تم تصنيف هذا العرض على أنه "نظيف" من قبل المضيف.
--------------------
١- المقدمة
هذه هي الحلقة الثالثة في سلسلة من ثماني حلقات.
02
في الحلقة السابقة، قمنا بتغطية:
التاريخ المبكر للحوسبة في التحكم الصناعي
* تاريخ مبكر لوحدات التحكم المنطقي القابلة للبرمجة، بما في ذلك كيف حصلت على اسمها.
من هي العلامات التجارية الرئيسية؟
ما هي مظهرهم الجسدي؟
وصف أساسي لهندسة الآلة المجردة.
نظرة موجزة جداً عما يشبه برنامج التحكم المنطقي القابل للبرمجة (PLC).
مفهوم المسح.
لغات البرمجة الرئيسية للتحكم المنطقي القابل للبرمجة (PLC).
لغات البرمجة الثانوية للتحكم المنطقي القابل للبرمجة (PLC).
الشعبية النسبية لكل لغة برمجة.
03
في هذه الحلقة، سنبدأ بالنظر إلى واحد من أوائل أجهزة التحكم المنطقي القابل للبرمجة من العصر الذي بدأ فيه استخدامها على نطاق واسع.
لن أحاول حتى محاولة أن أكون شاملاً، سأقدم فقط نظرة عامة واسعة في الوقت المحدود المتاح لدي هنا.
بدأتُ بنموذج أقدم لأن بساطته وميزاته المحدودة تتيحان دخولاً أسهل إلى الموضوع.
--------------------
04 مُتحكم منطقي قابل للبرمجة/2 من آلن برادلي
تم تقديم مُتحكم آلن برادلي المنطقي القابل للبرمجة/2 إلى السوق في عام 1977.
لم يكن هذا أول دخول لهم في هذا المجال، لكنه كان أول نجاح حقيقي لهم.
لست على دراية بتاريخ شامل لسلسلة منتجاتهم المبكرة، لكن أحد نماذجهم المبكرة الرئيسية للبيع كان PLC2/30.
يُعرف هذا أيضاً بسلسلة 1771 الخاصة بهم.
--------------------
05 الترتيب المادي
كانت وحدة المعالجة المركزية صندوقاً معدنيًا كبيرًا يقع بجانب رف الإدخال/الإخراج ويُربط به بأسلاك.
كانت رفوف الإدخال/الإخراج صندوقًا ذات مقدمة مفتوحة وسلسلة من الفتحات التي يمكن إدخال صناديق طويلة وضيقة تحتوي على الإدخال/الإخراج فيها.
06
امتدت لوحة الخلفية عبر الخلف، متصلة الإدخال/الإخراج بالوحدة المركزية للمعالجة.
يمكن ربط عدة رفوف معًا باستخدام الكابلات.
بالنسبة لـ PLC2/30، يمكنك الحصول على ما يصل إلى 896 نقطة إدخال/إخراج رقمية.
07
كانت الرفوف بارتفاع 315 ملم، وعرضها بين 247 ملم و610 ملم، مع توفر الرفوف بأحجام 4 و8 و12 و16 فتحة.
كانت وحدة المعالجة المركزية بنفس ارتفاع الرف، وكانت ذات شكل مربع تقريبًا.
08
مع تطور الإلكترونيات الدقيقة، تمكنت وحدة المعالجة المركزية من التقلص في الحجم لتناسب فتحة في الرف، وأصبح هذا هو المعيار لـ PLCs.
--------------------
09 الإلكترونيات الداخلية
استخدمت النماذج الأولى من PLC/2 معالجات من نوع 8 بت، وفقًا لبعض المصادر، كانت معالج إنتل 8080.
10
استخدموا أيضاً أربعة معالجات AMD 2900 كمعالجات منطقية مساعدة.
إذا لم تكن على دراية بمعالجات البت المقسم، فهي رقائق تشبه شريحة عمودية من 4 بتات عبر معالج، ويمكن ربطها مع رقائق المنطق لتشكيل وحدة معالجة مركزية كاملة.
هذه هي ما تم استخدامها لبناء الحواسيب المصغرة.
11
تم استخدامها كمعالجات مساعدة في وحدات التحكم المنطقي القابلة للبرمجة المبكرة لأن المعالجات الدقيقة وحدها كانت ببساطة بطيئة جداً لتنفيذ برنامج المستخدم بسرعة كافية للسماح بحجم برنامج مفيد.
تم استخدام وحدة معالجة مركزية واحدة أو أكثر أيضاً لتنسيق العملية العامة وإدارة النظام.
12
مع تطور المعالجات الدقيقة لتصبح أسرع وأقوى، تراجعت الحاجة إلى المعالجات المنطقية، وتم التخلي عنها في النهاية.
استخدمت الإصدارات الأولى ذاكرة نواة مغناطيسية.
تغيرت الأنواع اللاحقة إلى نوع من ذاكرة الوصول العشوائي ذات الحالة الصلبة، ربما ذاكرة وصول عشوائي ثابتة من نوع ما.
13
من الصعب جدًا الحصول على تفاصيل حول نوع المعالجات الموجودة داخل أي وحدة تحكم منطقية قابلة للبرمجة (PLC) لأن المصنعين لا يتحدثون عادةً عن هذا النوع من الأمور.
يُرغبون المستخدم في رؤيته كصندوق أسود فقط.
--------------------
١٤ جدول البيانات
من منظور مبرمج، أهم شيء يجب فهمه أولاً هو جدول البيانات.
جدول البيانات هو ذاكرة بيانات وحدة التحكم المنطقي البرمجي.
15
بالنسبة لمتحكم منطقي قابل للبرمجة (PLC2)، هذا هو مصفوفة من كلمات 16 بت.
يتكون كل كلمة من حرفين من بايتات 8 بت.
يتم التعامل مع العناوين لكل من البتات والكلمات بالنظام الثماني.
16
بالنسبة لمن لا يعرفونها، الأرقام الثمانية تتبع نظامًا حسابيًا يتراوح من 0 إلى 7.
الرقم التالي بعد 7 هو 10.
ثم تستمر عملية العد من 11، 12، 13، إلخ، إلى 17، 20، 21، إلخ.
تأخذ كل رقمة ثمانية بالضبط 3 بتات.
17
يمكن معالجة البتات الفردية في رمز PLC2 من خلال تحديد الكلمة تليها شرطة، ثم البت.
على سبيل المثال، 030/12 هي البت 12 في الكلمة 030. تذكر أن هذا بالنظام الثماني، لذا 12 ليست البت الثاني عشر إذا كنت تحسب بالأساس العشري.
تنظيم الذاكرة 18
في وحدة PLC2/30، يتم تنظيم جدول البيانات كما يلي.
19
تغطي الأرقام من 000 إلى 007 منطقة عمل المعالج رقم 1.
هذا غير متاح للمستخدم.
20
تغطي الكلمات من 010 إلى، ولكن لا تشمل، 100 جدول صورة الإخراج.
هذه صورة مُرتبطة بالذاكرة لخرجات الإدخال/الإخراج.
010 إلى 077 هو للرف 1.
020 إلى 027 هو للرف 2.
يستمر هذا النمط حتى الرف 7، الذي يتراوح بين 070 و 077.
21
تُخصص عناوين الكلمات من 100 إلى 107 لمنطقة عمل المعالج رقم 2.
هذا غير متاح أيضًا للمستخدم.
22
تتراوح عناوين الكلمات من 110 حتى 200، ولكن دون 200، وهي جدول صورة الإدخال.
هذه صورة مُعاد خريطتها في الذاكرة لإدخالات الإدخال/الإخراج.
مُنظمة بنفس طريقة جدول صورة الإخراج، وتمتد من 110 إلى 177.
من 110 إلى 117 هو الرف 1.
من 120 إلى 127 هو الرف 2.
يستمر هذا النمط حتى الرف 7، وهو من 170 إلى 177.
23
تلاحظون أن جدول الصورة الناتجة وجدول الصورة المدخلة يبدو أنهما يشيران إلى نفس فتحات الرف.
يقومون بذلك بالفعل.
يعتمد ما إذا كان عنوان معين في رف معين يرتبط ببطاقة إدخال أو بطاقة إخراج في ذلك الفتحة على وجود بطاقة إدخال أو بطاقة إخراج في تلك الفتحة أم لا.
24
تتراوح العناوين من 200 إلى 277 للقياسات التراكمية للعداد/المؤقت.
القيمة التراكمية هي الوقت الحالي أو العد.
25
تتراوح العناوين من 300 إلى 377 للقياس المسبق للوقت/العداد.
القيمة المحددة مسبقًا هي الوقت أو العد المستهدف الذي، عند الوصول إليه، يُشير المؤقت أو العداد إلى أنه وصل إلى القيمة المرغوبة.
26
يمكن تكوين الذاكرة التي تتجاوز 400 لتقسيمها إلى منطقة تخزين بيانات ومنطقة برامج المستخدم.
منطقة تخزين البيانات هي المكان الذي تقوم فيه بتخزين البيانات التي يحتاجها برنامجك لاستخدامها، والتي ليست جزءًا من الإدخال/الإخراج أو العدادات والأزمنة.
تحتاج إلى إيجاد التوازن الصحيح بين بيانات المستخدم وحجم البرنامج.
27
هناك أشياء مختلفة يمكن تغييرها وتكوينها فيما يتعلق بما سبق، ولكن لن أغطي ذلك بشكل عميق لأن هذا ليس دليلًا حول PLC2.
=
يجب أن يكون لديك فكرة جيدة عن ذاكرة نموذج مبكر من PLC.
الأشياء التي يجب فهمها هي أن الإدخال/الإخراج يتم تعيينها إلى عناوين ذاكرة،
وتُستخدم نطاقات ذاكرة مختلفة لأغراض مختلفة.
28
كانت إدارة الذاكرة يدوية بالكامل.
كان على المستخدم متابعة عناوين الذاكرة التي يجب استخدامها لأي أغراض.
قدم آلن برادلي نماذج ورقية مفيدة يمكنك نسخها واستخدامها لتخطيط وتوثيق الغرض من كل عنوان.
كانت جزءًا من مهمة المبرمج هي استخدام الذاكرة بكفاءة ومنطق، مع ترك مساحة للتغييرات المستقبلية.
--------------------
برنامج المستخدم 29.
يتكون برنامج المستخدم من تعليمات.
عادة ما تستغرق كل تعليمات كلمة واحدة من الذاكرة.
ومع ذلك، يمكن للتعليمات المعقدة أن تستغرق ما يصل إلى 8 كلمات من الذاكرة.
30
هناك برنامج رئيسي.
يمكنك أن تفكر في هذا مثل وظيفة "المتغير الرئيسي" في C.
إذا لم تجد هذا التشبيه مفيدًا، ففكر فيه ببساطة على أنه المكان الذي يبدأ فيه برنامجك.
تستمر البرنامج الرئيسي مع درجة تلو الأخرى حتى تصل إلى بيان "النهاية".
31
هناك أيضًا منطقة دالة فرعية.
تستدعي البرنامج الرئيسي دالة فرعية باستخدام قفزة إلى الدالة الفرعية، أو تعليمات JSR.
محطة برمجة T3.
عندما ظهر PLC2، كانت أجهزة الكمبيوتر المحمولة لا تزال في المستقبل البعيد.
حتى أول جهاز كمبيوتر محمول من نوع حقيبة Compaq كان لا يزال بعيدًا لسنوات عديدة.
في الواقع، ظهر أول PLC/2 ليس بعد فترة طويلة من أول مجموعة أجهزة كمبيوتر Altair.
33
لذا تم البرمجة في البداية باستخدام محطة برمجة خاصة تعرف باسم T3.
كانت T3 صندوقًا بحجم حقيبة سفر مع شاشة CRT صغيرة في نهايتها، ولوحة مفاتيح مرتبطة بها أسفل الشاشة.
إذا كان هذا يبدو مثل أجهزة الكمبيوتر المحمولة المبكرة، تذكر أنها سبقتها بعدد من السنوات.
34
لم تكن لوحة المفاتيح آلة كتابة أو بنمط QWERTY.
كان لديها لوحة مفاتيح ذات غشاء مع رموز رسومية.
تذكر الحلقة السابقة حول مخططات التحكم باستخدام المفاتيح وكيف تم توثيقها باستخدام رموز مخططية في الرسومات.
كانت لوحة مفاتيح محطة T3 تحتوي على رموز تتوافق مع نسخة مبسطة ومعدلة من الرموز المستخدمة في تلك الرسومات المخططية.
35
عندما يضغط مبرمج على أحد تلك الرموز على لوحة المفاتيح، يظهر الرمز المقابل على الشاشة في موقع المؤشر الحالي.
يمكن للبرمجي بعد ذلك إدخال عنوان البيانات الذي كان الرمز من المفترض أن يتوافق معه باستخدام الجزء الرقمي من لوحة المفاتيح.
36
يمكن للمهندس أو التقني أو الكهربائي بالتالي إنشاء وتسجيل البرامج باستخدام بيئة رسومية بالكامل تستفيد من معرفته الحالية في التحكم باستخدام مكونات الأجهزة.
لم ينظروا إلى ذلك على أنه برمجة حاسوب، بل رأوا فيه أمرًا مختلفًا تمامًا وغير مرتبط بالحاسوب.
37
تم البرمجة مع T3 متصلة بـ PLC أثناء وجود PLC في وضع البرمجة.
تم إدخال التعليمات مباشرة من المحطة الطرفية إلى ذاكرة التحكم المنطقي البرمجي.
يمكن حفظ البرامج أو استعادتها على شريط كاسيت.
يُنفذ البرنامج عندما يُضبط مُتحكم المنطق القابل للبرمجة (PLC) على وضع التشغيل.
38
بالإضافة إلى ذلك، سمحت المحطة T3 بتصحيح البرامج عبر الإنترنت.
عند توصيل T3 في وضع التشغيل، سيتم تحديث مخطط السلم مباشرة.
عند صحة شرط منطقي، سيتم تسليط الضوء عليه.
عند كذب شرط منطقي، سيظهر في حالة غير مُسلطة الضوء.
39
من خلال مراقبة سطر محدد، يمكنك معرفة ما إذا كانت سلسلة التعليمات الرسومية المتوقعة مُسلطة الضوء بنمط يؤدي إلى النتيجة النهائية للسطر صحيحة أو خاطئة كما هو متوقع.
كان هذا أداة لا تقدر بثمن في حل المشاكل للعثور على أخطاء البرمجيات وأعطال الأجهزة.
أصبحت محطات البرمجة جزءًا لا يُستغنى عنه من المعدات الأساسية لفنّي صيانة الصناعة الكهربائية.
40
مع توفر أجهزة الكمبيوتر المحمولة في النهاية، أصبح T3 قديمًا ونُقلت هذه الوظائف إلى برامج تعمل على أجهزة الكمبيوتر القياسية.
ومع ذلك، لا تزال تعمل بنفس الطريقة تقريبًا.
تم إضافة قدرات إضافية، مثل القدرة على كتابة البرامج دون توصيلها بجهاز التحكم المنطقي القابل للبرمجة (PLC).
يمكن إضافة تسميات وصفية وتعليقات عناوين الذاكرة لتوثيقها وتسهيل قراءة البرنامج.
ستجعل مراجع التقاطع من السهل تحديد العناوين المستخدمة لماذا.
إلخ.
--------------------
41 تعليمات.
سأنتقل الآن إلى سرد أنواع التعليمات المتاحة للاستخدام.
لن أحاول شرح كل شيء، ولكن يجب أن يعطيك على الأقل فكرة ضبابية عن كيفية برمجة هذه التعليمات.
سأستخدم أسماء آلن برادلي لهذه، والتي يجب التأكيد عليها أنها لا تتطابق مع ما تسميه المصنعات الأخرى.
تعليمات نقل نوع 42
هذه هي التعليمات الثنائية وتتكون من التالي.
تعليمات الإدخال 43
هذه تفحص البتات في الذاكرة وتنتج حالة منطقية اعتماداً على قيمة البت الذي يتم تناوله.
تبدأ تعليمات الإدخال من يسار السطر وتعمل نحو اليمين مع إضافة المزيد.
فحص التشغيل - يكون هذا صحيحاً عندما يكون البت المتناول مضبوطاً على 1.
فحص الإيقاف - يكون هذا صحيحاً عندما يكون البت المتناول مضبوطاً على 0.
تعليمات الإخراج 44
تُفعّل هذه القطع أو تُطفئ بناءً على مجموع شروط المنطق البولياني التي تسبقها.
توجد تعليمات الإخراج على يمين السلم.
يجب أن يكون هناك دائمًا على الأقل تعليمية مخرج واحدة.
إخراج الطاقة -عندما تكون الشروط المنطقية التي تؤدي إليه صحيحة، يقوم بتعيين بت إلى 1.
عندما تكون الشروط المنطقية التي تؤدي إلى ذلك خاطئة، يقوم بتعيين بت إلى 0.
45
مفتاح الإخراج - عند كونه صحيحًا، يتم تشغيل البت.
عندما يكون خاطئًا، لا يفعل أي شيء.
إخراج فك القفل - عند صحته، يتم إيقاف تشغيل البت.
عندما يكون خاطئًا، لا يفعل شيئًا.
46 تعليمات الفرع.
لا تفعل هذه التعليمات أي شيء بنفسها، ولكنها تُنشئ اتصالات في الرسم التخطيطي.
هذه مهمة للسماح بوضع التعليمات المذكورة أعلاه بالتوازي في نفس الدرجة حتى يمكنها القيام بأمور مثل تحديد شروط "أو".
يمكنك أن تفكر في هذه التعليمات على أنها تحويل فحص "تشغيل" أو "إيقاف" إلى تعليمات "أو" أو "ليس أو".
--------------------
47 تعليمات المؤقت والعد.
المؤقتات والعدادات هي كما يوحي اسمها، تعليمات تقوم بعمليات التوقيت والعد.
لديها قيم مُعدة مسبقًا ومتراكمة منفصلة.
إنها نوع من تعليمات الإخراج، حيث تقع على الجانب الأيمن من درج السلم، ويعتمد تشغيلها على حالة المنطق الموجود على يسارها.
48
تعمل المؤقتات والعدادات باستخدام القيم الثنائية المشفرة العشرية، أو BCD.
تستغرق كل قيمة من قيم BCD 4 بتات من الذاكرة.
مع ذلك، على عكس السداسي العشري، لا تكون القيم الصالحة إلا من 0 إلى 9.
ما هي القيم من A إلى F في النظام السداسي العشري (Hexadecimal) ليست قيم صحيحة في النظام العشري الثنائي (BCD).
49
تُخزن القيم المُحددة مُسبقًا والمُتراكمة في كلمات ذات 16 بت. تُستخدم أول 12 بت لتخزين ما يصل إلى 3 أرقام BCD.
تُستخدم البتات الأربعة العليا المتبقية لتخزين بتات حالة التعليمات، مثل ما إذا كان المؤقت أو العداد قد أكمل مهمته وميزات أخرى متنوعة.
خمسون مؤقتًا
يُشيرُ قاعدةُ الوقتِ في المؤقت إلى دقةِ المؤقت.
تستند الفترات الزمنية على 1.0 ثانية، و0.1 ثانية، و0.01 ثانية.
يمكن لمؤقت بأساس زمني ثانية واحدة أن يقيس من 0 إلى 999 ثانية بدقة ثانية واحدة.
يمكن لمؤقت بأساس زمني 0.1 ثانية أن يقيس من 0 إلى 99.9 ثانية بدقة 0.1 ثانية.
51
هناك ثلاثة أنواع من المؤقتات.
توقيت التأخير (أو تون)
تأخير تشغيل مؤقت (أو TOF)
مؤقت الاحتفاظ (أو RTO).
52
تؤخر المؤقتات الوقت بينما تكون حالة التشغيل صحيحة وتعيد ضبطها عندما تصبح خاطئة.
تتأخر مؤقتات الإيقاف بعد أن تصبح حالة التشغيل غير صحيحة، وتُعيد الضبط عندما تصبح صحيحة.
توقيتات الاحتفاظ تشبه توقيتات التأخير، ولكنها تحتفظ بقيمتها المتراكمة حتى إعادة ضبطها بواسطة تعليمات إعادة ضبط توقيت الاحتفاظ (أو RTR).
بشكل عام، تبدأ بتشغيل مؤقت ثم تراقب جزء "مكتمل" في مكان آخر من منطقك.
خمسة وثلاثون عدادًا
تعد المحاسبات عوامل في الأحداث.
تأتي هذه بأنواع مختلفة كما هو موضح أدناه.
54
عداد الزيادة (أو وحدة التدخل السريع).
مُعَدّ العد التنازلي (أو CTD)
إعادة تعيين العداد (أو CTR)
ماسح العد (أو SCT)
55
تعد العدادات الصاعدة من الصفر، بينما تعد العدادات الهابطة من القيمة المحددة مسبقًا.
يعد عداد المسح عدد عمليات مسح البرنامج.
هذا ليس شيئًا ستجد له عادةً استخدامًا، على الرغم من أنه يمكنك استخدامه لحساب وقت المسح، على سبيل المثال.
--------------------
تلاعب بالبيانات 56 تعليمات
تُستخدم تعليمات تلاعب البيانات لقراءة وكتابة ومقارنة بيانات البايت والكلمات.
تُجرى العمليات عندما يكون الادعاء صحيحاً.
57
تقوم وحدة GET بقراءة كلمة 16 بت من موقع ذاكرة.
تكتب PUT كلمة 16 بت في موقع ذاكرة.
تُحدد قيمة "LES" على الصدق إذا كانت القيمة المقروءة من أمر "GET" أقل من قيمة محددة.
تُحَلُّ المعادلة إلى صحيح إذا كانت القيمة المقروءة بواسطة أمر GET تساوي قيمة محددة.
58
يمكن دمج تعليمات LES و EQU بطرق مختلفة مع بعضها البعض ومع GET لتوفير جميع ترتيبات المقارنة الممكنة مثل أكبر من، أصغر من، تساوي، إلخ.
59
تقرأ GET BYTE بايت من 8 بت من موقع ذاكرة.
يُحَقِّقُ اختبارُ الحدِّ الأقصى قيمةً صحيحةً إذا كانت قيمةُ البايتِ بينَ الحدينِ المخزنينِ في بايتَي السجلِ العلوي والسفلي لكلمةٍ.
يُستخدم اختبار الحد الأقصى "LIMIT TEST" بالاشتراك مع "GET BYTE".
--------------------
60 تعليمات حسابية
تُطبق التعليمات الحسابية أيضًا على قيم كلمات BCD.
تُجرى العمليات عندما يكون التصريح صحيحًا.
يُستخدم البايت الأعلى للإشارة إلى أشياء مثل تجاوز الحساب أو انخفاضه.
تشمل هذه:
61
أضف
Subtract
متعدد
انقسام
تحويل BCD إلى ثنائي
تحويل الثنائي إلى النظام العشري المقسم (BCD)
--------------------
تعليمات نقل 62 كتلة
تعليمات النقل بالكتلة هي تعليمات إخراج تستخدم لنقل ما يصل إلى 64 كلمة 16 بت من البيانات بين جدول البيانات ووحدات الإدخال/الإخراج.
تُستخدم هذه التقنيات مع مدخلات/مخرجات ذكية تعمل بالكلمات بدلاً من البتات الفردية.
63
أمثلة على هذه الأشياء هي أشياء مثل ...
مدخلات ومخرجات تناظرية تقرأ وتكتب جهودًا متغيرة بدلاً من مجرد تشغيل أو إيقاف.
نظام PID الذي يتعامل مع التحكم في الحلقة المغلقة في أشياء مثل درجة الحرارة.
أزواج حرارية تقرأ درجات الحرارة.
تحكم محرك الخدمة الذي يتحكم في أوضاع محركات الخدمة.
تحكم في محرك الخطوات.
مُشفرات الموضع.
64
لن أدخل في تفاصيل التحويلات الكتلة، ولكن يجب أن يكون هذا كافياً لإعطائك فكرة عامة عن كيفية تعامل وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة مع هذا النوع من المعدات مقارنة بحالات التشغيل البسيطة للوحدات الرقمية.
من الواضح أن هذه يمكن استخدامها بالاشتراك مع GET، PUT، وغيرها من أوامر معالجة البيانات التي يمكنها قراءة وكتابة مواقع الذاكرة.
--------------------
65 تعليمات القفز وبرمجة الإجراءات الفرعية.
تشمل التعليمات التالية.
66
القفز (أو JMP).
التسمية (أو LBL).
القفز إلى إجراء فرعي (أو JSR).
العودة (أو RET).
67
سيقوم القفز بنقل التنفيذ إلى موضع التسمية.
يمكنك أن تفكر فيه كتعليمات GOTO.
68
تُكون العلامات أرقامًا ويمكن أن تتراوح من 00 إلى 77 بالنظام الثماني.
تُعد أوامر القفز مخرجات للتنفيذ، وعندما تصبح القفزة صحيحة، ينتقل التنفيذ إلى رقم العلامة المحدد في الأمر.
تُعتبر العلامات تعليمات إدخال تظهر في بداية كل مستوى يستأنف فيه التنفيذ.
69
لا يمكن للقفزات العادية القفز إلى إجراء فرعي، ولا يمكنها القفز للأمام فقط، وليس للخلف.
هذا يعني أن الحلقات غير ممكنة باستخدام القفز.
هذه ستكون قرارًا متعمدًا في التصميم لمنع البرامج من الوقوع في حلقة وتجنب استمرار الفحص.
70
تظهر الدوال الفرعية بعد نهاية البرنامج الرئيسي.
يتم تعريفها بواسطة تسميات ثماني رقمية باستخدام تعليمات التسمية.
تُستدعى الدوال الفرعية باستخدام تعليمات "القفز إلى الدالة الفرعية" (أو JSR).
في نهاية الدالة الفرعية، تعيد تعليمات العودة (أو RET) التنفيذ إلى المستوى التالي بعد JSR الذي استدعاها.
يمكنك تجميع المكالمات الفرعية حتى 8 مستويات عمق.
--------------------
تعليمات نقل البيانات 71
على الرغم من ما قد تعتقده من الاسم، لا توجد ملفات قرص في الـ PLC2.
تُنتقل "تعليمات الملف" في الواقع كتل من الكلمات من موقع ذاكرة البيانات إلى آخر.
=
تشمل هذه العناوين المصدرية والوجهة، بالإضافة إلى العديد من المعايير الأخرى التي تتحكم في التشغيل.
في الواقع، هناك الكثير من الأشياء المعنية في هذا الأمر، لكنني لن أتعب نفسي في الخوض في التفاصيل.
يمكنك ببساطة معرفة أنه من الممكن تحريك كتل من ذاكرة البيانات حول.
--------------------
تعليمات سجل التحول 72
تعمل هذه على سلسلة كاملة من الكلمات وتشمل
=
ارفع ملفًا
نقل الملف لأسفل
تحميل FIFO
تفريغ FIFO
73
يمكن لهذه النصوص أن تعمل من كلمة واحدة إلى 999 كلمة.
يتم استخدام هذا النوع من التعليمات عادة لتتبع جزء أثناء حركته عبر المحطات المختلفة في آلة.
--------------------
تحولات بت 74
تعمل هذه على مستوى البتات الفردية وتشمل ما يلي.
75
تحويل البت إلى اليسار
تحويل البتات إلى اليمين
فحص بت التحول خارج النوبة
فحص بت أثناء التبديل
تحويل بت النقل
إعادة تعيين بت التحول
76
تقوم هذه تقريباً كما تتوقع، من حيث تحويل البتات يساراً أو يمناً.
مع ذلك، يمكن تعريف مسجل التحول ليكون أي مكان بين 1 إلى 999 بت، لذا فهو ليس مقيداً بحجم الكلمة.
--------------------
77 تعليمات تسلسل
تعليمات التسلسل هي محاكاة برمجية لمتحكمات الأسطوانة الكهروميكانيكية.
سمحت متحكمات الأسطوانة بتنفيذ تسلسل طويل من العمليات.
استخدمت هذه أسطوانة دوارة كان لها سلسلة منتظمة من الثقوب الموازية على السطح الخارجي.
فوق صف من هذه الثقوب كان هناك صف من أزرار الحد.
بإدخال مشابك في بعض هذه الثقوب التي تلامس مفاتيح الحد، يمكن لمتحكم الطبول تشغيل أنماط من المحولات أو الصمامات.
78
يمكن توصيل بعض مفاتيح الحد بالاستشعارات الموجودة في العناصر المتحركة للآلة.
عندما تكون أجزاء الآلة في الوضعية الصحيحة لتلك الخطوة في التسلسل، فإن نمط المشابك سيسبب مساراً كهربائياً مكتملاً عبر مفاتيح الحد الأقصى وتفعيل صمام لولبي سيقوم بتقليب الأسطوانة إلى الخطوة التالية.
79
يتم مقارنته غالباً بصناديق الموسيقى أو بآلات غسيل قديمة ذات أسلوب تحكم.
مع ذلك، في حالة منظم الإيقاع، ستقوم المشابك ببرمجة شروط مطابقة المدخلات بالإضافة إلى المخرجات المرغوبة.
سيمتح منظم الإيقاع PLC/2 محاكاة هذا المتسلسل.
أصبح هذا الميزة مستخدمة على نطاق واسع جداً في المعدات المستخدمة في صناعة السيارات وعمليات التصنيع الموجهة للتجميع الأخرى، وكثيراً ما كانت تشكل جوهر برنامج PLC/2.
80
لن أدخل في تفاصيل تعليمات التسلسل، ولكن هناك تعليمات منفصلة للمدخلات والمخرجات التسلسلية.
تتجه تسلسل الإدخال التعليمي إلى مطابقة حالات أجهزة الاستشعار، بينما يقوم تسلسل الإخراج التعليمي بتشغيل أو إيقاف مختلف المخرجات، مما يتحكم في أشياء مثل صمامات السولينوئيد.
سيكون تعريف التسلسل نفسه محددًا بسلسلة من الكلمات في الذاكرة، حيث يتوافق كل بت مع مدخلات أو مخرجات فردية.
--------------------
تعليمات منطق الملف 81
بلغت تعليمات ملف المنطق عمليات مصفوفة على الكلمات، على الرغم من أن المصطلح "ملف" يستخدم لما سيكون "مصفوفة" في المصطلحات الحاسوبية.
تضمنت هذه التعليمات
أند
OR
حصريًا
مكمل: تمت ترجمة النص الصحفي من الإنجليزية إلى العربية مع الحفاظ على الأسماء الخاصة والاختصارات والأرقام.
--------------------
تقنيات برمجة خاصة 82
هذه تعليمات متنوعة.
تتكون هذه من التالي:
الحد الأقصى للتقدم الواحد
حافة الذيل الواحدة
83
التصوير الواحد هو تعليمات الإخراج التي تسبب في تشغيل البت المستهدف لمدة مسح واحدة عند تغيير حالة شرط المنطق في الدورة.
يمكن أن يتم تشغيل "الطلقات الواحدة" على تغيير زائف إلى حقيقي أو تغيير حقيقي إلى زائف، اعتماداً على أي من التعليمين الاثنين تم استخدامه.
--------------------
لماذا استخدمت وحدة التحكم المنطقي القابلة للبرمجة (PLC2) نظام العد BCD؟
ربما تتساءل لماذا استخدمت وحدة التحكم المنطقي القابلة للبرمجة (PLC2) أرقام BCD بدلاً من الأعداد الصحيحة العادية.
يعكس هذا بيئة التشغيل التي كان على وحدة التحكم المنطقي القابلة للبرمجة المبكرة العمل فيها.
كانت لوحات التشغيل المبكرة تستخدم أجهزة إدخال رقمية ميكانيكية وعروض مخرجات إلكترونية بسيطة عملت عادةً بنظام العد BCD.
85
كانت مفاتيح العجلة الإبهام أجهزة دوارة على شكل أسطوانة صغيرة مع أرقام من 0 إلى 9 مطبوعة على محيطها.
تم ترتيب عدة عجلات بجانب بعضها البعض.
بدت وكأنها عداد ميكانيكي مثل تلك التي تجدها في سيارة قديمة.
ومع ذلك، كان المشغل قادرًا على تحريك كل عجلة أرقام بشكل منفصل.
سيتم قراءة كل رقم عن طريق توصيل 4 أسلاك بـ 4 مدخلات على وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC).
بالتالي، كان كل رقم في الأساس نظام عد عشري منفصل (BCD) بسبب طريقة عمل عتاد عجلة الإبهام.
86
من خلال تدوير العجلات الفردية بشكل منفصل، يمكن للمشغل ضبط أشياء مثل درجات الحرارة، والسرعات، والتأخيرات الزمنية، إلخ، وتعديل بارامترات العملية.
كانت شاشات المشغل الخارجة عادةً من نوع LED ذو سبع أقسام، أو نيون، أو شاشات فلورسنت قاعية.
سبقت هذه الشاشات أو الأجهزة المماثلة وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة، وبالتالي كانت أجهزة صناعية شائعة يجب التعامل معها.
كان لكل رقم عشري 4 مدخلات سيتم توصيلها بـ 4 مخرجات على وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC).
يمكن لشاشات السبعة أقسام استخدام النظام العشري الستة عشر، ولكن هذا لم يكن مفيدًا جدًا إذا كنت تحاول عرض درجة حرارة في درجة مئوية لمشغل.
وبالتالي، مرة أخرى، كان نظام العد العشري المنفصل (BCD) هو النوع الأكثر عملية من الأرقام للعمل بها.
87
مع تطور وازدياد قدرات ومهارات وحدات التحكم المنطقي القابلة للبرمجة (PLCs) وبرامج المستخدمين الخاصة بها، بدأت في العمل مع الأعداد الصحيحة العادية وحتى الأرقام العشرية.
ومع ذلك، احتفظت العديد من وحدات PLCs، إن لم يكن معظمها، بتعليمات للترجمة إلى ومن نظام الترميز الثنائي العشري (BCD).
--------------------
88 تأثير وحدة PLC2
كانت وحدة PLC2 منتجًا ناجحًا للغاية لشركة Allen Bradley وأثبتت نفسها كأحد أبرز مزودي وحدات PLC، حيث احتلت المرتبة الأولى في سوق أمريكا الشمالية، وكانت ضمن أفضل 5 عالميًا.
لكنها كانت لديها العديد من نقاط الضعف، خاصةً الذاكرة وهندسة الدوال الفرعية البدائية للغاية والتركيز على الأرقام الثماني ونظام الترميز الثنائي العشري (BCD).
ركزت على استبدال دوائر التحكم وكانت تقوم بذلك بشكل جيد إلى حد ما.
89
كان الخلف الناجح حقًا لوحدة PLC2 من شركة Allen Bradley هو وحدة PLC5.
أخذت هذه الوحدة مجموعة التعليمات الأساسية لوحدة PLC2 وربطتها بنظام ذاكرة جديد مع أنواع بيانات جديدة، وأسماء مساحات منفصلة، ووظائف معلمة.
90
كان الأمر وكأننا ننتقل من البرمجة بلغة بيسك مع أرقام الأسطر والقفزات إلى باسكال.
مع ذلك، يمكن استخدام أرفف ووحدات الإدخال/الإخراج PLC2، وهو اعتبار مهم نظرًا لأن معظم تكلفة PLC كانت في نظام الإدخال/الإخراج.
91
خلفت سلسلة Contrologix بدوره PLC 5، حيث أحدثت تحديثًا أكبر مع الحفاظ على حجم أصغر.
تظل Allen Bradley أحد موردي PLC الرئيسيين اليوم، تعمل تحت اسم Rockwell.
--------------------
92 خاتمة
في هذه الحلقة، ركزنا على PLC مبكر محدد ولكنه مستخدم على نطاق واسع جدًا، وهو PLC Allen Bradley.
غطينا المواضيع التالية.
الإلكترونيات الداخلية.
جدول البيانات.
برنامج المستخدم.
محطة البرمجة T3.
وأيضاً نظرة عامة موجزة جداً على مجموعة التعليمات.
93
كان هذا محول تحكم منطقي قابل للبرمجة (PLC) بسيطاً إلى حد ما وفي بعض الطرق بدائياً، ولكن يجب أن يكون لديك فكرة عامة عن المفاهيم وراء PLC، بما في ذلك جدول البيانات ومفهوم الفحص ومجموعة التعليمات المشابهة للمحولات.
94
في الحلقة القادمة، سنلقي نظرة على محول تحكم منطقي قابل للبرمجة من أكبر مزود على مستوى العالم، سيمنز.
في هذا المثال، سنلقي نظرة على نموذج من فترة لاحقة عن PLC2، سلسلة S5.
يمكن أن يُنظر إلى هذا على أنه جيل ثانٍ من محولات التحكم المنطقي القابلة للبرمجة.
منذ أن لن نحتاج إلى تكرار المفاهيم الأساسية التي تم تغطيتها بالفعل، يمكننا التركيز أكثر على ما هو جديد ومختلف حول S5 مقارنة بـ PLC2.
95
هذه كانت الحلقة الثالثة في سلسلة من ثماني حلقات.
--------------------