نظم التحكم المنطقي المبرمج

من طرف **خالد** الأحد مارس 29, 2009 3:24 pm

أهداف المحاضرة :
1- التعرف على مكونات الحاكم المنطقي
2- التعرف على استخدامات الحاكم المنطقي المبرمج
3- دراسة بعض دوائر الحاكم المنطقي المبرمج
1- مقدمة
تستخدم المرحلات والمتممات الزمنية والعدادات في تطبيقات التحكم الكهربي مثل المصاعد والسيور الناقلة وخطوط الإنتاج ، ويتم تجميع عدد كبير من هذه المكونات في لوحة التحكم والتوصيل بينها عن طريق شبكة كبيرة من الأسلاك والكابلات ويستلزم ذلك الكثير من الجهد في التصميم والتجميع الاختبار والتشغيل ، بجانب أنه في حالة حدوث عطل أو تلف لأحد اوحدات فإن عملية البحث عن العطل وإصلاحه تأخذ الكثير من الوقت . وعلى جانب آخر فإن التقدم الكبير في الإلكترونيات وظهور المعالج الدقيق وتقدم وسائل البرمجة أدي إلى ظهور وحدات مبرمجة لها القدرة المماثلة لتنفيذ مهام التحكم الكهربي وتتميز بالكفاءة العالية والسرعة في التصميم والاختبار والتشغيل ورخص الثمن ، وإنخفاض زمن الصيانة والبحث عن الأعطال وهي الحاكم المنطقي المبرمج .

2- تركيب الحاكم المنطقي المبرمج PLC
الشكل (1) يوضح مخطط مبسط لوحدة الحاكم المنطقي المبرمج ويشمل وحدة إدخال الإشارات من النظام الكهربي ووحدة إخراج إشارات التحكم النظم الكهربي ووحدة التحكم المبرمجة والذاكرة التى تحتوي على بيانات التحكم والبرنامج الخاص بالتحكم ، كما يتم تغذية الوحدة بمصدر كهربي تيار مستمر ، وتستخدم وحدة برمجة لإنزال البرنامج ومتابعة التشغيل .

نظم التحكم المنطقي المبرمج 22751_1169897722

نظم التحكم المنطقي المبرمج 22751_1169897722

4- وحدات الحساس و المفاتيح والمشغلات Sensors – switches - actuators
الوظيفة الأساسية للحساس هو إنتاج إشارة كهربية تتناسب مع التغير في كمية فيزيائية أو ميكانيكية أو كيميائية ، ومن أمثلة ذلك حساس الحرارة والضوءو الأشعة الحمراء أو البنفسجية و السرعة والموضع و المنسوب . وتقوم وحدات الحساس بإرسال الأشارات إلى وحدة الإدخال بالحاكم المنطقي المبرمج والذى تقوم بتحويلها إلى صورة بيانات في الذاكرة. ويوجد نوعان من الحساسات :

1- حساس تناظري ، ينتج إشارة تناظرية ( صفر إلى 5 فولت أو من 4 إلى 20 ملي أمبير )
2- حساس رقمي ، ينتج إشارة ذات قيمتين فقط ( صفر - 5 فولت ) ( صفر - 24 فولت ) ومن هذه الأنواع من ينتج ترددات في شكل نبضات ( صفر - 5 فولت ) يتناسب ترددها مع قيمة الإشارة .

و المفاتيح هي نوع من الحساسات و لكن تعتمد علي انتاج اشارة فتح و غلق on-off طبقا لنوع الأشارة و الضبط ، و من أمثلتها مفتاح الموضع و مفتاح الحرارة و مفتاح الضغط.

والمشغل هي الوحدة التى تتلقي إشارة كهربية وتحولها إلى ما يقابلها من حركة ميكانيكية مثل فتح أو غلق صمام تحكم ، أو بوابة أو تشغيل مفتاح محرك كهربي ( Contactor) . وتقوم وحدة الإخراج بالحاكم المنطقي المبرمج بإرسال الإشارات الكهربية إلى المشغلات طبقًا لبرنامج التحكم الذي يرسل بيانات التحكم إلي هذه الوحدة .

5- وحدة المعالج الدقيق : Microprocessor
ويطلق عليها وحدة التشغيل المركزية CPU والوظيفة الأساسية لوحدة المعالج الدقيق هي قراءة برنامج التحكم وتنفيذ خطواته بناءًا على البيانات التى تم تجميعها من وحدة الإدخال والموجودة في الذاكرة وإنتاج بيانات التحكم وتخزينها في الذاكرة ثم إرسالها إلى وحدة الإخراج. وبجانب ذلك يقوم المعالج الدقيق بإرسال إشارات التحكم إلى الوحدات الطرفية ودوائر الربط ( التوازي والتوالي ) ودوائر التحويل وذلك بناءًا على البرنامج المتواجد في الذاكرة. وتوجد في المعالج الدقيق مجموعة من وحدات الذاكرة تساعد على سرعة تنفيذ البرامج وكذلك برنامج لمراقبة التشغيل وإصدار إشارات التحذير الناتجة عن ظهور أية أخطاء داخلية في تنفيذ البرنامج .

ويرتبط المعالج الدقيق مع باقي وحدات الذاكرة ودوائر الربط في الحاكم المنطقي عن طريق ثلاثة وصلات :
وصلة البيانات Data Bus
وصلة التحكم Control Bus
وصلة العناوين Address Bus
حيث يتم نقل البيانات بين وحدات الذاكرة على وصلة البيانات طبقًا لأوامر التحكم التى تنقل على وصلة التحكم ويتم اختيار وحدات الذاكرة عن طريق تحديد العنوان على وصلة العناوين .

6- دوائر الربط Interfacing
تقوم هذه الدوائر بتخزين البيانات الداخلة أو الخارجة من المعالج الدقيق أو وحدات الذاكرة ، وتتصل هذه الدوائر بالوحدات الطرفية الأخرى وتنقل لها أو تستقبل منها البيانات. وتوجد أنواع من هذه الدوائر :
1- دوائر الربط المتوازي Parallel Interface
وتنقل عن طريقها البيانات في شكل مجموعة من الكلمات 16 Bits , 8 Bits
2- دوائر الربط المتوالي Serial Interface
وتنقل عن طريقها البيانات إلى الخارج أو تستقبل من الخارج في شكل نبضات متتالية حيث يتم تحويلها إلى بيانات في صورة توازي
3- دوائر الربط المباشر مع وحدات إدخال البيانات مثل وحدة المفاتيح Key pad أو المبينات Display

7 - دوائر تحويل البيانات Data Conversion
1- وحدة تحويل الإشارات التناظرية إلى بيانات رقمية Analog / Digital وتستخدم لتحويل إشارة الحساسات التناظرية إلى مايقابلها من بيانات .
2- وحدة تحويل الإشارات الرقمية إلى تناظرية Digital / Analog
وتستخدم لتحويل البيانات الرقمية الخاصة بالتحكم إلى ما يقابلها من إشارة تحكم تناظرية ترسل إلى المشغلات .
3- دوائر تحويل التردد إلى بيانات

8- الذاكـــــــــــــــــرة :
توجد ثلاثة أنواع من الذاكرة :
1- ذاكرة ثابتة ROM وتوضع بها بيانات لا يمكن تغييرها مثل نظام التشغيل Operating system
2- ذاكرة ثابتة يمكن مسحها EPROM وتوضع بها برامج التحكم ويمكن تغييرها فقط عند اللزوم .
3- ذاكرة متطايرة للقراءة والكتابة RAM وتوضع بها البيانات المرسلة من وحدات الادخال والخاصة بالحساسات وبيانات التحكم التي سيتم ارسالها الي المشغلات عن طريق وحدة الاخراج. ويتميز هذا النوع من الذاكرة بالسرعة الفائقة في الكتابة عليها والقراءة منها .
وكما ذكر فترتبط هذه الانواع من الذاكرة مع المعالج الدقيق ودوائر الربط عن طريق الثلاثة وصلات (البيانات - التحكم - العناوين ) . و يمكن أن تتواجد وحدات الذاكرة الخاصة بالنرنامج كوحدة منفصلة خارجية من نوع EPROM أو RAM ومعها بطارية Backup Battery .
و الشكل (2) يوضح نوع من هذه الذاكرة الخارجية التي يتم تركيبها في وحدة الحاكم المنطقي.

نظم التحكم المنطقي المبرمج 22751_1169897779

نظم التحكم المنطقي المبرمج 22751_1169897779

9- وحدات الإدخال :
تقوم وحدات الإدخال باستقبال الإشارات الكهربية (تناظري أو رقمي ) وتحويلها إلى ما يقابلها من بيانات Data وإرسالها إلى دوائر الربط ومنها إلى الذاكرة . وتحتوي وحدات الإدخال على مرشحات Filter ودوائر عزل Isolation ودوائر التحويل Conversion بالإضافة إلى دوائر الربط. ويوجد نوعان رئيسيان لوحدات الادخال : الأول Digital Input خاص بالشارات الرقمية (جهد أو تيار ) والآخر Analog Input خاص بالإشارات التناظرية ( جهد أو تيار ) .
وتوجد بعض الأنواع الخاصة مثل التى تستقبل نبضات التردد Frequency أو التى تقيس عرض نبضه Pulse width أو التى تستقبل الكود من حساس المسافة الكودي في المخارط مثلا .

10- وحدات الإخراج
تستقبل البيانات التحكم من الذاكرة عن طريق دوائر الربط وتقوم بتحويلها إلى إشارات كهربية تناظرية Analog أو رقمية Digital وتقوم بتكبير قدرة هذه الإشارات لكي يمكنها التأثير على المشغلات وتحتاج أحيانًا إلى مصدر قدرة خارجي وتوجد أنواع رقمية تحتوي على ريش تعمل علي فتح مسار تيار كهربي خارجي للتحكم في دوائر خارجية .

11- وحدات البرمجة
يلزم إعداد برنامج للتحكم يوضع في الذاكرة الخاصة بالحاكم المنطقي ويتم عن طريقه تنفيذ عملية التحكم ، ويتم كتابة هذه البرامج على وحدات تشبه الحاسب الآلي أو الوحدات المحمولة وذلك باستخدام حزم برامج خاصة بكل نوع من الحاكم المنطقي. وتتصل وحدات البرمجة بالحاكم المنطقي خلال مرحلة البرمجة عن طريق دائرة إتصال توالي Serial وبعد كتابة البرنامج واختباره على وحدة البرمجة يتم إنزال البرنامج على الحاكم المنطقي الذي يكون في وضع برمجة (Programming) عن طريق دائرة الاتصال واختبار تشغيله بمعاونة وحدة البرمجة في حالة التشغيل (Run) ويمكن استخدام وحدة البرمجة في مراقبة تشغيل الحاكم المنطقي .

ويمكن عن طريق وحدة البرمجة برمجة الذاكرة الخارجية EPROM في حالة تباعد المسافة عن الحاكم المنطقي المبرمج ويلي ذلك نقل هذه الذاكرة ووضعها في مكانها بالحاكم المنطقي المبرمج وتشغيل الحاكم بعد ذلك .

و الشكل (3) يوضح المنظر العام لوحدة برمجة محمولة ( Hand Held) كما يوضح الشكل (4) وحدة برمجة حاسب آلي .

نظم التحكم المنطقي المبرمج 22751_1169897815

نظم التحكم المنطقي المبرمج 22751_1169897815

نظم التحكم المنطقي المبرمج 22751_1169897846

12- الشكل المتكامل للحاكم المنطقي المبرمج
يوضح الشكلان (6 و 7) نوعان من الحاكم المنطقي المبرمج :
1- نوع صغير Micro PLC ويتم تجميع المعالج الدقيق CPU و الذاكرة والبطارية ووحدة الإدخال والإخراج في نفس الوحدة .
2- نوع وحدات منفصلة Modular ويحتوي على وحدات المشغل CPU مع وحدة الذاكرة ، ووحدة مصدر الجهد Power Supply ووحدات الإدخال Input module ووحدات الإخراج output module منفصلة بحيث يمكن تشكيل مجموعة من الأنواع المختلفة أو في حالة عطل وحدة استبدالها بسهولة. وترتبط هذه الوحدات عن طريق وصلات كهربية موجودة في ظهر الحامل Rack.

نظم التحكم المنطقي المبرمج 22751_1169897884

نظم التحكم المنطقي المبرمج 22751_1169897884

و الشكل () يوضح مخطط للربط بين الوحدات المختلفة للحاكم المنطقي المبرمج و سريان البيانات و الأوامر و الأشارات.

نظم التحكم المنطقي المبرمج 22751_1169898057

نظم التحكم المنطقي المبرمج 22751_1169898057

منقول

من طرف ???? الإثنين مارس 30, 2009 9:50 am

نشكرك على الموضوع الرائع والمفيد
نقل موفق وجيد
معلومات بغاية الروعة

من طرف **ghanim** الإثنين أكتوبر 19, 2009 11:21 am

شكرا لك على الموضوع الجيد

من طرف **tfali** السبت سبتمبر 04, 2010 3:14 pm

الف شكر موضوع ممتاز و شرح وافي و مفهوم

من طرف **شرحبيل** الخميس سبتمبر 09, 2010 11:24 pm

اود التعرف على الاسس النظرية والتطبيقية لكهرباء الدارات المنطقية

من طرف **driver** الأحد سبتمبر 19, 2010 7:43 am

مشكور وقد تعاملت على هذة النوعية

شكرا جزيلا أخي على هذا الموضوع.
وجزاك الله الف خير.

من طرف **شرحبيل** الثلاثاء سبتمبر 21, 2010 12:14 am

شكرا جزيلا وجعله الله في ميزان حسناتكم

من طرف **منى** الثلاثاء أكتوبر 12, 2010 8:21 pm

شكرا لك على الموضوع المفيد

من طرف **شرحبيل** الأربعاء أكتوبر 13, 2010 11:56 pm

merci khaled bonne continuite et bonne courage

من طرف **مصعب** الخميس يناير 06, 2011 6:57 pm

الف الشكر على هذه المعلومات المفيده مع تمنياتي بالتوفيق

ألف شكر على هذا الموضوع المفيد

من طرف **mohnad** الأربعاء مايو 18, 2011 8:43 am

احتاج برنامج plc خاص بشركة LG احمله على الحاسوب الخاص بي ليتم التعامل مع دوائر التحكم المنطقي الخاصة بهذا النوع ..............جزاكم الله خير جزاء

من طرف **نجار** الجمعة يونيو 03, 2011 9:44 am

بارك الله فيك

[size=24]جزاك الله خيرا ولكن اخي اين الصو[/size]ر

من طرف **عمار محمد على** الأحد أبريل 07, 2013 11:13 am

الاخوه الاحباء احييكم جميعا اداره واعضاء هل كل المواضيع غير كامله وكلها كلمات نظريه فقط حتى الان لم اجد موضوع متكامل سواء كان التبديل الالى لمصدرين مختلفين للطاقه ان وجد الرسم تجده غير كامل ومنقول ينقصه كيفيه تشغيل (المارش) والبرمجيات الممنطقه(وحده ال PLC)لايوجدشرح لطريق البرمجه او اى رسم توضيحى واشكر لكم سعه صدركم اخوكم/عمار

من طرف **وداللواء** الثلاثاء أبريل 09, 2013 9:41 pm

جزاك الله خيرا مووضوع مهم جدا جد
plc

من طرف **fawzi2000** الجمعة أبريل 26, 2013 4:48 pm

شكرا لك على الموضوع

نظم التحكم المنطقي المبرمج

نظم التحكم المنطقي المبرمج

رد: نظم التحكم المنطقي المبرمج

رد: نظم التحكم المنطقي المبرمج

رد: نظم التحكم المنطقي المبرمج

رد: نظم التحكم المنطقي المبرمج

رد: نظم التحكم المنطقي المبرمج

رد: نظم التحكم المنطقي المبرمج

رد: نظم التحكم المنطقي المبرمج

رد: نظم التحكم المنطقي المبرمج

رد: نظم التحكم المنطقي المبرمج

رد: نظم التحكم المنطقي المبرمج

رد: نظم التحكم المنطقي المبرمج

رد: نظم التحكم المنطقي المبرمج

رد: نظم التحكم المنطقي المبرمج

رد: نظم التحكم المنطقي المبرمج

رد: نظم التحكم المنطقي المبرمج

رد: نظم التحكم المنطقي المبرمج

رد: نظم التحكم المنطقي المبرمج

الأحد	الإثنين	الثلاثاء	الأربعاء	الخميس	الجمعة	السبت
	1	2	3	4	5	6
7	8	9	10	11	12	13
14	15	16	17	18	19	20
21	22	23	24	25	26	27
28	29	30