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https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/

Subdirector del CEAI - SENA - VALLE Dr. William Rasero Aguilar

Asesor Técnico Instructor: William Gutiérrez Marroquín

Asesor Pedagógico Luís Hernando Vélez Herrera

Fecha de Edición Enero de 2008 Cali - Colombia

Diseño y Diagramación: Metagrafica Ltda. Depto. de Diseño

Impresión: Metagrafica Ltda. Tels.: 896 0050 - 888 1433

Cali - Valle

Prohibida su Reproducción Parcial o Total. Derechos Reservados. CEAI - SENA - VALLE

GUIA DE APRENDIZAJE PARA LA ACTIVIDAD: 11

UTILIZACION DEL GRAFCET PARA MODELAR

UN PROCESO SECUENCIAL"

MODULO - CI - 01 --02 Q MODULO DE DISEÑO Y MANTENIMIENTO DE SISTEMAS DE CONTROL DE

PROCESOS SECUENCIALES

Unidad de aprendizaje: Diseño de sistemas automáticos de control de procesos

secuenciales.

Duración: 8 horas

1. PRESENTACIÓN:

La teoría de control ha tratado con el comportamiento dinámico de procesos cuyas

variables son numéricas y cuya evolución puede modelarse mediante ecuaciones

diferenciales o también en diferencias. Con la amplia utilización del computador como

componente esencial de los sistemas, han aparecido sistemas de complejidad

creciente que no pueden ser convenientemente descritos por los modelos

convencionales. Efectivamente, de manera frecuente los estados del proceso, pueden

tener valores no numéricos, más bien valores simbólicos o lógico. Los cambios de

estado pueden ser una respuesta al acaecimi�nto de algún tipo de evento discreto que

tiene lugar en tiempo discreto, frecuentemente de manera asíncrona y no determinista.

El control de estos sistemas, debido a su estrecha relación con la automatización de los

sistemas de producción, es de una gran importancia práctica y de interés teórico y

constituye un nuevo e intrigante reto intelectual.

Algunos de los ejemplos más comunes de Sistemas de eventos Discretos, SEDs, son

los sistemas integrados de fabricación flexible, redes de comunicaciones, sistemas de

control de tráfico, sistemas operativos de computadoras, sistemas de suministro,

sistemas de gestión y sistemas de control supervisor de plantas complejas.

Entre las distintas técnicas de análisis y diseño de los SEDs, se encuentran las

Maquinas de Estados Finitos y sus correspondientes diagramas de transición, los

diagramas de tiempo, Los diagramas de flujo y los menos elaborados como la

descripción verbal de transcurso.

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UN PROCESO SECUENCIAL"

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En la presente actividad se hace un estudio del método Grafcet por ser este una

herramienta poderosa y sobre todo metodológica, para la implementación de los

automatismos de carácter secuencial. Mediante una aplicación adecuada presenta

ciertas cualidades en los modelos que pueden implementarse, tales como:

• Claridad.

• Legibilidad.

• Presentación sintética.

La caracterización de los sistemas de procesos es importante en las fábricas dado que

permiten tanto al operario como ingeniero de control determinar con un alto grado de

certeza los principios básicos de funcionamiento del sistema, sus etapas críticas y

procedimientos de mantenimiento.

Para el técnico o ingeniero es importante tener una representación lo suficientemente

clara del proceso para acometer la tarea de diseño e implementación de un sistema de

control.

2. RESULTADO DE APRENDIZAJE

Modelar un proceso secuencial utilizando como herramienta de modelado el Grafcet.

Elementos de capacidad asociados:

• Describir con precisión los distintos elementos que constituyen un diagrama

Grafcet mediante el estudio de sus estructuras principales.

• Conocer las cinco reglas del Grafcet que determinan la dinámica de los sistemas

implementados con esta herramienta mediante la observación de estructuras de

control.

• Describir las distintas estructuras básicas y lógicas que permiten el diseño de

automatismos complejos en un modelo de proceso secuencial propuesto.

• Implementar mediante un software de simulación el modelo de un proceso

secuencial propuesto.

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UN PROCESO SECUENCIAL"

3. ACTIVIDADES PREPARATORIAS

• Talento Humano:

La Orientación de la actividad de Enseñanza, aprendizaje y Evaluación requiere de un

instructor con competencias para el diseño y mantenimiento de Sistemas de Control de

Procesos Secuenciales:

• Estrategia metodológica:

El proceso metodológico se orienta a una participación reflexiva y creativa del

estudiante en tomo a los diferentes problemas a los que se ve enfrentado, tos cuales

suscitan la interacción en equipo de trabajo, el dialogo de saberes, el procesamiento de

información y la elaboración de productos relacionados con los resultados de

aprendizaje.

ESTRATEGIA DE FORMACIÓN

Proyecto (Investigación Proyectiva) (Aprendizaje Colaborativo)

Estudio de caso y resolución de Problemas

MDO: Vivencias, reflexiones, investigaciones, aplicaciones (desde el punto de vista proyectivo)

. .• Escenarao y Equipos .

SEÑALAR

Modelado del proceso de llenado

AYUDA METODOLÓGICA SEÑALAR

Instrumentos de conocimiento Foro, lluvia (Informes, resumen, mapa de ideas, conceptual, mentefacto, UVE, tutoría Lectura critica, Relatoría, otro) de pares

Dinámicas de grupo (Foro, lluvia de Informes, ideas, asamblea, tutoría de pares,

Feedback, conferencia, seminario, resumen,

panel, otros) Relatoria

Taller Orientador

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Las actividades de aprendizaje se llevarán a cabo en el laboratorio de PLCs. Se contará

con equipos como el computador y video proyector.

• Medios Didácticos

El instructor instalará previamente los materiales de apoyo que se van a utilizar en- esta

actividad como son:

• Presentación "Elementos básicos y estructuras del Grafcet"

• Presentación "Tutorial sobre el manejo del softwareAutomgen"

Es importante motivar a los estudiantes sobre la importancia del modelado de los

procesos secuenciales ya que esto permitirá abordar con eficacia fa acbvidad siguiente

de implementación de sistemas de control.

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4. PROCESO DE APRENDIZAJE

Para el desarrollo de la presente actividad se sugiere desarrollar el siguiente proceso:

4.1 Observar y analizar la presentación "Elementos básicos y estructuras del

Grafcet", identificando los siguientes aspectos

4.1. 1 la representación grafica de los elementos básicos que constituyen el Grafcet y

su uso en el modelado de procesos secuenciales.

4.1.2 Determinar correctamente el concepto de etapa, acción transición, receptividad

y su relación con el sistema a controlar.

4. 1. 3 Identificar con precisión las condiciones necesarias para la evolución en el

Grafcet.

4.1.4 Identificar correctamente las estructuras del Grafcet, tanto básicas como lógicas

y su importancia en el análisis del sistema.

4.1.5 Finalmente elaborar un informe en formato digital con las conclusiones obtenidas

después de la observación y análisis para socialízarlo con los compañeros.

A partir del proceso que se muestra a continuación:

.RUN

.FILL

.FULL

Ll:IIEL SBISOR

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UN PROCESO SECUENCIAL"

4.2 Realizar una caracterización de la planta de acuerdo a su experiencia y a

los conocimientos que posea con relación a los elementos que componen

el sistema.

4.3 Desarrollar un modelo en Grafcet para la planta utilizando el software de

simulación Automgen. Antes de iniciar esta labor ejecute la presentación

"Tutorial sobre el manejo del soflwareAutomgen".

4.4 Implementar el modelo de la planta sugerido utilizando el software

Automgen. Para tener más clari(iad sobre su funcionamiento examinar el

video de la planta.

4.5 Realizar la simulación del modelo y determinar si cumple con los

requerimientos del proceso.

4.6 Socializar los resultados obtenidos con los compañeros.

4. 7 Entregar un informe en formato digital de los trabajos realizados en esta

actividad.

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5. APRECIACIÓN DEL APRENDIZAJE.

Esta actividad tiene como característica el uso de presentaciones y de simuladores, por

lo cual el instructor deberá estar atento en los siguientes aspectos:

Evidencias de desempeño • Manejo de las herramientas informáticas como el computador y el sistema

operativo ya que su manejo comprometen el buen desempeño del estudiante en

esta actividad.

• Uso adecuado de las presentaciones suministradas, las preguntas y/o

sugerencias que el estudiante realice mientras las este utilizando o

posteriormente.

• Uso apropiado de la herramienta de simulación ya que esta le permite dinamizar

la estructuración del sistema de control que posteriormente se va a implementar.

Observar las posibilidades que contempla el estudiante para modelar el proceso

propuesto, la complejidad o no de sus decisiones.

• La relación que establezca entre el modelo obtenido y el proceso propuesto.

• La interacción con los compañeros de clase en la búsqueda de solución a

interrogantes.

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Evidencias de producto

• Modelo en Grafcet del proceso secuencial propuesto.

6. SÍNTESIS DEL PROCESO DE APRENDIZAJE

Resultado de Aprendizaje: Modelar un proceso secuencíal utilizando como herramienta de modelado el Grafcet.

Produce Procesa (Evidencias de aprendizaje) Criterios de evaluación

•Presentación "Elementos Desempeño: •Describe con precisión

básicos y estructuras los distintos elementos

del Grafcet''. •Maneja las herramientas que constituyen un

•Tutoría! "Manejo del software informáticas como etdiagrama Grafcet

Automgen" •Conoce las cinco reglas

•Software de modelado y computador y el sistema del Grafcet que determinan

simulación Automgen. operativo.la dinámica de los sistemasimplementados con esta

•Usa adecuadamente las herramienta.

presentaciones suminis-•Describe las distintasestructuras básicas y

tradas. lógícas que permiten el diseño de automatismos

•Usa apropiadamente complejos.

la herramient� de •Implementa medianteun software de simulaciónsimulación. el modelo de un proceso

•Establece la relaciónsecuencial propuesto.

entre el modelo obtenido

y el proceso propuesto.

•Interactúa con los

compañeros de clase en

la búsqueda de solución

a interrogantes.

De producto

•Informe en formato

digital acerca del modelo

en Grafcet de1 proceso

secuencial propuesto.

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7. DOCUMENTOS DE APOYO

7.1 GUTIÉRREZ, Marroquín William, Presentación "Elementos básicos y estructuras del Grafcet", Nov-2005, SENA Regional Valle del Cauca. 7.2 GUTIÉRREZ, Marroquín William, Presentación "Tutorial sobre le manejo del software Automgen", Nov-2005, SENA Regional Valle del Cauca

8. BIBLIOGRAFÍA.

8.1 GARCÍA, Moreno Emilio. Automatización de Procesos Secuenciales. INTERF@D p. 3 - 3178.2 FLORENTINO, Tomás. Análisis y Diseño grafico de automatismos secuencialesGRAFCET (Teoría). Universidad Politécnica de Valencia, Servicio de Publicaciones.1997. p. 11 106.8.3 MORENO, Garcia Emilio. Herramientas de modelado para sistemas de eventosdiscretos. Editorial de la Universidad politécnica de Valencia. 1999. p. 15-120

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UN PROCESO SECUENCIAL"

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