Grafcet (Biểu đồ chức năng tuần tự – Sequential Function Chart) là phương pháp lập trình đồ họa được áp dụng để mô tả và lập trình các hệ thống điều khiển tuần tự. Phương pháp này sử dụng các ký hiệu trực quan để thể hiện các bước và điều kiện trong quá trình điều khiển, giúp việc lập trình trở nên dễ dàng và trực quan hơn so với các phương pháp truyền thống.

1.1. Phương pháp Grafcet

• Biểu diễn quá trình công nghệ dưới dạng lưu đồ các trạng thái làm việc.
• Xây dựng các hàm logic điều khiển và sơ đồ điều khiển dựa trên các lưu đồ trạng thái.

1.2. Các thành phần và ký hiệu cơ bản trong Grafcet

• Trạng thái (Si): Biểu diễn các trạng thái hoạt động của hệ thống.
• Chuyển tiếp (ti): Điều kiện để chuyển từ trạng thái này sang trạng thái khác.
• Cung định hướng (ai): Tác nhân kích hoạt chuyển tiếp giữa các trạng thái.

1.3. Quy tắc hoạt động trong Grafcet (Quy tắc vượt qua chuyển tiếp)

Khi một chuyển tiếp được vượt qua, sẽ thực hiện các thao tác sau:

• Kích hoạt trạng thái kế tiếp: Trạng thái tiếp theo sẽ được bật lên.
• Khử trạng thái đầu vào: Trạng thái đầu vào của chuyển tiếp sẽ được tắt.

1.4. Grafcet và hàm logic liên quan

• Hàm logic trong Grafcet:

• Trong đó:
  • Si: Tín hiệu ra của trạng thái thứ i.
  • ai: Tác nhân kích hoạt chuyển tiếp.
  • Si–: Hàm đóng của trạng thái i.
  • Si+: Hàm cắt của trạng thái i.

1.5. Chuyển đổi sang mạch điện tương ứng

• Mạch điện không tiếp điểm: Sử dụng phần tử RS Flip Flop.
• Mạch relay tiếp điểm:Mạch relay tiếp điểm sẽ được biểu diễn trong phần mềm TIA Portal theo dạng sau:

3. Thiết kế hệ thống theo phương pháp Grafcet

• Bước 1: Xác định yêu cầu bài toán và lập bảng GRAFCET I.

• Bước 2: Xác định các biến input/output và lập bảng GRAFCET II.

• Bước 3: Xây dựng hàm điều khiển.

• Bước 4: Thiết kế sơ đồ điều khiển với rơ le tiếp điểm.

4. Các loại phân nhánh trong Grafcet

4.1. Phân kỳ “Hoặc”

Phân kỳ “Hoặc” diễn ra khi một trong các trạng thái có thể kích hoạt chuyển tiếp.

4.2. Hội tụ “Hoặc”

Hội tụ “Hoặc” xảy ra khi một trong các trạng thái hội tụ lại với nhau để tiếp tục quá trình điều khiển.

4.3. Phân kỳ “Và”

Phân kỳ “Và” yêu cầu tất cả các điều kiện phải được thỏa mãn đồng thời để tiến hành chuyển tiếp.

4.4. Hội tụ “Và”

Hội tụ “Và” diễn ra khi tất cả các trạng thái đã hoàn thành, hội tụ lại để tiếp tục quá trình điều khiển.