Lập trình grafcet

1. TỔNG HỢP MẠCH LOGIC TUẦN TỰ BẰNG
PHƯƠNG PHÁP GRAFCET
BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HÓA XNCN - VIỆN ĐIỆN
1

2. 1. Khái niệm về Grafcet
1.1 Phương pháp GRAFCET
Biểu diễn các quá trình
công nghệ dưới dạng lưu
đồ (graph) các trạng thái
làm việc.
Xây dựng các hàm logic
điều khiển và sơ đồ điều
khiển từ lưu đồ các trạng
thái làm việc.
BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HÓA XNCN - VIỆN ĐIỆN
2
0
1
i-1
i
trạng thái làm việc i-1
tác nhân kích thích i
trạng thái ban đầu
Xác định trạng thái ban
đầu
tác nhân kích thích 1
tác nhân kích thích i-1
trạng thái làm việc i
trạng thái làm việc 1

3. 1. Khái niệm về Grafcet
1.2. Thành phần và các ký hiệu
thường gặp trong Grafcet:
- Trạng thái (Si)
- Chuyển tiếp (ti)
- Cung định hướng (ai)
1.3 Quy tắc hoạt động của Grafcet
(Quy tắc vượt qua chuyển tiếp)
Khi một chuyển tiếp được vượt qua
sẽ:
- Làm hoạt động trạng thái kế tiếp
- Khử hoạt động của trạng thái
đầu vào của chuyển tiếp
BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HÓA XNCN - VIỆN ĐIỆN
3
.i-1
i
i+1
Tác động của Si-1
Tác động của Si
Tác động của Si+1
ti-1 (Tác nhân kích thích vào ti-1)
ti (Tác nhân kích thích vào ti)
ti+1 (Tác nhân kích thích vào ti+1)
0 Trạng thái ban đầu
Xác định trạng thái ban
đầu

4. 1. Khái niệm về Grafcet
1.4 Grafcet và hàm logic tương ứng
Trong đó:
Si: Là tín hiệu ra của trạng thái thứ i
ai: Là tác nhân kích thích vào chuyển tiếp ti
: Là hàm đóng của trạng thái i
: Là hàm cắt của trạng thái i
BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HÓA XNCN - VIỆN ĐIỆN
4
+
i
S
-
i
S
1i
-
i
1iii
SS
SaS





i-1
i
i+1
ti(ai)
ti+1(ai+1)
Si-1
Si
Si+1

5. 1. Khái niệm Grafcet
1.5 Chuyển sang mạch điện tương ứng
- Mạch điện không tiếp điểm (Dùng phần tử RS Flip Flop)
- Mạch điểm rơ le tiếp điểm
BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HÓA XNCN - VIỆN ĐIỆN
5
R
S
+
i
S
-
i
S
i
S
Si
+
i
S -
i
S
i
S
-
iiii S).SS(S  

6. 2. Thiết kế theo phương pháp Grafcet
2.1 Trình tự thiết kế theo phương pháp Grafcet
BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HÓA XNCN - VIỆN ĐIỆN
6
Lập G I
Lập G II
Xác định hàm
điều khiển
Xác định sơ đồ
điều khiển
Chọn sơ bộ
thiết bị
Mô tả chi tiết các trạng thái
làm việc, chú thích đầy đủ các
hành vi làm việc của công nghệ
Là GI nhưng mô tả được thay
thế bằng các thiết bị vừa chọn
(mã hóa GI dùng biến logic )Chọn loại thiết bị
và các biến logic
tương ứng

7. 2. Thiết kế theo phương pháp Grafcet
2.2 Ví dụ 1: Công nghệ khoan 1 lỗ:
BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HÓA XNCN - VIỆN ĐIỆN
7
a0
a1
A+ A-
m
Khoan được gắn trên một pít tông chuyển
động lên xuống
- Ban đầu mũi khoan ở vị trí a0
- Nhấn nút khởi động m.
- Động cơ khoan chạy, pít tông chuyển
động đi xuống (A+)
- Sau khi đến vị trí a1 pít tông dừng lại và
chuyển động đi lên.
- Tới vị trí a0 pít tông dừng lại. Động cơ
khoan dừng.
- Nhấn m để tiếp tục chu trình.

8. 2. Thiết kế theo phương pháp Grafcet
BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HÓA XNCN - VIỆN ĐIỆN
8
a0
a1
A+ A-
m
1
2
Mũi khoan đi xuống
Mũi khoan đi lên
Đã ở cuối hành trình (a1)
Đã ở đầu hành trình (a0)
0 trạng thái ban đầu
Xác định trạng thái ban
đầu (g)
Đã qua trạng thái ban đầu (m)
a. Lập Grafcet I

9. 2. Thiết kế theo phương pháp Grafcet
b. Lập Grafcet II
BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HÓA XNCN - VIỆN ĐIỆN
9
1
2
S1=A+
S2=A-
a1
a0
0 S0
g
m
c. Xác định hàm điều khiển





















02
112
21
01
10
200
SS
SaS
SS
mSS
SS
SagS

10. 2. Thiết kế theo phương pháp Grafcet
d. Xây dựng sơ đồ điều khiển sử dụng rơ le tiếp điểm
BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HÓA XNCN - VIỆN ĐIỆN
10
S0
g
a0
S1
S2
S2 S1
S0
m S0
S2
S1
a1 S1
S2
S0

11. 3. Phân nhánh trong Grafcet
3.1 Phân kỳ “hoặc”:
Ký hiệu:
BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HÓA XNCN - VIỆN ĐIỆN
11
iii
iii
iii
iiii
SaS
SaS
SaS
SSSS
33
22
11
321















i
i+1 i+2
ai+1
i+3
ai+2 ai+3
Hàm logic:

12. 3. Phân nhánh trong Grafcet
3.2 Hội tụ “hoặc”
Ký hiệu:
BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HÓA XNCN - VIỆN ĐIỆN
12
Hàm logic:
i+4
i+1 i+2
ai+1
i+3
ai+2 ai+3
3322114
4321












iiiiiii
iiii
SaSaSaS
SSSS

13. 3. Phân nhánh trong Grafcet
3.3 Phân kỳ “và”
Ký hiệu:
BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HÓA XNCN - VIỆN ĐIỆN
13
Hàm logic:
i
i+1 i+2
ai+1
i+3
i1i3i2i1i
3i2i1ii
S.aSSS
S.S.SS
+
+
+
+
+
+
+
+++
===
=

14. 3. Phân nhánh trong Grafcet
3.4 Hội tụ “và”
Ký hiệu:
BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HÓA XNCN - VIỆN ĐIỆN
14
Hàm logic:
i+4
i+1 i+2
ai+1
i+3
3i2i1i1i4i
4i3i2i1i
S.S.S.aS
SSSS
++++
+
+
++++
=
===

15. Ví dụ 2
Ví dụ 2: Gắp vật từ vị trí A sang vị trí B
BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HÓA XNCN - VIỆN ĐIỆN
15
m
a0
a1
b0 b1
A-A+
B-
B+
A-A+
Hệ thống gồm hai pít tông, A đi lên đi xuống
và B sang trái sang phải:
Bước 1: Ban đầu cơ cấu gắp vật ở vị trí a0, b0
Bước 2: Nhấn nút khởi động m, pít tông A đi
xuống (A+) gặp cảm biến a1 thì chuyển động
đi lên gặp cảm biến a0 thì dừng lại.
Bước 3: Pít tông B di chuyển sang trái gặp
cảm biến b1 thì dừng lại. Pít tông A lặp lại
bước 2.
Bước 4: Pít tông B di chuyển sang phải gặp
cảm biến b0 thì dừng lại.

16. Lập Grafcet I
BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HÓA XNCN - VIỆN ĐIỆN
16
0
1
2
A+ (trạng thái đi xuống)
trạng thái ban đầu
Đã ở cuối hành trình đi xuống (a1)
A- (trạng thái đi lên)
Đã ở đầu hành trình đi xuống và đầu
hành trình sang phải (m.a0.b0 )
Đã ở đầu hành trình đi xuống và đầu
hành trình sang phải (a0.b0)
3 4
Đã ở đầu hành trình đi xuống
và cuối hành trình sang phải
(a0.b1)
B+ (trạng thái
sang phải)
B- (trạng thái
sang trái)
Đã ở cuối hành trình sang phải
(b1)
Đã ở đầu hành trình sang
phải (b0)
 m
a0
a1
b0 b1
A-A+
B-
B+
A-A+

17. Lập Grafcet II
BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HÓA XNCN - VIỆN ĐIỆN
17
0
1
2
S1=A+
S0
g
a1
S2=A-
ma0b0
a0b0
3 4
a0b1
S3=B+ S4=B-
b1 b0
10
400
SS
SbgS




21
310001
SS
SbS)bma(S
=
+=
-
+
13
2003
SS
SbaS




432
112
SSS
SaS




04
2104
SS
SbaS





18. Sơ đồ điều khiển dùng rơ le
Sơ đồ điều khiển dùng rơ le tiếp điểm:
BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HÓA XNCN - VIỆN ĐIỆN
18
b0
S0
g
b0
S1
S4 S1
S0
ma0 S0
S2
S1
b1 S3
S2
a1 S1 S3
S1
S4
b0
S3
a0 S2 S1
S3
b1
S4
a0 S2 S0
S4

19. Bài tập về nhà
Sử dụng phương pháp Grafcet thiết kế mạch điều
khiển cho công nghệ như sau:
BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HÓA XNCN - VIỆN ĐIỆN
19
A
B
D
C
XV1
XV2
LV1 XV1
XV2
LV1