دورة فى المتحكم المنطقى المبرمج PLC لتخصصات الكترونيات وكهرباء وميكاترونيكس

تعليمات التحكم الرئيسية "ماستر" Master Controls

ننظر الآن فى ما يسمى تعليمات التحكم .

يمكن اعتبار تعليمات التحكم الرئيسية مثل "مفاتيح الإيقاف فى حالات الطوارئ أى

"emergency stop switches" .

مفتاح الأيقاف فى حالة الطوارىء عادة هو زر أحمر كبير مرتبط بالجهازوالذي يقةم بإيقاف الجهاز في حالات الطوارئ.

ملحوظة هامة :

هذا لا يعنى أن هذه التعليمات هي بديلا عن تلك المفاتيح بل مجرد وسيلة سهلة للوصول لفهمها.



تعليمات التحكم الرئيسية عادة ما تستخدم في شكل أزواج مع تعليمة تصفير reset التحكم الرئيسى .ولكن هذا يختلف حسب الشركة المصنعة. تسمى هذه التعليمات اختصارا :

MC/MCR (master control/master control reset)

أو:

MCS/MCR (master control set/master control reset)

أو ببساطة فقط :

MCR (master control reset).



الشكل التالى يبين مثال لكل من رمز تعليمة التحكم الرئيسى MC ورمز لتعليمة تصفير التحكم الرئيسى MCR














دعونا نلقي الآن نظرة على كيفية استخدام هذه التعليمات فى مخطط السلم :














طريقة تشغيل هذا البرنامج بالمتحكم PLC تختلف من شركة لأخرى لكن الطريقة الشائعة هى كما يلى :



فى هذا المثال الدرجة (السطر) 2 والدرجة (السطر) 3 يتم تنفيذها فقط عندما يكون المدخل 0000 فى حالة true .

إذا لم يكن المدخل 0000 فى حالة true فإن المتحكم PLC يتظاهر بأن الخطوات المنطقية بين التعليمة MC والتعليمة MCR غير موجودة ". ومن ثم يمرر bypass هذه المجموعة block من التعليمات ويذهب فورا مباشرة إلى السطر الذى يلى التعليمة MCR .

وبالعكس ، إذا كان المدخل 0000 فى الحالة true فإن المتحكم PLC يجب عليه تنفيذ الدرجات 2 و 3 و تحديث حالة المخارج 0500 و 0501 وفقا لذلك.

فإذا كان المدخل 0000 فى الحالة true يقوم البرنامج بتنفيذ الدرجة رقم 2 .

وإذا كان المدخل 0001 فى الحالة true فسوف يكون المخرج 0500 فى الحالة true ومن ثم سوف يتحول إلى حالة التشغيل on عندما يقوم المتحكم PLC بتحديث المخارج .

إذا كان المدخل 0002 فى الحالة true (أى على الطبيعة فى حالة فصل off ) فسوف يكون المخرج 0501 فى الحالة true وسوف يتحول إلى حالة التوصيل on عندما يقوم المتحكم PLC بتحديث المخارج .

التعليمة MCR فقط تخبر المتحكم PLC " بأن مجموعة تعليمات MC / MCR قد إنتهت" .



المحاكاة التفاعلية :

تعليمة سجلات الإزاحة Shift Registers

في العديد من التطبيقات يكون من الضروري تخزين (حفظ) store حالة حدث وقع سابقا.

ماذا نفعل إذا أردنا تخزين العديد من الأحداث السابقة والعمل عليها في وقت لاحق.
الجواب : استخدام تعليمة سجل الإزاحة .



نستخدم سجل أو مجموعة من السجلات لتشكيل قطار من الخانات (البتات) bits لتخزين حالات on/off السابقة .كل تغيير جديد فى الحالة يتم تخزينه فى الخانة الأولى والخانات الباقية يتم إزاحتها فى قطار الخانات .



تعليم سجل الإزاحة تعرف بأسماء عدة واشائع منها هو :

SFT (ShiFT)

و BSL (Bit Shift Left)

و BSR (Bit Shift Right)



رمز تعليمة سجل الإزاحة كما يلى (على سبيل المثال )






تلاحظ أن الرمز يحتاج إلى 3 مداخل كما توجد بعض البيانات داخل الرمز .

الغرض من كل مدخل هو ما يلى :

مدخل البيانات Data
يقوم مدخل البيانات بتجميع حالات true / false ( 1-0) والتى سوف يتم إزاحتها بقطار الخانات .

عند يكون مدخل البيانات فى الحالة true فإن أول خانة (تشبه العربة) فى السجل (يشبه القطار ) سوف تكون 1 . هذه البيانات تدخل فقط في السجل (قطار) عند الحافة الصاعدة لمدخل نبضات الساعة clock .

نبضات الساعة Clock :
مدخل نبضات الساعة يخبر سجل الإزاحة " بالقيام بعمله " . عند الحافة الصاعدة لنبضات هذا المدخل يقوم سجل الإزاحة بإزاحة البيانات مكان واحد داخل السجل ويدخل حالة مدخل البيانات فى الخانة الأولى . وتتكرر العملية عند كل حافة صاعدة لنبضات الساعة على هذا المدخل .



التصفير Reset


مدخل التصفير يعمل ما يعنيه أى مسح clearجميع الخانات داخل سجل الإزاحة لتصبح كلها أصفار .



الرقم 1000 الموجود داخل رمز تعليمة سجل الإزاحة هو موقع أول خانة فى سجل الإزاحة الذى نتعامل معه .

إذا فكرنا في سجل الإزاحة كقطار عندئذ تكون هذه الخانة هى القاطرة.

الرقم 1003 الموجود داخل رمز تعليمة سجل الإزاحة هو آخر خانة فى سجل الإزاحة الذى نتعامل معه .وهو يمثل البوفيه (المطبخ) فى القطار .

لذلك يمكننا القول الأرقام 1001 و 1002 تمثل العربات الموجودة بين القاطرة والبوفيه . وهى الخانات البينية او المتوسطة. لذلك فإن سجل الإزاحة هذا به 4 خانات 4 bits (i.e. 1000,1001,1002,1003) .










لنأخد تطبيق يبين لماذا وكيف نستخدم سجل الإزاحة :

تخيل ماكينة صنع مخروط الآيس كريم.

لدينا 4 خطوات.

علينا أولا التحقق من عدم إصابة المخروط بكسر .
الخطوة التالية وضع الآيس كريم داخل المخروط (توصيل on المخرج 0500 ).
والخطوة التالية إضافة الفول السوداني (توصيل on المخرج 0501) .
وأخيرا نضيف الكسوة sprinkles (رشاشات) (توصيل on المخرج 0502 ) .


فإذا كان المخروط مكسورة فمن الواضح اننا لا نريد إضافة الآيس كريم وغيره من المواد .

لذلك علينا تتبع المخروط السيىء فى خط عمليتنا بحيث يمكننا أن نخبر الماكينة أن لا تضيف باقى المكونات.

نستخدم جهاز استشعار (حساس) للنظر في الجزء السفلي من مخروط (الدخل 0000 ) فإن كان فى حالة توصيل on فهذا يعنى أن المخروط سليم أما إن كان فى حالة الفصل off فهذا يعنى أن المخروط مكسور .

يقوم جهاز المشفر encoder بتتبع مسار المخروط أثناء وضعه على السير الناقل conveyor (المدخل 0001) .

يوجد زر ضاغط على الماكينة لمسح clear السجل ( المدخل 0002) .

الشكل التالى يبين مخطط السلم :









المحاكاة التفاعلية :









دعونا الآن نتتبع سجل الإزاحة أثناء تنفيذ العملية .

دعونا الآن نتتبع سجل الإزاحة أثناء تنفيذ العملية .

الشكل التالى يبين الوضع الابتدائى لسجل الإزاحة المستخدم 1000 .






يأتى المخروط الجيد أمام جهاز الاستشعار (الحساس) (المدخل 0000- مدخل البيانات ) .

تتحول بيانات الدخل للحساس إلى حالة التوصيل on .لن يتحول سجل الإزاحة 1000 إلى حالة التوصيل on إلا بعد وصول الحافة الصاعدة لنبضات المشفر (المدخل 0001 – نبضات الساعة ).

وأخيرا يقوم المشفر بتوليد نبضة تؤدى إلى إنتقال حالة مدخل البيانات ( حساس المخروط – المدخل 0000) إلى الخانة 10000 لسجل الإزاحة (الخانة الأولى فى سجل الإزاحة) .

الآن يظهر سجل الإزاحة على النحو التالى :








كلما تحرك نظام السير الناقل يأتي مخروط آخر أمام الحساس .

فى هذه المرة المخروط مكسورة فيظل الحساس فى حالة الفصل off .

الآن يقوم المشفر بتوليد نبضة أخرى .يتم نقل الحالة القديمة للخانة 1000 إلى الخامة 1001 . والحالة القديمة للخانة 1001 تزحزح إلى الخانة 1002 .والحالة القديمة للخانة 1002 ترحزح إلى الخانة 1003 . ويتم نقل الحالة الجديدة لمدخل البيانات (حساس المخروط) إلى الخانة 1000 .

الآن يظهر سجل الإزاحة على النحو التالى :










وحيث أن السجل يبين أن الخانة 1001 الآن فى حالة توصيل on فإن مخطط السلم يقول أن المخرج 0500 سوف يتحول إلى حالة التوصيل on ويبدأ وضع الآيس كريم في المخروط.



ويستمر نظام السير الناقل فى التحرك قدما .

ويأتي مخروظ آخر أمام الحساس .

هذه المرة المخروط جيد ويتحول الحساس إلى حالة التوصيل on .

الآن يولد المشفر نبضة أخرى .

يتم نقل الحالة القديمة للخانة 1000 إلى الخانة 1001 .

ويتم زحزحة الحالة القديمة للخانة 1001 إلى الخانة 1002 .

ويتم زحزحة الحالة القديمة للخانة 1002 إلى الخانة 1003 .



ويتم زحزحة الحالة الجديدة لخانة مدخل البيانات (حساس المخروط) إلى الخانة 1000

الآن يظهر سجل الإزاحة على النحو التالى :










وحيث أن السجل يبين أن الخانة 1002 الآن فى حالة توصيل on فإن مخطط السلم يقول أن الخرج 0501 سوف يكون فى حالة توصيل ويبدأ وضع الفول السوداني على المخروط.

وحيث أن الخانة 1001 حافظت على حالة المخروط المكسور يظل المخرج 0500 فى حالة الفصل off كما فى مخطط السلم أعلاه ، ولا يتم إدراج أي آيس كريم في هذا المخروط.

ويستمر نظام السير الناقل فى التحرك قدما .

ويأتي مخروظ آخر أمام الحساس .

هذه المرة المخروط جيد ويتحول الحساس إلى حالة التوصيل on .

الآن يولد المشفر نبضة أخرى .

يتم نقل الحالة القديمة للخانة 1000 إلى الخانة 1001 .

ويتم زحزحة الحالة القديمة للخانة 1001 إلى الخانة 1002 .

ويتم زحزحة الحالة القديمة للخانة 1002 إلى الخانة 1003 .



ويتم زحزحة الحالة الجديدة لخانة مدخل البيانات (حساس المخروط) إلى الخانة 1000

الآن يظهر سجل الإزاحة على النحو التالى :






وحيث أن السجل يبين أن الخانة 1003 الآن فى حالة توصيل on فإن مخطط السلم يقول أن الخرج 0502 سوف يكون فى حالة توصيل ويبدأ وضع المرشوشات sprinkles على المخروط .

وحيث أن الخانة 1002 حافظت على حالة المخروط المكسور فإن الخرج 0501 يظل فى حالة الفصل off كما هو موضح بمخطط السلم أعلاه , ولا يتم وضع أي فول سوداني على هذا المخروط.

وحيث أن السجل يبين أن الخانة 1001 الآن فى حالة توصيل فإن مخطط السلم يقول أن المخرج 0500 سوف يتحول إلى حالة التوصيل on ويتم وضع الآيس كريم في هذا المخروط.



ويستمر نظام السير الناقل فى التحرك قدما .

ويأتي مخروظ آخر أمام الحساس .

هذه المرة المخروط مكسور ويتحول الحساس إلى حالة الفصل off .

الآن يولد المشفر نبضة أخرى .

يتم نقل الحالة القديمة للخانة 1000 إلى الخانة 1001 .

ويتم زحزحة الحالة القديمة للخانة 1001 إلى الخانة 1002 .

ويتم زحزحة الحالة القديمة للخانة 1002 إلى الخانة 1003 .



ويتم زحزحة الحالة الجديدة لخانة مدخل البيانات (حساس المخروط) إلى الخانة 1000

الآن يظهر سجل الإزاحة على النحو التالى :






لاحظ أن حالة أول مخروط قد اختفت . في الحقيقة هى تقبع فى الموقع 1004 ولكنه عديم الفائدة بالنسبة لنا لرسم التطبيق مع 16 عملية هنا. ويكفي القول أنه بعد إزاحة الخانة إلى اليسار فإنها تختفي ولن نراها مرة أخرى . وبعبارة أخرى، فقد أزيحت أو أزيلت من السحل ومسحت (محيت) من الذاكرة . على الرغم من عدم وجودها بالرسم ، فإن العملية المذكورة أعلاه يمكن أن تستمر بإزاحة كل خانة عند الحافة الصاعدة لإشارة المشفر (الساعة) .



مرة أخرى المحاكاة التفاعلية :

الحصول على ونقل البيانات Getting and Moving Data:

دعنا الآن نبدأ بالعمل مع بعض البيانات.

وهذا هو ما يمكن اعتباره مدخل للوظائف "المتقدمة" للمتحكم PLC



لماذا نريد الحصول على get أو إكتساب البيانات acquire data ؟



الجواب بسيط.

دعونا نقول أننا نستخدم وحدات modules اختيارية لأحد المصنعين.

قد تكون وحدة تحويل من تناظرى إلى رقمى A/D .

هذه الوحدة تكتسب(تحصل على) acquires الإشارات التناظرية من العالم الخارجي (كجهد أو تيار تناظرى يتغير ) وتحويل هذه الإشارات إلى شيء يمكن أن يفهمه المتحكم PLC (أي إشارة رقمية أى آحاد وأصفار ) يقوم المصنعون تلقائيا بتخزين هذه البيانات فى مواقع الذاكرة . ومع ذلك نضطر إلى الحصول على البيانات من هناك ونقلها في مكان آخر وإلا فإن العينة التماثلية المقبلة ستحل محل البيانات التى تم أخذها أو نقلها . وبعبارة أخرى "إما نقلها وإما فقدها " .



شيء آخر قد نرغب في القيام به وهو تخزين ثابت (أى كلمة وهمية لعدد) ، أوالحصول على بعض البيانات الثنائية من أطراف الدخل (على سبيل المثال : قد يكون متصل بمفتاح متعدد الأوضاع thumbwheel )، أوالقيام ببعض العمليات الرياضية وتخزين النتيجة في موقع مختلف، الخ...



شكل التعليمات يختلف من مصنع لآخر وسوف نأخد الطريقة الشائعة وهى استخدام تعليمة واحدة .



تعليمة نقل البيانات تسمى إختصارا MOV (move) . واحيانا توجد تعليمة MOVN (move not) . ولها نفس وظيفة MOV ولكن يتم نقل البيانات في شكل معكوس inverted (أي إذا كانت الخانة 1، يتم تخزين / نقل 0 أو إذا كانت الخانة 0 يتم نقل / تخزين 1 ).



الشكل التالى يبين شكل رمز تعليمة MOV :











تعليمة MOV تحتاج منا التعرف على شيئين :

المصدر Source (xxxx)
هذا هو المكان الذي يقع به البيانات التى نريد نقلها .

يمكن أن نكتب هنا ثابت (2222 على سبيل المثال). وهذا يعني أن مصدر بياناتنا هو رقم 2222 . ويمكننا أيضا كتابة موقع location أو عنوان address حيث تقع البيانات التي نريد نقلها. إذا كتبنا DM100 فهذا من شأنه نقل البيانات الموجود في ذاكرة البيانات 100.

الهدف أو الوجهة (المقصود) Destination (yyyy)
هذا هو الموقع الذى سيتم نقل البيانات إليه .

نكتب هنا عنوان . على سبيل المثال إذا كتبنا DM201 سيتم نقل البيانات إلى ذاكرة البيانات 201 . يمكن أن نكتب أيضا 0500 . وهذا يعني أن نقل البيانات سوف يتم إلى المخارج الطبيعية .المخرج 0500 يجب أن يكون الخانة الأقل أهمية والخانة التى تليها هى 0501 وهكذا حتى 0515 والتى تكون الخانة الأكثر أهمية (أقصى اليسار) .وهو مفيد إذا كان لدينا وحدة عرض ثنائية متصلة بالمخارج وأردنا عرض القيمة داخل عداد لمشغل آلة في جميع الأوقات على سبيل المثال) .



الشكل يبين مخطط السلم الذى يوضح ذلك :






لاحظ أننا استخدمنا تعليمة النبضة "DIFU" تعليمات .

والسبب هو لأنه ببساطة إذا لم نفعل فإن البيانات ستنقل خلال كل دورة مسح . في بعض الأحيان يكون ذلك شيء جيد (على سبيل المثال إذا أردنا إكتساب أو الحصول على بيانات من وحدة تحويل من تناظرى إلى رقمى A/D ) ، ولكن مرة أخرى انها ليست كذلك (على سبيل المثال وحدة العرض الخارجية سوف تكون غير قابلة للقراءة لأن التغييرات فى البيانات تكون كثيرة جدا).



مخطط السلم يبين أنه في كل مرة يصبح المدخل 0000 فى الحالة true تصبع التعليمة DIFU فى الحالة true لزمن دورة مسح واحدة فقط . فى هذا الزمن سوف يكون المدخل 1000 فى الحالة true ويقوم المتحكم PLC بنقل البيانات من ذاكرة البيانات 200 ووضعها في ذاكرة البيانات 201 .


تعليمة بسيطة لكنها فعالة.



إذا كتبنا 2222 بدلا من DM200 فى الرمز عندئذ ننقل (نكتب) العدد (الثابت) 2222 إلى الذاكرة DM201.



المحاكاة التفاعلية :

التعليمات الرياضية Math Instructions

دعنا الآن ننظر في استخدام بعض وظائف الرياضيات الأساسية فى البيانات .

في كثير من الأحيان نحتاج في تطبيقاتنا لتنفيذ بعض أنوع الصيغ الحسابية على البيانات .فمن النادر أن تكون البيانات فى الواقع مطابقة لما نحتاجه بالضبط .



مثال :

دعونا نقول إننا سنقوم بتصنيع حاجيات . نحن لا نريد عرض العدد الإجمالي الذى قمنا به اليوم، بل نريد عرض المتبقى الذى نحن بحاجة اليه لتلبية طلبية اليوم .



دعونا نقول أن طلبية هذا اليوم هى 1000 قطعة. سوف نقول أن X هى إنتاجنا الحالى . لذا يكون باقى الطلبية 1000-X .

لتنفيذ هذه الصيغة من الواضح أننا نحتاج لبعض القدرة على الرياضيات.

عامة يحتوى المتحكم PLC على الوظائف الرياضية التالية :

عملية الجمع أو الإضافة Addition : وتعنى القدرة على إضافة (جمع) قطعة (جزء) من البيانات إلى قطعة بيانات أخرى وتسمى إختصارا ADD .
عملية الطرح Subtraction : وتعنى القدرة على طرح قطعة (جزء) من البيانات من قطعة بيانات أخرى وتسمى إختصارا SUB .
عملية الضرب Multiplication : وتعنى القدرة على ضرب قطعة (جزء) من البيانات فى قطعة بيانات أخرى وتسمى إختصارا MUL .
عملية القسمة Division : وتعنى القدرة على قسمة قطعة (جزء) من البيانات على قطعة بيانات أخرى وتسمى إختصارا DIV .


هذه التعليمات تتطاب منا معرفة :



مصدر البيانات الأول Source A :
وهو عنوان أول قطعة بيانات سوف نستخدمها فى الصيغة الرياضية . وبعبارة أخرى هى موقع فى الذاكرة يحتوى على العدد الأول الذى سوف نستخدمه فى الصيغة الرياضية .



مصدر البيانات الثانى Source B :
وهو عنوان ثانى قطعة بيانات سوف نستخدمها فى الصيغة الرياضية . وبعبارة أخرى هى موقع فى الذاكرة يحتوى على العدد الثانى الذى سوف نستخدمه فى الصيغة الرياضية .



ملحوظة :

يمكننا العمل فقط بقطعتين من البيانات فى نفس الوقت . بعبارة أخرى لا يمكننا العمل مباشرة مع صيغة مثل 1+2+3 . يمكننا تجزئتها إلى قطع مثل 1+2=X ثم X+3= result



الهدف أو المقصود Destination :
وهو العنوان الذى سوف يوضع به نتيجة الصيغة الرياضية .



الشكل التالى يبين رمز تعليمة الجمع :








بطبيعة الحال كلمة ADD تستبدل بكلمة SUB أو MUL أو DIV فى رموز التعليمات الأخرى .

في هذا الرمز المصدر الأول هو DM100، والمصدر الثانى هو DM101 والهدف أو المقصود أو الوجهة هى DM102.

لذلك ، فإن الصيغة هي ببساطة : القيمة الموجودة فى موقع الذاكرة DM100 + القيمة الموجودة فى موقع الذاكرة في DM101. ويتم تلقائيا تخزين النتيجة فى موقع الذاكرة DM102.



الشكل التالى يبين استخدام الوظائف الرياضية فى مخطط السلم .










يرجى ملاحظة :

مرة أخرى استخدمنا تعليمة النبضة DIFU . كما رأينا من قبل، لأنه إذا لم نستخدمها فسوف يتم تنفيذ الصيغة الرياضية فى كل دورة مسح .ونريد فقط تنفيذ الوظيفة مرة واحدة عندما يصبح المدخل 0000 فى الحالة true

إذا كنا قد وضعت من قبل العدد 100 فى موقع الذاكرة DM100 ووضعنا العدد 200 فى موقع الذاكرة DM101، فسوف يتم تخزين العدد 300 فى موقع الذاكرة DM102 (أي 100 +200 = 300 ).



ماذا سيحدث لو كانت نتيجة العملية الرياضية أكبر من القيمة التي يمكن تخزينها في موقع الذاكرة؟



عادة مواقع الذاكرة هي مواقع ذات 16 بت 16-bit. بعبارة واضحة هذا يعني أنه إذا كان العدد أكبر من 65535 (2 ^ 16 = 65536) يكون كبير جدا لاحتوائه فى موقع ذاكرة . ويحدث ما يسمى تجاوز (طفحان) overflow . عادة ما يقوم المتحكم PLC بتوصيل on ريلاى داخلى والذى يخبرنا على حدوث تجاوز. اعتمادا على المتحكم PLC سيكون لدينا بيانات مختلفة في الموقع الهدف (DM102 فى المثال) معظم الشركات تضع الباقى remainder فى هذا الموقع .



بعض الشركات تستخدم عمليات الرياضية ذات 32 بت 32-bit والتى تحل هذه المشكلة .

التعليمات المنطقية logic أو الرياضيات البولية Boolean Math

دعونا نلقي الآن نظرة على بعض "الرياضيات المنطقية أو البولية " البسيطة.

تتيح لنا الرياضيات المنطقية القيام ببعض الوظائف المختلفة الأساسية بالخانات الموجودة بالسجلات . هذه الوظائف الأساسية عادة تشمل وظائف AND, OR , XOR والتى سوف نتناولها فيما يلى .



تعليمة وظيفة المنطق AND :

هذه الوظيفة تتيح لنا استخدام جدول الحقيقة المبين أدناه.حيث يمكننا أن نرى أن وظيفة AND مرتبطة إرتباطا وثيقا بعملية الضرب . لأن النتيجة تكون true (أى 1 ) فقط عندما يكون كلا من المعاملين

A AND B فى الحالة true (أى 1 ) .



التعليمة AND مفيدة عندما لا يملك المتحكم PLC وظيفة الاخفاء masking . وظيفة الاخفاء masking تمكن خانة فى سجل بأن تترك مفردة "left alone" عند العمل على مستوى الخانة . وهذا ببساطة لأن أي خانة يتم إجراء عملية AND مع نفسها ستحافظ على قيمتها الحالية .

على سبيل المثال :

إذا كنت تريد مسح (جعلها أصفار ) 12 خانة من سجل به 16 خانة فيمكن إجراء عملية AND بين السجل وأصفار ما عدا الأربع خانات التى تريد الحفاظ على حالتها (وهو ما يعرف بعمل قناع أو تخبئة لتلك الخانات ) .

راجع جدول الحقيقة التالى لتعرف ما نعنيه (1 AND 1 = 1, 0 AND 0= 0) .








تعليمة وظيفة المنطق OR :

أساس هذه الوظيفة موضح بجدول الحقيقة المبين أدناه .

يمكننا أن نرى أن وظيفة OR مرتبطة إرتباطا وثيقا بعملية الجمع (الإضافة ) .لأن النتيجة تكون true أى 1 فقط عندما يكون : المعامل A أو المعامل B فى الحالة true أى 1 أى أن A OR B is true (i.e. 1) .

من الواضح ، عندما يكون كلاهما فى الحالة true تكون النتيجة true .












تعليمة وظيفة المنطق EXOR :

أساس هذه الوظيفة موضح بجدول الحقيقة المبين أدناه .

يمكننا أن نرى أن وظيفة EXOR (XOR) لا علاقة لها بأى شيء يمكن أن نفكر فيه !

الطريقة السهلة لنتذكر نتائج هذه الوظيفة هي التفكير فى أن المعامل A والمعامل B يجب أن يكون أحدهما فى حالة منطقية والآخر فى الحالة المنطقية الثانية , بعبارة أخرى يجب أن تكون مضادة لبعضها البعض. عندما يكون لها نفس الحالة (i.e. A=B) تكون النتيجة false (i.e. 0) .


هذه التعليمة مفيدة في بعض الأحيان عندما تريد مقارنة خانات سجلين وتسليط الضوء على أى الخانات يوجد بها اختلاف . كما نحتاجها عند قيامنا بحساب اختبار checksums . اختبار checksums شائع الاستخدام فى تدقيق الأخطاء في بعض بروتوكولات الاتصالات.










هذه التعليمات المنطقية تحتاج المعرفة بالآتى :



المصدر الأول Source A
وهو عنوان أول جزء نستخدمه من البيانات . بعبارة أخرى هو موقع بالذاكرة حيث يوجد المعامل A .

المصدر الثانى Source B :
وهو عنوان ثانى جزء نستخدمه من البيانات . بعبارة أخرى هو موقع بالذاكرة حيث يوجد المعامل B .

الهدف أو الوجهة Destination :
وهو العنوان الذى سوف يتم وضع النتيجة فيه .



على سبيل المثال إذا كان A AND B = 0 أى النتيجة 0 ويتم حفظها تلقائيا فى موقع ذاكرة الهدف .



الشكل التالى يبين رمز تعليمة AND








فى الشكل :

المصدر A هو موقع الذاكرة DM100 والمصدر B هو موقع الذاكرة DM101 والهدف هو موقع الذاكرة DM102 .

لذلك يمكننا ببساطة إنشاء المعادلة DM100 AND DM101 = DM102 . النتيجة تحفظ تلقائيا فى موقع الذاكرة D102 .

الشكل التالى يبين استخدام الوظائف المنطقية فى مخطط السلم :






يرجى مرة أخرى ملاحظة أننا استخدمنا تعليمة النبضة one-shot وهى DIFU . وأن لم نستخدمها فسوف يتم تنفيذ التعليمة فى كل دورة مسح ولكننا نريد فقط تنفيذ هذه الوظيفة مرة واحدة عندما يصبح المدخل 0000 فى الحالة true .

وحدات العرض 7 segment والإنتخاب من متعدد multiplexing والبرمجة بلغة منطق السلم



1- الدايودات المشعة للضوء LED DIODES

ربما كنت تعرف كل ما تحتاج لمعرفته حول الدايودات المشعة للضوء LEDs ولكن يجب علينا أيضا أن نذكر بها .

هل تعرف كيف يتم تدمير الدايود المشع للضوء ؟

حسنا... هذا أمر بسيط جدا.










الحرق السريع Quick burning

الدايود المشع للضوء مثل أي دايود أخر له طرفين الأنود والكاثود . إذا تم توصيله بشكل صحيح إلى مصدر القدرة سوف ينبعث منه الضوء .وإذا تم توصيله على نفس مصدر الجهد بعد عكس أطرافه (ولو للحظة) فلن ينبعث منه ضوء (وربما للأبد) !



الحرق البطىء Slow burning

لكل دايود مشع للضوء قيمة اسمية nominal للتيار أى الحد الأقصى للتيار المصمم عليه والذى لا ينبغى تجاوزه . إذا حدث ذلك، فإن مزيدا من الضوء سوف ينبعث من الدايود ، ولكن ليس لوقت طويل!



تذكر:
على غرار المثال السابق، كل ما عليك القيام به هو تجاهل المقاومة R (عدم وضعها ) التى تحدد التيار والمبينة بالشكل التالى . إعتمادا على جهد مصدر القدرة قد يكون التأثير دراماتيكى !














2- وحدات العرض المكونة من الدايودات المشعة للضوء(ليد) LED DISPLAY

في الأساس وحدات العرض المكونة من الدايودات المشعة للضوء ليست أكثر من عدة ليدات فى غلاف من البلاستيك المصبوب . يوجد أنواع عديدة من وحدات العرض والتى قد تتألف من عشرات الليدات والتي يمكن أن تعرض الرموز المختلفة . النوع الأكثر شيوعا هو ما يسمى 7-segment display "وحدة العرض ذات القطع أو الشرائح السبعة " . وهى تتألف من 8 ليدات , 7 شرائح مرتبة على شكل مستطيل لعرض الرمز ويوجد شريحة إضافية لعرض الفاصلة (العلامة) العشرية. ولتبسيط التوصيلات يتم توصيل جميع الأنودات أو جميع الكاثودات معا لتشكل طرف مشترك بحيث يكون لدينا وحدة عرض ذات أنود مشترك

common anode أو وحدة عرض ذات كاثود مشترك common cathode. يتم تمييز الشرائح بالحروف من a إلى g بالإضافة إلى الفاصلة العشرية dp كما هو مبين في الشكل أدناه. عند التوصيل يتم التعامل مع كل ليد على حدة ، وهذا يعني أنه يجب أن يكون لكل ليد المقاومة الخاصة به .










عند شراء الليدات يجب الاهتمام بالأشياء الآتية :

اعتمادا على الطرف المشترك يوجد وحدة عرض ذات أنود مشترك وأخرى ذات كاثود مشترك ولا يوجد فرق بينهما فى الطبيعة لذلك من المستحسن التحقق بعناية من النوع المطلوب قبل التركيب والتوصيل .


هناك قيد للحد الأقصى للتيار الذى يمكن أن يأخذه أو يعطيه كل طرف من أطراف الميكروكونترولر. ولهذا السبب إذا تم توصيل عدد من وحدات العرض إلى الميكروكونترولر فينصح باستخدام الليدات التى تعمل بالتيار المنخفض والتى تستخدم 2ma فقط للعمل .



عادة تميز شرائح وحدة العرض بالحروف من a إلى g ولكن لا توجد قاعدة سريعة تشير إلى طرف الميكروكونترولر الذى يجب أن توصل به .لهذا السبب من المهم جدا التأكد من التوصيل قبل بدء كتابة البرنامج أو تصميم الجهاز.



3- عملية النتخاب من متعدد MULTIPLEXING



عادة ما تحتل وحدات العرض المتصلة بالميكروكونترولر عدد كبير من أطراف المداخل / المخارج I/O pins المتاحة وهو ما يمكن أن يكون مشكلة كبيرة خصوصا عندما يكون هناك حاجة لعرض أعداد ذات أرقام متعددة. والمشكلة تكون أكثر وضوحا إذا كان (على سبيل المثال) هناك حاجة لعرض عددين يتمةن كل منهما من 6 أرقام (عملية حسابية بسيطة تبين أن هناك حاجة لعدد 96 طرف مخرج في هذه الحالة)! هذه مشكلة لها حل يسمى عملية "الانتخاب من متعدد " MULTIPLEXING .



تعتمد هذه الطريقة فى عملها على مبدأ الخداع البصري مثل ما يحدث عند عمل فيلم مصور بالكاميرا .

رقم digit واحد فقط هو الذى يكون فعال (نشط) فى لحظة ما , ويتم تغير حالة الأرقام بسرعة بحيث تترك إنطباع عند المشاهد بأن جميع أرقام العدد نشطة (فعالة) في وقت واحد.










وفيما يلي شرحا للشكل الموضح أعلاه.

أولا يتم توصيل البايت byte الذى يمثل رقم خانة الآحاد إلى منفذ الميكروكونترولر وفى نفس الوقت يكون الترانزستور T1 فى حالة التوصيل ON (فعال – نشط ) . بعد برهة يتحول الترانزستور T1 إلى حالة الفصل OFF , عندئذ يتم توصيل البايت الذى يمثل رقم خانة العشرات إلى منفذ الميكروكونترولر وفى نفس الوقت يتحول الترانزستور T2 إلى حالة التوصيل ON . هذه العملية تتكرر دوريا بسرعة عالية لجميع الأرقام والترانزستورات المقابلة.



والواقع المخيب للآمال هو أن الميكروكونترولر هو مجرد نوع من الكمبيوترالمصغر مصمم فقط لفهم لغة الآحاد والأصفار والتى يجب أن نعبر بها عن الأرقام المطلوب عرضها . بعبارة أخرى الميكروكونترولر لا يفهم معنى خانة الآحاد أو خانة العشرات أو المئات ولا الأرقام العشرية التى نستخدمها .



لذلك يجب أن يمر كل رقم نريد عرضه بالخطوات التالية :



بادئ ذي بدء يتم تقسيم العدد المتعدد الأرقام إلى آحاد و عشرات و مئات و... وذلك فى برنامج فرعى subroutine خاص . بعد ذلك يجب تخزين كل بيانات خانة فى بايت خاص بها . يتم جعل الأرقام فى شكل قابل للحصول والتعرف عليها بإجراء عملية تسمى "إخفاء" "عمل قناع" "masking". أوبعبارة أخرى، يتم استبدال الشكل الثنائي لكل رقم بمجموعة مختلفة من الخانات باستخدام برنامج فرعى بسيط. على سبيل المثال الرقم 8 (0000 1000) يتم استبداله بالرقم الثنائي 0111 1111 من أجل تفعيل جميع ليدات عرض الرقم 8 الليد الوحيد الذى يكون غير فعال فى هذه الحالة محجوز للفاصلة العشرية .

إذا كان منفذ الميكروكونترولر متصل بوحدة العرض بطريقة بحيث أن الخانة bit0 تنشط الشريحة a والخانة bit1 تنشط الشريحة b والخانة bit2 تنشط الشريحة c وهكذا , عندئذ فإن الجدول التالى يبين قناع mask كل رقم :





















بالإضافة إلى الأرقام من 0 إلى 9 يوجد الحروف A, C, E, J, F, U, H, L, b, c, d, o, r, t والتى يمكن أيضا عرضها عن طريق عمل القناع المناسب .

فى حالة استخدام وحدة عرض نوع الآنود المشترك فإن جميع 1 فى الجدول السابق يجب استبدالها بأصفار 0 والعكس بالعكس . بالإضافة إلى تغير نوع الترانزستور إلى PNP .



البرمجة بلغة منطق السلم :

إضاءة أحد شرائح وحدة العرض :

البرمجة بلغة منطق السلم :

إضاءة أحد شرائح وحدة العرض :

مثال إضاءة الشريحة a :












1- هذه الشريحة تضاء عند اختيار عرض الرقم : 0 OR 2 OR 3 OR 5 OR 6 OR 7 OR 8 OR 9

2- ولا تضاء عند اختيار عرض الرقم : 1 AND 4

نتيجة لذلك يمكن التعبير عن أضاءة هذه الشريحة بالعمليات المنطقية بطريقتين :

الطريقة الأولى هى استخدام العملية المنطقية OR كما فى البند 1 والشكل التالى يبين مخطط السلم لهذه الطريقة :













حيث Ya0 هو المخرج المتصل بالشريحة a و digit0 هو السجل الذى يتم تخزين بيانات خانة الآحاد به على سبيل المثال .





الطريقة الثانية هى استخدام العملية المنطقية AND كما فى البند 2 والشكل التالى يبين مخطط السلم لهذه الطريقة :










حيث Yseg_a هو المخرج المتصل بالشريحة a و digit هو السجل الذى يتم تخزين بيانات خانة الآحاد به على سبيل المثال .

النتيجة واحدة وأى الطريقتين نستخدم يعتمد على عدد التعليمات والتى سوف تتضح بعد عرض باقى الشرائح



بالمثل الشريحة b :







والشريحة c :














والشريحة d :







والشريحة e :







لاحظ هنا أن عدد التعليمات المستخدمة متساوى

الشريحة f :







الشريحة g :









فإذا استخدمنا طريقة AND يكون جزء البرنامج الخاص ببرمجة وحدة عرض 7-Segment (الآحاد على سبيل المثال وتتكرر لوحدة العشرات والمئات و ...) كما يلى :










تطبيق رقم 1 :

إظهار الارقام من 0 إلى 9 والتكرار دوريا :

تطبيق رقم 1 :

إظهار الارقام من 0 إلى 9 والتكرار دوريا :

الدائرة الكهربية :











شرح البرنامج :

1- نظرا لوجود تتابع للأحداث (عرض الأرقام فى تتابع معين) فسوف نحتاج إلى عداد من النوع الدائرى ليحقق تكرار الأحداث . العداد يحتاج إلى نبضات دخل ليقوم بالعد , لذلك نحتاج إلى مولد نبضات أى مذبذب .

فى السطر الأول : يتم إنشاء مولد نبضات باستخدام ريلاى داخلى Rosc ومؤقت تأخير التوصيل TON (يسمى Tosc1) ومؤقت تأخير الفصل TOF (يسمى Tosc2) وكل منهما بزمن 250 ملى ثانية فينتج نبضات بفترة توصيل وفترة فصل 250 ملى ثانية وهى كافية لتمييز الرقم عند عرضه .
فى السطر الثانى : عداد دائرى CTC (يسمى Ccount ) يقوم بالعد من 0 إلى 9 عند عندما تكون حالة التعليمات التى قبله true ( أى الحافة الصاعدة لنبضة الدخل من المذبذب عن طريق تلامسات المذبذب Rosc ) .





2- البرنامج الفرعى الذى يحدد إضاءة الشرائح السبعة أى الذى يقوم بتحويل الرقم العشرى إلى كود الشرائح السبعة والذى تم توضيحه بالتفصيل سابقا .










3- البرنامج الفعلى : وينص على :

عندما يساوى محتوى العداد الدائرى العدد 0 (يتحول خرجه إلى الحالة true) Ccount ==0 يتم وضع أو نقل MOV الرقم 0 بالسجل digit والذى يمثل حالة الشرائح السبعة كما فى البند 2 .
تكرار الخطوة السابقة لباقى حالات العداد






النتيجة :






التطبيق رقم 2 : بيان رقم عند الضغط على مفتاح أو تشغيل حساس مثل بيان غرفة مريض لطلب مساعدة – بيان دور فى مصعد و....

الدائرة الكهربية :

التطبيق رقم 2 : بيان رقم عند الضغط على مفتاح أو تشغيل حساس مثل بيان غرفة مريض لطلب مساعدة – بيان دور فى مصعد و....

الدائرة الكهربية :













شرح البرنامج :

1- البرنامج الفرعى لتحويل الرقم العشرى إلى كود إضاءة الشرائح السبعة (سبق شرحه)








2- البرنامج الفعلى :

عند تحول المدخل رقم 1 مثلا (يسمى Xinput1) إلى الحالة المرتفعة تتولد نبضة نتيجة وجود تعليمة OSR (نبضة عند الحافة الصاعدة ) هذه النبضة تؤدى إلى تفعيل تعليمة النقل MOV والتى تسبب نقل الرقم 1 والمناظر للمفتاح الأول إلى السجل digit والذى بدوره يعمل على إضاءة وعرض الرقم 1 المناطر كما سبق .

التطبيق رقم 3 : قياس درجة الحرارة كمثال لدخل تماثلى وعرضها على 3 وحدات 7-Segment بدون Multiplexing :



1- الدائرة الكهربية :










2- تخصيص الأطراف الخارجية والخانات والسجلات الداخلية بواسطة البرنامج تلقائيا






3- البرنامج :

قراءة الدخل التماثلى من الحساس LM45 بطريقة مباشرة باستخدام الأمر READ ADC وحفظ النتيجة فى السجل الخاص به والذى سميناه Ainput .
تهيئة مدى القياس ليتناسب مع العرض حيث أن جهد دخل قيمته 0V يناظره 0 قسم ADC وجهد قيمته 5V يناظره 1023 قسم ADC ( نستخدم محول ADC ذو 10 خانات ) أى كل 1 فولت يناظر 1023/5= 205 قسم ADC تقريبا .
الحساس LM35 يعطى جهد خرج قيمته 0V عند صفر درجة مئوية ويعطى جهد خرج قيمته 1.5V عند 150 درجة مئوية أى يعطى 1.5 * 205 = 307 قسم ADC ولكى تظهر هذه الاقسام كدرجات مئوية يتم الضرب (يالتعليمة MUL) و / أو القسمة ( التعليمة DIV) فى معاملات بحيث فى النهاية نضمن ظهور قراءة تدل على درجة الحرارة .
التقريب السهل فى حالتنا هو القسمة على 2 فنحصل على 153 قسم ADC تناظر 150 درجة مئوية تقريبا ويحفظ الناتج فى سجل سميناه actual







نبدأ بالقيمة actual حيث تقسم إلى مئات و عشرات و آحاد :بالقسمة على 100 لنحصل على عدد المئات الصحيحة والذى يحفظ فى السجل HUND , ثم نضرب عدد المئات الصحيحة فى 100 فنحصل على إجمالى المئات والذى يحفظ فى السجل hund بعد ذلك نطرح هذه القيمة من قيمة actual لنحصل على القيمة التى يجب ترحيلها إلى خانة العشرات والتى تخزن فى السجل rest10 وهكذا .
أى : actual / 100 = HUND ثم HUND*100=hund ثم actual-hund=rest10






البرنامج الفرعى لوحدة عرض الآحاد :







البرنامج الفرعى لوحدة عرض العشرات :







البرنامج الفرعى لوحدة عرض المئات :





أخيرا يتم تحميل أو نقل محتويات سجل الآحاد ONE إلى سجل وحدة عرض الآحاد digit1 ومحتويات سجل العشرات TEN إلى سجل وحدة عرض العشرات digit2 ومحتويات سجل المئات HUND إلى سجل وحدة عرض المئات digit100





النتيجة :

التطبيق رقم 4 :

قياس درجة الحرارة كمثال لدخل تماثلى وعرضها على 3 وحدات 7-Segment بانتخاب وحدة العرض Multiplexing :

الدائرة الكهربية :






تخصيص الأطراف الخارجية للدخل والخرج والخانات والسجلات الداخلية






إنشاء مذبذب بريلاى داخلى Rdosc بدورة مسح واحدة يغذى عداد دائرى Cdigit يعمل فى المدى 0-1-2 أى ثلاثة حالات حالة لكل وحدة عرض (آحاد – عشرات - مئات)






قراءة المدخل التماثلى وحفظة فى السجل Ainput ثم عمل مقياس حسب القيمة الفعلية المطلوب عرضها وحفظ الناتج فى السجل actual






تقسيم القيمة الفعلية إلى خانات : مئات وعشرات و آحاد






عملية انتخاب وحدات العرض حيث يتم انتخاب الوحدة بتوصيل مخرج المهبط المشترك( (Tcom_dogit0 وفى نفس الوقت تحميل بيانات الخانة المناظرة (الآحاد) لعمل تزامن بينهما .








البرنامج الفرعى للتحويل من رقم عشرى إلى إضاءة لشرائح 7 segment








نقل النتائج فى سجلات لعرضها








النتيجة








التطبيق رقم 5:

: قياس درجة الحرارة كمثال لدخل تماثلى وعرضها على 4 وحدات 7-Segment بانتخاب وحدة العرض Multiplexing :

التطبيق رقم 5:

قياس درجة الحرارة كمثال لدخل تماثلى وعرضها على 4 وحدات 7-Segment بانتخاب وحدة العرض Multiplexing :



نفس الخطوات السابقة

جزاكم الله خير على هذه المعلومات القيمه

واعلموا ان زكاة العلم تعليمه

جزاك الله خير الجزاء

جزاكم الله كل خيروانفعكم بالعلم

بارك الله فيكم

مشكوووووووووووووووووووووووووووووووور اخي العزيز ياريت يكون هناك برامج محاكاة في plc

i want to get answer about output in s7-313,s7-200, is it transistor or relay

what is 313,400,200 in s7 is it for memory capacity in c.p.u

ahmed attia كتب:

i want to get answer about output in s7-313,s7-200, is it transistor or relay

بالنسبه للخرج الديجيتال عموما يتنوع ما بين

1-relay out put

2- transistor output

3-TRIAC output

واليك هذا الموضوع فى سيمنز حيث يضم كل تفاصيل متنوعه عن موديولات الدخل والخرج الديجيتال


http://support.automation.siemens.com/WW/llisapi.dll?func=cslib.csinfo&objId=22950150&load=treecontent&lang=en&siteid=cseus&aktprim=0&objaction=csview&extranet=standard&viewreg=WW

جزاكم الله خيرا
ونفعكم به

مجهود متميز

الله يجزيك الخير اخي موضوع جدا رائع وانا شخصيا كثيييير استفدت ...... بدي اغلبك يا ريت لو يكون عندك شرح وافي وامثله مثل اللي سبق عن s7-200 وكيفية كتابة البرامج عليه ومشكور اخي على جهودك