símbolo x. Más formalmente, el autómata (S, S, d ,i, F) acepta la cadena no vacía de la forma x1 x2...xn si y solo si existe un camino a través de una serie de estados s0,s1,...sn tal que s0=i (uno es inicial) y snÎ F (al menos uno es de aceptación) y para cada entero j de 1 a n, y cada símbolo x del alfabeto, se da la función d (sj-1,xj)=sj. Diagrama de transiciones determinista: Estará caracterizado porque debe estar

totalmente definido: para cada estado solo debe salir un arco y solo uno para cada símbolo (el autómata no puede determinar la transición en el caso de que haya dos arcos con el mismo símbolo o no haya ninguno). Símbolos

FIGURA 24. Símbolos

7. Manejo del Software DESUMA (Para la creación del Autómatas).

28

Ejemplo

El siguiente autómata (FIG 1), el cual, para el alfabeto S = {a, b, c} reconoce la cadena c, la cadena a, las cadenas que empiezan por a y acaban en a o en b y las que empiezan por a, seguidas de una serie de a ó de b y acaban en c. Su diagrama será:

FIGURA 25. Ejemplo.

8. DESARROLLO DE LA GUIA.

29

El objetivo principal de la guía es la generación de diferentes supervisorios

del proceso de elaboración de bebidas carbonatadas en la planta SED,

haciendo uso de las herramientas anteriormente descritas, para ello se

crearan los diferentes supervisorios usando diferentes software como

PetriLLD, DESUMA, Rslogix, y Petri2ladder.

8.1. Generación de Supervisorios.

a. Desarrolle la Red de Petri del proceso de elaboración de bebidas

carbonatadas, usando PetriLLD.

b. Desarrolle el Grafset del proceso de elaboración de bebidas

carbonatadas realizado en la planta SED, utilizando .RSlogix.

c. Siguiendo los pasos descritos anteriormente, genere el autómata

que represente el proceso de elaboración de bebidas

carbonatadas.

8.2. Conversión de supervisorios.

a. Convertir la red de Petri elaborada en el paso anterior a Grafset

siguiendo los siguientes pasos.

Conversión manual de Petri a Grafset

Pasos a seguir

1. Con el software RS Logix 500 y RSlinx cree un nuevo proyecto

siguiendo los paso 1 a 6 del anexo 5.

2. En el nuevo proyecto, ubíquese en el árbol del proyecto y de clic

derecho sobre Program Files y cree uno nuevo con el nombre de

secuencial y presione ok.

F

F

IGURA 26. Nuevo proyecto.

30

3. Abra el nuevo archivo de nombre secuencial y desarrolle el ladder

secuencial que es donde se establece la secuencia del proceso.

4. Repita el paso 2 para crear un nuevo Program File con el nombre

de Combinacional. En donde se desarrollara el código Ladder que

afectará directamente los actuadores.

Ejemplo: Para la red de Petri usada en el ejemplo anterior se

elaborará el respectivo Ladder.

FIGURA 27. Red de Petri.

La red de Petri representa un proceso pequeño en el cual se inicia en

un estado de reposo y al pulsar en el Botón de Start se da inicio a la

actividad de la motobomba y activa la transición de encendido que

permite que la red pase al lugar ON que indica que la motobomba se

encuentra en operación.

Al marcar el lugar stop la red activa la transición apagada, que da

paso a la respectiva marca del lugar OFF que indica que la

motobomba se encuentra apagada.

El código ladder del anterior proceso quedará de la siguiente

forma.

En el Secuencial se definirán la evolución del proceso con sus

respectivas transiciones de la siguiente manera:

31

Cada lugar representa una etapa en la evolución del proceso

de tal manera que identificamos las siguientes etapas:

E0: START Bit.

E1: ON. Bit.

E2: STOP. Bit.

E3: OFF. Bit.

T1: ENCENDIDO. Entrada.

T2: APAGADO. Entrada.

EVOLUCION DEL PROCESO

Grafset secuencial. La primera etapa de evolución del

proceso es:

FIGURA 28. Primera parte del Grafset secuencial.

De tal manera que se cumple la condición: la motobomba se

encuentra en un estado inicial y cuando se cumple cierta transición

cambia de estado y desactiva el anterior estado.

La evolución se hace a manera de Latch; de este modo a medida

que vamos evolucionando en las etapas del proceso debemos y

enganchando (Latch) y desenganchando (UnLacht) la etapa anterior.

En una segunda parte se obtiene la representación total de la red en

Grafset. En la siguiente figura se muestra la siguiente etapa de

evolución del proceso: Si esta en (ON) y se activa STOP y

APAGADO, Engancho E3 (OFF) y Desengancho E1 (ON).

32

Note que hasta el momento los únicos elementos que representan

salidas o entradas físicas del PLC son las transiciones, las etapas

corresponden a Bits alojados en memoria interna y las transiciones

corresponden a entradas Físicas (mire las direcciones y note la

diferencia entre E1: B3:0 y T1: I: 1) de tal manera que aquí en el

Program File Secuencial no estamos afectando actuadores,

simplemente estamos definiendo la evolución del proceso.

G

r

a

f

s

e

t

F

I

GURA 29. Grafset Secuencial.

Grafset combinacional. Cuando ya haya terminado de definir

la evolución del proceso abra el Program File Combinacional

y aquí “sí” identifique los actuadores que son afectados

durante cada una de las etapas y desarrolle el código en

lenguaje ladder de la siguiente manera:

33

FIGURA 30. Grafset Combinacional.

Note que en este Program File afectamos los actuadores

correspondientes a cada una de las etapas (Note que las direcciones

ON, OFF corresponden a O:2.0 y O:2.1 salidas físicas del PLC ).

Note que las salidas no se encuentran enganchadas, simplemente

energizadas, debido a que sus respectivas etapas ya han sido

enganchadas.

Cuando ya haya finalizado la definición de la lógica combinacional,

diríjase al árbol del proyecto y en el Program File creado por defecto

por el Rockwell software (LAD 2) cree el siguiente código:

FIGURA 31. Código.

Esta función JSR (Jump to Subroutine) es la encargada de hacer el

llamado a las subrutinas que contienen la lógica secuencial y la

combinacional; se encuentra ubicada en la librería de Program

Control

FIGURA 32. Librería Program Control.

De esta manera ya se ha finalizado el código en lenguaje ladder

desde una red de Petri.

34

b. Convertir de forma automática la red de Petri elaborada en el

paso anterior a Grafset usando el software PetriLLD.

CONVERSIÓN DEL ARCHIVO L5K A FORMATO SLC

Para la conversión haremos uso de la herramienta ConvertedTool ó

Petri2Ladder

Primero realizaremos el procedimiento con el software

ConvertedTool y después con Petri2Ladder:

Primero: usando la aplicación ConvertedTool.

Figura 33. Aplicación ConvertedTool.

Descripción

Esta herramienta realiza la conversión de proyectos ladder para

procesadores Logix5K a proyectos ladder para procesadores Logix500,

Cuenta con un conjunto reducido de instrucciones que puede convertir,

pero convierte las suficientes para implementar una red de Petri en

diagramas de escalera ladder, en el botón abrir usted puede buscar el

archivo generado por el software PetriLLD con extensión .L5K, en el

botón Guardar En usted podrá elegir la ruta donde quiere que se genere

el archivo compatible para procesadores Logix500, y por último el botón

Convertir iniciara la conversión de los archivos generando ahora dos

archivos para procesadores Logix500 un archivo con extensión .SLC

que contiene las instrucciones de cada uno de los escalones del

diagrama en escalera ladder y un archivo con extensión .SY6 que

35

contiene la definición de las variables que se utilizan en el modelo de la

red de Petri.

Nota: Las variables que se utilizan para definir cada uno de los lugares y

transiciones, entradas y salidas, se mapean a datos tipos binario (B3:

X/X) en el diagrama de escalera ladder, para implementar es diagrama

faltara asignar a cada uno de los bits de entrada y salida los sensores y

actuadores respectivamente.

A continuación siga los pasos listados para convertir el archivo con

extensión .L5K a un formato compatible con procesadores Logix500, un

archivo con extensión .SLC y un archivo con extensión .SY6.

1. De clic en el botón Explorar para importar el archivo .L5K,

debe buscar en la ventana la dirección donde se encuentra el

archivo.

2. Ahora seleccione la ruta y nombre donde desea guardar el

archivo que se generara, se recomienda crear una carpeta

vacía para allí almacenar el archivo generado, de clic en

Guardar En y seleccione la dirección y nombre.

3. Ahora de clic en Convertir, con esto usted habrá creado un

archivo .SLC y otro .SY6 que contendrán el diagrama en

escalera ladder de la red implementada y un archivo de

definición de variables respectivamente.

Revise la carpeta donde guardo los archivos, en ella

encontrara los dos archivos mencionados el .SLC y el .SY6,

estos dos archivos los podrá abrir desde el software

RsLogix500, desde aquí podrá modificar o añadir escalones

de programación y/o configuraciones para el proyecto, para

ello abra el software RsLogix500.

4. Ahora abrimos el archivo “LADDER.SLC” con la opción abrir

(Open), como se observa en la FIGURA 34.

36

FIGURA 34. Abrir archivo slc

En esta parte aparece una pequeña ventana en la cual

podemos establecer algunos parámetros al momento de abrir

el archivo, para nuestro caso dejaremos la ventana por defecto

y daremos clic en “ok” y obtendremos lo mostrado en la

F

I

G

U

R

A

3

5

.

FIGURA 35. Ladder

Con esto usted podrá convertir archivos generados por el software

PetriLLD con extensión .L5K a formato compatible con procesadores

Logix500, de una manera fácil.

Segundo: Conversión de redes de Petri a ladder por medio de

Petri2Ladder.

Una vez compilado el programa en el programa PetriLLD como Se genera un archivo con extensión “.l5k” (out.l5k por defecto) que se

guarda en la carpeta del proyecto que se está trabajando, este archivo se abre como bloc de notas como se muestra en la siguiente figura.

37

FIGURA 36. Como abrir el archivo “.l5k”

El archivo que se genera contiene la siguiente información la cual se

debe dividir de la siguiente manera primero como entradas la parte

del archivo que comienza en la parte de TAG hasta END_TAG como

se indica en la siguiente figura.

38

FIGURA 37. Selección de las entradas.

Después de seleccionar las entradas se copia y se pega en un nuevo bloc de notas. Como se muestra en la siguiente figura y se guarda el archivo.

FIGURA 38. Entradas copiadas en un nuevo bloc de notas.

Se debe tener en cuenta que no puede haber espacio entre la

margen izquierda y los datos, por lo que se deben eliminar los

espacios. Donde se especifican las entradas de los sensores se

modifica la parte que dice BOOL por INPUT y lo que está dentro de

los paréntesis por la dirección correspondiente al sensor por ejemplo

(I: 0/2). Como se indica en la FIGURA 39.

39

FIGURA 39. Asignación de las direcciones a los sensores.

De vuelta al archivo generado por la red de Petri “.l5k” se seleccionan las líneas de texto que empiezan con N:XIC como se muestra en la figura 39. Copie y pegue en un nuevo bloc de notas teniendo en cuenta que no quede espacio entre el lado izquierdo y las líneas de texto (figura 40). Estas líneas contienen la información del código del programa.

40

FIGURA 40. Selección de código del programa.

Figura 41. Código copiado en un nuevo bloc de notas.

Una vez creados los blog de notas de entradas y código del programa abra el programa ejecutable Petri2Ladder ubicado en E/Labprocesos Jhon-Sergio/Entrega Final.

Al ejecutar el programa se despliega una ventana en donde se le ingresan las entradas y el código respectivamente, estos dos archivos que nos pide son los que acabamos de crear como bloc de notas, se ingresan respectivamente.

Luego se da clic en Convertir creando automáticamente un archivo

que se guardará como OUT dentro de la carpeta Entrega Final.

41

Figura 42. Ventana del software petri2ladder.

Abra el RSLogix 500 y cree un nuevo proyecto seleccionando el PLC Micrologix 1500 LRD serie C. Después guarde el archivo como un .SLC e indique la carpeta en la que lo guardará como lo muestra la figura.

Figura 43. Crear un nuevo proyecto en el RSLogix 500.

Cuando haya guardado el archivo .SLC búsquelo y ábralo como blog de notas.

Abra el archivo OUT generado por el software petri2ladder y copie desde la línea de texto en donde aparece % Rung: 0 % hasta la línea que muestra el último SOR y abra el archivo .SLC creado en el RSLogix 500 como bloc de notas para pegar después de la línea de texto que muestra la palabra LADDER como en la figura 44 y se guarda.

42

Figura 44. Adición del código al programa ladder

Abra el archivo “.SLC” desde el RSLogix 500 y guárdelo. En esta parte el programa realizado en la red de Petri es convertido a Ladder, pero hay que tener en cuenta que únicamente tiene direccionada las entradas por lo tanto hay que direccionar las salidas y acomodar los temporizadores.

Figura 45. Ladder generado por la red de Petri.

43

Por último verifique el que el programa en ladder concuerde con la lógica de la red de Petri en caso de que no concuerde se debe corregir lo que este mal.

c. Convertir el autómata elaborado en el paso anterior a Grafset siguiendo los siguientes pasos.