يعرف المشاركون في عمليات التحكم الصناعي أن كلا من الإنتاج الصناعي والتقدم التكنولوجي يعتمدان على التحكم الآلي PLC. بشكل عام، يمكن فهم PLC على أنه امتداد لخزانات التحكم المركزية في المرحلات. في تطبيقات الإنتاج العملية، تعمل الشركات القابلة للبرمجة على تقليل تكاليف التحكم الصناعي بشكل كبير مع تعزيز الإدارة المركزية للمعدات والتحكم الآلي. لإتقان برمجة PLC، يعد وجود أساس متين في أساسيات PLC أمرًا ضروريًا.
PLC (وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة) هي وحدة تحكم كمبيوتر تستخدم على نطاق واسع في الأتمتة الصناعية والروبوتات والتحكم في العمليات والمعدات المماثلة. فيما يلي المفاهيم الأساسية للمبتدئين في برمجة PLC:
1. المبادئ الأساسية للبوابات المنطقية:العملية الأساسية في التحكم PLC هي العمليات المنطقية، بما في ذلك AND وOR وNOT وXOR. يعد إتقان أساسيات البوابات المنطقية شرطًا أساسيًا لبرمجة PLC. يعد فهم التمثيل الرمزي للبوابات المنطقية وتدوين جدول الحقيقة أمرًا ضروريًا أيضًا.
2. أساسيات برمجة مخطط السلم:مخطط السلم هو لغة البرمجة الأكثر استخدامًا لـ PLCs. يتضمن مفهومها الأساسي وضع العوامل المنطقية على طول خط عمودي لتشكيل هيكل سلم واحد أو أكثر، وبالتالي تصميم منطق التحكم.
3. مفاهيم الوحدة والعنوان:تتكون PLCs عادةً من وحدات متعددة (على سبيل المثال، وحدات الإدخال، وحدات الإخراج، الوحدات الوسيطة). يعد فهم الوظائف والخصائص الأساسية لكل وحدة أمرًا ضروريًا. بالإضافة إلى ذلك، تحتوي كل وحدة على عناوين إدخال وإخراج مستقلة، مما يتطلب إتقان طرق تمثيل العناوين ومعانيها.
4. استخدام الموقت والعداد:يتم استخدام المؤقتات والعدادات بشكل متكرر في برمجة PLC للتحكم في توقيت الجهاز وعدد الدورات. يعد فهم أنواع المؤقتات والعدادات وسيناريوهات تطبيقها وطرق البرمجة أمرًا ضروريًا.
5. تحويل البيانات والعمليات:تشتمل برمجة PLC في كثير من الأحيان على تحويل البيانات والعمليات، مثل التحويل من النظام السداسي العشري-إلى-النظام العشري، وعمليات البت، وعمليات البايت. يعد الأساس المتين في تحويل البيانات والعمليات عنصرًا حاسمًا في إتقان برمجة PLC.
فهم مبادئ تشغيل PLC
تعمل أجهزة PLC باستخدام أسلوب "المسح المتسلسل والحلقات المستمرة". أثناء التشغيل، تقوم وحدة المعالجة المركزية بفحص البرنامج المخزن في ذاكرة المستخدم بشكل دوري وفقًا لأرقام تسلسل التعليمات. في حالة عدم وجود تعليمات القفز، فإنه ينفذ برنامج المستخدم بشكل تسلسلي من التعليمات الأولى حتى الانتهاء. ثم يعود بعد ذلك إلى التعليمات الأولية لبدء دورة مسح جديدة. أثناء كل دورة مسح، يقوم PLC أيضًا بتنفيذ مهام مثل أخذ عينات من إشارات الإدخال وتحديث حالات الإخراج.
تتضمن دورة فحص PLC بالضرورة ثلاث مراحل: أخذ عينات المدخلات، وتنفيذ البرنامج، وتحديث المخرجات. أثناء مرحلة أخذ عينات الإدخال: يقوم PLC بمسح وقراءة حالة التشغيل / الإيقاف أو بيانات الإدخال بشكل تسلسلي من جميع أطراف الإدخال المخزنة مؤقتًا في مزالج الإدخال. ثم تتم كتابة هذه البيانات في سجلات حالة الإدخال المقابلة، وبالتالي تحديث المدخلات. ثم يقوم بإغلاق منافذ الإدخال ويدخل في مرحلة تنفيذ البرنامج. أثناء مرحلة تحديث الإخراج: بمجرد تنفيذ جميع التعليمات، يتم نقل حالات التشغيل/الإيقاف الخاصة بسجلات حالة الإخراج إلى مزالج الإخراج خلال هذه المرحلة. يتم بعد ذلك إخراج هذه الحالات عبر طرق محددة (المرحلات أو الترانزستورات أو الثايرستور) لتشغيل أجهزة الإخراج المقابلة.
باختصار، تشمل المعرفة الأساسية ببرمجة PLC مبادئ البوابة المنطقية، وأساسيات مخطط السلم، وتمثيل الوحدة والعنوان، واستخدام المؤقت والعداد، وتحويل البيانات، والعمليات الحسابية. يعد إتقان هذه الأساسيات أمرًا ضروريًا لبرمجة PLC، مما يتيح التقدم التدريجي في مهارات البرمجة لتحقيق تحكم صناعي أكثر مرونة وكفاءة.