المكوّنات الماديّة للمتحكّمات المنطقيّة القابلة للبرمجة PLC

المكوّنات الماديّة للمتحكّمات المنطقيّة القابلة للبرمجة PLC

ستتعرّف في هذا المقالِ إلى جهازِ PLC والأجهزةِ المرتبطةِ به.في البدءِ، سنتحدثُ عنْ مُصطلحِ (PLC) ومعناه.

(PLC): وهو اختصارٌ لـ (Programmable Logic Controller) الذي يعني: المتحكّمات المنطقيّة القابلة للبَرمجةِ.

التطبيقاتُ الصّناعيّةُ للمتحكماتِ المنطقيّةِ القابلة للبرمجة PLC:

يتكون جهازُ PLC من حاسوبٍ مع مجموعةٍ  من الأجهزةِ الملحقة (العتاد الصلب) التي قد تكون مدمجةً ضمنَ الـ PLC أو يمكن توصيلُها به في أيِّ وقت.
قبل أنْ نتعمقَ في الشرح، من الجيِّد أن نناقشَ كيفيّةَ إدراجِ الـPLC ومكانَه،  في التّطبيقات الصّناعيةّ، وعمَّا عوّضَ هذا الجهاز.

مكونات جهاز PLC
مكونات جهاز PLC


أجهزة إقلاع المحرّكات –
Motor Starter (1960s):

مخطّطُ جهاز إقلاع محرك نموذجي  يعود  إلى ستّينات القرن العشرين.
سيُخبرك أيُّ فنّي كهرباء أنّه عندَ الضغط على زر  Start)- تشغيل) في المرحلةِ (1) سيتم تشغيلُ الريليه M ثُمَّ المحرّك، بافتراض عدمِ وجود أحمالٍ زائدة (Overloads) وهي المرحلة (2).

يبقى المحرّك في حالة عملٍ حتى تحرير زر التّشغيل start وذلك لأنّ مجموعةً من تماسّات الريليه M ستُغلق في المرحلة (3).

مخطط مرحلة التشغيل Start
مخطط مرحلة التشغيل Start

وبالضغطِ على زر (Stop) – إيقاف تُفتح الدارةُ الكهربائيّة للريليه M ويتوقف المحركُ عن العمل.

مخطط مرحلة إيقاف المحرك Stop
مخطط مرحلة إيقاف المحرك Stop

أجهزة الإقلاع Motor Starter في الوقت الحالي:


استُبدِلت اليومَ العديدُ من دارات إقلاعِ المحركات بأجهزة الـ PLC،كما أنّه من المثير للاهتمام أنّ العديدَ من التجهيزات السّابقة أصبحت متّصلةً بـ PLC، إذْ يتم تضمين مفاتيح التّشغيل والإيقاف ، وتماسّات الأحمال الزائدة (Overload Contacts) المعروفة اختصاراً بـ OL، والريليات (Relays) في وحدات ملحقة (توسيعات) بالمتحكّمات المنطقيّة القابلة للبرمجة PLC.

التحكّم في مشغل المحرّك عبرَ PLC
التحكّم في مشغل المحرّك عبرَ PLC

– المكوّنات الماديّة لأجهزة PLC:

حسناً، الآن سنلقي نظرةً على ما  نعنيه بمصطلح PLC Hardware.
يعني هذا المصطلح: المكوّنات الماديّة للمتحكّمات المنطقيّة القابلة للبرمجة.
المكوّنات الماديّة لـ PLCتتضمّن ما يلي:

المعالج: Processor.
وحدة التغذية الكهربائيّة: Power Supply.
وحدات الدَّخل والخرْج: Input\Output Modules.
جهاز البرمجة: Programming Device.

الآن لنلقِ نظرةً على كلّ جزء من هذه المكوّنات.

أولاً: وحدة التغذية الكهربائيّة – Power Supply:

تُوصل وحدةُ التغذية الكهربائيّة بمأخذ التيارِ المتناوب لمنبع الجهد.

PLC Hardware
PLC Hardware

يكون في خرج وحدة التغذية جهدٌ مستمرٌّ يُستخدم لتغذية جميعِ الوحدات الموصولة بـ PLC.
وحدة التّغذية لا تقدّم الطاقةَ الكهربائيةَ للتجهيزات الميدانيّة الأخرى (مشغّلات أو حساسات).

وحدة تغذية الـ PLC
وحدة تغذية الـ PLC

ثانياً : وحدات الدخل والخرج I\O Modules:

 

تُوصَلُ وحداتُ الدخلِ والخرجِ بالتجهيزاتِ الأخرى الرقميّةِ والتشابهيّةِ.
تتضمّن أجهزةُ الدخلِ المفاتيحَ والمشفّراتِ وأجهزةَ الإرسالِ. أّمَّا أجهزةُ الخرجِ النّموذجيّةِ فهي الريلياتُ والمصابيحُ والصّماماتُ.

وحدات الدخل والخرج
وحدات الدخل والخرج

ثالثاً : المعالج Processor :

يتكوّن المعالجُ من وحدةِ المعالجة المركزيّة التي تُعرف اختصاراً بـ CPU والذّاكرة.
يتّخذ القسم الخاصّ بالمعالج القراراتِ اللازمةَ لمراقبةِ الأجهزةِ المتّصلةِ وتشغيلِها بوحداتِ الدخلِ والخرج.

معالج الـ PLC
معالج الـ PLC

تستندُ هذه القراراتُ على برنامجِ مخزّنٍ في الذاكرة أنشأه المستخدمُ. كما تقومُ الذاكرةُ بتخزينِ البياناتِ التي تمثلُ حالةَ الدخلِ لكافّةِ الأجهزةِ الميدانيّة وتتضمن الأوامِر للتحكّمِ بالعملِ بأجهزةِ الإخراج.

PLC Memory
PLC Memory

رابعاً : جهاز البرمجة :

إنّ جهازَ البرمجةِ في التطبيقاتِ الصّناعيّةِ الحاليّةِ يتمثّل في الحاسوبِ المحمولِ Laptop ،أو الحاسوبِ المكتبيِّ، ويعمل على تسهيلِ عمليةِ إنشاء برامج صنع القرارِ الموجّهة إلى جهاز PLC.
من أمثلة تطبيقاتِ البرمجة الموجودة في الحواسيبِ المحمولة -برنامجُ Studio 500 لـ Allen Bradley PLC. وأيضاً SIMATIC لـ Siemens PLC Step7.

بيئات البرمجة لـ PLC
بيئات البرمجة لـ PLC

ملخّص:


– يتكوّن جهازُ PLC من حاسوبٍ مع العديدِ من الأجزاءِ الماديّة الملحقة، وقد تكون مضمّنةً فيه أو يمكن أن توصلَ بهِ.
– حلّت الـ PLC اليومَ مكانَ الكثير من الدّارات الكهربائيّة القديمة في التطبيقات الصّناعيّة، ولكن العديد من التجهيزات الأصليّة موصولةٌ بــ PLC .
– المكوّنات الماديّة لجهاز PLC هي: المعالج، ووحدةُ التغذية، ووحداتُ الإدخال والإخراج، وجهاز البرمجة.
– توفّر وحدة التغذية الموصولة بمأخذِ التيارِ المتناوبِ التّغذيةَ المستمرةَ لوحدات PLC ولكن ليس للأجهزة الحقليّة.
– توصَل وحداتُ الدَّخل والخرْج بالأجهزة الميدانيّة الرقميّةِ والتشابهيّةِ.
– يتكوّن المعالجُ من وحدة المعالجة المركزيّة والذّاكرة.
– جهاز البرمجة في التطبيقات الصّناعيّة الحاليّة هو حاسوبٌ محمول أو مكتبيٌّ.


المصدر: هنا
ترجمة: حنين غاليه, مراجعة: علي العلي, تدقيق لغوي: محمد بابكر, تصميم: علي العلي, تحرير: كرم ديوب.

Leave a Reply

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