GRAFCET (Graphe Fonctionnel de Commande Étape-Transition, auf Deutsch: funktionaler Steuerungsgraph aus Schritten und Transitionen) ist ein französischer Standard zur Beschreibung von Ablaufsteuerungen. Er wurde 1977 vom ADEPA vorgeschlagen, 1982 als NF C03-190 genormt und später international als IEC 60848 übernommen.
Grundidee
GRAFCET beschreibt eine Steuerung als Wechsel von Schritten (Étapes, Quadrate) und Transitionen (Querbalken). Jeder Schritt besitzt eine zugeordnete Aktion; an jeder Transition hängt eine Rezeptivität — eine Bedingung, die erfüllt sein muss, damit der Übergang stattfindet. Ein markierter Schritt (aktiver Schritt) führt seine Aktion aus.
Die fünf Interpretationsregeln
- Die Anfangsschritte sind beim Start aktiv (markiert).
- Eine Transition ist scharf, wenn alle unmittelbar vorangehenden Schritte aktiv sind und die Rezeptivität wahr ist.
- Beim Schalten wird der markierte Vorgängerschritt deaktiviert und der Nachfolgeschritt aktiviert — gleichzeitig.
- Mehrere gleichzeitig scharfe Transitionen schalten gleichzeitig.
- Ist ein Schritt gleichzeitig aktiviert und deaktiviert, bleibt er aktiv (Priorität der Aktivierung).
Strukturen
- Sequenz: Schritt → Transition → Schritt in fester Reihenfolge.
- Auswahl (OR): Verzweigung mit exklusiven Pfaden, analog zu if/else.
- Parallelität (AND): doppelte Linie, mehrere Zweige gleichzeitig aktiv.
- Rückschleifen und Sprünge: erlauben Wiederholungen und das Überspringen von Schritten.
Erweiterungen
GRAFCET kennt Makroschritte (zusammengefasste Teilabläufe), Speicher-Aktionen (Setzen/Rücksetzen) und Zeitfunktionen. Die theoretische Basis sind Petrinetze — GRAFCET ist im Kern ein angewandtes Stellen/Transitions-Netz mit steuerungstechnischer Notation.
GRAFCET und SPS
In der SPS-Welt lebt GRAFCET als SFC (Sequential Function Chart) weiter: Die IEC 61131-3 hat GRAFCET zur Ablaufsprache SFC adaptiert, ergänzt um Aktionen mit Qualifiern (N, S, R, P, L, D) und parallele Verzweigungen. GRAFCET selbst ist in Frankreich bis heute fester Bestandteil der Ausbildung in Automatisierungstechnik und in vielen SPS-Werkzeugen (auch als Schrittkette) verfügbar.