منتديات الهندسة الكهربية و الالكترونية

منتديات الهندسة الكهربية و الالكترونية (http://eeecb.com/vb/index.php)
-   منتدى المتحكمات المنطقية القابلة للبرمجة PLC (http://eeecb.com/vb/forumdisplay.php?f=8)
-   -   دورة تدريبية تفصيلية:المتحكم المنطقى المبرمج PLC مبنية على ترجمة وإعداد كتاب W.Bolton (http://eeecb.com/vb/showthread.php?t=98)

Admin 08-10-2010 06:18 PM

دورة تدريبية تفصيلية:المتحكم المنطقى المبرمج PLC مبنية على ترجمة وإعداد كتاب W.Bolton
 
دورة تدريبية تفصيلية:المتحكم المنطقى المبرمج PLC مبنية على ترجمة وإعداد كتاب W.Bolton





1- المتحكمات المنطقية المبرمجة :

1-1 المتحكمات :

ما نوع المهمة التى قد يكلف (يقوم ) بها نظام التحكم ؟
ربما يكون المطلوب منه التحكم فى تتابع (تسلسل) أحداث أو الحفاظ على بعض المتغيرات ثابتة أو تتبع بعض التغييرات المحددة مسبقا .
على سبيل المثال :
نظام التحكم الآلي لآلة المثقاب (الشكل 1.1 (أ))
قد يكون المطلوب :
خفض المثقاب عندما تكون قطعة العمل (المشغولات) فى مكانها.
وبدء عملية الثقب عندما يصل المثقاب إلى الشغلة .
وإيقاف المثقاب عند إنتهاء عمق الثقب المطلوب .
ورجوع المثقاب ثم فصله والانتظار حتى وضع الشغلة التالية فى مكانها قبل إعادة تكرار العملية .

نظام تحكم اخر (الشكل 1-1 (ب) ) :
يمكن أن يستخدم فى التحكم فى عدد العناصر التى تنقل (تتحرك) على طول السير أو الحزام الناقل وتوجيهها إلى صندوق التعبئة .

مدخلات مثل تلك الأنظمة من التحكم قد تتكون من مفاتيح تفتح (تفصل) وتغلق (توصل) أو حساسات .
على سبيل المثال وجود الشغلة يمكن بيانه بتحريكها بالنسبة إلى (ضد) مفتاح وغلقه أو أى حساس (سنسور) آخر مثل الذى يستخدم لدرجات الحرارة أو معدلات التدفق.


http://eeecb.com/up2//uploads/images...81497d9bc5.jpg

ما هو الشكل الذي قد يكون عليه المتحكم ؟

فى آلة الثقب الآلى يمكننا عمل وتوصيل دائرة بالأسلاك وغلق أو فتح المفاتيح يؤدى إلى تشغيل محرك أو عمل صمام .
وهكذا يمكننا عن طريق غلق مفتاح تشغيل ريلاى والذى بدوره يقوم بتوصيل التيار إلى المحرك فيدور المثقاب (الشكل 1-2 ) .
ومفتاح أخر قد يستخدم فى تشغيل ريلاى يقوم بتوصيل التيار إلى صمام نيوماتيكى أو هيدروليكى والذى يقوم بتوصيل الضغط اللازم لتحريك مكبس أسطوانة مسببا دفع الشغلة فى المكان المطلوب .


http://eeecb.com/up2//uploads/images...f9247da39d.jpg

فى حالة نظام التعبئة الآلى يمكننا فعل نفس الشىء باستخدام دوائر كهربية وحساسات ومحركات .
ومع ذلك فإن دوائر المتحكم التى توضع لهاتين الحالتين ستكون مختلفة.
كما أن القواعد التى تحكم نظام التحكم تتحدد بطريقة توصيل الأسلاك .
أى عندما تتغير القواعد المستخدمة فى التحكم يجب تغيير توصيل الأسلاك .

1.1.1 نظام التحكم بالميكروبروسسور أو المعالج الدقيق

بدلا من إستخدام دائرة بالتوصيل بالأسلاك لكل دائرة تحكم وتغيرها عند كل تغير فى متطلبات التحكم يمكننا إستخدام نفس النظام الأساسي لجميع حالات التحكم إذا استخدامنا المعالجات الدقيقة كأساس للنظام وكتابة برنامج لإرشاد المعالج الدقيق (على شكل تعليمات أو أوامر) عن كيفية التفاعل والتعامل مع كل إشارة من المدخلات مثل المفاتيح وإعطاء المخارج المطلوبة مثل المحرك أو الصمام ومن ثم يكون لدينا برنامج على الشكل أو النموذج التالى :

إذا أغلق المفتاح A
أخرج إلى دائرة المحرك
إذا أغلق المفتاح B
إخرج إلى الصمام

بتغيير التعليمات بالبرنامج يمكننا إستخدام نفس المعالج الدقيق للتحكم فى التحكم فى أنظمة مختلفة وفى مواقف ومتطلبات متعددة بكل نظام .

مثال توضيحى :
الغسالة المنزلية الحديثة تستخدم نظام المعالج الدقيق .
تؤخد المدخلات من :
المفاتيح المستخدمة فى إختيار دورة الغسيل المطلوبة .
ومن المفتاح الدال على تمام غلق باب الغسالة .
ومن حساس درجة الحرارة الذى يحدد درجة حرارة المياه.
ومن مفتاح أو حساس أو عوامة الكشف عن مستوى الماء.
على أساس هذه المدخلات يتم برمجة المعالج لإعطاء مخارج.
والتى تقوم بتشغيل المحرك والتحكم فى سرعته .
وفتح أو غلق صمامات المياه الباردة والساخنة .
وتشغيل طلمبة أو مضخة الصرف .
والتحكم فى سخان المياه .
والتحكم فى غلق أو قفل الباب بحيث لا يمكن فتح الباب إلا بعد إكتمال دورة الغسيل .

2.1.1 المتحكم المنطقى المبرمج (القابل للبرمجة)

المتحكم المنطقى المبرمج واختصارا PLC هو شكل أو نموذج خاص لمتحكم مبنى على (أساسه) المعالج الدقيق , والذى يستخدم ذاكرة قابلة للبرمجة (مبرمجة) لتخزين أوحفظ التعليمات ولتنفيذ الوظائف أو المهام مثل العمليات المنطقية وعمليات التتابع (التسلسل) وعمليات التوقيت الزمنى وعمليات العد والعمليات الحسابية بغرض التحكم فى الآلآت والعمليات (الشكل 3.1) . وهو مصمم لكى يمكن أن يقوم بالعمل عليه من لديه معلومات محدودة فى الكومبيوتر وفى لغات البرمجة حيث تتم البرمجة بطرق أى بلغات سهلة وبديهية ومنطقية.


http://eeecb.com/up2//uploads/images...45565430ee.jpg

ويستخدم مصطلح "المنطق " logic لأن البرمجة معنية أو مركزة فى العمليات المنطقية وعمليات التحويل ON / OFF .
مثال ذلك : إذا حدث (أو تواجد) A أو B (وهما دخلان) تم تشغيل (توصيل) (ON) C
(وهو خرج) وإذا حدث (تواجد) A و B تم تشغيل ( تووصيل ) D .

أجهزة الدخل أى الحساسات (أجهزة الاستشعار) مثل المفاتيح وأجهزة الخرج المطلوب التحكم فيها مثل المحركات والصمامات توصل إلى المتحكم PLC . ثم يقوم المختص بإدخال مجموعة التعليمات المتتابعة أى البرنامج إلى ذاكرة المتحكم PLC . فيقوم المتحكم بمراقبة أو رصد المدخلات والمخرجات وفق هذا البرنامج ويقوم بتنفيذ قواعد التحكم التى يتم وضعها فى البرنامج.

المتحكمات المنطقية المبرمجة PLC لها ميزة كبيرة وهى أن المتحكم الاساسى يمكن إستخدامه مع مجموعة واسعة من أنظمة التحكم.
للتعديل فى نظام التحكم وقواعده التى يجب إتباعها كل ما هو مطلوب هو إدخال مجموعة من التعليمات المختلفة الجديدة ولا توجد أية حاجة لإعادة التوصيلات من جديد .

والنتيجة تكون : مرونة فى العمل وتكاليف أقل بكثير .

المتحكمات المنطقية المبرمجة مماثلة لأجهزة الكمبيوتر ولكن في حين أن الحواسب هي الأمثل لحساب وعرض المهام فان المتحكمات PLC هي الأمثل للقيام بمهام التحكم والمراقبة فى البيئة الصناعية.

وبالتالي فان المتحكمات PLC تكون :
1- متينة ومصصمة لتحمل الاهتزازات ودرجات الحرارة والرطوبة والضوضاء .
2- يوجد بالفعل داخل المتحكم الإمكانيات اللآزمة لتوصيل وربط المداخل والمخارج .
3- برمجتها تتم بسهولة ومن السهل فهم لغة البرمجة وهي معنية أساسا بالعمليات المنطقية وعمليات الوصل والفصل ON/OFF .
ظهر اول PLC عام 1969 , وهى تستخدم حتى الآن على نطاق واسع وتمتد من وحدات صغيرة منفصلة (تعمل بمفردها) إلى وحدات متوسطة بها 20 مدخل أو مخرج رقمى إلى الأنظمة الكبيرة التى تستخدم نظام وحدات تسمى موديول مخصصة للتعامل مع المداخل والمخارج الرقمية والتماثلية .

2.1. الهاردوير Hardware (المكونات الصلبة )

Admin 08-10-2010 06:23 PM

2.1. الهاردوير Hardware (المكونات الصلبة )
 
2.1. الهاردوير Hardware (المكونات الصلبة )

نظام المتحكم PLC يتكون من مكونات الأساسية الآتية :
وحدة المعالجة المركزية .
الذاكرات .
وحدة التغذية .
أقسام الربط مع المداخل والمخارح .
الربط بالاتصالات بالخارج .
وجهاز البرمجة

والشكل 1-4 يوضح ذلك .


http://eeecb.com/up2//uploads/images...de87e7a8ec.jpg


1- وحدة المعالجة المركزية (CPU) :

وحدة المعالج أو وحدة المعالجة المركزية هي الوحدة التي تحتوي على المعالج وهو الذى يفسر إشارات الدخل ويقوم بتنفيذ الأعمال أو الأفعال أو الإجراءات وفقا للبرنامج المخزن في الذاكرة والتواصل مع ما تم تنفيذه كإشارات خرج .

2- وحدة الإمداد بالطاقة

لتحويل التيار المتردد AC للمنبع إلى جهد مستمر DC منخفض (5 V) واللآزم للمعالج ولدوائر الربط بالدخل والخرج .

3- جهاز البرمجة :

يستخدم لإدخال البرنامج المطلوب إلى ذاكرة المعالج . يتم عمل وتطوير البرنامج على جهاز البرمجة ثم ينقل إلى وحدة الذاكرة للمتحكم PLC .

4- وحدات الذاكرة :
وهى المكان الذى يحفظ أو يخزن أو يوضع به البرنامج والذى من المقرر أن يستخدم فى أعمال أو إجراءات التحكم التي ستمارس بمعرفة المعالج الدقيق . علاوة على تخزين بيانات المدخلات لمعالجتها وبيانات المخارج لتوصيلها الى المخارج .

5- أقسام المداخل والمخارج :

حيث يتلقى أو يستقبل المعالج المعلومات الواردة من الأجهزة الخارجية ويوصل المعلومات للأجهزة الخارجية.
تصنف أجهزة الدخل والخرج على أساس الإشارت المعطاه إلى :
متقطع (منفصل) .
و رقمى .
و تماثلى (تناظرى) .
كما فى الشكل 1-5 .


http://eeecb.com/up2//uploads/images...8243a1b987.jpg


الأجهزة التى تعطى إشارات متقطعة أو رقمية تعتبر واحدة حيث تكون الإشارات إما فصل off أو توصيل on . ومن ثم يكون المفتاح هو جهاز يعطى إشارة متقطعة إى إما يوصل جهد أو لا يوصل .
يمكن إعتبار الاجهزة الرقمية فى الأساس أجهزة متقطعة ولكنها تعطى تتابع من إشارات الوصل والفصل on-off .
الأجهزة التناظرية تعطى إشارات تتناسب فى قيمتها مع قيمة المتغير المراد مراقبته .
على سبيل المثال فإن حساس درجة الحرارة قد يعطى جهد متناسب مع درجة الحرارة .

6- الربط والاتصالات بالخارج :

يستخدم فى إستقبال وإرسال البيانات على شكل شبكات إتصال عن بعد من وإلى المتحكمات الأخرى كما فى الشكل 1-6 .

http://eeecb.com/up2//uploads/images...cd7bd39a61.jpg



2.1 التركيب (البناء) الداخلى

Admin 08-10-2010 08:43 PM

2.1 التركيب (البناء) الداخلى

الشكل 1-7 يبين التركيب البنائى الداخلى للمتحكم PLC .
وهو يتكون من وحدة المعالجة المركزية CPU والتى تحوى المعالج الدقيق للنظام.
والذاكرات .
ودوائر الدخل والخرج .

وحدة المعالجة المركزية تقوم بالتحكم ومعالجة جميع العمليات فى المتحكم PLC .
يتم إمدادها بساعة (مذبذب) بتردد بين 1 و 8 MHz.هذا الترد يحدد سرعة عمل المتحكمPLC علاوة على الإمداد بالتوقيت والتزامن اللآزمين لعمل جميع عناصر النظام .
يتم تنفيذ المعلومات فى المتحكم PLC على شكل إشارات رقمية .
المسارات الداخلية التى تمر أو تتدفق بطولها الإشارات الرقمية تسمى buses أى طرق أو مسارات . وبالمعنى المادي فإن المسار هو مجرد عدد من الموصلات التى يمكن أن تمر على طولها الإشارات الكهربائية .وهى قد تكون مسارات بلوحة دائرة مطبوعة أو أسلاك بكابل مبطط أو شريط .
تستخدم وحدة المعالجة المركزية ممر البيانات لأرسال البيانات بين العناصر المكونة لها .
وتستخدم ممر العناوين لأرسال عناوين المواقع للوصول إلى البيانات المخزنة .
كما تستخدم ممر التحكم للاشارات المتعلقة بأعمال التحكم الداخلى .
يستخدم ممر النظام فى الاتصالات بين منافذ المداخل والمخارج ووحدات المداخل والمخارج .


http://eeecb.com/up2//uploads/images...8d18427115.jpg

1.3.1 وحدة المعالجة المركزية CPU

Admin 08-10-2010 08:53 PM

1.3.1 وحدة المعالجة المركزية cpu
 


1.3.1 وحدة المعالجة المركزية CPU


تركيب الهيكل الداخلي لوحدة المعالجة المركزية يعتمد على المعالج المعنى .
بصفة عامة تتكون من :

1- وحدة الحساب والمنطق (ALU):

وهى مسؤولة عن معالجة البيانات والقيام بالعمليات الحسابية كالجمع والطرح والعمليات المنطقية مثل "و" AND و "أو"OR و"نفى -عكس" NOTو
"أو الحصرية "EXCLUSIVE-OR .

2- الذاكرة :

وتسمى السجلات وتقع بالقرب أو داخل المعالج الدقيق لتخزين المعلومات التى تشارك فى تنفيذ الرنامج .

3- وحدة التحكم :

والتى تستخدم فى التحكم فى توقيتات العمليات .

2.3.1. الممرات buses

الممرات buses هى ممرات أو مسارات تستخدم فى الاتصالات داخل المتحكم PLC .
ترسل المعلومات فى شكل ثنائى أى مجموعة من الخانات bitsو اصطلاح "الخانة" bit هى رقم ثنائى إما 1 أو 0 أى حالة من الحالتين ON/OFF . واصطلاح "الكلمة" wordيستخدم لمجموعة من الخانات والتى تشكل بعض المعلومات . ومن ثم فان الكلمة المكونة من 8-bit قد تكون العدد الثنائى 00100110 . وكل الخانات تتصل فى نفس الوقت على طول ممرها الخاص المتوازى.

يوجد بالنظام أربع ممرات :

1- ممر البيانات data bus

ويحمل البيانات التى تستخدم فى المعالجة التى تنفذ بوحدة المعالجة المركزية .
ونظرا لأن الميكروبروسسور أو المعالج الدقيق هو معالج 8-bit فيكون به ممر بيانات داخلى يتعامل مع الأعداد بشكل 8-bit .
ومن ثم يقوم (يؤدى) العمليات بين الأعداد التى على شكل 8-bit وأيضا يعطى النتيجة بقيم على شكل عدد 8-bit .

2- ممر العناوين address bus

يستخدم ممر العناوين فى حمل عناوين مواقع (أماكن) الذاكرة . بحيث تتواجد كل كلمة فى موقع ذاكرة وكل موقع ذاكرة له عنوان وحيد . مثل المنازل فى المدن فكل منزل له عنوانه المستقل والمميز له وعن طريقه نصل اليه أى أن كل كلمة بموقع تعطى عنوان بحيث أن البيانات المخزنة بموقع معين يمكن لوحدة المعالجة المركزية الوصول اليها سواء بالقراءة أو بالكتابة .
وممر العناوين هو الذى يحمل المعلومات الدالة على العنوان المطلوب الوصول اليه .
إذا كان ممر العناوين مكون من 8خطوط فإن عدد الكلمات المكونة من 8-bit أو عدد العناوين المحددة تكون 256 ( الاول 00000000 الثانى 00000001 والثالث 00000010 و .....) (2 مرفوع للأس 8 ).

3- ممر التحكم :

ممر التحكم يحمل الإشارات المستخدمة بمعرفة وحدة التحكم المركزية للتحكم مثل إبلاغ أجهزة الذاكرة أن كانت ستستقبل البيانات من الدخل أو تخرج بيانات فى الخرج كما يحمل إشارات التوقيت المستخدمة فى عمليات التزامن .

4- ممر النظام :

يستخدم فى الاتصال بين منافذ الدخل أو الخرج ووحدات الدخل او الخرج.

3.3.1. الذاكرة : Memory

يوجد فى نظام المتحكم PLC عدة ذاكرات :

1- ذكرة القراءة فقط (ROM) للنظام :
لتوفير مخزن دائم لنظام العمل والبيانات الثابتة المستخدمة بمعرفة وحدة المعالجة المركزية .

2- ذاكرة الوصول العشوائى (RAM) لبرنامج المستخدم .

3- ذاكرة الوصول العشوائى (RAM) للبيانات .
حيث يتم حفظ المعلومات عن حالة أجهزة الدخل والخرج وقيم المؤقتات والعدادات والأجهزة الداخلية الأخرى .
ذاكرة البيانات RAM تعرف أحيانا باسم جدول البيانات data table أو بجدول السجل register table .
جزء من هذه الذاكرة أى مجموعة من العناوين تخصص وتحجز لعناوين المداخل والمخارج وحالة هذه المداخل والمخارج .وجزء يتم حجزه للبيانات المحددة مسبقا . وجزء لحفظ قيم العدادات وقيم المؤقتات و.....الخ .

4- ذاكرة قراءة فقط قابلة للمسح والبرمجة(EPROM)
قد تتواجد على شكل موديول إضافى يمكن تركيبه ونزعه من مكانه . البرامج والبيانات فى ذاكرة ال RAM يمكن تغييرها بمعرفة المستخدم . كل المتحكمات PLC يكون بها كمية من RAM لتخزين البرامح التى يمكن تطويرها بواسطة المستخدم . لمنع فقد تلك البرامج عند فصل جهد التغذية تستخدم بطارية للحفاظ على التغيرات التى أدخلت فى ذاكرات ال RAM لمدة من الزمن .
بعد تطوير البرنامج فى ذاكرة ال RAM ينقل أو يحمل إلى الذاكرة الثابتة EPROM والتى غالبا ما تكون على شكل موديول منفصل . علاوة على ذلك يوجد مخازن لقنوات الدخل وقنوات الخرج تسمى buffer.

سعة التخزين لوحدة الذاكرة تتحدد بعدد الكلمات التى يمكنها تخزينها . فإذا كان حجم الذاكرة 256 كلمة فيمكنها تخزين 256 × 8 = 2048 bits إذا استخدمنا الكلمة 8-bit.
عادة تعرف حجم الذاكرة بالكيلو بايت وهو يساوى 2 مرفوعة للأس 10 أى 1024 .
وعندما تكون الكلمة مكونة من 8 bits فانها تسمى بايت byte .

4.3.1 وحدات الدخل والخرج :

وحدات الدخل والخرج توفر الربط بين النظام والعالم الخارجى . فتسمح بالتوصيل من خلال قنوات الدخل والخرج إلى أجهزة الدخل مثل الحساسات وأجهزة الخرج مثل المحركات والصمامات .
كما يمكن إدخال البيانات من لوحة المراقبة والبرمجة .
كل نقطة دخل أو خرج لها عنوان وحيد والذى يمكن إستخدامه بمعرفة وحدة التحكم المركزية .
قنوات الدخل والخرج توفر العزل علاوة على تكييف وتهيئة الإشارات بحيث يمكن توصيل الحساسات(مداخل) والمنفذات (مخارج) مباشرة دون الحاجة لأى دائرة اخرى.

يتم العزل الكهربائى عن العالم الخارجى عادة باستخدام عوازل كهروضوئية optoisolators وقد يستخدم التعبير الربط الضوئى optocoupler . الشكل 1-8 يبين العازل الضوئى .

عندما تمر نبضة رقمية خلال الدايود المشع للضوء تتولد نبضة من الأشعة تحت الحمراء .
يتم كشف هذه النبضة بالترانزستور الضوئى ويعطى إرتفاع فى الجهد بالدائرة .
الثغرة أو الفتحة أو الفجوة بين الدايود المشع للضوء والترانزوستور الضوئى تعطى عزل كهربائى ولكن مع وجود نقل تاثير النبضة الرقمية من الدائرة الأولى لكى تعطى أرتفاع فى الجهد على شكل نبضة رقمية أيضا فى الدائرة الثانية .


http://eeecb.com/up2//uploads/images...e61b527a8a.jpg


الإشارة الرقمية المتوافقة مع المعالج فى المتحكم PLC عامة تكون 5 V d.c. .
ومع ذلك يمكن تكييف وتهيئة الإشارة فى قناة الدخل (وفى وجود العزل) لتقبل مدى واسع من إشارات الدخل مثل 5 V و 24 V و 110 V و 220 V و رقمية و متقطعة (أى إشارات on−off ).فى المتحكمات PLC الصغيرة يفضل إستخدام نوع واحد من الدخل مثل 24 V .

http://eeecb.com/up2//uploads/images...21e59af80a.jpg


الخرج من وحدة الخرج يكون رقمى وبمستوى5 V .
ومع ذلك بعد عملية التكييف والتهيئة باستخدام الريلاى أو الترانزستور أو الترياك فان الخرج من قنوات الخرج يمكن أن يكون 24 V أو 110 V أو 220 V . كما فى الشكل 1-10.
فى المتحكمات PLC الصغيرة جميع المخارج يفضل أن تكون من نوع واحد مثل 24 V .
ولكن مع إستخدام نظام PLC بالموديولات فإنه يمكن إستخدام مخارج بأشكال متعددة باختيار الموديول المناسب .


http://eeecb.com/up2//uploads/images...dea86453bb.jpg

تعرف المخارج بأنها من نوع الريلاى أو من نوع الترانزستور أو من نوع الترياك كما يلى :

1- نوع خرج بالريلاى :
الإشارة من خرج المتحكم PLC تستخدم فى تشغيل ريلاى والذى يكون قادرا على توصيل وفصل تيارات فى حدود عدة أمبيرات فى الدائرة الخارجية .
والريلاى لا يسمح فقط بتيار صغير بالتحكم فى تيار كبير ولكن أيضا يقوم بعزل المتحكم PLC عن الدائرة الخارجية .الريلاى بطىء فى العمل نسبيا .وخرج الريلاى مناسب لكل من التيار المترد والتيار المستمر .كما يمكنها الصمود أمام الارتفاعات المفاجئة فى التيارات والجهود .

2- نوع خرج بالترانزستور :
هذا النوع يعطى فعل أسرع نسبيا ولكنه مرتبط إرتباطا وثيقا للعمل مع التيار المستمر ويتلف بالزيادة فى التياروأرتفاع الجهد العكسى . ويمكن حمايته إما باستخدام فيوز أو حماية الكترونية . كما تستخدم العوازل الضوئية لتوفير العزل .

3- خرج بالترياك به عوازل ضوئية للعزل :
يمكن إستخدامه فى التحكم بالاحمال التى تغذى من مصدر للتيار المتردد . وهذا النوع مرتبط ارتباطا وثيقا بالعمل مع التيار المتردد ولكن من السهل تلفه بزيادة التيار . وغالبا ما تستخدم الفيوزات فى الحماية فى مثل هذا النوع .

5.3.1. المصدر أو المنبع Sourc والمصب أو البالوعة sink :

ألمصطلح المصدر وألمصطلح المصب يستخدمان فى وصف طريقة توصيل أجهزة التيار المستمر إلى المتحكم PLC .
فى المصدر وباستخدام إتجاه التيار الاصطلاحى أى من الموجب إلى السالب يستقبل جهاز الدخل التيار من موديول الدخل أى أن موديول الدخل يكون هو مصدر التيار .
وإذا مر التيار من موديول الخرج إلى حمل الخرج عندئذ يقال بأن موديول الخرج هو المصدر .
فى المصب او البالوعة وباستخدام إتجاه التيار الاصطلاحى أى من الموجب الى السالب يقوم جهاز الدخل بإمداد موديول الدخل بالتيار أى أن موديول الدخل يكون مصب للتيار.
وإذا مر التيار إلى موديول الخرج من حمل الخرج عندئذ يقال أن موديول الخرج مصب للتيار .

http://eeecb.com/up2//uploads/images...ecea1c2604.jpg


4.1. برمجة المتحكمات المنطقية المبرمجة PLC :

Admin 08-10-2010 08:55 PM

4.1. برمجة المتحكمات المنطقية المبرمجة plc :
 
4.1. برمجة المتحكمات المنطقية المبرمجة PLC :

أجهزة البرمجة قد تكون :
جهاز محمول باليد .
أو لوحة مراقبة وبرمجة داخل كونسول أوعلى مكتب .
أو كومبيوتر شخصى .

فقط عندما يكون البرنامج تم تصميمه على جهاز البرمجة وجاهز للأستخدام يتم نقله إلى وحدة الذاكرة فى المتحكم PLC .

1- اجهزة البرمجة المحمولة باليد :
عادة تحتوى على ذاكرة كافية للسماح للجهاز بالإبقاء على البرامج أثناء الانتقال به من مكان إلى آخر .
2- اجهزة البرمجة بالكونسول :
وهى مكونة من شاشة عرض مرئى ولوحة مفاتيح .
3- البرمجة باستخدام الكومبيوتر الشخصى :
وهى مستخدمة على نطاق واسع حيث يمثل الكومبيوتر بيئة البرمجة والتطوير . بعض أجهزة التحكم PLC لا تحتاج إلا إلى كومبيوتر وبه البرمجيات المناسبة . والبعض الآخر يحتاج إلى وحدات إتصال خاصة (كروت) للربط بين الكومبيوتر والمتحكم PLC . والميزة الرئيسية لاستخدام الكمبيوتر هو أن البرنامج يمكن تخزينه أو حفظه على القرص الصلب أو الثابت أو على قرص مضغوط CD حيث يمكن عمل نسخ بسهولة.
صناع المتحكات PLC كل له برمجياته . على سبيل المثال شركة سيمنس Siemens برمجياتها هى SIMATIC STEP 7 كما يوجد برمجيات للمحاكاة مثل S7-PLCSIM.
وشركة ألن برادلى Allen-Bradley لها عائلة من المتحكمات بأسم PLC-5 وهكذا .

Admin 08-10-2010 09:37 PM

الفصل الثانى :أسس عمل أجهزة الدخل والخرج للمتحكمات Controllers
 
الفصل الثانى :

أسس عمل أجهزة الدخل والخرج للمتحكمات Controllers
أولا : اجهزة الدخل
الإصطلاح سنسور sensor أو حساس (مستشعر):
يستخدم لجهاز دخل ينتج خرج يمكن الإستفادة به كنتيجة أو إستجابة لدخل فيزيائى معين .
على سبيل المثال الإزدواج الحرارى هو حساس يحول الفرق فى درجة الحرارة إلى خرج كهربائى .
الإصطلاح محول transducer :
مصطلح يستخدم عادة لجهاز يحول إشارة من شكل فيزيائى إلى شكل فيزيائى مختلف . وبالتالي فان السنسور غالبا يكون محول ولكن هناك أجهزة أخرى يمكن إعتبارها محولات على سبيل المثال المحرك الذي يحول الدخل الكهربائى إلى دوران .
الحساسات التى تعطى خرج على شكل إشارات رقمية أو متقطعة أى on−offيمكن بسهولة توصيلها إلى منافذ الدخل للمتحكمات .
الحساسات التى تعطى إشارات تناظرية يجب تحويلها إلى إشارات رقمية قبل توصيلها إلى منافذ المتحكمات .

1- المفاتيح الميكانيكية :

المفاتيح الميكانيكية تولد إشارة على شكل on−off .مثل هذه المفاتيح قد تستخدم فى بيان تواجد قطعة العمل "الشغلة" على منضدة الآلة حيث تقوم قطعة العمل بالضغط على المفتاح وغلقه .غياب قطعة العمل يتم بيانه بفتح المفتاح وتواجدها يغلقه .
وهكذا ففى الشكل (أ) إشارة الدخل إلى قناة الدخل للمتحكم يكون لها مستويات إشارة (يسمى المنطق ) كما يلى :
0 = قطعة العمل غير موجودة .
1 = قطعة العمل موجودة .
المستوى 1 قد يناظر دخل 24 V d.c .
المستوى 0 يناظر 0 V .
أما فى الشكل (ب) عند فتح المفتاح يتم توصيل جهد التغذية الى دخل المتحكم .
وعند غلق المفتاح فإن جهد الدخل يهبط إلى قيمة منخفضة .
المستويات المنطقية فى هذه الحالة تكون :
1 = قطعة العمل غير موجودة .
0 = قطعة العمل موجودة .


http://eeecb.com/up2//uploads/images...c7340bd417.jpg

ألمفاتيح إما أن تكون مفتوحة أى غير موصلة فى وضعها الطبيعى أو العادى وتعرف بالتلامس (NO) أو تكون مغلقة أى موصلة فى وضعها الطبيعى أو العادى وتعرف بالتلامس (NC) .
تلامسات ألمفتاح NO تكون مفتوحة(غير موصلة) عند غياب الدخل ( الفعل الميكانيكى ).
وجود الدخل (الميكانيكى) يسبب غلق (توصيل) المفتاح .
تلامسات المفتاح NC تكون مغلقة (موصلة) عند غياب الدخل الميكانيكى .
وجود الدخل الميكانيكى يسبب فتح (فصل) التلامسات .

المصطلح الليمت سويتش limit switch او مفتاح نهاية المشوار :
يستخدم للمفتاح المستخدم فى إكتشاف وجود أو مرور جزء متحرك .
يمكن تشغيله أو دفعه بكامة أو ببكره أو رافعة .
الشكل يبين بعض الامثلة .


http://eeecb.com/up2//uploads/images...6e38be9fcc.jpg


2- المفاتيح التقاربية Proximity switches

Admin 08-10-2010 09:40 PM

2- المفاتيح التقاربية Proximity switches
 
2- المفاتيح التقاربية Proximity switches
تستخدم المفاتيح التقاربية فى إكتشاف وجود الأجسام دون أن تلامسها .يوجد منها العديد من الأشكال وبعضها مناسب فقط للأجسام المعدنية .

أ- المفتاح التقاربى الذى يعمل بمبدأ التيارات الدوامية :
يوجد به ملف يغذى بتيار متردد ذو قيمة ثابتة وينتج مجال مغناطيسى متغيرقيمته ثابتة .
عندما يقترب منه جسم معدنى يتولد به تيارات تسمى بالتيارات الدوامية .
المجال المغناطيسى الناتج عن هذه التيارات الدوامية يولد قوة دافعة مغناطيسية e.m.f عكسية فى الملف ومن ثم يتغير الجهد بالملف .
لذلك فقيمة الجهد تكون مقياس لمدى قرب الجسم المعدنى .
يمكن إستخدام الجهد فى تشغيل دائرة مفتاح الكترونى مثل الترانزستور حيث يتغير خرجه من منخفض إلى مرتفع نتيجة لتغير الجهد ويعطى عمل on−off.
مدى الكشف حوالى 0.5 to 20 mm . الشكل أ .

http://eeecb.com/up2//uploads/images...15cae30dc4.jpg




ب- مفاتيح reed switch (رييد) :

وهو مكون من شريحتين (تشبه اللسان ومنه أشتق الإسم reed) من مادة زمبركية حديدية مغناطيسية فوق بعضهما وغير متلامسين وفى نهايتهما تلامسات كهربائية . موضوعتين فى غلاف بلاستيك أو زجاج (الشكل ب ).
عندما إقتراب مغناطيس أو ملف يمر به تيار من المفتاح تتمغنط الشريحتان ويتجاذبان إلى بعضهما البعض ويحدث توصيل بين تلامساته .
هذا المفتاح شائع الاستخدام فى أجهزة الأنذار ضد السرقة لأكتشاف متى يفتح الباب.
حيث يوضع المغناطيس فى الباب المتحرك ومفتاح الرييد فى الإطار الثابت للباب.
فعند فتح الباب يفتح المفتاح .

ت- المفتاح التقاربى السعوى capacitive proximity switch

يستخدم مع الأجسام المعدنية والأجسام الغير معدنية .
سعة زوج من الألواح بينهما مسافة تعتمد على تلك المسافة وكلما قلت المسافة كلما زادت السعة .
مفتاح الحساس التقاربى السعوى هو مجرد أحد لوحى المكثف واللوح الآخر هو الجسم المعدنى المطلوب إكتشاف تقاربه (الشكل ج) . يكتشف تقارب الجسم بالتغير فى السعة .
كما يمكن أيضا إستخدامه فى إكتشاف الأجسام الغير معدنية لأن سعة المكثف تعتمد أيضا على العازل الكهربائى بين اللوحين .
فى هذه الحالة يكون اللوحين هما اللوح الحساس والأرضى والجسم الغير معدنى هو المادة العازلة .
التغير فى السعة يمكن إستخدامه فى تشغيل دائرة مفتاح الكترونى وبالتالى يعطى جهاز يعمل بطريقة الوصل والفصل on−off .
المفاتيح التقاربية السعوية يمكن إستخدامها فى الكشف عن الأجسام من على بعد يتراوح بين 4 و 60 mm .

ث- المفتاح التقاربى الحثى inductive proximity switch :

يتكون من ملف ملفوف حول قلب معدنى حديدى .عند وضع أحد نهايتى هذا القلب بالقرب من جسم معدنى حديدى فسوف يحدث تغيير ملموس فى الحث المغناطيسى للملف .
التغير فى الحث المغناطيسى يمكن مراقبته وبيانه بدائرة رنين ,ومن ثم فإن وجود الجسم المعدنى الحديدى يؤدى إلى تغيير التيار بهذه الدائرة .
يمكن إستخدام هذا التيار فى تشغيل دائرة مفتاح الكترونى وتعمل كجهاز بنظام الوصل والفصل on−off .
مدى الاحساس يتراوح بين 2 و 15 mm .

2- المفاتيح والحساسات الكهروضوئية :

Admin 08-10-2010 09:44 PM

3- المفاتيح والحساسات الكهروضوئية :

وهى إما أنواع تعتمد على نفاذية الضوء :
حيث يقطع الجسم المراد كشفه الشعاع الضوئى وغالبا ما يكون إشعاع لأشعة تحت الحمراء infrared ويمنع وصوله إلى الكاشف (كما فى الشكل أ) .

أو تكون من النوع العاكس :
حيث يقوم الجسم المراد كشفه بعكس الشعاع الضوئى إلى الكاشف (كما فى الشكل ب ).

فى كلتا الحالتين يتم الإشعاع عن طريق دايود مشع للضوء (LED) . وكاشف الإشعاع يكون ترانزستور ضوئى غالبا ما يكون زوج من الترانزسورات يعرف باسم زوج دارلنجتون لزيادة الحساسية .
وإعتمادا على الدائرة المستخدمة يمكن أن يكون تحويل الخرج إما إلى جهد مرتفع أو إلى جهد منخفض عندما يصطدم الضوء بالترانزوستور .

مثل هذه الحساسات تورد كمجموعة وتستخدم فى الإحساس بوجود الاجسام فى مدى قريب غالبا ما يكون حوالى 5 mm .
الشكل ج يوضح حساس على شكل حرف U حيث يقطع الجسم الشعاع الضوئى .

وهناك نوع اخر هو الدايود الضوئى .
إعتمادا على الدائرة المستخدمة فإن الخرج يمكن أن يكون إما مرتفع أو منخفض عندما يصطدم الضوء بالدايود .

كما يمكن أيضا إستخدام الخلايا الضوئية .
غالبا ما تكون من كبريتيد الكادميوم .ومقاومتها تعتمد على شدة الضوء الساقط عليها .

http://eeecb.com/up2//uploads/images...370f4e5c45.jpg


بالحساسات السابقة يتم تحويل الضوء إلى تغير فى التيار أو الجهد أو المقاومة .
وإذا كان المطلوب قياس شدة الضوء وليس مجرد إكتشاف جسم فى مسار الضوء فيجب تكبير الإشارة ثم تحويلها من الشكل التناظرى إلى الشكل الرقمى باستخدام محول تناظرى رقمى .
وكبديل لذلك يستخدم محول من ضوء إلى تردد عندئذ يحول الضوء إلى سلسلة من النبضات كمقياس لشدة الاضاءة .
يوجد حساسات على شكل دوائر متكاملة تحوى حساس الضوء و محول من جهد الى تردد مثلTSL220 كما فى الشكل .

http://eeecb.com/up2//uploads/images...31fb517f1a.jpg


4- المشفرات (الإنكودر) encoder

Admin 08-10-2010 09:47 PM

4- المشفرات (الإنكودر) encoder
 
4- المشفرات (الإنكودر) encoder

الإصطلاح المشفر أو الإنكودر يستخدم للجهاز الذى يعطى خرج رقمى نتيجة لإزاحة (حركة) دورانية أو خطية .

يوجد نوعان من المشفرات :

النوع الإول المشفر المتزايد :
يكشف التغيرات فى الإزاحة الدورانية أو الخطية بالنسبة إلى وضع إستناد محدد .

النوع الثانى المشفر المطلق :
يعطى الوضع الزاوى أو الخطى الفعلى .

الشكل يبين الشكل الاساسى للمشفر المتزايد المستخدم فى قياس الإزاحة الزاوية.
يمر شعاع ضوئى (مثلا من دايود مشع للضوء ) من خلاف فتحات فى قرص ويتم كشفه بحساس للضوء (مثل الدايود أو الترانزستور الضوئى ) .
عندما يدور القرص فإن الشعاع الضوئى سوف يتم إرساله و عدم إرساله بالتتابع (لوجود الفتحات) ومن ثم يكون الخرج من حساس الضوء عبارة عن خرج نبضى.
عدد النبضات يتناسب مع سرعة القرص الدورانية وعلى عدد الفتحات بالقرص التى تتناسب مع دقة القياس .
باستخدام 60 فتحة وحيث أن الدورة الواحدة تتم فى 360 درجة فإن الحركة من فتحة إلى اخرى تناظر دوران 6 درجة (خارج قسمة 360 على 60 ) .
باستخدام فتحات صغيرة جدا يمكن الحصول على آلآف الفتحات فى الدورة الواحدة وبالتالى دقة متناهية .

http://eeecb.com/up2//uploads/images...e5ebc9cd68.jpg


المشفر المطلق يختلف عن المشفر المتزايد فى أن به نماذج أو اشكال من الفتحات المختلفة وكل نموذج أو شكل يعرف أو يختص بوضع زاوية محددة .

النماذج الموضحة بالشكل :
القرص المتحرك أو الدوار به فتحات فى أربع دوائر متحدة المركز وأربع حساسات لكشف النبضات الضوئية .
الفتحات مرتبة بطريقة بحيث يكون الخرج المتتابع من الحساسات عبارة عن عدد بشفرة ثنائية. وكل عدد من هذه الاعداد يناظر وضع زاوية معينة .

باستخدام 4 مسارات سوف يكون هناك أربع خانات 4 bits ومن ثم يكون عدد المواضع هو 2 مرفوع للأس 4 أى 16 وتكون الدقة ( أقل زاوية يمكن قياسها ) 360/16 اى 22.5 درجة (غير عملية ). المشفرات العملية تحتوى على ما بين 10 و 12 مسار . عدد الخانات للأعداد الثنائية سوف يساوى عدد المسارات .

وهكذا باستعمال 10 مسارات يكون هناك 10 bits وعدد المواقع التى يمكن كشفها 2 أس10 أى 1024 وتكون الدقة 360/1024 أى 0.35 من الدرجة .

http://eeecb.com/up2//uploads/images...cb28923182.jpg



5- حساسات (مستشعرات) درجة الحراة

Admin 08-10-2010 09:54 PM

5- حساسات (مستشعرات) درجة الحراة
 
5- حساسات (مستشعرات) درجة الحراة

النوع الأول : الإزدواج المعدنى
أبسط شكل لحساس لدرجة الحرارة والذى يمكن إستخدامه لإعطاء إشارة توصيل وفصل on–off عند الوصول إلى درجة حرارة معينة هو عنصر الإزدواج المعدنى Bimetal .
يتكون الازدواج المعدنى من شريحتين من معدنين مختلفتين (مثل النحاس والحديد ) موصلان معا كما فى الشكل . المعدنان لهما معامل تمدد مختلف , ولذلك عند زيادة درجة حرارة شريحة الازدواج المعدنى يزداد إنحناؤها لدرجة أن أحد المعدنين يتمدد أكثر من الآخر . المعدن الاكثر تمددا يكون بالجانب الخارجى للإحناء .عندما تبرد الشريحة يحدث العكس .
هذه الحركة للشريحة يمكن إستخدامها فى عمل وصل أو فصل تلامسات كهربائية وبالتالى فعند درجة حرارة معينة سوف تسبب وصل أو فصل on−off للتيار فى الدائرة الكهربية .
الجهاز بهذه الطريقة ليس دقيقا بما فيه الكفاية ولكنه يستخدم كمنظم لدرجة الحرارة (يسمى ثرموستات) فى الأجهزة المنزلية مثل التدفئة المركزية والمكاوى والسخانات والأفران .

http://eeecb.com/up2//uploads/images...83357a976e.jpg




النوع الثانى : حساس "كاشف الحرارة ذو المقاومة " RTD
المقاومة الكهربائية للمعادن أو أشباه الموصلات تتغير مع درجة الحرارة .
فى حالة المعادن : يستخدم البلاتين أو النيكل أو سبائك النيكل حيث تتغير مقاومتها بطريقة خطية و فى مدى واسع مع درجة الحرارة على الرغم من أن التغير الفعلى فى المقاومة لكل درجة صغير نسبيا .
فى حالة اشباه الموصلات : مثل الثرمستور الذى يظهر تغيرات كبيرة فى المقاومة لكنها غير خطية .

مثل هذه الكواشف يمكن إستخدامها كأحد أذرع قنطرة هويستون وخرج القنطرة يؤخذ كمقياس لدرجة الحرارة كما فى الشكل .

وكطريقة أخرى يمكن إستخدام دائرة مقسم جهد حيث يسبب التغير فى مقاومة الثرمستور تغير فى هبوط الجهد على مقاومة كما فى الشكل ب .

الخرج من الطريقتان يكون إشارة تناظرية تؤخذ كمقياس لدرجة الحرارة .

http://eeecb.com/up2//uploads/images...3dda781dbd.jpg



النوع الثالث : الدايودات الحرارية والترانزستورات الحرارية :
الدايودات والترانزستورات تستخدم كحساسات لدرجة الحرارة لأن معدل إنتشار الشحنات الموجبة والسالبة خلال وصلات أشباه الموصلات تتأثر بدرجة الحرارة .
كما توجد دوائر متكاملة تجمع بين هذه العناصر الحساسة للحرارة مع دوائر خاصة لإعطاء جهد خرج مرتبط كدالة بدرجة الحرارة.

الدائرة المتكاملة الأوسع انتشارا هى LM35 والتى تعطى خرج 10 mV/C (10 ملى فولت لكل درجة مئوية ) عندما تغذي بجهد +5 V كما فى الشكل أ .

يمكن عمل مفتاح رقمى (on-off) لدرجة الحرارة من حساس تناظرى وذلك بتوصيل الخرج التناظرى الى دائرة مقارن جهد والذى يقوم بمقارنته بقيمة محددة الضبط وينتج إشارة المنطق 1 عندما يكون جهد دخل درجة الحرارة يساوى أو اكبر من القيمة المحددة الضبط وإن لم يكن كذلك تكون الاشارة بالمنطق 0 .

وهناك دوائر متكاملة ( مثل LM3911N ) تجمع بين عنصر الإحساس الحرارى مع مكبر عمليات . عند توصيلها كمقارن (الشكل ب ) فإن الخرج يتحول كلما وصلت درجة الحرارة إلى نقطة الضبط وتعطى مباشرة متحكم فى درجة الحرارة على شكل on-off .

http://eeecb.com/up2//uploads/images...1a3cce2999.jpg



النوع الرابع : الإزدواج الحرارى (ثرموكابل) thermocouple

هذا النوع شائع الاستعمال .
يتكون الإزدواج الحرارى أساسا من سلكين غير مثماثلين A و B يشكلان وصلة كما فى الشكل.
عند تسخين الوصلة بحيث تكون فى درجة حرارة أعلا من الوصلات الأخرى بالدائرة (والتى تحفظ فى درجة حرارة باردة وثابتة ) تتولد قوة دافعة كهربية تعتمد على درجة حرارة الوصلة الساخنة .
الجهد الناتج بالإزدواج الحرارى صغير ويحتاج إلى تكبير قبل توصيله إلى دخل القناة التناظرية للمتحكم . كما يلزم دوائر لتعويض درجة حرارة الوصلة الباردة لأن درجة حرارتها تؤثر على قيمة القوة الدافعة الكهربية المتولدة بالوصلة الساخنة .
دوائر التكبير والتعويض وأيضا التنقية أو الترشيح تستخدم لتقليل تأثير التداخلات من المنبع 50 Hz غالبا ما تدمج فى وحدة معالجة للإشارة .

http://eeecb.com/up2//uploads/images...b2dc38d165.jpg


6- حساسات ألموضع والإزاحة :

Admin 08-10-2010 09:59 PM

6- حساسات ألموضع والإزاحة :
 
6- حساسات ألموضع والإزاحة :

إصطلاح حساس ألموضع يستخدم للحساس الذى يعطى قياس للمسافة بين نقطة ثابتة (مرجعية) والموضع الحالى لهدف .
بينما حساس الإزاحة يعطى قياس للمسافة بين الموضع الحالى لهدف والموضع المسجل السابق .

النوع الأول : المقاومة الخطية والزاوية
حساسات الموضع التى تستخدم المقاومة الخطية والزاوية شائعة الإستعمال وهى غير مكلفة
وهى أيضا تسمى البوتنشوميتر الخطى و الدوار .
يتم توصيل جهد مستمر على كل مسار المقاومة ويؤخذ جهد الاشارة بين التلامس المتحرك (المنزلق) على مسار المقاومة وأحد طرفى المسار ليدل على موضع التلامس المنزلق كما فى الشكل.
ومن ثم يعمل البوتنشوميتر كحساس تناظرى للموضع الخطى أو الزاوى .
http://eeecb.com/up2//uploads/images...b59207c153.jpg

النوع الثانى : المحول الخطى الفرقى المتغير ويسمى LVDT

الشكل الآخر لحساسات الإزاحة هو المحول الخطى الفرقى المتغير ويسمى LVDT.
وهو يعطى جهد خرج يرتبط بموضع قضيب حديدى .

يتكون LVDT من ثلاثة ملفات مثماثلة الموضع يتحرك بداخلها القضيب الحديدى كما بالشكل.
عندما يوصل تيار متردد إلى الملف الابتدائى يتولد بالحث الجهدين v1 و v2 فى الملفين الثانويين .
عندما يكون القضيب الحديدى فى وضع متوسط بين الملفين الثانويين تتساوى جهودهما .
الخرجان من الملفين الثانويين موصلة بحيث أن خرجهما معا هو الفرق بين جهديهما
أى v1 – v2.
فعندما يكون القضيب فى المنتصف يكون الجهدان متساويان ويكون الخرج بصفر .
عندما يتم إزاحة القضيب عن موضعه الأوسط يكون قريب من أحد الملفين الثانويين عن الآخر.
نتيجة لذلك يكون الجهد المتردد المتولد فى أحدهما اكبر من الاخر . الفرق بين جهدى الملفين أى الخرج يعتمد إذا على موضع القضيب الحديدى .

الخرج من LVDT يكون تيار مترد . غالبا يتم تحويله إلى جهد مستمر تناظرى ويتم تكبيره قبل إدخاله إلى قناة تناظرية بالمتحكم .


http://eeecb.com/up2//uploads/images...07bfa1304b.jpg



النوع الثالث : حساس الإزاحة السعوى
وهو مجرد مكثف ذو لوحين متوازيين .
تتغير سعة هذا المكثف إذا تغيرت المسافة التى تفصل بين اللوحين أو تغيرت المساحة المشتركة بين اللوحين أو تحركت شريحة العازل الكهربائى إلى الداخل أو إلى الخارج كما فى الشكل .
التغير فى السعة يتم تحويله إلى إشارة كهربائية مناسبة .



http://eeecb.com/up2//uploads/images...0f506265c7.jpg



7- حساسات (مستشعرات) قياس القوة والضغط

Admin 08-10-2010 10:02 PM

7- حساسات (مستشعرات) قياس القوة والضغط

مقاييس الإجهاد Strain Gauges

عندما تحدث إستطالة فى سلك أو شريحة من مادة شبه موصلة فإن مقاومتها تتغير .
التغير في المقاومة يتناسب مع التغير في الطول وهذا هو تعريف الإجهاد strain.

∆R / R = G * Strain

حيث R∆ هو التغير فى المقاومة لسلك مقاومته R و G ثابت يسمى معامل المقياس .
معامل المقياس للمعادن 2 تقريبا ولأشباه الموصلات 100 تقريبا .

مقاييس الإجهاد المعدنية تكون على شكل ملف مسطح أو مستوى بحيث نحصل عل طول معقول فى أقل مساحة.
غالبا ما تصنع من رقائق معدنية محفورة ( كما فى الشكل أ )وتوضع على طبقة رقيقة من البلاستيك بحيث يمكن لصقها (تعليقها) على الأسطح ( مثل طابع البريد على المظروف ).

التغير فى مقاومة مقياس الاجهاد (عندما يعرض لإجهاد) عادة يحول إلى إشارة جهد باستخدام قنطرة هويستون .

المشكلة التى تظهر هى أن مقاومة مقياس الإجهاد تتغير أيضا مع درجة الحرارة ومن ثم يجب تعويض (ملاشاة) تأثير درجة الحرارة بحيث يكون خرج القنطرة يعبر(دالة) فقط عن الإجهاد.
يمكن تحقيق ذلك بوضع مقياس إجهاد وهمى فى الزراع المقابل للقنطرة وهذا المقياس لا يعرض لأى إجهادات ولكن فقط يعرض لنفس درجة الحرارة (ب ).
والطريقة البديلة والشائعة الأستخدام هى إستعمال أربع مقاييس إجهاد فعالة فى الأربع أزرع للقنطرة ويتم ترتيبهم بحيث يتعرض زوج متقابل منهم لإجهاد شد (إستطالة) والزوج الآخر لإجهاد ضغط (إنكماش).
وهذه الطريقة لا تعطى تعويض لدرجة الحرارة فقط بل أيضا تعطى تغيرا أكبر فى الخرج عند تعرضها للإجهاد .
يمكن لصقها فى كابولى معرض لقوة بنهايته الحرة (كما فى الشكل ج ).
التغير فى الجهد الناتج من مقاييس الإجهاد ومن قنطرة هويستون يعبر عن مقياس للقوة .
مثال آخر هو لصق مقاييس الإجهاد بغشاء مطاطى (ديفرام) والذى يتشكل نتيجة ضغط (كما فى الشكل د ) .
الخرج من مقاييس الاجهاد ومن قنطرة هويستون المصاحبة لها عندئذ يعتبر كمقياس للضغط .

http://eeecb.com/up2//uploads/images...afb59b59fd.jpg



8- حساسات (مستشعرات ) ومقاييس الضغط Pressure Sensors

Admin 08-10-2010 10:05 PM

8- حساسات (مستشعرات ) ومقاييس الضغط Pressure Sensors

تصمم حساسات الضغط لتعطى خرج يتناسب مع الفرق فى الضغط بين مدخلين أو فتحتين .

إذا ترك أحد الدخلين مفتوحا إلى الهواء الجوى: فإن المقياس يقيس التغير فى الضغط بالنسبة للضغط الجوى ويعرف هذا الضغط "بالضغط الجوى" أو "الضغط العيارى".
يطلق على الضغط "الضغط المطلق" إذا قيس بالنسبة إلى الفراغ .
الحساسات الأوسع إنتشارا والتى تعطى إستجابة مرتبطة بالضغط هى النواع ذات الأغشية الرقيقة (تسمى دايفرام diaphragm ) وذات المنفاخ .
النوع الغشائى (الدايفرام) يتكون من قرص رقيق من المعدن أو البلاستيك مثبت بمسامير حول حوافه . عندما يكون هناك فرق فى الضغط بين جانبى الغشاء ينحرف مركزه . مقدار الإنحراف يعتمد على (يرتبط) الفرق فى الضغط .هذا الإنحراف يمكن كشفه باستخدام مقاييس إجهاد تلصق بالغشاء أو بالتغير فى السعة بينه وبين لوح متوازى ثابت أوبالضغط على كريستال كهروضغطية (بيزو piezoelectric ) .
عند الضغط (كبس –عصر ) على الكريستال الكهروضغطية تحدث إزاحة نسبية بين الشحنات الموجبة والسالبة داخل الكريستال ويصبح السطح الخارجى للكريستال مشحون .
لذلك يظهر(ينتج) فرق فى الجهد عليها .

إذا تعرض الغشاء للضغط من الوجهين أى من المدخلين: فإن المقياس يعبر عن فرق الضغطين ويسمى مقياس فرق الضغط .

تصمم مفاتيح الضغط للتحويل بين on-off عند ضغط معين .والشكل الشائع هو باستخدام الغشاء أو باستخدام المنفاخ والذى يتحرك عند التعرض للضغط وتقوم بتشغيل مفتاح ميكانيكى كما فى الشكل .نوع الغشاء أقل حساسية ولكنه يتحمل ضغطا اكبر .

http://eeecb.com/up2//uploads/images...ec8872bb04.jpg

9- حساسات (مستشعرات) اكتشاف مستوى السائل :

Admin 08-10-2010 10:07 PM

9- حساسات (مستشعرات) اكتشاف مستوى السائل :

يمكن إستخدام حساسات الضغط فى مراقبة وقياس عمق السائل فى الخزان .

الضغط الناتج عن إرتفاع السائل بالقيمة h عن مستوى معين هو hpg حيث p هى كثافة السائل و g عجلة الجاذبية الارضية .
أى يمكن قياس مستوى السائل بقياس الضغط الناشىء عنه .

غالبا ما يكون المطلوب من الحساس إعطاء إشارة عندما يصل مستوى السائل إلى مستوى معين . يستخدم لهذا الغرض مفتاح العوامة .
وهو يتكون من عوامة تحتوى على مغناطيس يتحرك فى جراب أو غطاء أمام مفتاح من نوع رييد reed switch .
عندما ترتفع (تتحرك) العوامة فانها تؤدى الى توصيل on أو فصل off المفتاح وهو بدوره يوصل أو يفصل الدائرة المتصل بها .


http://eeecb.com/up2//uploads/images...7ccb306e80.jpg

10- حساسات قياس سريان أو تدفق الموائع Fluid:

Admin 08-10-2010 10:09 PM

10- حساسات قياس سريان أو تدفق الموائع Fluid:
 
10- حساسات قياس سريان أو تدفق الموائع Fluid:

مقياس التدفق الشائع الاستخدام يبنى على أساس قياس الفرق فى الضغط الناتج عن مرور المائع من خلال اختناق .
والشكل يبين النوع المسمى مقياس التدفق ذو الثقب orifice .

نتيجة مرور المائع من الثقب فإن الضغط عند النقطة A يكون أعلا من الضغط عند النقطة B .
الفرق فى الضغط يعطى مقياس لمعدل التدفق .
هذا الفرق فى الضغط يمكن مراقبته بمقياس ضغط من النوع الغشائى ومن ثم قياس معدل التدفق .

http://eeecb.com/up2//uploads/images...ea8dc3c2b4.jpg

Admin 08-11-2010 12:37 AM

2-2 أجهزة الخرج أو التشغيل او التنفيذ : Output Devices
 
2-2 أجهزة الخرج أو التشغيل او التنفيذ : Output Devices

أطراف أو منافذ الخرج للمتحكم PLC تكون إما بريلاى أو بعازل ضوئى( بترانزستور أو بترياك) وذلك يعتمد على الأجهزة التى سيتم تشغيلها ON أو OFF .
عامة الإشارة الرقمية من قناة الخرج للمتحكم PLC تستخدم للتحكم فى المشغل أو المنفذ والذى بدوره يتحكم فى بعض العمليات .
المصطلح "المشغل أو المنفذ" actuator يستخدم للجهاز الذى يحول الاشارة الكهربائية الى نوع من الأفعال الأكثر قدرة والتى تتحكم فى العملية .

فيما يلى امثلة لأجهزة التشغيل او التنفيذ .

2-2-1 الريلاى :
عندما يمر تيار فى ملف ينتج مجال مغناطيسى . هذا المجال يمكنه جذب الأجزاء المعدنية الحديدية الموجودة فى محيط تأثيره . فى الريلاى يستغل هذا التجاذب فى عمل تحويل أو القيام بعمل مفتاح . ومن ثم يمكن إستخدام الريلاى فى التحكم فى تيارأو جهد أكبر علاوة على عزل دائرة القدرة المستخدمة فى دائرة القدرة (تلامسات التحويل) عن دائرة التحكم (دائرة الملف).
يوصل ملف الريلاى بخرج المتحكم PLC فعندما يوجد خرج أى يتحول الخرج إلى ON ينتج المجال المغناطيسى الذى يؤدى إلى سحب التلامسات ومن ثم غلق التلامس أو عدد من التلامسات كما فى الشكل .
وتكون النتيجة إمكانية توصيل تيار أكبر , مثال ذلك توصيل التيار إلى المحرك .

يمكن أن يحتوى الريلاى على أكثر من مجموعة تلامسات . يطلق المصطلح "قطب"pole على كل مجموعة من التلامسات .
يمكن الحصول على تلامسات (فى حالة عدم وجود أى دخل وتسمى الحالة العادية أو الطبيعية) إما مفتوحة فى الوضع العادى (NO) أو مغلقة فى الوضع العادى (NC).
وهكذا عند إختيار الريلاى لتطبيق معين يجب الأخذ فى الاعتبار : عدد الأقطاب اللازمة والحالة الإبتدائية (أو العادية أو الطبيعية ) للتلامسات ومعدلات (مقننات)الجهد والتيار .
الإصطلاح "ريلاى بالقفل" أو بالسقاطة أو المزلاج latchيستخدم للريلاى الذى تظل تلامساته مفتوحة أو مغلقة حتى بعد ازالة القدرة عن ملفه .
الاصطلاح "كونتاكتور" يستخدم عندما يكون التيار المطلوب توصيله كبير .

http://eeecb.com/up2//uploads/images...fd7740b67f.jpg


2-2-2 صمامات (بلوف) التحكم الاتجاهية Directional Control Valves

Admin 08-11-2010 12:42 AM

2-2-2 صمامات (بلوف) التحكم الاتجاهية Directional Control Valves
 
2-2-2 صمامات (بلوف) التحكم الاتجاهية Directional Control Valves

مثال أخر فى إستخدام الملف كعنصر تشغيل أو تنفيذ هو الملف الذى يقوم بتشغيل الصمامات أو البلوف Valves .
يستخدم الصمام فى التحكم فى إتجاه سريان هواء أو زيت مضغوط والذى يمكن إستخدامه فى تشغيل أجهزة أخرى مثل المكابس التى تتحرك بالاسطوانات .

الشكل يوضح أحد النماذج وفيه يستخدم الصمام فى التحكم فى حركة مكبس داخل اسطوانة .
الهواء المضغوط أو الزيت الهيدروليكى يدخل من الفتحة P المتصلة بمصدر الضغط من مضخة (طلمبة) pump أو من كباس compressor. والفتحة T متصلة بمكان يسمح برجوع الزيت إلى خزان أو تنك التغذية أما فى حالة أنظمة النيوماتيك فتتصل بفتحة تسريب أو تنفيس vent إلى الهواء الجوى .

فى حالة عدم وصول أو مرور تيار إلى الملف فإن الزيت أو الهواء يغذى إلى يمين المكبس ويعود (يهرب) من اليسار وتكون النتيجة حركة المكبس إلى اليسار .

عندما يمر تيار بالملف يعمل الصمام ويقوم بتحويل الزيت أو الهواء المضغوط ليدخل من اليسار ويعود (يهرب) من اليمين وتكون النتيجة حركة المكبس جهة اليمين .
حركة المكبس تستخدم فى دفع أجسام كبيرة لعمل ازاحة لها .

http://eeecb.com/up2//uploads/images...b3198b0066.jpg

توصف الصمامات الاتجاهية بعدد الفتحات وبعدد أوضاع التحكم الممكنة .

ففى الشكل 2-21صمام بأربعة فتحات هى A , B , P, T وبوضعين للتحكم . لذلك يعرف بالصمام 4/2 .
الرمز الأساسى المستخدم فى رسم الصمامات هو المربعات ويستخدم لذلك مربع لوصف أحد أوضاع التحكم . كما فى الشكل يوجد مربعين . فى كل مربع توصف أوضاع او مسارات التحويل بأسهم تبين إتجاه السريان أو خط منتهى لبيان عدم وجود ممر للسريان .

http://eeecb.com/up2//uploads/images...a389f9ad0d.jpg


الشكل 2-22 يبين أنواع من الصمامات الاتجاهية


http://eeecb.com/up2//uploads/images...82e5ed1fa3.jpg

الشكل 2-23 يبين إضافة طريقة التشغيل إلى الرمز.

http://eeecb.com/up2//uploads/images...cff86ae169.jpg


يمكن إستخدام الصمامات الاتجاهية للتحكم فى إتجاه حركة مكبس داخل إسطوانة وإزاحة المكبس تستغل فى الفعل المطلوب .
المصطلح "إسطوانة إحادية الفعل" يستخدم فى حالة الإسطوانة التى يصل اليها الوسط أو المائع (زيت او هواء) المضغوط فى جانب واحد من جوانب مكبسها لكى تعطى حركة فى إتجاه واحد ويتم العودة إلى الموضع الابتدائى ربما عن طريق ياى داخلى .

المصطلح "إسطوانة مزدوجة الفعل " يستخدم فى حالة الإسطوانة التى يصل اليها المائع اللآزم للحركة من جانبى مكبسها .

الشكل 2-24 يبين إستخدام الصمام فى التحكم فى إتجاه الحركة فى إسطوانة أحادية الفعل .

والشكل 2-25 يبين إستخدام صمامين فى التحكم فى مكبس لأسطوانة مزدوجة الفعل .

http://eeecb.com/up2//uploads/images...0f49b5f81b.jpg

http://eeecb.com/up2//uploads/images...cf72d19271.jpg


2-2-3 المحركات : Motors

Admin 08-11-2010 11:48 AM

2-2-3 المحركات : Motors
 
2-2-3 المحركات : Motors
محرك التيار المستمر به ملفات coils من السلك موضوعة فى مجارى slots فى اسطوانة من مادة من الحديد القابل للمغنطة تسمى "عضو الأنتاج"armature. عضو الإنتاج مركب على ركائز (جلب أو رومان بلى) وحر الحركة أى الدوران . يوضع عضو الإنتاج فى مجال مغناطيسى يتم إنتاجه بمغناطيس دائم أو بإمرار تيار خلال ملفات من السلك والتى تسمى "ملفات المجال"field .
عندما يمر تيار فى ملفات عضو الإنتاج تتولد (تؤثر) قوة على ملفاته تسبب دورانه .
يوجد فرش كربونية وعضو توحيد يستخدمان فى عكس التيار التيار المار بالملف كل نصف دورة وتكون النتيجة هى الحفاظ على دوران الملف . يمكن تغيير سرعة الدوران بتغيير قيمة التيار المار بملف عضو الإنتاج . ونظرا لأن مصادر الطاقة المستخدمة فى الغالب تكون ثابتة فإنه يتم الحصول على التيار المتغير بدائرة الكترونية . هذه الدائرة تتحكم فى القيمة المتوسطة للجهد ومن ثم التيار وذلك بتغيير زمن توصيل ON جهد مستمر DC كما فى الشكل 2-26 .


http://eeecb.com/up2//uploads/images...61ebdb2e6c.jpg


تسمى هذه الطريقة "تعديل أو تشكيل عرض النبضة" (PWM) لأن عرض نبضات الجهد يستخدم للتحكم فى القيمة المتوسطة للتيار المستمر الواصل إلى عضو الانتاج .
ولذلك قد يستخدم المتحكم PLC فى التحكم فى سرعة دوران المحرك بالتحكم فى الدائرة الإلكترونية المستخدمة فى التحكم فى عرض نبضات الجهد .
كثير من العمليات الصناعية تتطلب قيام المتحكم PLC فقط بتوصيل وفصل ON-OFF المحرك , وقد يتم ذلك باستخدام ريلاى (أو كونتاكتور) والشكل 2-27- أ يبين ذلك .
يستخدم الدايود للتخلص من (أو تبديد) التيار المتولد والناتج عن القوة الدافعة الكهربية العكسية .
فى بعض الأحيان يتطلب عكس إتجاه دوران المحرك . يتم عمل ذلك باستخدام ريلايات (كونتاكتورات) لعكس إتجاه التيار الواصل إلى ملف عضو الإنتاج . كما فى الشكل
2-27- ب .
للدوران فى إتجاه معين يتم توصيل التلامسات 1 وتكون التلامسات 2 مفتوحة .
للدوران فى الإتجاه العكسى يتم فتح التلامسات 1 وتوصيل التلامسات 2 .

http://eeecb.com/up2//uploads/images...4dedd311d2.jpg


هناك شكل آخر لمحرك التيار المستمر هو محرك التيار المستمر بدون فرش كربونية .
وهو يستخدم مغناطيس دائم للمجال المغناطيسى ولكن بدلا من دوران ملف عضو الإنتاج (كنتيجة للمجال المغناطيسى للمغناطيس ) فإن المغناطيس الدائم هو الذى يدور داخل ملف ثابت.
فى حالة محرك التيار المستمر التقليدى يجب إستخدام عضو توحيد لعكس التيار بالملف كل نصف دورة للحفاظ على دوران الملف .
مع محرك المغناطيس الدائم بدون فرش كربونية يستخدم دائرة الكترونية لعكس التيار .
يمكن بدء المحرك وايقافه بالتحكم فى التيار المار بالملف الثابت .
عكس إتجاه الدوران صعب لأن عكس إتجاه التيار ليس بهذه السهولة نتيجة للدوائر الإلكترونية التى تقوم بوظيفة التوحيد .
إحدى الطرق المستخدمة هى دمج أو إدراج حساسات بالمحرك لكشف موضع الأقطاب الشمالية والجنوبية . هذه الحساسات يمكنها أن تسبب فى تحويل التيار بالملفات تماما فى اللحظة المناسبة لعكس القوى المؤثرة على المغناطيس .
يمكن التحكم فى سرعة الدوران باستخدام تشكيل عرض النبضة أى التحكم فى القيمة المتوسطة للنبضات للجهد المستمر .
محركات التيار المتردد أرخص وأكثر متانة وأكثر فعالية ووثوقية من محركات التيار المستمر ولكن للحصول منها على سرعة ثابتة يكون التحكم فيها أكثر تعقيدا من حالة محركات التيار المستمر .
نتيجة لذلك فان محركات التيار المستمر وخاصة ذات المغناطيس الدائم بدون فرش كربونية هى الأكثر اسخداما فى عمليات التحكم .

2-2-4 محركات الخطوة :Stepper Motors

Admin 08-11-2010 11:55 AM

2-2-4 محركات الخطوة : Stepper Motors
 
2-2-4 محركات الخطوة :Stepper Motors
محرك الخطوة هو محرك ينتج دوران على شكل زوايا متساوية ( تسمى "خطوات" ) عند كل نبضة تصل إلى دخله كما فى الشكل 2-28 .
وهكذا إذا كانت نبضة دخل واحدة تنتج دوران قدره 1.8 درجة فان 20 من هذه النبضات سوف تنتج 36 درجة ولكى نحصل على دورة كاملة أى360 درجة يتطلب ذلك 200 نبضة رقمية .
لذلك يستخدم هذا المحرك فى التحكم فى الموضع الزاوى الدقيق .


http://eeecb.com/up2//uploads/images...3ba04c1dc3.jpg

إذا أستخدم محرك الخطوة فى تحريك سير (حزام نقل) مستمر كما فى الشكل 2-29 فيمكن استخدامه لإعطاء موضع (مكان) خطى دقيق .
مثل هذا المحرك يستخدم فى طابعات الكومبيوتر وفى الروبوت والماكينات وفى كثير من الاجهزة التى تتطلب التحكم الدقيق فى الموضع .


http://eeecb.com/up2//uploads/images...a59cd82192.jpg

http://eeecb.com/up2//uploads/images...fb06af65e2.jpg


يوجد نوعان أساسيان للمحركات الخطوية :
نوع المغناطيس الدائم : بعضو دوار ذات مغناطيس دائم ويعرف إختصارا PM.
نوع الممانعة المتغيرة : بعضو دوار من الحديد الصلب المطاوع أو اللين ويعرف اختصارا VR .
كما يوجد نوع خليط من النوعين . النوع الشائع الاستخدام هو ذو المغناطيس الدائم PM .
الشكل 2-30 يبين العناصر الأساسية للنوع PM بعضو دوار ذات زوجين من الاقطاب ( كل زوج يسمى طور أو وجه أو فاز ). كل قطب يعمل بتأثير التيار المار خلال ملف المجال المقابل له وهذه الملفات موصلة بحيث أن الأقطاب المتقابلة تنتج ملفات أو مجالات مختلفة .
يتم التغذية بالتيار من مصدر تيار مستمر DC إلى الملفات خلال مفاتيح (أجهزة تحويل).
ففى حالة تيارات محولة إلى الملفات بحيث تكون الأقطاب كما فى الشكل 2-30 فان العضو الدوار سوف يتحرك ليكون على خط واحد (يصطف) مع زوج الأقطاب التالى ويقف هناك .
وهذا يعنى دوران 90 درجة .
فإذا ما حول إتجاه التيار بحيث يؤدى إلى عكس القطبية فإن العضو الدوار سوف يتحرك "خطوة" ليكون على خط واحد مع زوج الأقطاب التالى عند الزاوية 180 درجة ويقف هناك .
وتكون القطبية المناظرة لكل خطوة كما يلى :

http://eeecb.com/up2//uploads/images...da3d10fcdb.jpg


أى فى هذه الحالة يوجد أربعة إحتمالات لموضع العضو الدوار هى 0 و90 و 180 و 270 درجة .

نوع الممانعة المتغيرة VR

Admin 08-31-2010 12:34 AM

الفصل الرابع : معالجة المداخل والمخارج I/O Processing
 
الفصل الرابع : معالجة المداخل والمخارج I/O Processing

فى هذا الفصل نستمر فى مناقشة المدخلات والمخرجات المذكورة فى الفصل الثانى حيث نتناول باختصار معالجة الإشارات من أجهزة الإدخال والإخراج.
وحدات الدخل أو الخرج I/O تقوم بعمل "الوسيط" interface بين المتحكم PLC والعالم الخارجى وبالتالى يجب أن تقوم بعملية التكييف (التهيئة) اللآزمة للإشارة من حيث المستوى المطلوب للأشارة وكذلك عزلها من أى أخطار كهربائية محتملة مثل الجهد المرتفع .
يتضمن هذا الفصل أشكال نموذجية لوحدات الإدخال / الإخراج ( تسمى موديول modules )وطريقة إتصالها بالمتحكم PLC حيث تكون أجهزة الاستشعار مثبتة على مسافة من معالجة المتحكم .

4-1 وحدات الإدخال و الإخراج Input / Output Units

إشارات الدخل من الحساسات (المستشعرات) والمخارج المطلوبة للأجهزة المنفذة تنقسم إلى :
1- إشارات تناظرية (تماثلية – تشابهية) "أنالوج" Analog: أى الإشارات التى يكون قياسها (مقدارها) مرتبط بقياس الكمية التى يتم الإحساس بها .
2- إشارات متقطعة (منفصلة) Discrete : أى فى الاساس مجرد إشارة توصيل وفصل on/off .
3- إشارات رقمية Digital : أى عبارة عن تتابع من النبضات .

وحدة المعالجة المركزية CPU يجب أن يكون دخلها إشارات رقمية بقياس محدد (عادة من 0 إلى 5 فولت ) . والخرج من وحدة المعالجة المركزية أيضا يكون رقمى (عادة من 0إلى 5 فولت ).
لذلك نحتاج فى الغالب إلى معالجة إشارات الدخل والخرج لكى تصبح فى الشكل المطلوب .

4-1-1 وحدات الإدخال :
المصطلح "مصدر" sourcingوالمصطلح "مصب أو بالوعة" sinking توضح حالة الربط بين الأجهزة ووحدات الدخل للمتحكم .
فوحدات الدخل المصدر تكون هى مصدر الإمداد بالتيار لجهاز الدخل المتصل بها (الشكل 4-1-أ ) .
ووحدات الدخل المصب يكون جهاز الدخل هو الذى يمدها بالتيار (الشكل 4-1-ب).


http://eeecb.com/up2//uploads/images...65ce6d24ba.jpg

الأشكال 4-2 و 4-3 تبين دوائر وحدات الدخل الأساسية لكل من مداخل التيارالمستمر DC والتيار المتردد AC. تستخدم العوازل الضوئية لتوفير الحماية .
فى حالة وحدة الدخل للتيار المتردد يستخدم دائرة قنطرة (بريدج) توحيد لتوحيد التيار المتردد وإشارة التيار المستمر الناتج تستخدم مع العازل الضوئى لتعطى إشارات دخل الى وحدة المعالجة المركزية للمتحكم PLC .
يتم إضافة مصدر ضوئى لبيان حالة كل مدخل عندما تصل الإشارة اليه .

http://eeecb.com/up2//uploads/images...782f3361bc.jpg

http://eeecb.com/up2//uploads/images...76ba69060e.jpg

يمكن إدخال الإشارات التماثلية إلى المتحكم PLC إذا كانت قناة الدخل قادرة على تحويل الإشارة إلى إشارة رقمية باستخدام المحول من تناظرى إلى رقمى .مع نظام الرفوف rack (راك) يمكن تحقيق ذلك من خلال وحدة (بطاقة - كارتة card) دخل تناظرى مناسبة في الراك rack.بحيث لا يتطلب بطاقة لمدخل تناظرى وغالبا ما يستخدم عملية إنتخاب multiplexing كما فى الشكل (4-4) . وهذا يعنى أنه يمكن توصيل أكثر من دخل تناظرى إلى البطاقة ثم تستخدم تحويلات (مفاتيح) ألكترونية لإختيار كل دخل على حدة . عادة ما تتاحبطاقات بعدد 4 أو 8 أو 16 دخل تناظرى.

http://eeecb.com/up2//uploads/images...3f3cfdf980.jpg


الشكل (4-5-أ ) يبين وظيفة المحولADC . إشارة دخل مفردة (وحيدة) تعطى بالمقابل إشارات خرج على شكلon/off ربما تصل الى ثمانى إشارات .
الإشارات الثمانية تشكل ما يطلق عليه "الكلمة الرقمية" المناظرة لمستوى الدخل التناظرى . ويسمى المحول بمحول 8-bit .
مع مثل هذا المحول يكون هناك عدد قدره 2 أس 8 من القيم التنائية أى 256 قيمة وهذه القيم من 0000 0000 الى 1111 1111 أى من 0 الى 255.
الخرج الرقمى يرتفع على شكل درجات (الشكل 4-4-ب )والجهود التناظرية اللآزمة لإنتاج كل خرج رقمى (درجة واحدة) تسمى المستويات الكمية quantization .

http://eeecb.com/up2//uploads/images...8a3a4442ab.jpg



المصطلح resolution "القدرة على التحليل أو التمييز" يستخدم للتعبير عن أصغر تغيير فى الجهد التناظرى يعطى مقابله تغييرفى خانة واحدة فى الخرج الرقمى .
إذا استخدمنا 8-bit ADC وكانت إشارة الدخل التناظرية تتغير بين 0V و 10V فإن الخطوة أوالدرجة لخانة رقمية واحدة تعبر عن أو تشمل تغير فى الدخل التناظرى قدره 10/255 V أو حوالى 0.04 .وهذا يعني أن تغيير 0.03V فى الدخل سوف لا ينتج أي تغيير فى الخرج الرقمى . لذلك فإن عدد الخانات (البتات) فى الخرج من محول الأنالوج إلى رقمى تتحدد على دقته .
إذا تم إستخدام محول ADC من نوع 10-bit يكون عدد القيم الرقمية المتاحة هى 2 أس 10 أى 1024, وللمدى الكامل للدخل التناظرى الذى يتغير من 0 إلى 10V تكون خطوة الخانة الرقمية الواحدة تناظر تغيير فى الدخل التناظرى قيمته10/1023 V أو خرج قدره 0.01 V.
وإذا كان المحول ADC من نوع 12-bit يكون عدد القيم الرقمية الممكنه هى 2 أس 12 أى 4096, وللمدى الكامل للدخل التناظرى الذى يتغير من 0 إلى 10V تكون خطوة الخانة الرقمية الواحدة تناظر تغيير فى الدخل التناظرى قيمته10/4095 V أو خرج قدره 2.4 mV.
وعموما تكون دقة المحول ADC من نوع n-bit هى 1/(2n – 1) .
وفيما يلى توضيح لعمل محول ADC نوع 8-bit عندما يكون الدخل التناظرى فى المدى من 0 إلى 10V :


http://eeecb.com/up2//uploads/images...49e00122f1.jpg


لتوضيح ما ورد أعلاه نعتبر إستخدام الثرموكابل كحساس مع المتحكم PLC ويعطى خرج 0.5 mV لكل درجة مئوية .
ما هى الدقة التى سوف يعمل بها المتحكم PLC على تشغيل جهاز خرج إذا كان الثرموكابل موصل إلى مدخل تناظرى ذات مدى 0 إلى 10V d.c والمحول ADC من النوع 10-bit ؟
بإستخدام محول 10-bit يكون عدد الخانات التى تغطى المدى من 0 إلى 10V هى 210 = 1024 bits . ويكون التغير المناظر لخانة واحدة هو 10/1023 V أو حوالى 0.01 V أى 10 mV . ومن ثم تكون الدقة التى سوف يتعرف بها المتحكم PLC على الدخل من الثرموكابل هى ±5 mV أو ±10oC .

4-1-2 وحدات الخرج

Admin 08-31-2010 12:45 AM

4-1-2 وحدات الخرج
 
4-1-2 وحدات الخرج

عندما تمد وحدة الخرج جهاز الخرج بالتيار تسمى مصدر sourcing كما فى الشكل (4-6-أ) و عندما يمد جهاز الخرج وحدة الخرج بالتيار تسمى مصب sinking كما فى الشكل (4-6-ب) .وغالبا ما تستخدم وحدات الدخل المصب للربط مع المعدات الإلكترونية ويستخدم وحدات خرج مصدرللربط مع الملفات solenoids .

http://eeecb.com/up2//uploads/images...d6d1bb87de.jpg



وحدات الخرج قد تكون : بريلاى أو بترانزستور أو بترياك . الشكل (4-7) يبين الاشكال الأساسية لوحدات الخرج بالريلاى والشكل (4-8) يبين وحدات الخرج بالترانزستور والشكل (4-9) يبين وحدات الخرج بالترياك.


http://eeecb.com/up2//uploads/images...d2c9d6d59c.jpg

http://eeecb.com/up2//uploads/images...a42f8e1588.jpg

http://eeecb.com/up2//uploads/images...868884b7a1.jpg

وغالبا ما نحتاج إلى مخارج تناظرية ويمكن الحصول عليها بإمداد قناة الخرج بمحول من رقمى إلى تناظرى DAC .الدخل إلى المحول هو تتابع (تسلسل) من الخانات مع كل خانة على طول خط موازى.
الشكل (4-10) يبين الوظسفة الأساسيى للمحول .
الإدخال إلى المحول هو تسلسل بت مع كل بت على طول خط مواز.

http://eeecb.com/up2//uploads/images...6ff4af9826.jpg


الخانة بالخط رقم 0 تعطى نبضة خرج بأرتفاع بحجم معين .
الخانة بالخط رقم 1 تعطى نبضة خرج بأرتفاع ضعف نبضة الخط رقم 0 .
الخانة بالخط رقم 2 تعطى نبضة خرج بأرتفاع ضعف نبضة الخط رقم 1 .
الخانة بالخط رقم 3 تعطى نبضة خرج بأرتفاع ضعف نبضة الخط رقم 2 .
وهكذا .
جميع المخارج تضاف (تجمع) معا لاعطاء نسخة تناظرية من الدخل الرقمى .
عندما يتغير الدخل الرقمى يتغير الخرج التناظرى يشكل درجات ويتغير الجهد بالتغيرات المصاحبة بكل خانة .
على سبيل المثال إذا كان لدينا محول 8 بت عندئذ يكون الخرج مكون من قيم لعدد 28 = 256 خطوة تناظرية.
نفترض أنه تم تحديد مدى الخرج ليكون 10 V d.c . عندئذ فإن الخانة الواحدة تعطى تغيير قدره 10/255V أو 0.04 V ونحصل على :

http://eeecb.com/up2//uploads/images...7cb7c66292.jpg


وعادة يتم توفير وحدات الخرج بعدد من المخارج ،على سبيل المثال : 4 to 20 mA و 0 to +5 V d.c و 0 to +10 V d.c. حيث يمكن إختيار نوع الخرج المطلوب عن طريق مفاتيح بالوحدة .

عموما يكون للوحدات نوعين من المخارج , النوع الأول يكون جميع المخارج من الوحدة لها جهد تغذية مشترك والنوع الثانى يكون لكل خرج جهد تغذيته الخاص به . الشكل (4 -11) يبين المبادئ الأساسية لهذين الشكلين من أشكال المخارج .

http://eeecb.com/up2//uploads/images...47b0731c0e.jpg


4-2 تكييف (تهيئة) الإشارة Signal conditioning

Admin 08-31-2010 12:59 AM

4-2 تكييف (تهيئة) الإشارة Signal conditioning
 
4-2 تكييف (تهيئة) الإشارة Signal conditioning

عند توصيل أجهزة الاستشعار التي تولد إشارات رقمية أو منفصلة إلى وحدة الإدخال لابد من إتخاذ الحيطة والحذر لضمان مستويات الجهد المناسبة .
يوجد العديد من أجهزة الإستشعار الى تولد إشارات تناظرية وللتعامل مع القنوات المختلفة يستخدم دوائر تكييف (تهيئة) لتحويلها جميعا إلى إشارات تناظرية قياسية ليمكن إستخدامها بمحولات ADC المتاحة.
الشكل ( 4-12 ) يوضح الطريقة المشتركة القياسية لتحويل الإشارة التناظرية كتيار فى المدى 4 to 20 Ma
حيث يمر هذا التيار فى مقاومة 250 أوم فيعطى إشارة دخل فى المدى 1 إلى 5V , على سبيل المثال فإن الحساس المستخدم لمراقبة مستوى السائل و مدى الارتفاع من 0 ألى 1m وعند مستوى الصفر يكون التيار
4 mA بينما عند مستوى 1m يكون التيار 20 mA .
إستخدام 4 مللي أمبير لتمثيل الحد المنخفض للمدى التناظرى يخدم غرض التمييز بين حالتين : حالة مايبين الحساس الصفر وحالة عدم عمل الحساس حيث يكون التيار 0 mA . علاوة على أن التيار 4mA غالبا ما يكون مناسبا لعمل الحساس وعدم الحاجة إلى مصدر تغذية منفصل .

http://eeecb.com/up2//uploads/images...f690658b22.jpg

يمكن إستخدام مجزىء (مقسم) جهد كما فى الشكل (4-13) لتخفيض جهد الحساس الى المستوى المطلوب ويكون جهد الخرج Vout :

http://eeecb.com/up2//uploads/images...e1cb0ee0b3.jpg

http://eeecb.com/up2//uploads/images...c15669122b.jpg

يمكن إستخدام المكبرات لزيادة مستوى الجهد , الشكل (4-14) يبين الدائرة الأساسية التت تستخدم مكبر العمليات 741 كمكبر عاكس (الشكل أ ) أو كمكبر غير عاكس (الشكل ب) .
للمكبر العاكس يكون الخرج Vout



وللمكبر الغير عاكس يكون







غالبا ما نحتاج إلى مكبر فرق differential amplifier لتكبير الفرق بين جهدى دخلين . مثال لذلك عند اشتخدام حساس قياس إجهاد strain gauge وتوصيله على شكل قنطرة هويستون ويكون الخرج هو الفرق بين جهدين . أو عند إستخدام ثرموكابل حيث يكون فرق الجهد بين الوصلة البالردة والوصلة الساخنة .
الشكل ( 4-14) يبين الشكل الاساسى لدائرة مكبر العمليات المستخدمة فى هذا الغرض .
جهد الخرج Vout يكون

http://eeecb.com/up2//uploads/images...237562fef7.jpg

http://eeecb.com/up2//uploads/images...ff337f0c9d.jpg


الشكل (4-16) يبين طريقة تكييف الإشارة عند إستخدام حساس مقياس أجهاد .
كمثال لاستخدام تكييف الإشارة ، ويبين الشكل 4.16الترتيب التي يمكن استخدامها لقياس الضغط الاستشعار.
يوصل الحساس فى قنطرة هويستون ويتم تكبير جهد الفرق لعدم الإتزان بمكبر فرق قبل أن يتم توصيله إلى محول ADC وهو جزء من وحدة دخل المتحكم .

http://eeecb.com/up2//uploads/images...6387944f8d.jpg

Admin 08-31-2010 03:45 AM

الفصل الخامس البرمجة بلغة مخطط السلم Ladder programming
 
الفصل الخامس


البرمجة بلغة مخطط السلم


Ladder programming

توضع (تحمل) البرامج فى الأنظمة التى تعتمد فى بنائها على المعالج الدقيق فى شكل كود (شفرة) الماكينة (الآلة) . وهى سلسلة من شفرة الأرقام الثنائية تمثل تعليمات البرنامج .
يمكن إستخدام لغة الأسمبلى والتى تعتمد على إستخدام كلمات كتذكرة (مفكرة) لتساعد على تذكر التعليمة مثل إستخدام LD لبيان أن العملية المطلوبة هى تحميل البيانات load فيقوم برنامج الترجمة المسمى الأسمبلر وبمساعدة كومبيوتر شخصى فى ترجمة LD إلى شفرة الماكينة .
كما يمكن البرمجة باللغات التى يطلق عليها لغات المستوى المرتفع مثل C, BASIC .
وهذه اللغات تستخدم وظائف معدة سلفا وتمثل بكلمات سهلة أو رموز تصف الوظيفة المطلوبة.
فمثلا فى لغة ال C يستخدم الرمز & للعملية المنطقية (و) AND .
إستخدام هذه الطرق يتطلب بعض المهارات فى البرمجة بينما المتحكم PLC أعد ليستخدمه المتخصصين الذين ليس لديهم مهارات عالية فى البرمجة . نتيجة لذلك تم عمل البرمجة بلغة السلم . وهى وسيلة لكتابة البرامج والتى يمكن تحويلها إلى شفرة الماكينة ببعض البرمجيات من أجل المعالج الدقيق بالمتحكم PLC . هذه الطريقة فى كتابة البرامج أصبحت معتمدة من معظم صناع المتحكم PLC ,على الرغم من أن كل صانع له إصداره الخاص به .
لذلك تم توحيد وإعتماد مواصفات قياسية عالمية للبرمجة بلغة السلم وتعرف IEC 1131-3 والتى إشتملت على لغات البرمجة الآتية :
البرمجة بلغة السلم وإختصارا (LAD)
البرمجة بقائمة التعليمات وإختصارا (IL)
البرمجة بخرائط الوظائف المتتابعة وإختصارا(SFC)
البرمجة بالنصوص وإختصارا (ST)
البرمجة بمخططات بلوك (مربع) الوظيفة وإختصارا (FBD).

5-1 مخططات السلم :
كمقدمة لمخططات السلم إعتبر مخطط الدائرة الكهربائية البسيطة بالشكل 5-1- أ .
يوضح المخطط دائرة توصيل وفصل محرك كهربائى . يمكننا إعادة هذا المخطط بطريقة مختلفة . باستخدام خطين رأسيين لتمثيل قضيبى (خطى) القدرة ووضع (رص) باقى الدائرة بينهما . الشكل 5-1- ب يبين النتيجة .
كلا الدائرتان بهما مفتاح على التوالى مع المحرك والذى يتم أمداده بالقدرة الكهربية عند غلق المفتاح . الدائرة المبينة بالشكل 1-5- ب اصطلح على تسميتها بمخطط السلم .

http://eeecb.com/up2//uploads/images...ce1aedda24.jpg




فى هذا المخطط يكون مصدر التغذية للدوائر دائما على شكل خطين رأسيين وباقى الدائرة على شكل خطوط أفقية . خطوط القدرة (أو قضبان القدرة كما اصطلح على تسميتها) تشبه الجانبين الرأسيين لسلم والخطوط الأفقية للدائرة تشبه درجات هذا السلم .
الخطوط أو الدرجات الأفقية تبين فقط جزء التحكم من الدائرة ففى حالة الشكل 5- 1 هى فقط مفتاح على التوالى مع محرك .
مخططات الدوائر غالبا ما تبين الموقع الفيزيائى (الطبيعى) النسبى لمكونات الدائرة وكيفية توصيلها الفعلى . ولكن مع مخططات السلم لايمكن محاولة بيان المواقع الفعلية للمكونات ولكن الغرض هو بيان وبوضوح كيفية تنفيذ التحكم .

الشكل 5- 2 يبين مثال لمخطط سلم للدائرة المستخدمة فى بدء وإيقاف محرك باستخدام مفاتيح (أزرار) ضاغطة . فى الحالة العادية (الوضع الطبيعى) يكون الزر الضاغط 1 مفتوح (غير موصل) والزر الضاغط 2 مغلق (موصل) . عند الضغط على الزر 1 تكتمل دائرة المحرك ويبدأ الدوران . أيضا تلامسات المسك للمحرك الموصلة على التوازى مع الزر 1 تغلق وتظل مغلقة طالما أن المحرك يدور . لذلك عند تحرير (إزالة الضغط) الزر 1 فإن تلامسات المسك تحافظ على الدائرة ومن ثم القدرة الى المحرك . لإيقاف المحرك يتم الضغط على الزر 2 , حيث يؤدى إلى فصل القدرة عن المحرك ومن ثم تفتح تلامسات المسك للمحرك . عند تحرير الزر 2 أيضا لن تصل القدرة إلى المحرك . ويكون لدينا تحكم فى المحرك حيث يبدأ الدوران عند الضغط على الزر 1 ويقف عن الدوران عند الضغط على الزر 2 .

http://eeecb.com/up2//uploads/images...d84a292d0e.jpg

5-1-1 البرمجة السلمية للمتحكم PLC

Admin 08-31-2010 03:56 AM

5-1-1 البرمجة السلمية للمتحكم plc
 
5-1-1 البرمجة السلمية للمتحكم PLC

الطريقة الاكثر شيوعا فى برمجة المتحكم PLC تعتمد على مخططات السلم . كتابة البرنامج تكافىء رسم دائرة التحويل أو التحكم . أتفق عند رسم مخطط السلم على الاتى :

1- ألخطين الرأسيين بالمخطط يمثلان قضيبى ألقدرة والذى يوصل بينهما الدوائر. وسريان ألقدرة يبدأ من ألخط ألرأسى الأيسر ثم يمر عبر ألخط الأفقى أى الدرجة .

2- كل درجة من السلم تعرف عملية واحدة من عمليات التحكم .

3- يقرأ مخطط السلم من اليسار إلى اليمين ومن أعلا الى اسفل .
الشكل 5-3 يبين طريقة أو حركة المسح أو التنفيذ المستخدمة فى المتحكم PLC .
يقرأ السطر الأول العلوى من اليسار إلى اليمين . ثم السطر الثانى من اليسار إلى اليمين وهكذا.
عندما يكون المتحكم PLC فى نظام العمل يسير خلال برنامج السلم كله حتى النهاية .
آخر سطر فى البرنامج يجب أن يكون معروفا تماما ومن ثم يستأنف على الفور من البداية .
وهذا الإجراء أى المرور بجميع أسطر البرنامج أصطلح على تسميته ب "الدورة " cycle .
كما أن السطر الأخير يعرف بمربع به كلمة END أوRET ليعود البرنامج فورا من حيث بدأ.

http://eeecb.com/up2//uploads/images...f4799d00a7.jpg


4- كل سطر يجب أن يبدأ بدخل أومداخل ويجب أن ينتهى بخرج واحد على الأقل.
ألمصطلح "دخل"يستخدم من أجل فعل تحكم ( مثل قفل تلامسات مفتاح ) يستخدم كدخل للمتحكم PLC . و ألمصطلح "خرج" يستخدم من أجل جهاز موصل إلى خرج المتحكم PLC مثل المحرك.

5- الأجهزة الكهربية تظهر فى حالتها العادية (الطبيعية) , أى المفتاح الذى يكون فى وضعه العادى مفتوح (حتى يحدث ما يغير وضعه) يظهر مفتوحا فى مخطط السلم والمفتاح الذى يكون فى وضعه العادى مغلق يظهر مغلقا .

6- أى جهاز معين يمكن أن يظهر فى اكثر من سطر .
مثال : قد يكون لدينا ريلاى ويتحكم فى تحويل أكثر من جهاز .
نفس الحروف و / أو الأرقام تستخدم فى تسمية الجهاز فى أماكنه المختلفة .

7- المداخل والمخارج تعرف جميعها بعناوينها .
والطريقة تعتمد على صناع المتحكم PLC , وهى عناوين المدخل أو المخارج فى ذاكرة المتحكم PLC .
الشكل 5-4 يبين الرموز القياسية IEC 1131-3 المستخدمة فى أجهزة الدخل والخرج .
لاحظ أن المداخل تمثل برموز مختلفة حسب حالتها العادية NO أو NC بينما ملفات الخرج تمثل برمز واحد فقط .

http://eeecb.com/up2//uploads/images...2e50d5a911.jpg

مثال توضيحى : لتوضيح رسم سطر من مخطط سلم لنعتبر الموقف حيث إثارة (تشغيل) جهاز الخرج (مثل المحرك) تعتمد على مفتاح بدء مفتوح عادى وعند تشغيله أو تحويله يغلق.
وهكذا يكون الدخل هو المفتاح والخرج هو المحرك . الشكل 5-5 يبين مخطط السلم .


http://eeecb.com/up2//uploads/images...71fb74468e.jpg

أبدا بالدخل : لدينا تلامسات دخل من النوع NOو رمزه | | . لا يوجد أجهزة دخل أخرى وينتهى السطر بالخرج ورمزه ( ) .
عند غلق المفتاح و يقال "عند وجود دخل " تتم إثارة الخرج أى المحرك ويقال "يوجد خرج" , أى طالما وجد دخل يوجد خرج.
إذا كان المفتاح من النوع NC ورمزه |/| الشكل 5-5- ب يكون هناك خرج حتى يتم فتح المفتاح أى أن فتح المفتاح أو الفعل أو تغير الحالة الطبيعية وهو المسمى "دخل" ,أى طالما لا يوجد دخل يوجد خرج .
عند رسم مخططات السلم فإن أسماء المتغيرات أو العناوين تلحق برموزها . وهكذا فالشكل 5-6 يبين طرق العنونة المختلفة .
الشكل أ للنوع متسوبيشى والشكل ب للنوع سيمنس والشكل ج للنوع الن برادلى والشكل د للنوع تليميكانيك .
الشكل أ يوضح أن هذا السطر من مخطط السلم به دخل من العنوان X400 وبه خرج إلى العنوان Y430 .
وعند توصيل المداخل والمخارج يجب مراعاة توصيل أطراف المداخل والمخارج المناسبة للعناوين .


http://eeecb.com/up2//uploads/images...db0ae8dd84.jpg

5-2 ألوظائف ألمنطقية :

Admin 08-31-2010 04:02 AM

5-2 ألوظائف ألمنطقية :5-2-1 ألوظيفة (أو ألبوابة) ألمنطقية " و" and:
 
5-2 ألوظائف ألمنطقية :
هناك مواقف أو حالات تحكم كثيرة يتطلب فيها بدأ عمل أو فعل ما عندما تتحقق مجموعة معينة من الشروط ,مثل : دوران محرك كهربائى (كعمل أو فعل) عندما تتحقق الشروط ( توصيل مفتاح التغذية و الضغط على زر البدء وعدم وجود أوفر لود ) وهى تسمى وظيقة منطقية .

5-2-1 ألوظيفة (أو ألبوابة) ألمنطقية " و" AND:

الشكل 5-7- أ يبين موقف أوحالة : عدم وجود خرج إلا إذا تم غلق كلا المفتاحين ( المفتوحان فى الوضع العادى NO ) . هذه الحالة تسمى المنطق "و"AND. يمكننا النظر إليها كما لو كانت تمثل نظام تحكم بدخلين هما ( Aو B ) كما فى الشكل 5-7- ب.
يوجد خرج فقط إذا كان كل من A و B فى حالة ON .
فإذا استخدمنا 1 للدلالة على حالة الإشارة ON واستخدمنا 0 للدلالة على حالة الإشارة OFF عندئذ : لكى يكون "الخرج 1 "يجب أن يكون "A = 1" و B" = 1" .
مثل هذه العملية يقال أنها متحكم فيها "ببوابة منطقية " والعلاقة بين مداخل هذه البوابة المنطقية ومخارجها توضع على شكل جدول يعرف باسم "جدول الحقيقة ".

http://eeecb.com/up2//uploads/images...58fabb4653.jpg


مثال على بوابة AND : هو نظام التحكم والحماية (التعشيق) لماكينة بحيث لا تعمل إلا إذا كان كل من وسيلة أو مفتاح الأمان فى وضع السماح (أمان) " و" مفتاح القدرة على وضع تشغيل ON .
الشكل 5-8- أ يبين نظام بوابة AND بمخطط السلم .
يبدأ مخطط السلم بالرمز | | (تلامسات مفتوحة فى الوضع العادى واسمها الدخل A) ويمثل المفتاح A . وعلى التوالى معه الرمز | | ( تلامسات أخرى مفتوحة فى الوضع العادى واسمها الدخل B) ويمثل المفتاح B . ينتهى السطر بالرمز ( ) الذى يمثل الخرج .
لكى يوجد خرج يجب حدوث (وجود) كل من A "و" B أى ان يكون التلامسات A مغلقة "و" التلامسات B مغلقة أيضا كما فى الشكل 5-8- ب .
وكقاعدة عامة فى مخطط السلم : التلامسات المتصلة على التوالى فى السطر الأفقى تمثل عمليات منطقية من النوع " و" AND.


http://eeecb.com/up2//uploads/images...15b7b02777.jpg
5-2-2 ألوظيفة (أو ألبوابة) ألمنطقية " أو" OR:

Admin 08-31-2010 04:06 AM

5-2-2 ألوظيفة (أو ألبوابة) ألمنطقية " أو" or:
 
5-2-2 ألوظيفة (أو ألبوابة) ألمنطقية " أو" OR:
الشكل 5-9- أ يبين الدائرة الكهربية حيث يوجد خرج عندما يتم غلق المفتاح A "أو" غلق المفتاح B (كلاهما من النوع NO) وهى تصف أو تمثل البوابة المنطقية "أو" OR كما فى الشكل 5-9- ب .
لكى يوجد خرج يجب وجود (توصيل) الدخل A "أو" وجود (توصيل) الدخل B .
جدول الحقيقة موضح بالشكل .


http://eeecb.com/up2//uploads/images...ffadd4a504.jpg

الشكل 5-10- أ يبين نظام البوابة المنطقية OR فى شكل مخطط سلم , والشكل 5-10- ب يبين طريقة إخرى مكافئة لرسم نفس المخطط .
يبدأ مخطط السلم بالرمز | | (تلامس NO) باسم الدخل A ليمثل المفتاح A .
يتصل معه على التوازى الرمز | | (تلامس NO) باسم الدخل B ليمثل المفتاح B .
لكى يوجد خرج يجب إما وجود (توصيل) الدخل A "أو" وجود (توصيل) الدخل B كما فى الشكل 5-10- ج . ينتهى السطر بالرمز ( ) الذى يمثل الخرج .
وكقاعدة عامة : المسارات التبادلية عن طريق ممرات رأسية من السطر الرئيسى لمخطط السلم أى "المسارات المتوازية " تمثل عمليات منطقية من النوع OR .


http://eeecb.com/up2//uploads/images...1572c109bd.jpg

مثال لنظام تحكم يستخدم البوابة OR : سيرلنقل منتجات معبأة فى زجاجات للتغليف أو التعبئة حيث يعمل حارف أو دافع بحرف أو دفع أو إستبعاد الزجاجات التالفة إلى سلة المستبعد إذا حدث : إما الوزن ليس فى الحدود المسمح بها "أو" لا يوجد غطاء للزجاجة .

5-2-3 ألوظيفة (أو ألبوابة) ألمنطقية " عكس" NOT أو "نفى":

Admin 08-31-2010 04:11 AM

5-2-3 ألوظيفة (أو ألبوابة) ألمنطقية " عكس" not أو "نفى":
 
5-2-3 ألوظيفة (أو ألبوابة) ألمنطقية " عكس" NOT أو "نفى":

الشكل 5-11- أ يبين الدائرة الكهربائية للتحكم بمفتاح وضعه العادى مغلق NC . عندما يوجد دخل الى المفتاح فانه يفتح ولا يمر تيار بالدائرة . هذا الوصف هو للبوابة NOT . حيث يوجد خرج عندما "لا" يوجد دخل ولا يوجد خرج عندما يوجد دخل كما فى الشكل 5-11 ج .
هذه البوابة أحيانا تعرف باسم العاكس.
جدول الحقيقة كما فى الشكل .

http://eeecb.com/up2//uploads/images...0304b6995e.jpg


الشكل 5-11 ب يبين نظام البوابة NOT بمخطط السلم .
تلامسات الدخل A موضحة كما هى مغلقة NC, ومعها على التوالى فى نهاية السطر الخرج
( ) .
فى حالة عدم وجود الدخل A ( يكون التلامس فى وضعه العادى أى مغلق ) يوجد خرج .
فى حالة وجود الدخل A (يؤدى إلى فتح التلامس وقطع التيار) لا يوجد خرج .
مثال لنظام تحكم يستخدم البوابة NOT : هو مصباح ضوئى(خرج) يعمل (يضىء) فى حالة الإظلام . أى عندما لا يكون هناك دخل لحساس الضوء (كدخل) يوجد خرج (أى اضاءة المصباح).

5-2-4 ألوظيفة (أو ألبوابة) ألمنطقية NAND :

Admin 08-31-2010 04:17 AM

5-2-4 ألوظيفة (أو ألبوابة) ألمنطقية nand :
 
5-2-4 ألوظيفة (أو ألبوابة) ألمنطقية NAND :
أفترض (تخيل) أننا أتبعنا البوابة ANDببوابة NOT كما فى الشكل 5-12- أ .
نتيجة وجود البوابة NOT هو عكس أى خرج من البوابة AND.
وكطريقة بديلة يمكن الحصول على نفس النتيجة تماما بوضع بوابة NOT عند كل مدخل ثم نتبع ذلك ببوابة OR كما فى الشكل 5-12- ب .
وجدول الحقيقة كما فى الشكل .


http://eeecb.com/up2//uploads/images...2237a9681d.jpg

لكى يكون الخرج 1 يجب أن يكون كل من A =0 أو B=0 .
أى يتواجد الخرج عندما لا يوجد الدخل A أولا يوجد الدخل B .
هذا المزيج أو هذه التركبة أو التوليفة من البوابات تسمى البوابة NAND .
http://eeecb.com/up2//uploads/images...0f8b365521.jpg


الشكل 5-13 يبين مخطط السلم للبوابة NAND .
عندما يكون كل من الدخل A = 1 والدخل B = 1 فإن الخرج يكون 0 .
وعندما يكون " كل من الدخل A = 0 والدخل B = " 0 أو "احدهما = 0 والاخر = 1 " فإن الخرج يكون = 1 .
مثال لنظام تحكم يستخدم البوابة NAND : هو نظام إنذار ضوئى (لماكينة عمل أدوات ) يعمل اذا : لم يتم تعشيق أو عمل مفتاح الحماية وأيضا لم يتم عمل مفتاح النهاية الدال على وجود قطعة العمل .

5-2-5 ألوظيفة (أو ألبوابة) ألمنطقية NOR

Admin 08-31-2010 04:22 AM

5-2-5 ألوظيفة (أو ألبوابة) ألمنطقية nor
 
5-2-5 ألوظيفة (أو ألبوابة) ألمنطقية NOR
افترض (تخيل) أننا أتبعنا بوابة OR ببوابة NOT كما فى الشكل 5-14- أ .
نتيجة وجود البوابة NOT هو عكس أى خرج من البوابة OR .
وكطرايقة بديلة وتعطى نفس النتيجة تماما هى وضع بوابة نفى NOT بكل مدخل ثم بعد ذلك بوابة AND للمداخل المعكوسة كما فى الشكل 5-14- ب .
جدول الحقيقة كما فى الشكل .

http://eeecb.com/up2//uploads/images...2dc6657f15.jpg

التركيبة المكونة من البوابة OR والبوابة NOT يطلق عليها البوابة NOR.
يوجد خرج إذا لم يكن الدخل A أو الخل B = 1 . الشكل 5-15 يبين مخطط السلم لنظام البوابة NOR .
عند (عدم وجود كل من الدخل A والدخل ( B يوجد خرج = 1 .
إذا كان (أى من الدخل A أو الخل B = 1 ) فإن الخرج = 0 أى غير موجود .


http://eeecb.com/up2//uploads/images...42e3994742.jpg

5-2-6 ألوظيفة (أو ألبوابة) ألمنطقية "أو ألحصرية أو المنفردة أو المخصصة "(XOR)

Admin 08-31-2010 04:26 AM

5-2-6 ألوظيفة (أو ألبوابة) ألمنطقية "أو ألحصرية أو المنفردة أو المخصصة "(xor)
 
5-2-6 ألوظيفة (أو ألبوابة) ألمنطقية "أو ألحصرية أو المنفردة أو المخصصة "(XOR)
البوابة OR تعطى خرج إذا كان (أى من الدخلين "فقط " = 1 ) . فى بعض الأحيان نحتاج إلى بوابة تعطى " خرج عندما يكون أى من الدخلين = 1 " و( لا تعطى خرج عندما عندما يكون كلاهما = 1 " أى يكون لها جدول الحقيقة المبين بالشكل .

http://eeecb.com/up2//uploads/images...8908c2220e.jpg

هذه ألبوابة تسمى ألبوابة "أو الحصرية" XOR .
إحدى طرق ألحصول على مثل هذه ألبوابة هو استخدام ألبوابات NOT وAND و OR كما هو موضح بالشكل 5-16 .
الشكل 5-17 يبين مخطط السلم لنظام البوابة XOR.
فى حالة "عدم وجود الدخل A و الدخل B يكون الخرج = 0 ".
عندما "يعمل الدخل A فقط" يتسبب الفرع العلوى فى أن " يكون الخرج = 1" .
عندما "يعمل الدخل B فقط" يتسبب الفرع السفلى فى أن " يكون الخرج = 1" .
عندما " يعمل كل من الدخل A والدخل B" "لا يوجد خرج " .
فى هذا المثال من البوابات المنطقية يكون للدخل A وللدخل B مجموعتان من التلامسات بالدائرة , أحدهما يكون مفتوح عادى NO والآخر يكون مغلق عادى NC .
فى برمجة المتحكم PLC مسموح أن يكون للدخل عدد من التلامسات حسب الحاجة .


http://eeecb.com/up2//uploads/images...cfbc3908ba.jpg

Admin 08-31-2010 02:58 PM

الفصل السابع الريلاى الداخلى Internal Relays
 
الفصل السابع
الريلاى الداخلى المصدر : http://eeecb.com/vb/

نتناول ما يعرف بالريلاى الداخلى ويطلق عليه عدة مسميات مثل الريلاى المساعد auxiliary أو ألعلامات markers أو الأعلام flags أو الملفات coils أو خانة تخزين .
وهو من العناصر الخاصة الموجودة فى المتحكم PLC والمستخدمة على نطاق كبير فى برمجتة . المتحكم PLC الصغيرة قد تحتوى على مائة أو أكثر من الريلايات الداخلية .
7-1 الريلاى الداخلى :
يوجد فى المتحكم PLC عناصر تستخدم فى حفظ البيانات (وهى الخانات) وتتصرف مثل الريلاى فى كونها يمكنها التحويل بين التوصيل والفصل ON/OFF ومن ثم تشغيل وتبطيل أجهزة أخرى ومن هنا جاء الاسم "ريلاى داخلى ".
هذا الريلاى الداخلى لا يتواجد فى الحقيقة ولكنه مجرد خانة تخزين بالذاكرة (سجل) ولكنه يتصرف (يعامل) بنفس طريقة الريلاى , ويعامل فى البرمجة كما يعمل الريلاى الحقيقى أو الخارجى سواء فى الدخل أو فى الخرج .
وهكذا فإن المداخل إلى المفاتيح الخارجية يمكن أن تعطى خرج من ريلاى داخلى ,وينتج تلامسات للريلاى الداخلى يمكن إستخدامها مع مفاتيح الدخل الخارجية الأخرى لكى تعطى خرج لتشغيل محرك مثلا .
مثال :
فى الشكل 7-1 :
فى أحد أسطر(درجة)rung البرنامج :
الدخل إلى الدخل الخارجى يقوم بتشغيل ملف ريلاى داخلى كخرج .
وفى سطر آخر (فيما بعد) : كنتيجة للريلاى الداخلى كخرج فإن تلامساته تستخدم فى التحكم فى بعض المخارج . أى عند إستخدام الريلاى الداخلى يتم تشغيله فى أحد أسطر البرنامج ثم يستخدم خرجه فى تشغيل تلامسات فى سطر آخر أو أسطر أخرى من البرنامج .
يمكن برمجة الريلاى الداخلى بعدد تلامسات مصاحب له حسب الرغبة .
التفرقة بين الريلاى الداخلى والريلاى الخارجى تتم عن طريق إختلاف أنواع العناوين (والتسميات) والتى تختلف من صانع إلى اخر .
على سبيل المثال شركة متسوبيشى تستخدم الرموز M100, M101 بينما شركة سيمنس تستخدم F0.0, F0.1 وشركة تليميكانيك تستخدم B0, B1 وشركة توشيبا تستخدم
R000, R001 وشركة الن باردلى تستخدم B3/001, B3/002 .


http://eeecb.com/up2//uploads/images...4eda83f10c.jpg

7-2 برامج السلم
يمثل خرج الريلاى الداخلى ببرامج السلم برمز الخرج العادى وهو ( ) وبعنوان أو تسمية تدل على أنه ريلاى داخلى .
فعلى سبيل المثال شركة متسوبيشى تسمى M100 والحرف M ليدل على أنه ريلاى داخلى أو marker لتفرقته عن الريلاى الخارجى . تسمى وتعرف تلامسات التحويل للريلاى الداخلى كأجهزة دخل ورمزها هو | | وتعطى نفس عنوان ريلاى الخرج الداخلى مثل M100 .

7-2-1 حالات البرمجة بمداخل متعددة :
لبيان كيفية إستخدام الريلاى الداخلى لنعتبر الحالة التالية :
نظام يتم تشغيله عندما تتحقق مجموعتين مختلفتين من شروط المدخلات. قد نكون أمام مجرد برنامج لعمل بوابة منطقية من نوع AND ولكنه يعتبر مثال لاختبار أى عدد من المدخلات من حيث تحقيقها للشروط ومما يسهل هذه العملية إستخدام الريلاى الداخلى .
شروط المدخل الأول تستخدم لتعطى خرج لريلاى داخلى . هذا الريلاى له تلامسات مصاحبة له والتى تصبح عندئذ كجزء من شروط الدخل مع المدخل الثانى .

http://eeecb.com/up2//uploads/images...674b7863b4.jpg



الشكل 7-2 يبين برنامج سلم لمثل هذه العملية او المهمة .


فى السطر الاول :
عندما يعمل (أو يوصل أو يغلق) الدخل الأول In 1 أو ORالدخل الثالث In 3 وAND الدخل الثانى In 2 فإن الريلاى الداخلى IR 1 يعمل . وتكون النتيجة تحويل تلامساته In 3 بالسطر الثانى .
فى السطر الثانى :
إذا تم توصيل الدخل الرابع In 4 تكون النتيجة وجود خرج من المخرج Out 1 .

مثل هذه المهمة يمكن تطبيقها على على نظام "رفع أتوماتيكى لحاجز عندما يقترب أى شخص من أى من الجانبين " .

الدخل الاول In 1 والدخل الثالث In 3 هما الدخلان من الحساسات الكهروضوئية والتى تكتشف (تستشعر – تحس) بوجود الشخص سواء مقتربا (دخول ) أومغادرا (خروج) من على جانبى الحاجز حيث يعمل الدخل الأول من أحد الجانبين والدخل الثالث من الجانب الآخر .

الدخل الثانى In 2 هو مفتاح السماح أو التمكين enable للنظام بالغلق لأسفل .

لذلك : عندما يعمل الدخل الأول In 1 أو OR الدخل الثالث In 3 و AND الدخل الثانى فسوف يعمل الريلاى الداخلى In 3 . ويتم غلق تلامساته .

إذا أحس أو أستشعر المدخل الرابع In 4 ( يمكن أن يكون ليمت سويتش أى مفتاح نهاية مشوار ) بأن الحاجز مغلق يعمل ويغلق تلامساته وتكون النتيجة وجود خرج من المخرج
Out 1 يصل إلى المحرك لرفع الحاجز .
أما إذا أحس المدخل الرابع (ليمت سويتش) بأن الحاجر مرفوع بالفعل (بسبب مرور شخص من خلاله فإنه يظل مفتوح ولا يكون هناك خرج من المخرج Out 1 ويمكن أن يقوم ثقل الموازنة بغلق الحاجز .
ومن هنا نرى أهمية الريلاى الداخلى فقد كان وسيلة الربط بين المداخل والمخرج .
الشكل 7-3-أ يبين نفس الشكل 7-2 ولكن بعناوين وتسميات شركة ميتسوبيشى بينما الشكل 7-3- ب لشركة سيمنس .

http://eeecb.com/up2//uploads/images...a699808dd1.jpg


الشكل 7-4 يبين مثال آخر لبرنامج سلم يتعامل مع الريلاى الداخلى .
الخرج Output 1 يتم التحكم فيه عن طريق ترتيب معين من مجموعتان من المداخل .
السطر الأول يبين الريلاى الداخلى IR 1 والذى يعمل إذا تم عمل (غلق - توصيل) المدخل الأول input In 1 أو OR المدخل الثانى In 2 .
السطر الثانى يبين الريلاى الداخلى الثانى IR 2 والذى يعمل إذا تم عمل كل من الدخل الثالث و AND الدخل الرابع In 4.
السطر الثالث يبين أن الخرج يتواجد إذا تم تشغيل الريلاى الداخلى الأول IR 1 و OR الريلاى الداخلى الثانى IR 2 .
أى يوجد خرج للنظام إذا تم تحقيق أى من المجموعتين من المداخل .

http://eeecb.com/up2//uploads/images...3839a72e97.jpg



7-2-2 برامج ألمسك أو ألقفل أو المزلاج (ترباس – سقاطة )latch
إستخدام آخر للريلاى الداخلى هو التحرير reset لدوائر المسك latch.
الشكل 7-5 يبين مثال لهذا النوع من البرامج .

http://eeecb.com/up2//uploads/images...fae5ebca30.jpg


عندما يتم غلق المدخل In 1 لحظيا يكون هناك خرج فى المخرج Out 1 مما يؤدى إلى غلق أو توصيل تلامساته Out 1 ومن ثم يحافظ على الخرج بالمخرج Out 1 (غلق ذاتى) حتى بعد فتح تلامسات المدخل In 1 .
عند توصيل أو غلق أو تشغيل الدخلIn 2فإن الريلاى الداخلى IR 1 يعمل ويقوم بفتح تلامساته IR 1 وهى من نوع NC , وتكون النتيجة فصل OFF الخرج Out 1 ويقال أنه تم عمل unlatch أى فك المسك أو التعشيق .
لنأخذ الحالة حيث يتطلب عمل مسك لدائرة تتحكم آليا فى ماكينة يمكن بدءها أو إيقافها بمفاتيح ضاغطة . تستخدم دائرة المسك فى بدء أو إيقاف القدرة الواصلة إلى ألماكينة .
الماكينة لها عديد من المخارج والتى يتم توصيلها إذا ما وصلت القدرة وفصلها عند فصل القدرة .
الشكل 7-6 يبين مثال لهذا البرنامج :
السطر الأول به عملية المسك للحفاظ على الريلاى الداخلى IR 1 فى حالة توصيل ON عندما يعطى مفتاح البدء دخل لحظى .
السطر الثانى يتم فيه توصيل القدرة ON .
السطر الثالث إيضا يتم فيه التوصيل للمخرج Out 2 إذا كانت تلامسات الدخل input 2 موصلة , وأيضا فى السطر الرابع يتم فيه توصيل المخرج Out 3 إذا كانت تلامسات المدخلinput 3 مغلقة .
وتكون النتيجة أن جميع المخارج موصلة ON عند الضغط على زر البدء .
يتم فصل OFF جميع المخارج عند فتح مفتاح الإيقاف , وذلك لأن جميع المخارج كانت ممسوكة latched بالريلاى الداخلى IR 1
http://eeecb.com/up2//uploads/images...d8162af2cf.jpg

Admin 09-21-2010 08:18 PM

7-3 ريلاى التخزين (الحفظ) الاحتياطى "ريلاى التذكر" Battery-backed relays
 
7-3 ريلاى التخزين (الحفظ) الاحتياطى "ريلاى التذكر" Battery-backed relays

إذا تم قطع (فصل) التيار الكهربائي (القدرة) عن المتحكم PLC أثناء استخدامه (عمله) سوف يتم فصل جميع ريلايات الخرج والريلايهات الداخلية , وبالتالي فعند عودة القدرة فإن جميع التلامسات المرتبطة بهذه الريلايات سوف تكون فى أوضاع مختلفة عما كانت عليه قبل قطع القدرة . وهكذا ، إذا كان المتحكم PLC في وسط أفعال تحكم متسلسل (متتابع) فإنها سوف تستأنف في نقطة مختلفة في التسلسل. للتغلب على هذه المشكلة يوجد بعض الريلايات الداخلية لها خاصية التذكر بحيث يمكن استخدامها في الدوائر لضمان سلامة إغلاق النظام في حال حدوث إنقطاع التيار الكهربائي ومن ثم يمكن إعادته للعمل بطريقة مناسبة.هذه الريلايات مدعومة ببطارية للاحتفاظ بها فى حالة نشطة حتى عند فصل القدرة (أو تكون نوع من أنواع الذاكرات المناسبة).ويقال إن الريلاى "متذكر" retentive وكثيرا ما يستخدم المصطلح " ملف ذاكرة تذكر" retentive memory coil لمثل هذه العناصر.
الشكل 7 – 7 يبين الرمز القياسى IEC 1131-3 لهذه العناصر . فى حالة متحكمات ميتسوبيشى تستخدم لهذه الريلايات العناوين M300 to M377 بينما الصناع الآخرون يستخدمون طرق وعناوين مختلفة .


http://eeecb.com/up2//uploads/images...b65cdaccb0.jpg


مثال لاستخدام مثل هذا الريلاى :
الشكل 7 – 8 يبين مخطط السلم لنظام مصمم للتغلب على إنقطاع (إنهيار) القدرة power failure . IR 1 هو ريلاى التذكر . عند غلق (توصيل) تلامسات الدخل 1 يعمل ريلاى الخرج IR 1 فيقوم بتوصيل تلامساته التى تعمل على مسكه (الغلق الذاتى) latching بحيث يظل فى وضع التشغيل حتى لو تم فصل الدخل 1 . النتيجة خرج من الخرج 1 . إذا حدث أنقطاع للقدرة يظل الريلاى IR 1 فى حالة عمل كما تظل تلامساته مغلقة ووجود الخرج 1 .

http://eeecb.com/up2//uploads/images...fded3c7f75.jpg


7-4 عمل نبضة ( طلقة) واحدة ( نبضة واحدة ذات عرض صغير جدا ) One-shot operation

Admin 09-21-2010 08:24 PM

7-4 عمل نبضة ( طلقة) واحدة ( نبضة واحدة ذات عرض صغير جدا ) One-shot operation
 
7-4 عمل نبضة ( طلقة) واحدة ( نبضة واحدة ذات عرض صغير جدا ) One-shot operation

واحدة من المهام التي تقدمها بعض الشركات المصنعة للمتحكم PLC هى القدرة على برمجة ريلاى داخلى بحيث يتم تنشيط (تحويل) تلامساته لدورة واحدة فقط ، أي دورة مسح واحدة لبرنامج السلم.ومن ثم فإنه يشكل نبضة ذات عرض ثابت عند تحويل تلامساته .هذه الوظيفة غالبا تسمى " طلقة واحدة" one-shot .

في حين أن بعض المتحكمات بها هذه الوظيفة ككيان وكجزء من برامجها إلا أنه يمكن بسهولة عمل هذه الوظيفة بمجرد سطرين (درجتين) فى برنامج السلم . الشكل 7 – 9 يبين هذا الزوج من الأسطر . عند حدوث بدء(إشعال) للدخل يعطى بدء فى الخرج فى السطر الأول , ويعطى فى السطر الثانى خرج التحكم فى الدورة بريلاى داخلى . لأن السطر الثانى يحدث بعد السطر الأول فلا يتم الشعور بأثر التحكم فى الدورة إلا فى الدورة التالية من برنامج المتحكم عند فتح تلامسات ريلاى التحكم فى الدورة بالسطر 1 ويتم إيقاف خرج البدء .
ويظل خرج البدء مفصولا بالرغم من وجود مدخل البدء .ويمكن أن يحدث خرج البدء مرة أخرى فقط عند فصل دخل البدء ثم توصيله مرة أخرى .


http://eeecb.com/up2//uploads/images...0cc3cb5373.jpg



تعطى المقاييس العيارية IEC 1131-3 معايير لملفات الإحساس بالانتقال الموجب والسالب كما فى الشكل
7-10 .
ملف الإحساس بالإنتقال الموجب :
إذا كان تدفق الطاقة يتحول من الفصل off إلى التوصيل on فإن الخرج يكون موصلا لفترة دورة واحدة .
ملف الإحساس بالإنتقال السالب :
إذا كان تدفق الطاقة يتحول من الفصل off إلى التوصيل on فإن الخرج يكون موصلا لفترة دورة واحدة .

ومن ثم لبرنامج السلم بالشكل 7-11 عندما يكون الدخل مفصول off لا يوجد خرج . عندما يتحول الدخل إلى التوصيل on يوجد خرج من الملف . مع ذلك فان الدورات التالية للبرنامج لا تعطى خرج من الملف حتى لو ظل المفتاح موصل on . الملف يعطى خرج فقط فى أول مرة تم فيها التوصيل on .


http://eeecb.com/up2//uploads/images...0057e8193a.jpg

http://eeecb.com/up2//uploads/images...0e7570b377.jpg



7 – 5 التعيين وإعادة التعيين Set and reset

Admin 09-21-2010 08:39 PM

7 – 5 التعيين وإعادة التعيين Set and reset
 
7 – 5 التعيين وإعادة التعيين Set and reset

الوظيفة الأخرى والتى غالبا ما تكون متاحة هى القدرة على تعيين(تحديد) set وإعادة تعيين reset لريلاى داخلى . تعليمة set تسبب الغلق (الحفظ – المسك) الذاتى self-holdللريلاى أى latchويظل فى هذه الحالة حتى وصول (تلقى) تعليمة reset . يطلق على هذه العملية المصطلح " القلاب" أو"فليب - فلوب"
flip-flop . الشكل 7 – 12 يبين الرمز العيارى لهذه الملفات . يتحول الملف SET إلى التوصيل on عند وصول القدرة له ويظل على حالته حتى يحدث له RESET . ملف RESET يحول الريلاى إلى وضع الفصل off عند وصول القدرة اليه ويظل فى هذه الحالة حتى يحدث له SET .


الشكل 7 – 13 يبين مثال لمخطط سلم ينطوي على مثل هذه الوظيفة. تفعيل الدخل الأول X400 يؤدى إلى وجود (توصيل) الخرج Y430 فى حالة set أى حالة "المسك""الحفظ" latched . ومن ثم عند فصل off الدخل الأول يظل الخرج موصل on .
تفعيل الدخل الثانى X401 يؤدى إلى تحول الخرج Y430 إلى حالة reset أى الفصل off ويظل ممسوك (محفوظ) فى حالة الفصل . لذلك يكون الخرج Y430 فى حالة توصيل on فى الفترة الزمنية بين التوصيل اللحظى للدخل X400 والتوصيل اللحظى للدخل X401 .
بين سطر عملية set وسطر عملية reset يمكن وضع أسطر لأنشطة أخرى يتعين تنفيذها حيث يتم توصيل الخرج فى سطر set فى بداية التسلسل ثم فصله فى النهاية .



تعليمات البرمجة لدرجات rungs (أسطر) السلم للبرنامج الموضح بالشكل 7 – 13 تكون على الشكل :

السطر الأول




السطر الثانى



باستخدام متحكم PLC نوع تليميكانيك فإن مخطط السلم موضح بالشكل 7 – 14 وتكون أسطر تعليمات البرنامج كما يلى :






باستخدام متحكم PLC نوع ألن برادلى فإن مخطط السلم موضح بالشكل 7 – 15 .
وغالبا ما يتم الجمع بين رمز ملف SET ورمز ملف RESET داخل مربع (صندوق) واحد. الشكل 7 – 16 يبين مخطط السلم المكافىء للوظيفة set-reset باستخدام متحكم PLC نوع سيمنس حيث يستخدم مصطلح "صندوق (مربع)الذاكرة" للدلالة على مربع SET/RESET ويطلق على المربع المبين المصطلح SR أو وظيفة ذاكرة بأولوية set بمعنى أن عملية set لها أولوية .
تعليمات البرمجة ( F تستخدم للإشارة للريلاى الداخلى ) تكون كما يلى :





عندما تكون الأولوية لعملية reset يسمى الصندوق RS كما فى الشكل 7 – 17




شركة توشيبا تستخدم المصطلح flip-flop والشكل 7 – 18 يبين مخطط السلم .




الشكل 7 – 19 يبين كيف يمكن استخدام وظيفة set-reset لإنتاج نبضة one-shot الموضحة في القسم السابق. الشكل ( 7 – 19 – أ ) يبين ذلك لمتحكم PLCسيمنس (F تشير إلى الريلاى الداخلى ) والشكل ( 7 – 19 – ب ) لمتحكم PLC تليميكانيك (B تشير إلى الريلاى الداخلى) .
فى الشكل أ وفى الشكل ب وجود الدخل (I0.0, I0,0) يسبب عمل الريلاى الداخلى (B0, F0.0) فى السطر الأول . نتيجة لذلك ( فى السطر الثانى ) يتحول الريلاى الداخلى لوظيفة set-reset إلى الوضع set . وهذا بدوره يؤدى إلى فتح (فصل) الريلاى الداخلى (F0.1, B1) فى السطر الأول وهكذا وعلى الرغم من وجود دخل فى السطر الأول يتم فصل الريلاى (BO, F0.0) .
ومع ذلك ولأنه يتم مسح الأسطر (الدرجات) في التسلسل من الأعلى إلى الأسفل فيجب أن ينقضي دورة كاملة قبل أن يتم فصل الريلاى الداخلى أول سطر ( درجة) . وتنتج نبضة بفترة زمنينة تعادل دورة واحدة . يتم تحول النظام إلى reset عند إنقطاع الدخل (I0.0, I0,0) .




7-5-1 أمثلة لبرامج

Admin 09-21-2010 09:58 PM

7-5-1 أمثلة لبرامج
 
7-5-1 أمثلة لبرامج
الشكل 7-20 يبين مثال للعناصر الأساسية لبرنامج بسيط يستخدم فى نظام إنذار الحريق .
أجهزة استشعار الحريق هى دخل مربع الوظيفة SET-RESET ( طرف set ) بحيث إذا عمل أحد أجهزة الاستشعار يتم إعطاء تنبيه (إنذار) ويبقى على هذه الحالة set حتى يتم إيقافه بعمل reset .

http://eeecb.com/up2//uploads/images...ee1d85fb42.jpg



الشكل 7-21 يبين برنامج آخر يبين العناصر الأساسية لنظام مصمم لكشف الطريقة الصحيحة فى وضع (تحميل) قطعة تشغيل work-piece فى موضعها لتجهيزها لأعمال أخرى .
عند توصيل تلامسات البدء فإن الخرج يتسبب فى حركة قطعة التشغيل . يستمر هذا الوضع حتى يتم قطع الشعاع الضوئى ويحدث reset يتسبب فى إيقاف الخرج . يوجد مفتاح إيقاف بغرض إيقاف الحركة فى أى لحظة.

http://eeecb.com/up2//uploads/images...dc0420d52c.jpg

القادم إن شاء الله

7-6 ريلاى التحكم الرئيسى (المسيطر) أو الماستر Master control relay

Admin 09-23-2010 05:21 PM

7-6 ريلاى التحكم الرئيسى أو الماستر Master control relay
 
7-6 ريلاى التحكم الرئيسى أو الماستر Master control relay

عند التحكم فى عدد كبير من المخارج أحيانا يكون من الضرورى توصيل أو فصل قطاعات كاملة من مخطط سلم عندما تتحقق شروط معينة. يمكن تحقيق ذلك بتضمين تلامسات نفس الريلاى الداخلى فى كل سطر بحيث يؤثر عمله عليهم جميعا . البديل هو استخدام ريلاى التحكم الرئيسى أوالماستر .

الشكل 7-22 يوضح استخدام مثل هذا الريلاى للتحكم فى جزء من برنامج سلم.فى حالة عدم وجود دخل للمدخل 1 يكون خرج الريلاى الداخلى الرئيسى MC1 غير فعال وتكون تلامساته MC1مفتوحة .وهذا يعني أن جميع الدرجات بين المكان الذى تم تحديدة لعمله والدرجة التى تقع فيها تعليمة 1MCR أو حيث يوجد ريلاى تحكم رئيسى آخر تكون فى حالة فصل off .على افتراض أنه تم تعيينه للعمل من الدرجة الخاصة به (الموجود بها) , عندئذ يمكننا أن نتصور (نتخيل) أن تلامساته موجودة في خط القدرة فى الموقع المبين بالشكل لذلك تكون الدرجات 2 و 3 مفصولة off .
عند غلق تلامسات المدخل 1 يعمل الماستر ريلاى MC1 .نتيجة لذلك تتحول جميع الدرجات بين هذا الموضع والدرجة الموجود بها التعليمة MCR1 إلى حالة التوصيل on .وهكذا فإن المخارج 1 و 2 لا يمكن ان تتحول إلى حالة التوصيل on حتى يتحول الماستر ريلاى إلى حالة التوصيل on . الماستر ريلاى 1 يعمل (يؤثر) فقط على المنطقة بين الدرجة المحددة ليعمل عندها والدرجة التى تقع بها التعليمة MCR1 .



فى متحكمات متسوبيشى يمكن تحديد الريلاى الداخلى كريلاى تحكم رئيسى .لبرمجة الريلاى الداخلى M100 لكى يعمل كريلاى رئيسى تستخدم التعليمة :
MC M100

ولعمل reset لهذا الريلاى تستخدم التعليمة :
MCR M100

الشكل 7-23 يوضح مخطط السلم بمتحكم متسوبيشى للشكل 7-22 وتكون تعليمات البرنامج كما يلى :





الشكل 7-24 يوضح البرنامج بمتحكم ألن برادلى .لإنهاء تحكم ريلاى رئيسى MCR يستخدم ريلاى تحكم رئيسى آخر MCR بدون أن تسبقه أى تلامسات , ويسمى برمجة غير مشروطة .




الشكل 7-25 يوضح مخطط سلم لمتحكم سيمنس لتمثيل الريلاى . تحدد منطقة تفعيل الريلاى الرئيسى بدأ من تفعيله وظيفته وتنتهى بوقف تفعيل وظيفته , فى هذه المنطقة يمكن تمكين enabled الريلاى الرئيسى عند تفعيل الملف MCR> ويتم إيقافه disabled بتفعيل الملف MCR< .




يمكن أن يستخدم فى البرنامج عدد من ريليهات التحكم الرئيسية لتمكين القطاعات المختلفة من مخطط السلم والمطلوب تحويل حالتها بين التوصيل والفصل .الشكل 7-26 يوضح برنامج سلم لمتحكم متسوبيشى يتعامل مع 2 ريلاى رئيسى .عند توصيل M100 وعدم توصيل M101 يكون تتابع الدرجات : 1, 3, 4, 6, وهكذا.نهاية قطاع تحكم M100 يبين بظهور (حدوث) ريلاى تحكم رئيسى أخر وهو M101 .عند توصيل M101 مع عدم توصيل M100 يكون تتابع الدرجات : 2, 4, 5, 6, وهكذا . نهاية هذا القسم يبين بوجود تعليمة reset . يجب استخدام تعليمة reset لأن الدرجة غير متبوعة مباشرة بريلاى تحكم رئيسى آخر .

مثل هذا النمط (النسق) يمكن أن يستخدم لتوصيل مجموعة درجات من السلم عند حدوث (ظهور) نوع ما من الدخل وتوصيل مجموعة أخرى من درجات السلم عند حدوث نوع مختلف من الدخل .




7-6-1 أمثلة لبرامج

Admin 09-23-2010 07:27 PM

7-6-1 أمثلة لبرامج
 
7-6-1 أمثلة لبرامج


فيما يلي نظرة على برنامج يوضح استخدامات ريلايهات التحكم الرئيسية.يستخدم البرنامج مع نظام صمام هوائى pneumatic valve ينطوى على حركة المكابس في اسطوانات من أجل إعطاء تسلسل معين لأفعال المكبس.أولا سوف نبين استخدام طريقة الغلق (الامساك) latching مع هذه النظم من أجل المحافظة على الأفعال actions.

نعتبر نظام هوائي بصمامات تحكم بملف واحد single-solenoid واثنين من الاسطواناتA و B و مفاتيح نهاية المشوار limit switches a–, a+, b–, b+ لكشف حدود تحركات قضيب المكابس كما فى الشكل 7-27 . والمطلوب إعطاء التتابع A+, B+, A–, B– . الشكل 7-28 يبين مخطط السلم الذى يمكن استخدامه .

يتم تنشيط الملف A+ عند إغلاق مفتاح البدء start ويكون مفتاح نهاية المشوار b- مغلق .يؤدى ذلك إلى الحفاظ على الملف A+ فى حالة عمل أى تعشيق أو قفل latchingطالما أن التلامسات المغلقة فى الوضع العادى NC لمفتاح النهاية b+ لم يتم تفعيلها. عند تفعيل مفتاح النهاية a+ يؤدى إلى تنشيط الملف B+ . يؤدى ذلك إلى الحفاظ على الملف B+ فى حالة عمل أى latchingطالما أن التلامسات المغلقة فى الوضع العادى NC لمفتاح النهاية a- لم يتم تفعيلها.عندما يمتد مكبس الاسطوانة B يفتح مفتاح نهاية المشوار b+ تلامساته (المغلقة فى الوضع العادى) ويفصل (يفك تعشيق) unlatches الملف A+ . يؤدى ذلك إلى إرتداد مكبس الاسطوانة A , وعندما تؤدى إلى فتح تلامسات مفتاح نهاية المشوار a- (المغلقة فى الوضع العادى) يتم فصل الملف B+ ويرتد مكبس الاسطوانة B .









الشكل 7-29 يبين كيف يمكن تنفيذ هذا البرنامج باستخدام ريلاى التحكم الرئيسى .يتم تفعيل ريلاى التحكم الرئيسى بمفتاح البدء ويظل فى حالة on ويتحول إلى حالة الفصل off عند الوصول إلى الدرجة التى تحتوى MCR .




القادم إن شاء الله


9- المؤقتات Timers


الساعة الآن 10:07 PM.

Powered by EEECO; Version 3.8.5
Copyright ©2000 - 2014, EEECB