Trong quá trình làm việc, sự “không bình thờng” trong hoạt động của dây chuyền có rất loại, khi thiết kế ta phải cố gắng mô tả chúng một cách đầy đủ nhất. Trong số các hoạt động “không bình thờng” của chơng trình điều khiển một dây chuyền tự động, ngời ta thờng phân biệt ra các loại sau:
- H hỏng “một bộ phận” trong cấu trúc điều khiển. Lúc này cần phải xử lý riêng phần chơng trình có chỗ h hỏng, đồng thời phải lu tâm cho dây chuyền hoạt động lúc có h hỏng và sãn sàng chấp nhận lại điều khiển khi h hỏng đợc sửa chữa xong.
- H hỏng trong “ cấu trúc trình tự” điều khiển.
- H hỏng ở bộ phận chấp hành (h hỏng thiết bị chấp hành, h hỏng cảm biến, h hỏng bộ phận thao tác…)
Khi thiết kế hệ thống phải tính đến các phơng thức làm việc khác nhau để đảm bảo an toàn và xử lý kịp thời các h hỏng trong hệ, phải luôn luôn có phơng án can thiệp trực tiếp của ngời vận hành đến việc dừng máy khẩn cấp, xử lý tắc nghẽn vật liệu và các hiện tợng nguy hiểm khác. Grafcet là công cụ rất hữu ích để thiết kế và thực hiện đầy đủ các yêu cầu của hệ tự động hoá các quá trình công nghệ kể trên.
4.4.2. 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 hệ 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 hớng và đợc xác định bởi các phần tử sau:
G:={E, T, A, M}. Trong đó:
- E= {E1, E2,…Em} là một tập hữu hạn các trạng thái (giai đoạn) của hệ thống, đợc 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 đợc một trạng thái xác định trong hệvà đó cũng chính là một trạng thái của Grafcet. Ví dụ trạng thái Ej ở hình 4.30 là sự phối hợp của biến ra P và M, với M= Ek.a, trong đó Ek là biến đặc trng cho sự hoạt động của trạng thái Ek, còn a là biến đầu vào của hệ.
- T= {t1, t2,…ti} là tập hữu hạn các chuyển trạng thái đợc biểu hiện bằng gạch ngang “-“. Hàm Boole gắn với một chuyển trạng thái đợc gọi là “một tiếp nhận”. Giữa hai trạng thái luôn luôn tồn tại một chuyển trạng thái. Chuyển trạng thái tj ở hình 4.31 đợc thực hiện bởi tích logic Ev.a.c, trong đó Evlà biến đặc trng cho sự hoạt độngcủa trạng thái Ev, còn a và c là các biến vào. Việc chấp nhận chuyển tj là tj= Ev.a. c.
Chuyển trạng thái tj ở hình 4.32 đợc thực hiện bởi điều kiện logic: Ek.(↑a), trong đó Ek là biến biểu diễn hoạt động của trạng thái Ek, còn ↑a biểu diễn sự thay đổi từ 0→
1 của biến vào a.
101 (P, Ek.a:M) Ej
Hình 4.30
t jE
v.a.
Hình 4.31
tjE
k.(↑a)
Hình 4.32
- A={a1, a2, …an} là tập các cung định hớng nối giữa một trạng thái với một chuyển hoặc giữa một chuyển với một trạng thái.
- M= {m1, m2,…mm} là tập các giá trị (0, 1). Nếu mi= 1 thì trạng thái i là hoạt động, nếu mi= 0 thì trạng thái i là không hoạt động.
Grafcet cho một quá trình luôn luôn là một đồ hình khép kín từ trạng thái đầu đến trạng thái cuối và từ trạng thái cuối đến trạng thái đầu.
4.4.3. Một số ký hiệu dùng trong Grafcet (Hình 4.330
- Một trạng thái đợc 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.
- Trạng thái khởi đầu đợc thể hiện bằng 2 hình vuông lồng vào nhau. - Trạng thái hoạt động có thêm dấu “.” ở trong hình vuông trạng thái.
- Việc chuyển tiếp từ trạng thái này sang trạng thái khác đợc thực hiện khi các điều kiện chuyển tiếp đợc thoả mãn. Chẳng hạn việc chuyển tiếp giữa các trạng thái 3 và 4 (Hình 4.34a) đợc thực hiện khi tác động lên biến b, còn chuyển tiếp giữa trạng thái 5 và 6 đợc thực hiện ở sờn tăng của biến c (Hình 4.34b), ở hình 4.34c là tác động của sờn giảm của biến d. Chuyển tiếp giữa trạng thái 9 và 10 (Hình 4.34d) sẽ xảy ra sau 2s kể từ khi có tác động cuối cùng của trạng thái 9 đợc thực hiện.
- Các ký hiệu phân nhánh.
Hình4.35a), b), c), d) là các ký hiệu phân nhánh của grafcet.
ở hình 4.35a, khi trạng thái 1 đã hoạt động, nếu chuyển t1,2 thoả mãn thì trạng thái 2 hoạt động; nếu chuyển t1,3 thoả mãn thì trạng thái 3 hoạt động (trạng thái OR).
ở hình 4.35b, nếu trạng thái 7 hoạt động và t7,9 thoả mãn thì trạng thái 9 hoạt động cũng nh vậy nếu trạng thái 8 hoạt động và t8,9 thoả mãn thì trạng thái 9 hoạt động (trạng thái OR).
