لتحكم فى إرتفاع مستوى سائل داخل خزان Level Application

تطبيق :

التحكم فى إرتفاع مستوى سائل داخل خزان Level Application

والآن بعد أن رأينا كيف تعمل السجلات لنعالج برنامج مثل ما يقوم به المتحكم PLC لتعزيز فهمنا لكيف يتم مسح البرنامج .



لننظر في التطبيق التالي :

الغرض من البرنامج هو التحكم فى إرتفاع مستوى زيت تزييت lubricating oil موجود فى خزان tank بغرض تعويض المستهلك منه والحفاظ على الزيت بالخزان فى حدود معينة .
يتم ذلك عن طريق استخدام اثنين من أجهزة الاستشعار (الحساسات) من النوع المغلق فى الوضع العادى NC . يوضع واحد بالقرب من القاع bottom والآخر بالقرب من القمة top ، كما هو مبين في الشكل ادناه.





نريد تعبئة خزان زيت التزييت بواسطة مضخة تعمل بمحرك حتى الوصول إلى مستوى الحساس العلوى وتحوله .
عند هذه النقطة نريد إيقاف المحرك حتى هبوط المستوى إلى ما دون مستوى الحساس المنخفض . عندئذ ينبغي تشغيل المحرك لإعادة هذه العملية .
نحتاج هنا إلى 3 مداخل / مخارج : مدخلين (الحساسين) ومخرج ( محرك طلبمة الملء ) .
المدخلين من نوع "التلامسات المغلقة فى الوضع العادى NC " . عندما تكون غير مغمورة فى الزيت NOT immersed تكون موصلة ON (الوضع الطبيعى ) وعندما تغمر بالسائل تتحول إلى وضع الفصل OFF (تغيير الوضع الطبيعى) .


سوف نعطى كل جهاز دخل وكل جهاز خرج عنوان . وهذا يتيح للمتحكم التعرف على مكان توصيلها الفعلى . العناوين كما هى فى الجدول التالى :





وفيما يلي شكل مخطط السلم :

لاحظ أننا نستخدم ريلاى داخلى هذا المثال. يمكنك استخدام تلامسات هذا الريلاى عدة مرات حسب المطلوب. هنا يتم استخدامه مرتين لمحاكاة ريلاى ذات مجموعتين من التلامسات .
تذكر أن هذه الريلايات غير موجودة فى الطبيعة فى المتحكم PLC وما هى إلا خانات فى سجل تمكنك من تقليد الريلاى .








ينبغي أن نتذكر دائما أن السبب الأكثر شيوعا لاستخدام المتحكم PLC في تطبيقاتنا هو استبدال
ريلايات العالم الحقيقى . الريلايات الداخلية تجعل هذا العمل ممكنا. من المستحيل أن نتبين كم عدد الريلايات الداخلية ضمن كل نوع من أنواع المتحكمات PLC , حيث يشمل البعض المئات بينما البعض الآخر يشمل إلوف في حين أن البعض الآخر يتضمن عشرات الإلوف . عمليا حجم المتحكم PLC (ليس الحجم المادي بل حجم مواقع تخزين المداخل / المخارج ) هي العامل الحاسم.

إذا كنا نستخدم متحكم صغير micro-plc بعدد قليم من المداخل / المخارج فإننا لا نحتاج إلى عدد كبير من الريلايات الداخلية . ولكن إذا كنا نستخدم متحكم PLC كبير بعدد مئات أو إلوف المداخل / المخارج فسوف نحتاج بالتأكيد لعدد كبير من الريلايات الداخلية .



مسح البرنامج The Program Scan

دعنا نشاهد (نلاحظ - نراقب ) ما الذى يحدث فى هذا البرنامج خلال دورة مسح تلو الأخرى




في البداية الخزان فارغ.
لذلك الدخل 0000 فى الحالة input 0000 is TRUE أى موصل ( حساس المستوى المنخفض غير مغمور فى السائل وهو مغلق فى الوضع العادى ) .
والدخل 0001 أيضا فى الحالة input 0001 is also TRUE ( حساس المستوى المرتفع أيضا غير مغمور فى السائل وهو مغلق فى الوضع العادى ).






تدريجيا يمتلء الخزان لأن 0500 ( محرك الملء يكون موصل ON )

بعد 100 دورة مسح يرتفع مستوى الزيت فوق حساس المستوى المنخفض ويتحول إلى حالة الفصل أو الفتح (أى يكون غير صواب FALSE )



لاحظ أنه حتى عندما يكون حساس المستوى المنخفض فى حالة غير صواب ما زال يوجد هناك ممر لمنطق الصواب true logic من اليسار إلى اليمين . وهذا هو سبب استخدام ريلاى داخلى . الريلاى 1000 يقوم بمسك أو بالحفاظ على الخرج 0500 فى حالة توصيل ON . وسوف يظل على هذه الحالة حتى حتى لا يتواجد ممر لمنطق الصواب من اليسار إلى اليمين (أى عندما يصبح 0001 فى الحالة الغير صواب )

بعد 1000 دورة مسح يرتفع مستوى الزيت إلى ما فوق حساس المستوى المرتفع والذى يتحول عندئذ إلى حالة الفصل أى يصبح مفتوح (أى غير صواب )







وحيث أنه لم يعد يوجد ممرات منطق الصواب يتحول الخرج 0500 إلى حالة الفصل ويؤدى إلى إيقاف المحرك .

بعد 1050 دورة مسح يهبط مستوى الزيت إلى ما دون حساس المستوى العلوى والذى يعود مرة أخرى إلى حالة الصواب (وضعه الطبيعى NC)



لاحظ أنه على الرغم من تحول حساس المستوى المرتفع إلى حالة الصواب NC لكن يظل عدم وجود ممر صواب مستمر ومن ثم يظل الملف 1000 فى الحالة الغير صواب false .

بعد 200 دورة مسح يهبط مستوى الزيت إلى ما دون حساس المستوى المنخفض والذى يتحول إلى حالة الصواب مرة أخرى (يعود إلى حالتة الطبيعية NC ) .

عند هذه النقطة يظهر المنطق كما كان فى دورة المسح الأولى ويتكرر المنطق كما سبق .

تعليمات التعشيق (المزلاج –القفل) Latching Instructions وفك التعشيق Unlatching







الآن فهمنا كيف تتم معالجة المدخلات والمخرجات من قبل المتحكم PLC , لننظر في شكل آخر للخرج مختلف عن الشكل العادى . ملفات الخرج العادية هي بالطبع جزءا أساسيا من برامجنا ولكن علينا ان نتذكر انها تكون فعالة (حقيقية) True فقط عندما تكون جميع التعليمات التى قبلها فى الدرجة (السطر) أيضا فى الحالة True .ماذا يحدث إذا لم تكن كذلك ؟ بطبيعة الحال سوف يصبح الخرج غير فعال False (فى حالة فصل أو إيقاف off) .

نعود إلى مثال تشغيل الجرس بواسطة مفتاح توصيل وفصل . ماذا يحدث إذا لم نتمكن من العثور على مفتاح ذو حالتين أى ذو حركتين : حركة لحالة التوصيل وحركة لحالة الفصل ؟ عندئذ كان علينا إبقاء الضغط على زر طالما أردنا تشغيل الجرس وهذ الزر الضاغط يسمى بزر ضاغط لحظى أى يعود إلى حالته بمجرد تحريرة .

تعليمة latching ( تعشيق – مزلاج – تثبيت – الغلق ) تسمح لنا باستخدام المفاتيح الضاغطة اللحظية وبرمجة المتحكم PLC بحيث أنه عند الضغط عليه يتم تشغيل الخرج وعند تحريره يظل الخرج على حالته من التشغيل (لذلك تسمى عملية تعشيق) ويمكن عند الضغطة الثانية فصل الخرج .


للتوضيح لنرى مثال فى عالم الحقيقة :

جهاز الريموت الخاص بالتليفزيون به مفتاح عند الضغط عليه يتم تشغيل التليفزيون وبه مفتاح (قديكون نفس المفتاح) عند الضغط عليه يتم فصل التليفزيون ولست مضطرا أن تظل ضاغطا على مفتاح التشغيل للحفاظ على التليفزيون فى حالة تشغيل . هذه هى وظيغة تعليمة latching .

تعليمة latch غالبا ما تسمى عملية set أى أن set = output latch.

تعليمة فك التعشيق unlatch غالبا تسمى reset أى أن reset = output unlatch .

الشكل التالى يبين كيفية استخدام هذه التعليمات فى البرنامج :



نستخدم هنا عدد 2 مفتاح زر ضاغط لحظى push button .

يتصل أحدهما فى الطبيعة بالدخل 0000 بينما يتصل الآخر فى الطبيعة بالدخل 0001 .

عندما يقوم المشغل بالضغط (دفع) على المفتاح الأول 0000 تصبح التعليمة"set 0500" فى الحالة الفعالة true وتكون النتيجة أن الخرج 0500 يتحول فى الطبيعة إلى حالة التشغيل on . حتى بعد توقف المشغل عن دفع المفتاح سيكون الخرج 0500 محافظا على حالة التشغيل . وتسمى هذه الحالة بحالة المسك أو التعشيق أو latch .

الطريقة الوحيدة لإيقاف الخرج 0500 هى توصيل (تشغيل) الدخل الثانى 0001 .

يؤدى ذلك جعل التعليمة "res 0500" فى الحالة true ومن ثم فك التعشيق أو عمل reset للخرج 0500 .

ماذا يحدث إذا تم توصيل كل من الدخلين 000 و 0001 فى نفس اللحظة ؟

ما هى حالة الخرج 0500 هل latched أم unlatched ؟

للإجابة على هذا السؤال يتعين علينا أن نفكر في تسلسل المسح.

يتم دائما مسح مخطط السلم من أعلى إلى أسفل ومن اليسار إلى اليمين.
أول شيء في المسح هو النظر إلى المداخل الفعلية . كلا المداخلين 0000 و 0001 فى حالة توصيل فى الطبيعة .
الخطوة التالية يقوم المتحكم PLC بتنفيذ البرنامج . مبتدئا من أعلى اليسار حيث المدخل 0000 فى حالة توصيل true فيجب عليه جعل الخرج 0500 فى حالة تعشيق set .
بعد ذلك يذهب إلى السطر الثانى حيث المدخل الثانى فى حالة توصيل true فيجب عليه فك تعشيق reset الخرج 0500 .
ثم فى آخر جزء من المسح عندما يقوم بتحديث المخارج سوف يحافظ على المخرج 0500 فى حالة فصل أى حالة reset .
أشكال توضيحية :

























ربما وضحت الأمور الآن قد تشعر ببعض الراحة , أليس كذلك ؟