[F.Abdelaziz]

التمهيد لإنشاء متحكم مبرمج خاص بك : لغات البرمجة للمتحكم المنطقى القابل للبرمجة PLC :
مصطلح "لغة برمجة المتحكم المنطقى القابل للبرمجة" يشير إلى الطريقة التى يوصل بها المستخدم المعلومات إلى المتحكم المنطقى القابل للبرمجة .
ولقد تم تأسيس المعيار IEC 61131 لتوحيد اللغات المتعددة المرتبطة ببرمجة المتحكم المنطقى القابل للبرمجة PLC من خلال تحديد خمس لغات قياسية ، وهى :
· مخطط السلم Ladder Diagram (LD) :
وهو وصف بيانى (نخطيطى) للعملية بدرجات (سلم) منطقية تشبه مخططات الريليهات والتى يتم استبدالها بالمتحكم المبرمج .
· مخطط الكتل الوظيفية Function Block Diagram (FBG) :
وهى وصف بيانى (تخطيطى) لسريان العملية باستخدام بلوكات بسيطة ومعقدة متصلة ببعضها البعض .
· خريطة التتابع الوظيفى Sequential Function Chart (SFC) :
وهى وصف بيانى لربط الخطوات والأفعال والانتقالات .
· قائمة التعليمات Instruction List (IL) :
وهى لغة منخفضة المستوى تعتمد على النص والذى يستخدم تعليمات تذكرة (مفكرة) mnemonic .
· بناء النص Structured Text (ST) :
وهى لغة عالية المستوى تعتمد على النص مثل Basic , C , Pascal والتى توضع خصيصا لتطبيقات التحكم الصناعى .

لغة مخطط السلم هى الأكثر شيوعا لبرمجة PLC ، وهى مصممة لتقليد منطق الريليهات . مخطط السلم يحظى بقبول كبير (شعبية) لأولائك الذين يفضلون تحديد إجراءات التحكم بدلالة تلامسات الريلاى والملفات والوظائف الأخرى مثل بلوكات التعليمات .
الشكل التالى يبين مقارنة بين البرمجة بمخطط السلم LD والبرمجة بقائمة التعليمات IL .

· الشكل (a) يبين دائرة التحكم الأصلية باستخدام الريليهات والأسلاك .
· والشكل (b) يبين برنامج مخطط السلم المكافىء لبرمجة المتحكم المبرمج . لاحظ التشابه القريب جدا بين المخططين .
· والشكل (c) يبين طريقة إعادة البرمجة باستخدام لغة قائمة التعليمات . لاحظ أن قائمة تتكون من سلسلة من التعليمات المتتالية والتى تشير إلى البوابات (الوظائف) المنطقية الأساسية AND,OR,NOT .

البرمجة بلغة مخطط البلوكات الوظيفية تستخدم التعليمات التى يتم برمجتها كبلوكات توصل ببعضها على الشاشة لإنجاز مهام معينة . هذه البلوكات تتضمن البوابات المنطقية والمؤقتات والعدادات . مخططات البلوكات الوظيفية تشبه فى تخطيطها بمخططات البلوكات الكهربية والإلكترونية المستخدمة لتبسيط الأنظمة المعقدة عن طريق إظهار الكتل الوظيفية (المخططات الصندوقية) .
المفهوم الرئيسى وراء مخطط البلوكات الوظيفية هو سريان البيانات . ترتبط الكتل الوظيفية معا لإكمال الدائرة التى تحقق متطلبات التحكم . يتم تدفق البيانات فى مسار من المداخل ، خلال البلوكات الوظيفية أو التعليمات ، ثم إلى المخارج .
استخدام البرمجة بلغة مخطط البلوكات الوظيفية مع PLC تكتسب قبولا واسعا . فبدلا من تمثيل التلامسات والملفات التقليدية فى مخطط السلم ، تقوم البوكات بتقديم صورة بيانية للمبرمج مع إسلوب البرمجة (الخوارزمية) المحدد سلفا . المبرمج يكمل ببساطة المعلومات اللازمة داخل الكتلة لاستكمال تلك المرحلة من البرنامج .
الشكل التالى يبين مخطط بلوكات الوظائف المكافىء لمخطط منطق السلم :

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

فى هذا التطبيق : الهدف هو تشغيل إضاءة تحذيرية Caution (المصباح PL1) كلما كان كلا الحساسين مغلقين .
· يتكون مخطط السلم من درجة واحدة عبر قضيبى القدرة . هذه الدرجة تحتوى على تعليمات لعدد 2 حساس دخل Sensor 1 , Sensor 2 مبرمجة على التوالى مع تعليمة مصباح الإرشاد PL1 .
· يتكون مخطط بلوكات الوظائف من بلوك الوظيفة المنطقية AND مع مدخلين للحساسين ومخرج لمصباح الإرشاد . لاحظ عدم وجود قضبان للقدرة فى مخطط بلوكات الوظائف .

البرمجة بلغة مخطط تتابع الوظائفSFC يشبه خريط التدفق flowchart للعملية . تم تصميم البرمجة بلغة SFC لاستيعاب برمجة العمليات الأكثر تقدما . هذا النوع من البرامج يمكن تقسيمه إلى خطوات مع العمليات المتعددة التى تحدث فى فروع متوازية .
الشكل التالى يبين العناصر الأساسية لبرنامج بلغة خريطة التتابع الوظيفى :

لغة "بناء النص" ST هى لغة عالية المستوى تستخدم فى المقام الأول لتنفيذ الإجراءات المعقدة التى لا يمكن التعبير عنها بسهولة باللغات الرسومية . هذا اللغة تستخدم عبارات لتحديد ما يجب تنفيذه .
الشكل التالى يبين كيف يمكن أن نستخدم البرمجة بلغة بناء النص ولغة مخطط السلم لإنتاج نفس الخرج المنطقى :

فى هذا التطبيق : الهدف هو تنشيط ملف السلونويد SOL 1 كلما تحقق (تواجد) واحد من الدائرتين التاليتين :
· مفاتيح الأحساس Sensor 1 و Sensor 2 كلاهما فعال أى مغلق .
· مفاتيح الإحساس Sensor 3 و Sensor 4 كلاهما فعال أى مغلق ومفتاح الحساس Sensor 5 غير فعال أى مغلق أيضا .

التعليمات نوع الريلاى :