فهم وحدة تحكم منطق البرمجة (PLC)

جرب أداة القضاء على المشاكل





PLC تعني وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة. يتم استخدامها بشكل أساسي للتحكم في الأنظمة الآلية في الصناعات. إنها واحدة من أكثر أشكال أنظمة التحكم تقدمًا وأبسطها والتي تحل الآن محل المرحلات المنطقية ذات الأسلاك الصلبة على نطاق واسع.

PLC

تحكم البرمجة المنطقية (PLC)



مزايا:

قبل الدخول في تفاصيل حول PLCs ، يتيح لنا معرفة 3 أسباب لاستخدام PLC على نطاق واسع في هذه الأيام


  • إنها سهلة الاستخدام وسهلة التشغيل
  • إنها تلغي الحاجة إلى منطق الترحيل الثابت
  • فهي سريعة
  • إنها مناسبة للأتمتة في الصناعات.
  • يمكن تمديد وحدات الإدخال والإخراج وفقًا للمتطلبات

هندسة PLC:

العمارة الداخلية PLC

العمارة الداخلية PLC



يتكون نظام PLC الأساسي من الأقسام التالية:

  • قسم الإدخال / الإخراج : يتكون قسم الإدخال أو وحدة الإدخال من أجهزة مثل المستشعرات والمفاتيح والعديد من مصادر الإدخال في العالم الحقيقي. يتم توصيل المدخلات من المصادر بـ PLC من خلال قضبان موصل الإدخال. يمكن أن يكون قسم الإخراج أو وحدة الإخراج عبارة عن محرك أو ملف لولبي أو مصباح أو سخان ، يتم التحكم في تشغيله عن طريق تغيير إشارات الإدخال.
  • وحدة المعالجة المركزية أو وحدة المعالجة المركزية : إنه عقل PLC. يمكن أن يكون معالج دقيق سداسي أو ثماني. يقوم بتنفيذ جميع المعالجات المتعلقة بإشارات الدخل من أجل التحكم في إشارات الإخراج بناءً على برنامج التحكم.
  • جهاز البرمجة : هي المنصة التي يكتب فيها البرنامج أو منطق التحكم. يمكن أن يكون جهازًا يدويًا أو جهاز كمبيوتر محمول أو جهاز كمبيوتر بحد ذاته.
  • مزود الطاقة : يعمل بشكل عام على مصدر طاقة يبلغ حوالي 24 فولت ، ويستخدم لتشغيل أجهزة الإدخال والإخراج.
  • ذاكرة : تنقسم الذاكرة إلى قسمين - ذاكرة البيانات وذاكرة البرنامج. يتم تخزين معلومات البرنامج أو منطق التحكم في ذاكرة المستخدم أو ذاكرة البرنامج من حيث تقوم وحدة المعالجة المركزية بجلب تعليمات البرنامج. يتم تخزين إشارات الإدخال والإخراج وإشارات المؤقت والعداد في ذاكرة الصورة الخارجية للإدخال والإخراج على التوالي.

عمل PLC

مخطط العمل PLC

مخطط العمل PLC

عمل PLC

عمل PLC

  • تقوم مصادر الإدخال بتحويل الإشارات الكهربائية التناظرية في الوقت الفعلي إلى إشارات كهربائية رقمية مناسبة ويتم تطبيق هذه الإشارات على PLC من خلال قضبان الموصل.
  • يتم تخزين إشارات الإدخال هذه في ذاكرة الصور الخارجية PLC في مواقع تُعرف بالبتات. يتم ذلك بواسطة وحدة المعالجة المركزية
  • يتم كتابة منطق التحكم أو تعليمات البرنامج على جهاز البرمجة من خلال الرموز أو من خلال فن الإستذكار ويتم تخزينها في ذاكرة المستخدم.
  • تقوم وحدة المعالجة المركزية بجلب هذه التعليمات من ذاكرة المستخدم وتنفذ إشارات الإدخال عن طريق التلاعب بها وحوسبتها ومعالجتها للتحكم في أجهزة الإخراج.
  • ثم يتم تخزين نتائج التنفيذ في ذاكرة الصورة الخارجية التي تتحكم في محركات الإخراج.
  • تحافظ وحدة المعالجة المركزية أيضًا على فحص إشارات الإخراج وتحافظ على تحديث محتويات ذاكرة صورة الإدخال وفقًا للتغييرات في ذاكرة الإخراج.
  • تؤدي وحدة المعالجة المركزية أيضًا وظائف البرمجة الداخلية مثل ضبط وإعادة ضبط المؤقت ، والتحقق من ذاكرة المستخدم.

البرمجة في PLC

يعتمد الأداء الأساسي لـ PLC على منطق التحكم أو تقنية البرمجة المستخدمة. يمكن إجراء البرمجة باستخدام مخططات انسيابية أو باستخدام منطق السلم أو باستخدام منطق العبارات أو فن الإستذكار.

ربط كل هذه ، دعونا نرى كيف يمكننا بالفعل كتابة برنامج في PLC.


  • احسب المخطط الانسيابي. المخطط الانسيابي هو التمثيل الرمزي للتعليمات. إنه الشكل الأساسي والأبسط لمنطق التحكم الذي يتضمن قرارات منطقية فقط. الرموز المختلفة موضحة أدناه:

احسب المخطط الانسيابي

  • اكتب التعبير المنطقي للمنطق المختلف. عادةً ما يتضمن الجبر المنطقي عمليات منطقية مثل AND و OR و NOT و NAND و NOR. الرموز المختلفة هي:

+ عامل التشغيل
. عامل التشغيل AND
! لا عامل.

  • اكتب التعليمات في نماذج بيان بسيطة مثل أدناه:

إذا كان الإدخال 1 والإدخال 2 ، فقم بتعيين الإخراج 1 ELSE SET Output

  • اكتب برنامج منطق السلم. إنه الجزء الأكثر أهمية في برمجة PLC. قبل شرح برمجة منطق السلم ، أخبرنا ببعض الرموز والمصطلحات

الدرجة: خطوة واحدة في السلم تسمى الدرجة. بكلمات أبسط ، يُطلق على العبارة الأساسية أو منطق تحكم واحد اسم Rung.
ذ- إشارات الخرج العادية
م - رمز المحرك
T - الموقت
ج - العداد
حرف او رمز:

حرف او رمز

وظائف المنطق الأساسية باستخدام منطق السلم

وظائف المنطق الأساسية باستخدام منطق السلم

  • كتابة فن الإستذكار: فن الإستذكار عبارة عن تعليمات مكتوبة في شكل رمزي. تُعرف أيضًا باسم Opcode وتستخدم في أجهزة البرمجة المحمولة. الرموز المختلفة كما هو موضح أدناه:

Ldi - تحميل معكوس
لد- تحميل
و- والمنطق
أو- أو منطق
ANI - منطق NAND
ORI- ولا منطقي
الإخراج - الإخراج

تطبيق PLC بسيط

والآن بعد أن أصبح لدينا فكرة موجزة عن البرمجة في PLC ، فلنبدأ في تطوير تطبيق واحد بسيط.

مشكلة : صمم نظامًا آليًا بسيطًا لتتبع الخط لبدء تشغيل المحرك عند تشغيل مفتاح وتشغيل مؤشر LED في نفس الوقت. يكتشف المستشعر الموجود على المحرك أي عائق ويتم تشغيل مفتاح آخر للإشارة إلى وجود العائق ويتم إيقاف تشغيل المحرك في نفس الوقت ويتم تشغيل الجرس وإيقاف تشغيل LED.

المحلول :

المحلول

المحلول

دعونا أولاً نخصص رموزنا أو علاماتنا للمدخلات والمخرجات

م - المحرك ،

أ - مفتاح الإدخال 1 ،

ب- مفتاح الإدخال 2 ،

L - LED ،

هذا -Buzzer

الآن دعونا نصمم مخطط التدفق

مخطط

مخطط

الخطوة التالية هي كتابة التعبيرات المنطقية

م = أ (! ب)

L = C. (! B)

هذا = B. (! A.! C)

تتضمن الخطوة التالية رسم برنامج منطق السلم

برنامج سلم المنطق

برنامج سلم المنطق

تتضمن الخطوة الأخيرة كتابة فن الإستذكار ليتم تغذيتها على الجهاز المحمول باليد

Ld A ANI Ldi B

Ld C ANI Ldi B

Ld B ANI Ldi A و Ldi C

والآن بعد أن أوضحت وظيفة التحكم الأساسية باستخدام PLC ، اسمح لي بمعرفة المزيد عن أفكار تصميمات التحكم باستخدام PLC.

اعتمادات الصورة:

وحدات تحكم منطقية قابلة للبرمجة بواسطة ويكيميديا