التمهيد لإنشاء متحكم مبرمج خاص بك : لغات البرمجة للمتحكم المنطقى القابل للبرمجة PLC :

التمهيد لإنشاء متحكم مبرمج خاص بك : لغات البرمجة للمتحكم المنطقى القابل للبرمجة PLC :

مصطلح "لغة برمجة المتحكم المنطقى القابل للبرمجة" يشير إلى الطريقة التى يوصل بها المستخدم المعلومات إلى المتحكم المنطقى القابل للبرمجة .

ولقد تم تأسيس المعيار IEC 61131 لتوحيد اللغات المتعددة المرتبطة ببرمجة المتحكم المنطقى القابل للبرمجة PLC من خلال تحديد خمس لغات قياسية ، وهى :

· مخطط السلم Ladder Diagram (LD) :

وهو وصف بيانى (نخطيطى) للعملية بدرجات (سلم) منطقية تشبه مخططات الريليهات والتى يتم استبدالها بالمتحكم المبرمج .

· مخطط الكتل الوظيفية Function Block Diagram (FBG) :

وهى وصف بيانى (تخطيطى) لسريان العملية باستخدام بلوكات بسيطة ومعقدة متصلة ببعضها البعض .

· خريطة التتابع الوظيفى Sequential Function Chart (SFC) :

وهى وصف بيانى لربط الخطوات والأفعال والانتقالات .

· قائمة التعليمات Instruction List (IL) :

وهى لغة منخفضة المستوى تعتمد على النص والذى يستخدم تعليمات تذكرة (مفكرة) mnemonic .

· بناء النص Structured Text (ST) :

وهى لغة عالية المستوى تعتمد على النص مثل Basic , C , Pascal والتى توضع خصيصا لتطبيقات التحكم الصناعى .










لغة مخطط السلم هى الأكثر شيوعا لبرمجة PLC ، وهى مصممة لتقليد منطق الريليهات . مخطط السلم يحظى بقبول كبير (شعبية) لأولائك الذين يفضلون تحديد إجراءات التحكم بدلالة تلامسات الريلاى والملفات والوظائف الأخرى مثل بلوكات التعليمات .

الشكل التالى يبين مقارنة بين البرمجة بمخطط السلم LD والبرمجة بقائمة التعليمات IL .












· الشكل (a) يبين دائرة التحكم الأصلية باستخدام الريليهات والأسلاك .

· والشكل (b) يبين برنامج مخطط السلم المكافىء لبرمجة المتحكم المبرمج . لاحظ التشابه القريب جدا بين المخططين .

· والشكل (c) يبين طريقة إعادة البرمجة باستخدام لغة قائمة التعليمات . لاحظ أن قائمة تتكون من سلسلة من التعليمات المتتالية والتى تشير إلى البوابات (الوظائف) المنطقية الأساسية AND,OR,NOT .



البرمجة بلغة مخطط البلوكات الوظيفية تستخدم التعليمات التى يتم برمجتها كبلوكات توصل ببعضها على الشاشة لإنجاز مهام معينة . هذه البلوكات تتضمن البوابات المنطقية والمؤقتات والعدادات . مخططات البلوكات الوظيفية تشبه فى تخطيطها بمخططات البلوكات الكهربية والإلكترونية المستخدمة لتبسيط الأنظمة المعقدة عن طريق إظهار الكتل الوظيفية (المخططات الصندوقية) .

المفهوم الرئيسى وراء مخطط البلوكات الوظيفية هو سريان البيانات . ترتبط الكتل الوظيفية معا لإكمال الدائرة التى تحقق متطلبات التحكم . يتم تدفق البيانات فى مسار من المداخل ، خلال البلوكات الوظيفية أو التعليمات ، ثم إلى المخارج .

استخدام البرمجة بلغة مخطط البلوكات الوظيفية مع PLC تكتسب قبولا واسعا . فبدلا من تمثيل التلامسات والملفات التقليدية فى مخطط السلم ، تقوم البوكات بتقديم صورة بيانية للمبرمج مع إسلوب البرمجة (الخوارزمية) المحدد سلفا . المبرمج يكمل ببساطة المعلومات اللازمة داخل الكتلة لاستكمال تلك المرحلة من البرنامج .

الشكل التالى يبين مخطط بلوكات الوظائف المكافىء لمخطط منطق السلم :












الشكل التالى يبين كيف يمكن استخدام البرمجة بمخطط السلم ومخطط بلوكات الوظائف لإنتاج نفس الخرج المنطقى :












فى هذا التطبيق : الهدف هو تشغيل إضاءة تحذيرية Caution (المصباح PL1) كلما كان كلا الحساسين مغلقين .

· يتكون مخطط السلم من درجة واحدة عبر قضيبى القدرة . هذه الدرجة تحتوى على تعليمات لعدد 2 حساس دخل Sensor 1 , Sensor 2 مبرمجة على التوالى مع تعليمة مصباح الإرشاد PL1 .

· يتكون مخطط بلوكات الوظائف من بلوك الوظيفة المنطقية AND مع مدخلين للحساسين ومخرج لمصباح الإرشاد . لاحظ عدم وجود قضبان للقدرة فى مخطط بلوكات الوظائف .



البرمجة بلغة مخطط تتابع الوظائف SFC يشبه خريط التدفق flowchart للعملية . تم تصميم البرمجة بلغة SFC لاستيعاب برمجة العمليات الأكثر تقدما . هذا النوع من البرامج يمكن تقسيمه إلى خطوات مع العمليات المتعددة التى تحدث فى فروع متوازية .

الشكل التالى يبين العناصر الأساسية لبرنامج بلغة خريطة التتابع الوظيفى :














لغة "بناء النص" ST هى لغة عالية المستوى تستخدم فى المقام الأول لتنفيذ الإجراءات المعقدة التى لا يمكن التعبير عنها بسهولة باللغات الرسومية . هذا اللغة تستخدم عبارات لتحديد ما يجب تنفيذه .

الشكل التالى يبين كيف يمكن أن نستخدم البرمجة بلغة بناء النص ولغة مخطط السلم لإنتاج نفس الخرج المنطقى :












فى هذا التطبيق : الهدف هو تنشيط ملف السلونويد SOL 1 كلما تحقق (تواجد) واحد من الدائرتين التاليتين :

· مفاتيح الأحساس Sensor 1 و Sensor 2 كلاهما فعال أى مغلق .

· مفاتيح الإحساس Sensor 3 و Sensor 4 كلاهما فعال أى مغلق ومفتاح الحساس Sensor 5 غير فعال أى مغلق أيضا .



التعليمات نوع الريلاى :

جزاك الله خيرا