Điều khiển và khống chế lò tạo khí ebook@free4vn.org T.g: Phan Việt C ờng 48 giới thiệu về grafcet 1. Định nghĩa Grafcet : Grafcet là từ viết tắt của tiếng Pháp Graphe fonctionnel de commande étape transition , là một đồ hình chức năng cho phép mô tả các trạng thái làm việc của hẹ thống và biểu diễn quá trình điều khiển với các trạng thái chuyển biến từ trạng thái này sang trạng thái khác , đó là một Grafcet định h ớng và đ ợc xác định bởi các phần tử sau : G := { E , T , A , M }. Trong đó : + E = { E 1 , E 2 , , E m } là một tập hữu hạn các trạng thái (giai đoạn) của hệ thống , đ ợc ký hiệu bằng các hình vuông . Mỗi trạng thái ứng với những tác động nào đó của phần tử điều khiển và trong một trạng thái các hành vi điều khiển là không thay đổi . Một trạng thái có thể là hoạt động hoặc không hoạt động . Điều khiển chính là thực hiện các mệnh đề logic chứa các biến vào và các biến ra để hệ thống có đ ợc một trạng thái xác định trong hệ và đó cũng chính là một trạng thái của Grafcet . Ví dụ trạng thái E j ở hình 1 là sự phối hợp của biến ra P và M , với M = E k .a , trong đó E k là biến đặc tr ng cho sự hoạt động của trạng thái E k , còn a là biến đầu vào của hệ . + T = { t 1 , t 2 , , t i } là tập hợp các chuyển trạng thái đ ợc biểu diễn bằng gạch ngang _ . Hàm Boole gắn với một chuyển trạng thái đ ợc gọi là một tiếp nhận . Giữa hai trạng thái luôn luôn tồn tại một chuyển trạng thái . Chuyển trạng thái t j ở hình 2 đ ợc thực hiện bởi tích logic E v .a.c , trong đó E v là biến đặc tr ng cho sự hoạt động của trạng thái E v , còn a và c là các biến vào . Việc chấp nhận chuyển t j là t j = E v .a.c . Chuyển trạng thái t j ở hình 3 đ ợc thực hiện bởi điều kiện logic : E k .(-a) , trong đó E k là biểu diễn hoạt động của trạng thái E k , còn -a biểu diễn sự thay đổi từ 0 á 1 của biến vào a . (P,E k .a:M) E j Hình_1 E v .a.c t j Hình_2 t j Hình_3 E k .(-a) Điều khiển và khống chế lò tạo khí ebook@free4vn.org T.g: Phan Việt C ờng 49 + A = { a 1 , a 2 , , a n } là tập hợp các cung định h ớng nối giữa một trạng thái với một chuyển hoặc một chuyển với một trạng thái . + M = { m 1 , m 2 , , m m }là tập các giá trị (0,1) . Nếu m i = 1 thì trạng thái i là hoạt động , nếu m i = 0 thì trạng thái i là không hoạt động . Grafcet cho một quá trình luôn luôn là một đồ hình kép kín từ trạng thái đầu đến trạng thái cuối và từ trạng thái cuối đến trạng thái đầu . 2. Một số ký hiệu dùng trong grafcet : Một trạng thái đ ợc biểu diễn bằng một hình vuông có đánh số . Gắn liền với biểu t ợng trạng thái là một hình chữ nhật bên cạnh , trong hình chữ nhật này có ghi các tác động của trạng thái đó . ã Trạng thái khởi đầu đ ợc thể hiện bằng 2 hình vuông lồng vào nhau . ã Trạng thái hoạt động đ ợc thể hiện bằng một hình vuông . a b c d Trong đó : a,b _ Ký hiệu trạng thái c _ Trạng thái khởi đầu d _ Trạng thái hoạt động Hình 5-a Hình 5_b Hình 5_c Hình 5_d Việc chuyển tiếp từ trạng thái này sang trạng thái khác đ ợc thực hiện khi các điều kiện chuyển tiếp đ ợc thoả mãn . Chẳng hạn việc chuyển tiếp giữa các trạng 3 Sự di chuyển chi tiết từ A á B 3 Quá trình hãm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 9a Điều khiển và khống chế lò tạo khí ebook@free4vn.org T.g: Phan Việt C ờng 50 thái 3 và 4 (hình 5.a) đ ợc thực hiện khi tác động lên biến b , còn chuyển tiếp giữa trạng thái 5 và 6 đ ợc thực hiện ở s ờn tăng của biến c (hình 5.b) , ở hình 5.c là tác động của s ờn giảm của biến d . Chuyển tiếp giữa trạng thái 9 và 9a (hình 5.d) sẽ sảy ra sau 2s kể từ khi có tác động cuối cùng của trạng thái 9 đ ợc thực hiện . Các ký hiệu phân nhánh t 12 t 13 t 79 t 89 Hình 6_a(OR) Hình 6_b(OR) t 123 t 789 Hình 6_c(AND) Hình 6_d(AND) ở hình 6_a , khi trạng thái 1đã hoạt động , nếu chuyển t 12 thoả mãn thì trạng thái 2 hoạt động ; nếu chuyển t 13 thoả mãn thì trạng thái 3 hoạt động . ở hình 6_b , nếu trạng thái 7 hoạt động và t 79 thoả mãn thì trạng thái 9 hoạt động , cũng nh vậy nếu trạng thái 8 hoạt động và t 89 thoả mãn thì trạng thái 9 hoạt động . ở hình 6_c , nếu trạng thái 1 hoạt động và t 123 thoả mãn thì trạng thái 2 và 3 đồng thời hoạt động . ở hình 6_d , nếu trạng thái 7 và 8 cùng hoạt động và t 789 thoả mãn thì trạng thái 9 hoạt động . 1 3 2 7 8 9 3 2 1 7 8 9 Điều khiển và khống chế lò tạo khí ebook@free4vn.org T.g: Phan Việt C ờng 51 a a d b e c f Hình 7_a Hình 7_b Hình 7_a biểu diễn Grafcet cho phép thực hiện b ớc nhảy . Khi điều kiện a đ ợc thoả mãn thì quá trình sẽ chuyển hoạt động từ trạng thái 2 sang trạng thái 5 và bỏ qua các trạng thái trung gian 3 , 4 ;nếu điều kiện a không đ ợc thoả mãn các trạng thái chuyển tiếp theo trình tự bình th ờng ( 2ị3ị4 ) . ở hình 7_b khi điều kiện f không thoả mãn thì trạng thái 8 sẽ quay lại trạng thái 7 , nếu f thoả mãn thì trạng thái 8 mới chuyển sang trạng thái 9 . 3. Quy tắc v ợt qua chuyển tiếp . ã Một chuyển tiếp là hợp cách (hoặc chuẩn) khi tất cả các trạng thái đầu vào của nó là hoạt động . Một chuyển tiếp chỉ đ ợc v ợt qua khi nó là chuẩn và tiếp nhận gắn với chuyển tiếp là đúng . ã V ợt qua một chuyển tiếp sẽ làm hoạt động trạng thái kế tiếp và khử bỏ hoạt động của trạng thái tr ớc đó . 2 4 5 3 6 8 9 7 . E k , còn -a biểu diễn sự thay đổi từ 0 á 1 của biến vào a . (P,E k .a:M) E j Hình_1 E v .a.c t j Hình_2 t j Hình_3 E k .(-a) Điều khiển và khống chế lò tạo khí ebook@free4vn.org. 9a Điều khiển và khống chế lò tạo khí ebook@free4vn.org T.g: Phan Việt C ờng 50 thái 3 và 4 (hình 5.a) đ ợc thực hiện khi tác động lên biến b , còn chuyển tiếp giữa trạng thái 5 và. Điều khiển và khống chế lò tạo khí ebook@free4vn.org T.g: Phan Việt C ờng 48 giới thiệu về grafcet 1.