Noções básicas de GRAFCET

O GRAFCET (IEC 60848) descreve o comportamento de um sistema sequencial — uma máquina, um processo, um semáforo — como uma série de etapas ligadas por transições. É a linguagem de especificação por trás da linguagem SFC dos CLPs (IEC 61131-3).

Etapas

Uma etapa é uma situação estável do sistema: aguardando, enchendo, furando. Ela é desenhada como um quadrado com seu número. A cada instante, uma etapa está ativa ou inativa; o conjunto das etapas ativas é a situação do grafcet.

• Uma etapa inicial (quadrado duplo) está ativa quando o sistema inicia. Um grafcet precisa de pelo menos uma.
• A variável X3 é verdadeira enquanto a etapa 3 está ativa. Você pode usá-la em receptividades e condições.

Transições e receptividades

Uma transição (barra horizontal curta) liga etapas. Sua receptividade, escrita ao lado dela, é a condição para avançar: uma entrada (start), uma combinação (start * /door), uma borda (↑b), uma temporização (5s/X2) ou uma comparação (level >= 80). A receptividade 1 é sempre verdadeira.

• Uma transição está habilitada quando todas as etapas imediatamente acima dela estão ativas.
• Uma transição habilitada é transposta assim que sua receptividade é verdadeira.

Ações

Os retângulos à direita de uma etapa são suas ações: o que o sistema faz enquanto a etapa está ativa, ex.: ligar a bomba. Uma ação contínua nomeia uma saída que é verdadeira enquanto a etapa está ativa. As ações memorizadas mudam um valor uma vez, quando uma etapa é ativada ou desativada ou quando ocorre um evento. Veja Ações.

As cinco regras de evolução

Estas regras, da IEC 60848, decidem como um grafcet evolui. O simulador as aplica exatamente.

1. Situação inicial: no início, as etapas iniciais estão ativas.
2. Condição de transposição: uma transição é transposta quando está habilitada e sua receptividade é verdadeira.
3. Transposição: transpor uma transição ativa todas as etapas imediatamente abaixo dela e desativa todas as etapas imediatamente acima dela.
4. Transposição simultânea: todas as transições que podem ser transpostas ao mesmo tempo são transpostas ao mesmo tempo.
5. Ativada e desativada ao mesmo tempo: uma etapa que é ativada e desativada ao mesmo tempo permanece ativa.

Após uma mudança de entrada, as regras são aplicadas repetidamente até que nenhuma transição possa ser transposta: é a busca de estabilidade. As etapas ativadas e deixadas de novo durante essa busca são instáveis (transitórias): suas ações contínuas não são executadas, mas suas ações memorizadas são.

Escolher entre caminhos: OU

Quando uma etapa é seguida de várias transições, o grafcet segue o caminho cuja receptividade é verdadeira: um ramo alternativo, desenhado com uma linha horizontal simples (divergência em OU). Os caminhos se juntam de novo em uma linha simples (convergência em OU).

Torne as receptividades exclusivas (nunca podem ser verdadeiras juntas), aqui a e /a * b. Caso contrário, os dois caminhos seriam seguidos ao mesmo tempo. O GrafcetMaker avisa quando não consegue provar que receptividades alternativas são exclusivas, e oferece dar prioridade a um dos ramos.

Fazer coisas ao mesmo tempo: E

Quando uma transição é seguida de várias etapas, todas são ativadas juntas: ramos paralelos, desenhados com uma linha dupla (divergência em E). Os ramos também terminam em uma linha dupla (convergência em E): a transição abaixo dela só fica habilitada quando a última etapa de cada ramo está ativa, então ela espera todos os ramos terminarem.

Retornos

Uma ligação que sobe, desenhada com uma seta, volta a uma etapa anterior: a forma habitual de repetir um ciclo. Pressione L em uma etapa e depois clique na etapa para onde voltar.

Aplicações maiores

• Um projeto pode conter vários grafcets parciais que funcionam juntos, ex.: um para o ciclo e um para a segurança. Eles veem as etapas uns dos outros por meio de Xn.
• Uma macroetapa representa uma sequência detalhada desenhada em folha própria, sua expansão.
• Uma etapa encapsulante contém um grafcet inteiro, que só funciona enquanto ela está ativa.
• Uma ordem de forçamento impõe uma situação a outro grafcet, ex.: uma parada de emergência.

Veja Macroetapas, etapas encapsulantes e forçamento.

Saiba mais

• Escrever receptividades — a sintaxe completa das expressões.
• Glossário — todos os termos padrão em um só lugar.
• A interpretação exata de cada regra no GrafcetMaker está documentada em docs/semantics.md do repositório do código-fonte.