دورة : المتحكمات المنطقية القابلة للبرمجة PLC سيمنس S7-200

عقيد عدد الرسائل : 639 تاريخ التسجيل : 20/05/2009

إدراج بوابة منطقية Inserting a Logic Gate :

إذا أردت توصيل تلامس مفتوح فى الوضع الطبيعى إضافى للمدخل E0.2 على التوالى بين التلامس المفتوح فى الوضع الطبيعى E0.0 والملف A0.0 ( أى تشكيل بوابة AND بكل من E0.0 , E0.2 ) , فى البداية أنت تحتاج إلى مكان فارغ .

ضع علامة عن طريق النقر بالماوس بمخطط منطق السلم فى مكان قبل موقع إدراج الوظيفة مباشرة .

إختار الوظيفة من شريط الأدوات أو اضغط على المفتاح المناظر للوظيفة ( F4) .

إختار نوع الوظيفة من القائمة المنبثقة , فى هذه الحالة "تلامس مفتوح فى الوضع العادى" .

عقيد عدد الرسائل : 639 تاريخ التسجيل : 20/05/2009

إدخال المعامل Operand والاختبار :

عند إدراج عنصر جديد تحتاح لتحديد المعامل الصحيح .

إنقر بالماوس على مجال المعامل وأدخل المعامل . فى حالتنا المعمل هو E0.2 . يتم تأكيد الإدخال بالضغط على مفتاح Enter . لا تنسى حفظ التغيرات التى قمت بها .

إذا أردت إدخال أو تغيير المعامل فيما بعد , يمكنك اختياره مرة أخرى فى أى وقت بالنقر على حقله بالماوس .

إذا أردت اختبار التعديل :

حمل التعديلات إلى PLC واختبر البرنامج .

يجب توصيل المفتاح S0 والمفتاح S2 لبدء المحرك .

إعرض البرنامج فى نظام "حالة مخطط السلم" وراقب حالة المفاتيح .

عقيد عدد الرسائل : 639 تاريخ التسجيل : 20/05/2009

المحو Deleting :

محو البوابات المنطقية Deleting Logic gates :

إذا أردت محو البوابة المنطقية مرة أخرى , اختار البوابة المطلوبة بالنقر عليها بالماوس واضغط على المفتاح Delete . لغلق مسار التيار يجب إنشاء التوصيل مرة أخرى .

محو الأعمدة أو الصفوف أو الشبكات أو الخطوط :

إذا أردت محو عامود أو صف أو خط أو شبكة تتبع الخطوات التالية :

· اختار الكائن المطلوب .

· من قائمة التحرير Edit إختار المحو Delete ( فى حالتنا اختار Column ) .

عقيد عدد الرسائل : 639 تاريخ التسجيل : 20/05/2009

التعديل الثانى بالبرنامج :

الغرض :

توصيل المفتاح S0 و AND المفتاح S2 لتشغيل المحرك . الطريقة البديلة لتشغيل المحرك هى توصيل المفتاح S3 بمفردة .

يستخدم المفتاح S0 فى عكس حركة المحرك .

وصف الوظيفة :

عند توصيل أو تفعيل (المفتاح S0 و AND المفتاح S2 ) "أو OR" (المفتاح S3) يجب أن يعمل المحرك .

فى مخطط منطق السلم هذا يعنى :

عند غلق التلامسات (E0.0 AND E0.2) OR E0.3 يمر تيار من قضيب القدرة إلى الملف A0.0 .

فى برنامجنا يتم التعبير عن هذا المنطق بيالطريقة التالية :

إدراج عنصر "أو" OR :

قم بحفظ البرنامج وتحميله على PLC واختبار الوظيفة .

عقيد عدد الرسائل : 639 تاريخ التسجيل : 20/05/2009

التعديل الثالث بالبرنامج : مؤقت "تأخير التوصيل" On-Delay Timer

الغرض :

فى التعديل التالى يتم إدراج مؤقت لتأخير التوصيل .

عند تفعيل الدخل I0.3 (S3) يبدأ زمن "الانتظار" (التأخير). نتيجة لذلك فإن الخرج Q0.0(K0) وبالتالى المحرك لن يتم تفعيله حتى يمر زمن الانتظار (التأخير) .

عقيد عدد الرسائل : 639 تاريخ التسجيل : 20/05/2009

وظيفة مؤقت "تأخير التوصيل" :

سوف تحتاج لمؤقت "تأخير التوصيل" بقيمة 1 s .

المتحكم S7-200 (CPU 221) به 256 مؤقت . تسمى المؤقتات بالرموز T0 to T255 . يتم استخدام المؤقت T34 فى هذا التدريب .

لكى يعمل المؤقت , يجب بدءه . فى هذا التدريب , يتم ذلك عن طريق توصيل الدخل I0.3 إلى "مدخل التمكين" “IN” .

يتم تحديد الزمن بالقيمة 1s بكتابة القيمة 100 بالطرف PT . يتم حساب قيمة الزمن من معامل PT ( وهو هنا 100) و الأساس الزمنى للتوقيت . ( المؤقت T34 له أساس زمنى بالقيمة10 ms أى

100 x 10 ms = 1s ) .

كل مؤقت بالمتحكم S7-200 له "بت حالة" status bit ( ليشير إلى " إنقضاء الوقت / عدم لإنتقضاء الوقت") . هذه البت تسمى بت المؤقت . للمؤقت T34 , هذه البت تسمى T34 .

يجب أن يكون الدخل I0.3 له القيمة "1" ولفترة 1 s , قبل أن تكون البت T43 بالقيمة "1" . إذا لم يكن الوقت قد انقضى بينما تم إلغاء (إزالة) إشارة تمكين الدخل “IN” , فإن المؤقت سوف يحدد بالقيمة“0” ولن يتم وضع بت المؤقت بالقيمة "1" (كما فى خريطة التوقيت التالية) . يمكنك استخدام بت المؤقت كالمعاملات العادية .

بالنسبة لوحدة المعالجة المركزية CPU 221 يتوفر مؤقتات بأساسات زمنية بالقيم

1 ms, 10 ms , 100 ms . يجب عدم إزدواج استخدام المؤقتات .

عقيد عدد الرسائل : 639 تاريخ التسجيل : 20/05/2009

برمجة مؤقت "تأخير التوصيل" :

إستخدام شريط الأدوات :

1- حتى تكون قادرا على تقييم المؤقت المراد إدراجه فى عملية المنطق OR , يجب عليك برمجة المؤقت بنفسك بعد إدراج شبكة سابقة كما فى الشكل التالى :

2- فى الشبكة الأولى : أولا وقبل كل شىء يتم إدراج تلامس مفتوح فى الوضع العادى يمثل الدخل I0.3 فى أول عامود للشبكة الأولى network 1 . ثم بعد ذلك يتم إدخال المؤقت فى ثانى عامود كمؤقت تأخير للتوصيل .

· اختار "المربع" Box سواء من شريط الأدوات أو بالضغط على المفتاح F9 تظهر لك قائمة منبثقة .

3- قم بالتمرير حتى يظهر لك الوظيفة TON (on-delay timer) واختارها بنقرها بالماوس .

4- اختار مجال PT ثم مجال TON وأدخل قيمك , فى هذه الحالة 100 و T34 .

5- يتم استبدال البت T34 مكان I0.3 .

يتم حفظ البرنامج ونقله إلى PLC وتجربة الوظيفة .

عقيد عدد الرسائل : 639 تاريخ التسجيل : 20/05/2009

تبسيط البرنامج عن طريق التعبيير الصريح :

حتى الآن , أنت تعمل فى برنامج PLC بمعاملات operands بلغة PLC مثل I0.3 أو T34 , لكن إذا كان البرنامج أطول فسوف لا يكون من السهل أن يقرأ بهذه المعاملات .

قد يكون من الأفضل إذا كان لديك مسميات للمفاتيح والأشياء الأخرى . هذا هو بالضبط ما تستطيع أن تقوم به عن طريق "البرمجة الرمزية" .

1- للعنونة الرمزية يجب أن يملأ جدول الرموز . اختار جدول الرموز من "شجرة العمليات" أو عن طريق اختيار جدول الرموز Symbol table من القائمة View .

2- تعرض لك نافذة حيث يمكنك تحرير جدول الرموز. إدخل العنصر الذى تريد استبدال معامله باسم لرمز . تحت التعليقات يمكنك إدخال نص تجده مفيد للمساعدة .

لا تنسى حفظ العمل .

3- عن طريق اختيار View > Symbolic Addressing يمكنك التحويل لعرض نظام العنونة الرمزية .

عقيد عدد الرسائل : 639 تاريخ التسجيل : 20/05/2009

إنشاء مشروع جديد Creating a New Project :

إذا كنت ترغب فى كتابة برنامج جديد خاص بك فأنت فى حاجة إلى نوع من الحاوية لوضع ملف برنامجك به . فى برمجيات STEP 7-Micro/WIN , هذه الحاوية هى "المشروع" project .

مشروع S7-200 يتضمن , إلى جانب ملف البرنامج , جميع المعلومات الإضافية لمشروعك كما هو , على سبيل المثال . جدول الرموز والتعليقات وغيرها .

1- يتم إنشاء مشروع جديد باختيار File > New .

2- النتيجة تكون مشروع باسم Project1 , حيث يمكنك بدء ىالبرمجة .

3- يتم حفظ المشروع Project1 i على الفور أو بعد أو خلال البرمجة تحت هذا الاسم أو تحت مسمى آخر باختيار File > Save As ليظهر لك مربع إدخال حوارى ذات الصلة .

4- فى هذا المربه يمكنك إعطاء اسم لمشروعك واختيار المسار والمجلد حيث تريد حفظ مشروعك . يتم إنهاء الإدخال عن طريق النقر على الزر Save .

عقيد عدد الرسائل : 639 تاريخ التسجيل : 20/05/2009

التدريبات العملية "الساعة الثانية" :

مراجعة سريعة :

فى التدريبات العملية "الساعة الأولى" رأيت أن مخطط الدائرة الكهربية للتحكم التقليدى بالكونتاكتورات مرتبط بمخطط منطق السلم المستخدم فى برمجة PLC . ببساطة هو تمثيل برموز أخرى .

بالإضافة إلى ذلك أصبحت قادرا بنفسك على إنشاء برنامج صغير للعمليات المنطقية , كما تعلمت التعرف على المؤقتات فى هذا الوقت القصير .

عقيد عدد الرسائل : 639 تاريخ التسجيل : 20/05/2009

نبذة هامة عن البتات Bits :

أصغر وحدة يتم معالجتها هى البت bit . يمكن أن تكون البت فى أحد حالتين :

1- الحالة المنطقية المرتفعة high "1" وهى تعنى أنه تم تعيين البت "bit set" أو أن حالتها حقيقية (متحققة) "true" (high = 1 = set = true) .

2- الحالة المنطقية المنخفضة low "0" وهى تعنى أنه لم يتم تعيين البت "bit not set " أو أن حالتها غير حقيقية ( غير متحققة) "untrue"أو false . (low = 0 = not set – untrue = false )

وبطريقة مألوفة بالنسبة لك , الحالة الثنائية "1" والحالة الثنائية "0" يمكن تمثيلها كدوائر كهربائية أى يمكن تمثيلها بالمفاتيح .

الرمز التالى يمثل مفتاح مفتوح فى الوضع العادى NO .

المفتاح المفتوح An open switch :

عندما يكون هذا المفتاح مفتوح فإنه لا يسمح بمرور التيار , لذلك يمكن أن نقول (حالة البت بصفر ("0" .

المفتاح المغلق A closed switch :

عندما يتم غلق هذا المفتاح فإنه يسمح بمرور التيار , لذلك يمكن أن نقول (حالة البت بواحد "1") .

نتيجة لذلك , يمكن تمثيل العمليات المنطقية كدوائر كهربية , على سبيل المثال توصيل تلامسات على التوالى . الشكل التالى يبين تمثيل العملية AND للمداخل I0.0 و I0.1 .

هذه العملية يمكن تمثيلها بمخطط LAD كما يلى :

تعريف :

ما يلى ينطبق على المنطق الموجب :

24V = high-level = "1"

0V = low-level = "0"

وما يلى ينطبق على المنطق السالب :

0V = low-levgel = "1"

24V = high-level = "0"

مرور التيار فى مخطط منطق السلم :

فى هذا المثال :

الخرج Q0.3 يكون فعال أو "1" إذا تم غلق تلامس الدخل I0.1 أى أصبح "1" وAND فى نفس الوقت يكون تلامس المؤقت T37 فعال (مغلق) أى أصبح "1" .

عقيد عدد الرسائل : 639 تاريخ التسجيل : 20/05/2009

الإمساك أو الغلق ( المزلاج) Latching :

مقدمة :

عليك التأكد من أنك على دراية بوظيفة الإمساك وهنا سوف نتعلم طريقة البرمجة .

التدريب :

بمجرد الضغط على المفتاح الضاغط S1 بالدخل I0.0 لحظيا يتم تفعيل الخرج Q0.0 . بعملية الإمساك , الخرج Q0.0 يظل فعال حتى يتم الضغط على المفتاح الضاغط S2 بالدخل I0.1 لحظيا ومن ثم مقاطعة الإمساك (فتح المزلاج) .

للسماح بعمل وظيفة الإمساك فإن الخرج (Q0.0 فى هذه الحالة ) يجب أن يكفل بنفسه أنه بمجرد أن يتم تفعيله يحافظ على حالة ومن ثم يظل فعال . يتحقق ذلك عن طريق تحويل الخرج (Q0.0 فى هذه الحالة ) كتلامس على التوازى مع مفتاح التشغيل بنفس طريقة دائرة الكونتاكتور التقليدى ( يمكن مقارنة Q0.0 بالكونتاكتور K1 ) . أى أن استخدام الخرج Q0.0 كدخل يحقق الإمساك .

التلامس المغلق فى الحالة العادية Normally-Closed (NC) Contact:

للسماح بإنهاء وظيفة الإمساك تمهيدا للبدء مرة أخرى يعمل الدخل I0.1 كقاطع لمسار مرور التيار , عندما يتم تفعيله . إذا تم قطع مسار التيار نتيجة لتفعيل المفتاح تتحول حالة الخرج Q0.0إلى الحالة المنخفضة "0" ومن ثم عودة التلامس Q0.0 إلى الوضع الطبيعى المفتوح .

عقيد عدد الرسائل : 639 تاريخ التسجيل : 20/05/2009

المحاكاة :

1- الوضع الابتدائى : عدم تفعيل أى من المدخلين

2- الضغط لحظيا على (تفعيل – توصيل ) المفتاح الضاغط S0 للبدء والمتصل بالمدخل I0.0 يسمح بمرور التيار , من خلال تلامساته ومن خلال التلامسات المغلقة فى الوضع العادى للمدخل I0.1

المتصل بمفتاح الإيقاف S1 ( غير مفعل) , إلى ملف المخرج Q0.0 فيتم تفعيله وتحويل التلامسات Q0.0 التابعة له والتى تقوم بعملية حفظ (إمساك) تفعيل ملف الخرج Q0.0 بعد رفع الضغط من على المفتاح S0 .

3- عند الضغط اللحظى على (تفعيل) مفتاح الإيقاف S1 المتصل بالمدخل I0.1 تتحول تلامساته المغلقة فى الوضع العادى إلى حالة الفتح وتكون نتيجة ذلك قطع التيار عن ملف الخرج Q0.0 أى إيقاف تفعيله.

4- تحرير الضغط على المفتاح S1 يؤدى إلى عودة المدخل 10.1 إلى حالته الابتدائية (مغلق فى الوضع العادى ).

عقيد عدد الرسائل : 639 تاريخ التسجيل : 20/05/2009

طريقة أخرى للإمساك :

فى مجال تقنية PLC , غالبا ما تنفذ عملية "الإمساك" بطريقة أخرى بديلة :

بدلا من التغذية العكسية من الخرج , كما فى التدريب السابق , يتم استخدام كل من وظيفة "التعيين" "Set" و"الإعادة" "Reset" .

نتيجة عملية "Set" (S) : يكون تأثير وصول نبضة تحويل على المدخل I0.0 هو تفعيل الخرج Q0.0 بصفة مستمرة .

وعلى خلاف ذلك , نتيجة عملية "Reset" (R) : يكون تأثير وصول نبضة تحويل على المدخل I0.1 هو إيقاف تفعيل الخرج Q0.0 مرة أخرى .

المحاكاة :

1- الحالة الابتدائية

2- الضغط على مفتاح S يؤدى إلى تفعيل الخرج

3- رفع الضغط من على مفتاح S , الخرج محتفظ بحالة التفعيل

4- الضغط على مفتاح R , يتحول الخرج إلى حالة عدم التفعيل

5- رفع الضغط من على المفتاح R , العودة للحالة الابتدائية

عقيد عدد الرسائل : 639 تاريخ التسجيل : 20/05/2009

المفتاح النبضى Pulse-Operated Switch :

مبدأ العمل :

يتم تشغيل on (إضاءة) المصباح المتصل بالخرج Q0.5 بمجرد تشغيل المفتاح النبضى S1 المتصل بالمدخل I0.0 لفترة وجيزة.

إذا تم تشغيل المفتاح S1(I0.0) مرة أخرى يتم فصل الخرج Q0.0 ومن ثم ينطفىء المصباح .

كلما تم تشغيل المفتاح S1 يتم تغيير حالة الخرج Q0.5 .

هذا المفتاح يسمى " مفتاح نبضى" .

خريطة التوقيت Timing chart :

دائما يتم عكس حالة الخرج Q0.5 كلما تغيرت حالة المفتاح من "الوضع المفتوح" إلى "الوضع المغلق" .

إذا ظل المفتاح مغلق أو مفتوح فلن يحدث تغيير .

نبذه عامة لخطوات المهمة :

1- كشف حدوث التغيير من الصفر 0 إلى الواحد 1 ( تسمى حافة موجبة positive edge ) عند الدخل I0.0 .

2- إذا كان الدخل Q0.5 بصفر 0 فأنه يتم تحديد set بت الذاكرة M0.0 (كريلاى داخلى مساعد), وهذا يؤدى إلى جعل الخرج Q0.5 بالشبكة 2 بالقيمة واحد 1 .

3- إذا كان الخرج بواحد 1 يتم عمل reset للبت M0.0 وهذا يؤدى إلى جعل الخرج Q0.5 بالشبكة 2 بالقيمة صفر 0 .

4- أى يتم تخصيص حالة M0.0 للخرج Q0.5 .

عقيد عدد الرسائل : 639 تاريخ التسجيل : 20/05/2009

كشف الحافة Edge Detection :

1- تعرف لحظة انتقال التلامسات (مدخل أو مخرج أو خلافه) من "مفتوح" إلى "مغلق" أو من untrue إلى true بالحافة الصاعدة أو الموجبة .

2- وتعرف لحظة انتقال التلامسات من "المغلق" إلى "المفتوح" أو من true إلى untrue بالحافى الهابطة أو السالبة .

3- كل من وظيفة كشف الحافة الصاعدة والحافة الهابطة متوفر للمتحكم S7-200 .

فى مثالنا نستخدم الوظيفة كما يلى :

· يتم "غلق" تلامسات وظيفة كشف الحافة الصاعدة لفترة دورة واحدة عندما تتغير التلامسات التى قبلها من الصفر "untrue" إلى الواحد "true" .

· ويتم "غلق" تلامسات وظيفة كشف الحافة الهابطة لفترة دورة واحدة عندما تتغير التلامسات التى قبلها من الواحد "true" إلى الصفر "untrue".

· فقط عند لحظة الضغط على المفتاح المتصل بالمدخل I0.0 يتم تمرير إشارة للعمليات التالية .

إدخال الوظيفة لمخطط منطق السلم :

عقيد عدد الرسائل : 639 تاريخ التسجيل : 20/05/2009

بت الذاكرة (التذكر) Bit Memories :

1- تحتاج لبت الذاكرة فى عمل "المفتاح النبضى" . مثال مختصر سوف يساعدك فى معرفة طريقة بها . بدلا من استخدام الخرج , يتم استخدام بت الذاكرة “M0.0“ كمكان تخزين بالمتحكم PLC للنتائج الوسيطة للعملية المنطقية “I0.0 AND I0.1“ .

2- فى هذه الشبكة الثانية , تستخدم بت الذاكرة كمدخل بتلامس مفتوح فى الوضع العادى ومن ثم تتحكم فى الخرج Q0.3 . ما زال يمكن استخدام بت الذاكرة فى أى مكان بالمخطط .

· تستخدم بت الذاكرة فى تخزين النتائج الوسيطة , كما فى ذاكرة الآلة الحاسبة .

· فى تقنية PLC , تستخدم بت الذاكرة كمخارج ولها تأثير يقارن بالكونتاكتورات المساعدة .

· يمكن استخدام بت الذاكرة كما هو مطلوب سواء كتلامس NC أو كتلامس NO .

· محتويات بت الذاكرة تكون متاحة على الفور ( فى نفس الدورة) للعمليات المنطقية التالية .

· إذا إنقطعت القدرة , فإن محتويات بت الذاكرة تفقد . تم تصميم وظيفة " الاستبقاء أو التذكر" “Retentivity“ لمنع ذلك .

· تستخدم بت الذاكرة إذا كانت نتائج ( الوسيطة – المرحلية – المؤقتة) الشبكة سوف يتم معالجتها فيما بعد فى شبكات أخرى ( مثل المجاميع الجزئية عندما نقوم يعملية جمع الأعداد يدويا ) . كما أنها تستخدم فى التخزين المؤقت لتقييم حالات العمليات المتتابعة .

الآن بعد أن تعرفت على وظيفة بت الذاكرة , سوف تكون قادرا على على فهم الحل للمفتاح النبضى .

فى الشكل التالى :

فى الشبكة Network 1 :

· وظيفة "الحافة الصاعدة" تمكن من سريان الإشارة (عند كشف الحافة) بالشبكة Network 1 لفترة دورة واحدة فى كل مرة يتم فيها الضغط على المفتاح الضاغط المتصل بالمدخل I0.0 .

· يتم تغيير حالة الخرج Q0.5 عند كل حافة موجبة .

· لن نكتب الحالة المنعكسة ( حالة المتابعة) مباشرة إلى الدخل Q0.5 لأن الخرج يتم تحديده set فقط فى "الفرع العلوى" , وسيتم على الفور الإعادة reset مرة أخرى فى "الفرع السفلى" . لهذا السبب نكتب حالة المتابعة إلى بت الذاكرة M0.0 .

فى الشبكة Network 2 :

· يتم تخصيص حالة التحديد “set“ الخاصة ببت الذاكرة للخرج .

1- يجب وضع ملف لتحديد بت الذاكرة M0.0 . الرقم الموجود تحت الملف يشير إلى عدد العناصر التى يتم تحديدها بدءا من عنوان محدد . هنا يتم تحديد بت واحدة هى بت الذاكرة M0.0 .

2- نظرا لأنه فى الفرع السفلى يتم تنفيذ الوظيفة العكسية للفرع العلوى , فيجب عمل إعادة reset لبت الذاكرة M0.0 أى الفصل off عندما يحمل هذا الفرع تيار نتيجة للضغط على المغتاح الضاغط .

وصف الحل والاختبار :

باختصار :

"يمر التيار" فى مخطط منطق السلم عند الحافة الموجبة للمدخل I0.0 :

1- إذا تم تشغيل المفتاح الضاغط المتصل بالمدخل I0.0 ( يتم كشف حافته الموجبة ) و AND وكان الخرج Q0.5 فى حالة فصل “0“ فى الدورة الحالية ( يكون الفرع العلوى true لأن جميع التلامسات تكون مغلقة خلال هذه الدورة ) ,نتيجة لذلك تصبح حالة بت الذاكرة M0.0 هى Set (S)

2- بت الذاكرة M0.0 تمثل حالة المتابعة للخرج Q0.5 .

3- لا يتم تخصيص الحالة الجديدة للخرج Q0.5 إلا بعد إنتهاء الدورة ولذلك لم تظهر فى تمثيل مخطط منطق السلم كحالة “true“ (“1“) .

يتم حفظ البرنامج ونقله إلى PLC واختباره .

» استفسارات وتعليقات الزملاء حول "دورة المتحكمات المنطقية القابلة للبرمجة PLC سيمنس S7-200"
» المتحكمات المنطقية القابلة للبرمجة – تقنيات التصميم – مخططات الحالة State Diagrams
» أتمتة أنظمة التصنيع باستخدام المتحكمات المنطقية القابلة للبرمجة - الدرس الأول
» دورة تدريبية في الحاكمات المنطقية قابلة للبرمجة طراز Siemens S7
» PDF : دورة تدريبية في الحاكمات المنطقية قابلة للبرمجة طراز Siemens S7 الجزء الأول للزميل الأخ م/حسن الشحات