الفروقات بين لغة المنطق السلمي و لغة المخططات الصندوقية الوظيفيّة

سنتعرّف في هذا المقال عن الفرق بين لغة  المنطق السلّمي(ladder logic)  والمخططات الصندوقية الوظيفيّة (function block diagrams)، ماهي؟ ومتى نستعملها؟اعتُمدت لغتا المنطق السلّمي والمخطّطات الصندوقيّة الوظيفيّة كمعيار في الصناعة البرمجية للمتحكمات القابلة للبرمجة (PLC) لعقود من الزمن، ولا يزال مصنعوا الـPLC يدعمون لغة (ladder)، ولكنّ بعضهم أصبح يتّجهو لاستخدام المخططات الصندوقية الوظيفيّة، سنناقش في هذا المقال أوجه التشابه والاختلاف.

مقارنة بين شكل المنطق السلمي والمخططات الصندوقية الوظيفيّة.
مقارنة بين شكل المنطق السلمي والمخططات الصندوقية الوظيفيّة

يُعتبر المنطق السلمي تقريباً لغة البرمجة العالمية للـPLC، ومفهومة جيدا لمعظم التقنيين و المهندسين على حدٍّ سواء، وسُمّيت منطق سلّمي لأنّها حرفيّاً تشبه السلّم، وتشير الخطوط العموديّة إلى مسارات التغذية(Power Rails)، أما الخطوط الأفقيّة التي تقع عليها تقع بيتات البرمجة هي الدرجات، كما هو في السلّم.

لغة المنطق السلمي
لغة المنطق السلمي

ويُقرأ المنطق السلّمي من الأعلى إلى الأسفل ومن اليسار إلى اليمين، كما هو موضح بالصورة التالية:

قراءة المنطق السلمي من الأعلى إلى أسفل
قراءة المنطق السلمي من الأعلى إلى أسفل

يمكن للمخطّطات الصندوقيّة الوظيفيّة بشكل أساسي تحويل عدة خطوط منطق سلمي إلى صناديق، ونوضح ذلك بالشكل التالي:

تحويل خط المنطق السلمي إلى مخطط صندوق وظيفي
تحويل خط المنطق السلمي إلى مخطط صندوق وظيفي

يتوضّع في منتصف المخطط الوظيفي رمز أو نص لعنونة هذا الصندوق الوظيفي، ويوصّف وظيفة هذا الصندوق.

توضيح للمخطّطات الصندوقيّة الوظيفيّة
توضيح للمخطّطات الصندوقيّة الوظيفيّة

 

يمكن أن يكون هناك مدخل وحيد أو عدّة مداخل، وخرج لكل صندوق وظيفي، وكذلك يمكن أن تكون هذه الصناديق الوظيفية مداخل لصناديق وظيفية أخرى، وبشكل مماثل للمنطق السلّمي تُقرأ المخطّطات الصندوقيّة الوظيفيّة من اليسار لليمين ومن الأعلى للأسفل، ويمكن أن يكون هذا الشكل أسهل للتقنيين لاكتشاف الأخطاء في الآلة وإصلاحها.

ماهو البلوك الوظيفي
ماهو البلوك الوظيفي

سننتقل الآن للحديث عن بعض المخططات الصندوقية الوظيفية وتمثيلها السلمي، وسنبدأ أولاً بالصندوق الوظيفي للـ ANDومنطق الـAND بسيطٌ جداً فبوجود دخلين مفعلين(دخل1 ودخل2) سيتفعل الخرج نتيجة ذلك.

المخطط الصندوقي لمنطق الـ AND
المخطط الصندوقي لمنطق الـ AND

يبدو منطق الـ AND في المنطق السلّمي كدارة تسلسلية كماهو مبين في الصورة التالية، حيث يُستبدل الدرج السلمي كله بصندوق واحد في المخطط الصندوقي الوظيفي.

استبدال الدرج السلمي ب مخطط صندوقي وظيفي
استبدال الدرج السلمي ب مخطط صندوقي وظيفي

تستخدم العديد من الآلات الصناعية منطق الـAND، فمثلا يستخدم مكبح الضغط المعدني الضخم منطق الـAND لمتحكماته،و يجب أن يضغط المشغّل زرين في نفس الوقت، مما يفعّل خرج منطق الـAND، ممايسمح بتفعيل الأسطوانات والتواء المعدن.

مكبح الضغط المعدني واستخدامه لمنطق الـAND.
مكبح الضغط المعدني واستخدامه لمنطق الـAND.

ولدينا أيضاً وظيفة أخرى شائعة وهي الـOR، وهي عكس منطق الـAND، وهذا يعني أن الصندوق الوظيفيOR سيفعّل الدخل1 أو الدخل2 لتفعيل الخرج.

منطق الـOR كمخطط وظيفي
منطق الـOR كمخطط وظيفي

سيبدو المنطق السلمي ل منطق الـOR كدارة تفرعية كالشكل أدناه:

منطق الـOR كمنطق سلمي
منطق الـOR كمنطق سلمي

من الممكن أن تستخدم الآلات منطق الـOR عند وجود أكثر من مجموعة من المتحكمات لتشغيل الآلة، حيث يمكن لخط السير أن يستعمل هذه البرمجة،وعادة تكون أزرار التوقف والبدء موضوعة بجانب خط السير، ويمكن أيضاً الحصول على هذه الأزرار في مكان آخر بحيث نستطيع التحكم عن بعد بخط السير.

التحكم بخط السير عن بعد بمنطق الOR
التحكم بخط السير عن بعد بمنطق الOR

بهذا تكلمنا عن مثالين بسيطين لبرمجة باستخدام الصناديق الوظيفية مقارنةً بالمنطق السلمي، ويستخدم المخطّط الوظيفي الصندوقي المتكامل العديد من الصناديق الوظيفية ومن المحتمل استخدام مزيج من عدة صناديق معاً.

ويصبح الكشف عن الأخطاء وإصلاحها سهلاً وأمراً مألوفاً عند اكتساب الخبرة اللازمة في هذا المجال.

مخطّط وظيفي صندوقي المتكامل
مخطّط وظيفي صندوقي المتكامل

وبذلك عرفنا أن المخطّطات الوظيفية الصندوقية اكتسبت شعبية متزايدة في صناعة الـPLC على مدار العقد الماضي، حيث سبقها بكثير المنطق السلّمي التي كانت لغة البرمجة العالمية للمتحكمات القابلة للبرمجة(PLC)، حيث مخطط صندوقي واحد يمكن أن يحلّ مكان خط كامل من المنطق السلمي، ويمكن ربط هذه الصناديق معاً لإتمام برنامج متكامل، وهي كالمنطق السلّمي تُقرأ من اليسار إلى اليمين ومن الأعلى لأسفل.

قمنا بمقارنة المخطط الوظيفي لمنطق الـ AND ومنطق الOR بالمنطق السلمي المقابل لها، وبذلك قمنا بمقارنة التشابه والفروقات بينها

 

مقارنة المخطط الوظيفي لمنطق الـ AND ومنطق الOR بالمنطق السلمي المقابل لها.
مقارنة المخطط الوظيفي لمنطق الـ AND ومنطق الOR بالمنطق السلمي المقابل لها

المصدر:هنا
ترجمة:مي همدر, مراجعة:علي العلي, تدقيق لغوي:مي همدر , تصميم:علي العلي, تحرير:قحطان غانم.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *