Subrutinas, macroetapas y GRAFCET: conceptos clave de automatización

Resumen

El texto explica qué es una subrutina y cómo se invoca desde un programa principal, así como el diseño descendente de automatismos en GRAFCET mediante macroetapas y su expansión. También introduce los diagramas paralelos y las reglas básicas de funcionamiento de GRAFCET: inicialización, evolución de transiciones y etapas, simultaneidad y prioridad de activación.

Puntos clave

Una subrutina es una sección de programa que realiza una tarea específica y puede invocarse varias veces; al terminar, la ejecución continúa tras la llamada.
En automatización, un diagrama principal puede apoyarse en diagramas secundarios (subrutinas) que devuelven el control al terminar.
Una macroetapa representa mediante una única etapa un conjunto complejo de etapas, transiciones y acciones, cuyo detalle es su expansión.
El diseño descendente de GRAFCET descompone el automatismo en grandes bloques que se resuelven de forma modular.
Diagramas paralelos evolucionan de forma independiente y pueden sincronizarse en puntos de interconexión.
Una transición se franquea cuando todas sus etapas de entrada están activas y su receptividad es verdadera; al franquearla se desactivan las etapas de entrada y se activan las de salida.
Si una etapa debe activarse y desactivarse a la vez, la activación tiene prioridad.

Ponte a prueba

Subrutinas en Programación y Automatización

Una subrutina es una sección de un programa diseñada para realizar una tarea específica. Puede ser invocada (llamada) una o varias veces desde distintas partes del programa principal. Una vez que la subrutina completa sus acciones, la ejecución del programa continúa desde el punto inmediatamente posterior a la invocación.

En el contexto de la automatización, las tareas a desarrollar se pueden estructurar en diferentes diagramas. Es común tener un diagrama principal y varios diagramas secundarios (subrutinas) que ejecutan funciones específicas. Al finalizar su ejecución, estos diagramas secundarios devuelven el control al diagrama principal.

Macroetapas en GRAFCET

La descripción de un automatismo mediante GRAFCET permite abordar el diseño desde una perspectiva general y, progresivamente, detallar descripciones más completas del proceso de control. Este enfoque de diseño descendente se basa en la descomposición en grandes bloques que se resuelven de forma modular.

Una macroetapa representa, mediante una única etapa gráfica, un conjunto complejo de etapas, transiciones y acciones asociadas. Este conjunto detallado se conoce como la expansión de la macroetapa. Esencialmente, una macroetapa encapsula una porción del diagrama GRAFCET (con sus propias etapas, transiciones y reglas de evolución) dentro de un diseño descendente.

Al realizar la expansión de una macroetapa, se efectúa una especie de "zoom" que revela en detalle las etapas, transiciones y acciones específicas que previamente se habían representado de forma general.

Diagramas Paralelos en Automatización

Para modelar un automatismo complejo, es posible describir diferentes diagramas que operan en paralelo. Cada uno de estos diagramas evoluciona de forma independiente y a su propio ritmo. Dependiendo del diseño, estos diagramas paralelos pueden tener puntos de interconexión o sincronización entre sí, o bien operar de manera completamente autónoma en ciertas secciones.

Reglas Fundamentales de GRAFCET

El funcionamiento de un diagrama GRAFCET se rige por las siguientes normas básicas:

Inicialización: Al iniciar el sistema, únicamente las etapas marcadas como iniciales deben estar activas. Todas las demás etapas deben permanecer inactivas.
Evolución de las Transiciones: Una transición se considera validada si todas sus etapas de entrada (las etapas inmediatamente anteriores) están activas. Una transición validada se franquea (supera) si, además, la condición lógica (receptividad) asociada a ella es verdadera (cierta).
Evolución de las Etapas Activas: Al franquear una transición, se desactivan inmediatamente todas las etapas de entrada a esa transición y, simultáneamente, se activan todas las etapas de salida (las etapas inmediatamente posteriores).
Simultaneidad en el Franqueo: Si varias transiciones pueden ser validadas y franqueadas simultáneamente (en el mismo ciclo de evaluación), deben franquearse de forma simultánea.
Prioridad de Activación sobre Desactivación: Si, como resultado de la evolución del GRAFCET en un ciclo, una etapa debe ser activada y desactivada al mismo tiempo, la activación tiene prioridad y la etapa permanecerá activa.

Preguntas frecuentes

¿Qué es una subrutina?

Una subrutina es una sección de un programa diseñada para realizar una tarea específica, que puede ser invocada una o varias veces desde distintas partes del programa principal. Al completar sus acciones, la ejecución continúa desde el punto posterior a la llamada.

¿Qué es una macroetapa en GRAFCET?

Es una etapa gráfica que representa un conjunto complejo de etapas, transiciones y acciones. Ese conjunto detallado se conoce como la expansión de la macroetapa.

¿Cuándo se franquea una transición en GRAFCET?

Una transición se franquea cuando está validada, es decir, cuando todas sus etapas de entrada están activas, y además su receptividad es verdadera. Entonces se desactivan las etapas de entrada y se activan las de salida.