الدرس الثالث : مرجع التعليمات : INSTRUCTIONS REFERENCE

من طرف **Admin** السبت مايو 21, 2016 9:27 am

الدرس الثالث : مرجع التعليمات : INSTRUCTIONS REFERENCE
أولا : مجموعة تعليمات التلامسات والملفات :
1- تعليمة التلامس المفتوح فى الوضع العادى NO

Xname Rname Yname
----] [---- ----] [---- ----] [----

• إذا كانت إشارة الدخول إلى هذه التعليمة التعليمة منخفضة (وتسمى أيضا غير حقيقى أو المنطق 0) فإن إشارة الخروج منها تكون منخفضة أى لا يوجد خرج .
• أما إذا كانت إشارة الدخول إلى التعليمة مرتفعه (وتسمى أيضا حقيقى أو المنطق 1) فإن إشارة الخروج منها تكون مرتفعة أى يوجد خرج "إذا وفقط إذا كان طرف الدخل المعطى أو طرف الخرج المعطى أو الريلاى الداخلى حقيقى وإلا كان الخرج غير حقيقى" .
• أى شروط وجود خرج مرتفع من هذه التعليمة هى : أولا وجود دخل ومرتفع ، وثانيا حالة هذا التلامس تكون مرتفعة أى تم تشغيله أو تفعيله أو إثارته .
• هذه التعليمة يمكنها فحص أو اختبار حالة طرف الدخل أو حالة طرف الخرج أو حالة ريلاى داخلى .

2- تعليمة التلامس المغلق أو المقفول فى الوضع العادى NC :

Xname Rname Yname
----]/[---- ----]/[---- ----]/[----

• إذا كانت إشارة الدخول إلى هذه التعليمة منخفضة ، فان إشارة الخروج منها تكون منخفضة (أى لا يوجد لها خرج .)
• أما إذا كانت إشارة الدخول إلى هذه التعليمة مرتفعه ، فان إشارة الخروج منها تكون مرتفعة (اى يوجد لها خرج) "إذا وفقط إذا كان طرف الدخل أو طرف الخرج أو الريلاى الداخلى المعطى منخفض" أى لم يتم تشغيله وإلا كان كان الخرج منخفض .
• أى شروط وجود خرج مرتفع هى : أولا وجود دخل ومرتفع ، وثانيا حالة هذا التلامس تكون منخفضة أى لم يتم تشغيله.
•
• هذه التعليمة يمكنها فحص او اختبار حالة طرف الدخل او حالة طرف الخرج او حالة الريلاى الداخلى .
• هذه التعليمة عكس تعليمة التلامس NO .

3- تعليمة الملف العادى :
Rnam Yname
----( )---- ----( )----

• إذا كانت الإشارة الداخلة الى هذه التعليمة منخفضة فان الريلاى الداخلى المعطى أو طرف الخرج يكون منخفضا وتسمى clear.
• أما إذا كانت الإشارة الداخلة إلى هذه التعليمة مرتفعة فإن الريلاى الداخلى المعطى أو طرف الخرج يكون مرتفعا ويسمى set.
• هذه التعليمة يجب أن تكون فى أقصى يمين السطر الموجودة به .

4- تعليمة الملف المعكوس :
Rname Yname
----(/)---- ----(/)----

• إذا كانت الإشارة الداخلة الى هذه التعليمة مرتفعة فإن الريلاى الداخلى المعطى أو طرف الخرج يكون منخفضا وتسمى clear.
• أما إذا كانت الإشارة الداخلة الى هذه التعليمة منخفضة فإن الريلاى الداخلى المعطى أو طرف الخرج يكون مرتفعا وتسمى set.
• هذه التعليمة عكس تعليمة الملف العادى .
• هذه التعليمة يجب أن تكون فى أقصى يمين السطر الموجودة به .

5- تعليمة الملف SET-ONLY

Rname Yname
----(S)---- ----(S)----
• إذا كانت الإشارة الداخلة الى هذه التعليمة مرتفعة فإن الريلاى الداخلى المعطى أو طرف الخرج يكون مرتفعا set . والا فإن الريلاى الداخلى أو طرف الخرج لا يتغير .
• هذه التعليمة تستطيع فقط تحويل حالة الملف من منخفض إلى مرتفع لذلك فهى تستخدم عادة بالاشتراك مع تعليمة الملف reset-only .
• هذه التعليمة يجب أن تكون فى أقصى يمين السطر الموجودة به .

6- تعليمة الملف RESET-ONLY

Rname Yname
----(R)---- ----(R)----

• إذا كانت الإشارة الداخلة الى هذه التعليمة مرتفعة فإن الريلاى الداخلى المعطى أو طرف الخرج يكون منحفضا clear ، وإلا فان الريلاى الداخلى أو طرف الخرج لا يتغير .
• هذه التعليمة تستطيع فقط تحويل حالة الملف من مرتفع إلى منخفض لذلك فهى تستخدم عادة بالاشتراك مع تعليمة الملف set-only .
• هذه التعليمة يجب أن تكون فى اقصى يمين السطر الموجودة به .

من طرف **Admin** السبت مايو 21, 2016 10:18 am

ملحوظة :
قبل الانتقال إلى باقى التعليمات يجدر بنا الإجابة على السؤال الآتى : ما هو الريلاى وما هو الريلاى الداخلى ؟
الريلاى RELAY

الريلاى هو مفتاح كهربائى يفتح ويغلق تحت سيطرة دائرة كهربائية أخرى . لذلك يتم توصيله إلى أطراف مخارج الميكروكونترولر ويستخدم لتشغيل / إيقاف on/off الأجهزة ذات الطاقة المرتفعة مثل المحركات والمحولات والسخانات والمصابيح ..ألخ . هذه الأجهزة غالبا ما توضع بعيدا عن المكونات الحساسة للوحة . يوجد أنواع مختلفة من الريلايات ولكن جميعها تعمل بنفس الطريقة . عندما يمر تيار كهربائى خلال الملف يعمل الريلاى بواسطة التأثير المغناطيسى للتيار الكهربائى فيقوم بفتح أو غلق مجموعة أو أكثر من التلامسات . وكما فى العوازل الضوئية optocouplers لا يوجد إتصال مباشر بين دوائر الدخل والخرج . عادة ما تتطلب الريلايات كل من الجهد والتيار المرتفع فى بدأ التشغيل لكن هناك الريلايات الصغيرة جدا (المنمنمة) miniature والتي يمكن تفعيلها بواسطة التيار المنخفض والذى يمكن الحصول عليه مباشرة من أطراف الميكروكونترولر .
الشكل التالى يبين الدائرة الشائعة الاستخدام :

من أجل منع ظهور جهد الحث الذاتى المرتفع والناجم عن التوقف المفاجئ لتدفق التيار خلال الملف ، يتم توصيل دايود معكوس القطبية بالتوازى مع الملف . الغرض من هذا الدايود هو 'قطع''cut off ' ذروة الجهد.

الريلاى الداخلى Internal Relays
الريلاى الداخلى يطلق عليه عدة مسميات مثل الريلاى المساعد auxiliary أو العلامات markers أو الاعلام flags أو الملفات coils او خانة (بت) تخزين . وهو من العناصر الخاصة الموجودة فى المتحكم PLC والمستخدمة على نطاق كبير فى برمجتة . المتحكم الصغير قد يحتوى على مائة أو أكثر من الريلايات الداخلية .

يوجد فى المتحكم PLC عناصر تستخدم فى حفظ البيانات (وهى خانات أو بتات ) ، 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 (بت) تخزين بالذاكرة (سجل) ولكنه يتصرف (يعامل) بنفس طريقة الريلاى . وفى البرمجة ، فإنه يعامل كما يعامل الريلاى الحقيقى أو الخارجى سواء فى الدخل أو فى الخرج .
وهكذا فإن المداخل إلى المفاتيح الخارجية يمكن أن تعطى خرج من ريلاى داخلى . وتلامسات الريلاى الداخلى يمكن استخدامها مع مفاتيح الدخل الخارجية الأخرى لكى تعطى خرج لتشغيل محرك مثلا ، كما فى المثال المبين بالشكل أدناه :

فى الشكل :
فى احد أسطر(درجة) rung البرنامج :
• دخل السطر يقوم بتشغيل ملف ريلاى داخلى كخرج .
وفى سطر أخر (فيما بعد) :
• كنتيجة لاستخدام ريلاى داخلى كخرج فان تلامساته تستخدم فى التحكم فى بعض المخارج .
أى عند استخدام الريلاى الداخلى يتم تشغيله فى أحد أسطر البرنامج ثم يستخدم خرجه فى تشغيل تلامسات فى سطر أخر أو أسطر أخرى من البرنامج . يمكن برمجة الريلاى الداخلى بعدد تلامسات مصاحب له حسب الرغبة .
التفرقة بين الريلاى الداخلى والريلاى الخارجى عن طريق اختلاف انواع العناوين (والتسميات) والتى تختلف من صانع إلى آخر .

من طرف **Admin** السبت مايو 21, 2016 12:45 pm

تطبيقات على استخدام تعليمات الملفات والتلامسات والريلاى الداخلى عند البرمجة بلغة منطق السلم :
التدريب الأول :
مشروع نظام "رفع أتوماتيكى لحاجز (أو فتح بوابة) عندما يقترب أى شخص من أى من الجانبين ":
الغرض :
سوف نقوم بإنشاء نظام تحكم يتم تشغيله عندما تتحقق مجموعتين مختلفتين من شروط المدخلات.
نحن قد نكون أمام مجرد برنامج لعمل بوابات منطقية من نوع AND ، ونوع OR ، ولكنه يعتبر مثال لاختبار أى عدد من المدخلات من حيث تحقيقها للشروط ، ومما يسهل هذه العملية استخدام الريلاى الداخلى . فشروط المدخل الأول تستخدم لتعطى خرج لريلاى داخلى . هذا الريلاى له تلامسات مصاحبة له والتى تصبح عندئذ كجزء من شروط الدخل مع المدخل الثانى .
مخطط برنامج منطق السلم :
الشكل التالى مخطط برنامج منطق سلم لمثل هذه العملية أو المهمة .

وفى هذا المخطط :
فى السطر الأول :
عندما يعمل (أو يوصل أو يغلق) الدخل الأول In 1 ، "أو" OR الدخل الثالث In 3 ، "و"AND الدخل الثانى In 2 فإن الريلاى الداخلى IR 1 سوف يعمل . وتكون النتيجة تحويل تلامساته IR 1 بالسطر الثانى .
فى السطر الثانى :
إذا تم توصيل الدخل الرابع In 4 تكون النتيجة وجود خرج من المخرج Out 1 .
المداخل :
• الدخل الأول 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 (البوابة) حيث يعمل الدخل الأول على أحد الجانبين ويعمل الدخل الثالث على الجانب الاخر .
• الدخل الثانى In 2 هو مفتاح السماح أو التمكين enable للنظام بالغلق لأسفل .

فعندما يعمل الدخل الأول In 1 ، "أو" OR الدخل الثالث In 3 ، "و" AND الدخل الثانى فسوف يعمل الريلاى الداخلى IR 1 ، ويتم غلق تلامساته الموجودة فى السطر الثانى .
فإذا ما أحس أو استشعر المدخل الرابع In 4 ( يمكن أن يكون ليمت سويتش أى مفتاح نهاية مشوار ) بأن الحاجز مغلق بالفعل يعمل ويغلق تلامساته ، وتكون النتيجة وجود خرج من المخرج Out 1 يصل إلى المحرك فيدور فى اتجاه رفع الحاجز .
أما أذا 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 .
، يمكن أن يستخدم ثقل الموازنة للقيام بعملية غلق الحاجز .
ومن هنا نرى أهمية الريلاى الداخلى فقد كان وسيلة للربط بين المداخل والمخرج .

من طرف **Admin** السبت مايو 21, 2016 12:49 pm

التدريب الثانى :
الشكل التالى يبين مثال آخر لبرنامج منطق السلم 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 الاول
In 1 و or المدخل الثانى In 2 .
• السطر الثانى يبين الريلاى الداخلى الثانى IR 2 والذى يعمل إذا تم عمل كل من الدخل الثالث In 3 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 .
• السطر الرابع يبين وجود خرج للنظام Out 1 ، إذا تم تحقيق أى من المجموعتين من المداخل (نتيجة لاستخدام المنطق OR ) .

من طرف **Admin** السبت مايو 21, 2016 12:51 pm

التدريب الثالث :
برامج يوضح مفهوم عملية المسك أو القفل أو المزلاج (ترباس – سقاطة )Latch :
استخدام أخر للريلاى الداخلى هو فك المسك reset لدوائر المسك latch. الشكل التالى يبين مثال لهذا النوع من البرامج .

• فى السطر الأول :عندما يتم غلق المدخل In 1 "لحظيا" ، يمر تيار خلال التلامسات IR 1 المغلقة فى الوضع العادى ، نتيجة لذلك يكون هناك خرج فى المخرج Out 1 . مما يؤدى إلى غلق او توصيل تلامساته Out 1 ، الموجودة فى نفس السطر، ومن ثم تحافظ على وجود الخرج بالمخرج Out 1 (تسمى عملية غلق ذاتى أو مسك Latch) حتى بعد فتح تلامسات المدخل In 1 .
• فى السطر الثانى : عند توصيل أو غلق أو تشغيل الدخل الثانى In 2فإن الريلاى الداخلى IR 1 يعمل ويقوم بفتح تلامساته IR 1 ، وهى من نوع NC، والموجودة فى السطر الأول .
وتكون النتيجة فصل OFF الخرج Out 1 ويقال أنه تم عمل unlatch أى فك المسك أو التعشيق .

من طرف **Admin** السبت مايو 21, 2016 12:55 pm

التدريب الرابع :
لناخذ الحالة حيث يتطلب عمل مسك لدائرة تتحكم آليا فى ماكينة يمكن بدؤها أو إيقافها بمفاتيح ضاغطة .
هنا ، تستخدم دائرة المسك فى بدء أو ايقاف القدرة الواصلة الى الماكينة .
الماكينة لها عديد من المخارج والتى يتم توصيلها إذا ما وصلت القدرة وفصلها عند فصل القدرة .
الشكل أدناه يبين مخطط منطق السلم للبرنامج :

• السطر الاول 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 إلى الخرج الأول Out 1 ، من خلال أحدى مجموعات تلامسات الريلاى الداخلى IR 1 .
• السطر الثالث ، أيضا يتم فيه توصيل القدرى إلى المخرج Out 2 ،إذا كانت تلامسات الدخل input 2 فى حالة توصيل (تشغيل) من خلال مجموعة تلامسات ثانية لنفس الريلاى الداخلى IR 1 .
• .
• فى السطر الرابع ، يتم فيه توصيل المخرج Out 3 اذا كانت تلامسات المدخل input 3 مغلقة .
من خلال مجموعة تلامسات ثالثة لنفس الريلاى الداخلى IR 1 .

وتكون النتيجة أن جميع المخارج موصلة ON عند الضغط على زر البدء Start ، يتم فصل OFF جميع المخارج عند فتح مفتاح الايقاف Stop ، وذلك لان جميع المخارج كانت ممسوكة latched بالريلاى الداخلى IR 1 .

من طرف **Admin** السبت مايو 21, 2016 5:22 pm

البوابات المنطقية Logic gates والبرمجة بلغة منطق السلم :
بغض النظر عن تعقيدات نظم التحكم الرقمية إلا أن أى نظام تحكم يحتوى ( فى الغالب )على عمليات أساسية قليلة يتم تنفيذها عدة مرات ، ومن هذه العمليات الأساسية فى الأنظمة الرقمية هى البوابات المنطقية .
وباستخدام مخطط منطقى السلم ( وهى بيئة رسومية تتمشى مع المنطق ) ، وبعدد قليل جدا من التعليمات instructions يمكن عمل هذه البوابات كما يلى :

1- البوابة المنطقية AND
الشكل أدناه يعطى مثال لخرج لا يعمل إلا إذا تم غلق كلا من المفتاحين المفتوحين عاديا NO . يجب غلق كلا من المفتاحين A و B وهذا يعطى حالة المنطق AND .
يمكننا أن ننظر إلى هذا المنطق على أنه نظام تحكم بدخلين A و B . فقط ، عندما يكون كل من A و B فى حالة عمل ON يكون هناك خرج . وهكذا إذا استخدمنا الواحد 1 لبيان وجود إشارة التشغيل ON والصفر 0 لبيان عدم وجود اشارة تشغل إى وجود حالة التبطيل OFF فإنه لكى يكون هناك خرج 1 يجب أن يكون كل من A و B بواحد 1 .

الشكل ( a ) يبين دائرة AND وشكل (b ) يبين منطق البوابة AND .
الشكل التالى يبين مخطط منطق السلم للبوابة AND

وهذه العملية تسمى عملية تحكم باستخدام بوابة المنطق logic gate والعلاقة بين الدخلين لبوابة المنطق وخرجها توضع على شكل جدول يسمى جدول الحقيقة truth table .
ومن ثم لبوابة AND نجد أن جدول الحقيقة يكون بالشكل التالى :

وعلى العموم : التلامسات على التوالى تمثل بوابة المنطق AND .
كمثال على استخدام البوابة AND نظام التحكم فى الإغلاق interlock للماكينات بحيث تعمل فقط إذا كان ذراع الحماية والامان فى موضعه (الدخل الأول ) وAND مفتاح القدرة موصل ON ( الدخل الثانى ).

من طرف **Admin** السبت مايو 21, 2016 5:35 pm

2- البوابة المنطقية OR

الشكل aيوضح دائرة كهربية ( أى نبدأ منها ) والتى يتم فيها وصول التغذية للخرج عند غلق أى من المفتاحين A أو B (كلاهما مفتوحان عاديا ) ، وهذا هو وصف بوابة المنطق OR ( الشكل b ) حيث أنه يجب تشغيل أى من الدخل A أو الدخل B لكى يكون هناك خرج .
جدول الحقيقة للمنق OR كما يلى :

مثال :
فى الشكل التالى : يبين تمثيل للمنطق OR .