تم النشر اليوم 11-12-2025 | جهاز تحكم منطقي قابل للبرمجة بنية PLC

بنية PLC

العتاد

يتألف جهاز التحكم المنطقي القابل للبرمجة من الوحدات (يطلق عليها غالبا الكروت Cards) التالية

• وحدات إدخال رقمي Digital Input Cards تؤدي نفس الوظيفة التي تقوم بها ريليه الريليهات ومفاتيح التلامس بحيث أنها تشبه حالات التشغيل والإيقاف ولكن بأسلوب منطقي اخر (إشارة جهد دخل ذو مستوى مرتفع أم منخفض).
• وحدات إدخال تماثلي Analog Input Cards وتشبه إلى حد ما مجس أجهزة الاستشعار أو المجسات حيث يمكن أن تكون لقياس الحرارة ، الجهد، أو غير ذلك.
• وحدات إخراج رقمي Digital Output Cards تؤدي هذه الوحدات عمليات الفتح والقفل مثل المفاتيح العادية ونقاط التلامس المفتوحة والمغلقة في عنصر الريلاي.
• وحدات إخراج تماثلي Analog Output Cards عادة ما يكون خرج هذه الوحدات هو جهد ذا تيار مستمر VDC متغير القيمة ويمكن تشبيهه ب مقياس الجهد الانزلاقي مقسم الجهد .
• وحدة المعالجة المركزية CPU وهي تماما كتلك الموجودة في الحاسوب الشخصي مع اختلاف بسيط هو قدرتها على تحمل درجات حرارة أعلى نسبيا وذلك حسب المتطلبات الصناعية. تهتم هذه الوحدة بعملية إدارة وتشغيل نظام التشغيل ، برمجة البرنامج المخزون ومعالجة البيانات بين الدخل، الذاكرة والخرج.
• وحدات الذاكرة و التخزين M ory and Storage هي أيضا شبيها بمحتويات الحاسوب الشخصي مثل ذاكرة الوصول العشوائي RAM ذاكرة القراءة فقط ROM (أصبحت تستبدل ذاكرة القراءة فقط القابلة للبرمجة والمسح EPROM أو ذاكرة فلاش Flash m ory). لاتستخدم محركات الأقراص بكافة أنواعها بشكل كبير في هذه الأجهزة وذلك بسبب صغر حجم البرنامج المكتوب.
• وحدة الاتصال Communication Card الغرض الرئيسي من هذه الوحدة هو تبادل البيانات بين الجهاز ووحدة أخرى مثل الحاسوب الشخصي أو جهاز PLC اخر.
• وحدة إمداد القدرة و بطارية الدعم Power Supply and Battery Backup تهتم وحدة إمداد القدرة باستلام القدرة الكهربائية من مصدر خارجي وتوزيعها بشكل ملائم على جميع الوحدات السابقة بجهد مناسب لعملها وتيار مناسب خاصة في وحدات الإخراج التماثلي. أما بطارية الدعم فتستعمل لحفظ نظام التشغيل والبرنامج عند انقطاع الطاقة الكهربائية لفترة من الوقت.

البرمجيات

يعمل جهاز التحكم المنطقي القابل للبرمجة بنظام تشغيل خاص به بحيث يستطيع ترجمة البرنامج المخزون (بشكل مصفوفة أو قاعدة من البيانات). عند تنفيذ البرنامج يتم دائما قراءة وتنفيذ العمليات من اليسار إلى اليمين ومن الأعلى للأسفل سطر بسطر (أو تعبير تلو اخر) وهنا تكمن الأسبقية وضمان عدم احتمالية التعارض مقارنة بطرق التحكم التقليدية بواسطة الريليهات والمفاتيح مثلا. توجد أربعة أنواع شهيرة لتمثيل البرنامج المراد كتابته إلى PLC وهي

• الشكل السلمي Ladder Diagram ويشبه مخططات الدوائر الكهربائية ولذا يكون مناسبا كثيرا لمصمي الدوائر الكهربائية لسهولة التحويل.
• شكل سرد تعبيري Stat ent List يشبه لغة التجميع في البرمجة الدنيا حيث تترجم العمليات المنطقية إلى كلمات ومتغيرات تسرد سطر بسطر.
• الشكل الوظيفي Functional Block Diagram تكون جميع العمليات المنطقية عبارة عن مربعات بداخلها اسم الوظيفة وعلى يسار المربع تكون المدخلات وعلى يمينه المخرجات.
• الشكل المجدول Structure List حيث تعطى أشكال البوابات الرقمية المألوفة وجداول الصواب والخطأ.

نماذج PLC

• S5، S7، LOGO من سيمنس .
• Antisurge Controller من سي سي سي
• الن برادلي Allen-Bradley
• VTMS Bently Nevada 3500 من بنتلي نيفادا
• ترايكونكس

Paineldeclp nail 360 جهاز تحكم منطقي قابل للبرمجة من نوع Altus AL-2000 في صِـوان ٍ توصيلي ّ تمثل أنظمة S7 الأنظمة الأكثر شيوعا في المناطق الصناعية وخاصة التي التي لا يمثل فيها التحكم خطورة كبرى نظرا لسعرها المنخفض نسبيا إلا أنها أكثر تعقيداً وتكون احتمالية الخطأ بها عالية مقارنة بأنظمة أخرى مثل بينتلي نيفادا وترايكونكس. تتميز أنظمة بنتلي نيفادا لمراقبة الاهتزازات، الحرارة، VTMS بسرعتها ودقتها العالية حيث تحوي كل وحدة مدمجة معالجها المستقل بداخلها. كذلك يتميز نظام ترايكونكس بالمعالجات الثلاثية القابلة للتصويت برمجيا Triple Modular with Voting syst إلا أن سعرها الباهض يجعل منها تطبيقا مقتصرا على الشركات النفطية والمفاعلات النووية.

أنظر أيضاً

• دارات منطقيه باستخدام الريلية
• المصفوفة المنطقية المبرمجة
• تصميم التوابع المنطقية باستخدام فاك الشفرة
• نظام التحكم الموزع DCS
• نظام التحكم الإشرافي وجلب البيانات SCADA

مصادر ومراجع

• Frank D. Petruzella < >Programmable logic controllers. McGraw-Hill, Boston, Mass. 2005, ISBN 0-07-829852-0
• James A. Rehg, Glenn J. Sartori < >Programmable logic controllers. Pearson/Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ , ISBN 978-0-13-504881-8
• John W. Webb, Ronald A. Reis < >Programmable logic controllers principles and applications. 5th ed. Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ 2003, ISBN 0-13-041672-X

وصلات داخلية

شريط بوابات إلكترونيات علوم تصنيف كومنز Programmable logic controller تصنيف أتمتة تصنيف دارات رقمية تصنيف حواسيب تصنيع S7300 nail 360 جهاز تحكم منطقي قابل للبرمجة مى نوع Si ens SIMATIC S7-300 جهاز التحكم المنطقي القابل للبرمجة إنك Programmable Logic Controller عبارة عن حاسوب رقمي يستعمل في أتمتة العمليات كهروميكانيكا الكهروميكانيكية . يختلف الحاسوب المستخدم في التحكم الصناعي PLC عن الحاسوب الشخصي PC في تركيزه على إدارة عمليات الإدخال والإخراج المنطقي وعمليات القياس والتحكم التماثلي وذلك بفضل وحدات الإدخال والإخراج المختلفة. في الحاسوب العادي عادة تكون وحدات الإدخال والإخراج مخصصة للغرض الشخصي مثل لوحة المفاتيح ، الفأرة ، الشاشة أو الطابعة وغيرها. أما في البي إل سي (PLC) فإن وحدات أخرى هي التي تكون أكثر أهمية وتختلف تماما عن الوحدات السابقة. في التطبيقات الصناعية الصغيرة توجد وحدة متكاملة شبيهة بجهاز التحكم المنطقي وتدعى رقاقة بي اي سي PIC Chip أو PIC microcontroller وتستخدم عادة في الأجهزة الإلكترونية لتنفيذ عدد محدود من التعليمات البرمجية.