MHJ-Software Grafcet-Plan für Steuerungen nutzen

Autor / Redakteur: Matthias Habermann / Dipl.-Ing. (FH) Reinhold Schäfer

Viele Konstrukteure beschreiben ihre Programmierung nach der europäischen Norm Grafcet. Eine Software ermöglicht es nun, damit auch direkt die Steuerung zu programmieren. Dies trägt umgekehrt bei späteren Änderungen an der Steuerung dazu bei, dass der Grafcet-Plan stets aktuell ist.

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Beispiel für einen einfachen Grafcet: Zuerst wird der Initialschritt mit der Bezeichnung „1“ aktiv-geschaltet. Die Ausgänge Q0 bis Q2 werden also nacheinander jeweils für eine Sekunde eingeschaltet.
Beispiel für einen einfachen Grafcet: Zuerst wird der Initialschritt mit der Bezeichnung „1“ aktiv-geschaltet. Die Ausgänge Q0 bis Q2 werden also nacheinander jeweils für eine Sekunde eingeschaltet.
(Bild: MHJ-Software)

Die europäische Norm Grafcet (DIN EN 60848) wurde geschaffen, um in der Automatisierungstechnik die Funktionsweise von Anlagen zu beschreiben. Die Abkürzung steht für „Graphe Fonctionnel de Commande Etape Transition“, was übersetzt so viel bedeutet wie: „Darstellung der Steuerungsfunktion mit Schritten und Weiterschaltbedingungen“. Weil Grafcet in nahezu allen technischen Berufen zur Ausbildung gehört, ist der Wunsch verständlich, die Ablaufsteuerung nicht nur zur Planung und Dokumentation zu nutzen, sondern auch für die Programmierung der SPS.

Dank einer Software wird dieser Wunsch jetzt Realität (Bild 1). Das Programmieren vereinfacht sich und die Maschinenbauer oder -betreiber können Änderungen im Programm­ablauf auch ohne tiefgehende Programmierkenntnisse selbst vornehmen und flexibel auf Änderungen im Prozess oder neue Anforderungen reagieren.

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Abläufe einfach und effektiv beschreiben

Wird eine Anlage entwickelt, können die Konstrukteure ihre Abläufe effektiv und einfach mit Grafcet beschreiben. Die Verantwortlichen der Norm haben darauf geachtet, dass die notwendigen Symbole zum Erstellen der Schrittketten leicht zu zeichnen sind und dass die Anzahl der verschiedenen Elemente möglichst niedrig ist. Aus diesen Gründen ist ein Grafcet-Plan selbst mit Bleistift und Papier ohne viel Aufwand zu erstellen (Bild 2). Die wesentlichen Elemente sind: Schritte, Transitionen, Aktionen, Wirkungslinien sowie Elemente, um Hierarchien und Strukturen zu bilden. Dazu gehören beispielsweise zwangssteuernde Befehle, mit denen sich Bedingungen für bestimmte Betriebszustände einer Anlage realisieren lassen.

Diese Bausteine ergeben eine mächtige, aber dennoch einfach erlernbare Sprache, mit der Konstrukteure die Abläufe in einer Anlage beschreiben können. Fachleute aus den Bereichen Mechanik und Elektrotechnik haben damit eine gemeinsame Diskussionsgrundlage, anhand derer sich Probleme schon in der Planung erkennen und lösen lassen. Später hat der Maschinenbediener ebenfalls Vorteile, wenn er die genaue Funktionsweise seiner Maschine kennt. So braucht er beispielsweise bei einer Störung nicht immer das Servicepersonal zu rufen.

Beschreibungssprache mit hohem Nutzen

Dazu muss allerdings auch die Dokumentation auf dem aktuellen Stand sein. Wenn also Änderungen – egal welchen Umfangs – an der Anlage vorgenommen werden, gilt es, die Dokumentation entsprechend zu aktualisieren. Und da fangen meist die Probleme an: Bei jeder Anlagenänderung ist zwangsläufig die SPS-Programmierung anzupassen. Dazu wird bisher immer das Programmiertool der jeweiligen Steuerung genutzt. Wenn jetzt nicht auch der Grafcet-Plan geändert wird, laufen die Programmierung und die Dokumentation irgendwann so weit auseinander, dass die ursprüngliche Dokumentation zum Beispiel für Wartungsmaßnahmen nicht mehr zu gebrauchen ist.

Man muss also einen gewissen Aufwand betreiben, um sicherzustellen, dass der Istzustand in der Programmierung mit dem Grafcet-Plan übereinstimmt. Und das ist der Grund, weshalb sich der Grafcet trotz seiner unbestreitbaren Vorteile in der Praxis nicht überall durchgesetzt hat. Dank der Software Grafcet-Studio, die von MHJ-Software entwickelt wurde, dürfte sich das jedoch ändern. Grafcet-Pläne lassen sich mit ihrer Hilfe per Knopfdruck direkt auf die Steuerung übertragen (Bild 3). Aus dem Grafcet-Plan wird automatisch das Steuerungsprogramm erstellt.

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