وحدة الخرج بمرحل: ويمكن تشغيلها >
للتيارات والحالات العابرة للجهود ولكن 2 |
من الناحية الأخرى فإن المرحل بطيء ب لحللمةالمكرية
العمل ذو حجم كبير نسبياء ويتلف أسرع شكل (5)
من المفاتيح الساكنة الأخرى كالترانزستور
ولكل نقطة إخراج عنوان (00:685م) خاص ويستخدم هذا العنوان من أجل تشغيل المخرج
المطلوب من خلال برنامج التشغيل ويتحدد هذا العنوان من الصانع» فمثلاً تبدآ المخارج في
شركة سيمنز بالحرف © فتكون المخارج الثمانية الأولى هي 007 000 بينما تأخذ عناوين
المخارج في شركة ‎١6‏ الحرف © 60010-80015
‎-١‏ وحدات الخرج التماثلية: تكون الإشارة الخارجة من وحدة الخرج المذكورة هي إشارة تماثلية تتغير
ضمن مجال معين من التيارات أو الجهود (/0-101)» (0-2008)» وتستخدم هذه الوحدة للتحكم
بالصمامات والمشغلات التماثلية ونظم قيادة محركات التيار المتناوب والمستمر (00085 806 86)
‏©*- وحدات خرج خاصة: وتكون لوحدة الخرج هذه مهام تحكم معينة» بحيث يقوم المعالج بإعطاء
وحدة الخرج قيمة خرج معينة» لتقوم وحدة الخرج بالقيام بالمتابعة اللحظية لعمليات التحكم» مما
يعفي المعالج من مهمة المتابعة اللحظية للخرج المطلوب» والتفرغ لمتابعة تنفيذ البرنامج الرئيسي
بمحركات الخطوة» حيث تقوم الوحدة بالتحكم بعمل محركات الخطوة من حيث السرعة أو الزاوية
المراد أن يدورها المحرك بعد أن تتلقي القيم المطلوبة من وحدة المعالجة المركزية
‏"- وحدة المعالجة المركزية (0ة»)
‏يختلف التركيب الدقيق لوحدة المعالجة المركزية من صانع إلى آخر ويبين الشكل(١٠)‏ التركيب الأساسي
الداخلي لجهاز (0ا0) وهو يشبه التركيب الداخلي لجهاز الكمبيوتر الذي يعتمد على نظام النواقل (5180/ر85د8)
التحكم وأهم العناصر المتصلة بالتواقل هي المعالج والذاكرة بأنواعها بالإضافة إلى وحدات الدخل والخرج
من أجل إدخال المعلومات من أجهزة الدخل أو إعطاء الأوامر لتشغيل أجهزة الخرج
‏وتتكون وحدة المعالجة المركزية من عنصرين أساسيين وهما المعالج والذاكرة

ناقل العنوان
ناقل التحكم ناقل البيانات
وهو يقوم بالتحكم بجميع الأعمال والمهام المنوطة بجهاز (010) مثل استدعاء برنامج التحكم من الذاكرة
خطوة خطوة وتنفيذه» كما يقوم باستقبال البيانات القادمة من الوحدات الطرفية مثل وحدات الإدخال والإخراج
والاتصال بالمبرمجات وشبكات المتحكمات أو شبكات الحاسب الآلي الأخرى وتختلف المعالجات بطول
الكلمة (090ع| 10/600) التي تعالجها بالبت ( 32 166 +8 46 )» وبسرعة تردد الساعة 010600) التي تعمل عليها
وحدة الحساب والمنطق ( لاله - 01لا ©801008001-09) : وهي تقوم بتنفيذ العمليات الحسابية والمنطقية على
بشكل مباشر بوحدة الحساب والمنطق ويتم حفظ النتائج المباشرة للعمليات الحسابية والمنطقية فيه
8 وحدة التحكم 0100لا ا60000) : وهي تنظم وتتحكم بتتابع العمليات اللازمة لتنفيذ التعليمات المطلوبة
في برنامج التحكم وتشتمل على مسجل التعليمات» وهو مسجل يحفظ التعليمة المطلوبة حتى يتم
تنفيذها ويوجد كذلك في وحدة التحكم مسجل يسمى عداد البرنامج (:000018 509:80 وهو
يحتوي دائما على عنوان التعليمة التالية المطلوب تنفيذها
وبشكل عام» يتم تنفيذ التعليمة بخطوتين رئيسيتين :
« قراءة التعليمة من الذاكرة
ج تنفيذ التعليمة
ويتم ذلك بواسطة نقل محتويات مسجل عداد البرنامج إلى ناقل العنوان ثم تقوم وحدة التحكم بإعطاء

الإشارات اللازمة لنقل التعليمة المطلوبة من الذاكرة إلى ناقل المعلومات ومنه إلى مسجل التعليمات ‎٠‏ ويتم في
مسجل التعليمات فك رموز التعليمة المطلوبة» ومن ثم تقوم وحدة التحكم بإعطاء التتابع المطلوب من الإشارات
لتنفيذ التعليمة وخلال تنفيذ التعليمة تتم زيادة مسجل عداد البرنامج ليؤشر على عنوان التعليمة التالية ويتم
تنفيذ التعليمة التالية بنفس الطريقة
وتوجد بوحدات المعالجة المركزية بعض أزرار التشغيل نذكر منها:
‎0١١‏ - ويستخدم لتشغيل الوحدة وتوصيل مصدر القدرة إليها
© - ويستخدم لفصل مصدر القدرة عن الوحدة
«ال8 أو 87887 ويستخدم لبدء تشغيل البرنامج بصورة دورية
905 ويستخدم لإيقاف تنفيذ البرنامج
ويوجد على الواجهه الأمامية لوحدة المعالجة المركزية مصابيح بيان مكونة من ثنائيات مشعة للضوء
للدلالة على حالة وحدة المعالجة التي قد تختلف حسب الصانع » منها :
088 : مصدر القدرة يعمل بشكل طبيعي ‎٠‏
‏801 : يقوم المعالج بمسح البرنامج والتحكم بالمخارج
إذا أضاء بشكل متقطع فإن المعالج لا يعمل مع الاحتفاظ بحالة المخارج
إذا كان مطفئا فإن المعالج لا يعمل مع إطفاء المخارج
تالاه : تم اكتشاف خلل في وحدة المعالجة المركزية
8877587 /00ا : جهد البطارية أقل من الحد الأدنى
وتحتوي الذاكرة بأنواعها على البرامج الأساسية لعمل الجهازء وكذلك البرنامج المطلوب من الجهاز تنفيذه
والمدخل من المستخدم وهناك عدة أنواع من الذاكرة المستخدمة في جهاز المتحكم المنطقي المبرمج» وقد
تم التطرق لأنواع الذاكرة في وحدات سابقة
ويتم حجز أماكن معينة في الذاكرة بعناوين محددة لعدد هام من الوظائف الحيوية التي يقوم بها المتحكم
المنطقي المبرمج (6-0) ومنها :
‎-١‏ برنامج التحكم
"- صورة وحدات الإدخال : يتم حفظ حالة وحدات الإدخال في هذا الحيز
*- صورة وحدات الإخراج: يتم حفظ حالة وحدات الإخراج في هذا الحيز
؛- حيز الإعلام والعلامات (0898 8 145855 : وهي أماكن ذاكرة خالية يقوم الجهاز باستخدامها خلال
تنفيذ البرنامج
‎-٠‏ المؤقتات والعدادات
3- متغيرات النظام

4 وحدة مصدر القدرة :
تقوم هذه الوحدة بتوفير الجهود الملائمة لعمل المتحكم المنطقي المبرمج (010)» حيث توفر الجهود
الملائمة لعمل وحدة المعالجة المركزية ووحدات الدخل والخرج وتشمل هذه الوحدة جميع المراحل اللازمة
مثل تحويل الجهد الداخل المتغير أو التوحيد أو الترشيح والتنظيم وقد سبق أن درسنا منظمات الجهد بأنواعها
في الجزء الثاني من الكتاب في الصف الحادي عشر
وكما سبق وذكرنا فإن هناك وحدات أخرى توجد خصوصا في أجهزة التحكم المبرمج المجزأة مثل :
وحدة نواقل ( مسار ) الاتصالات : (0اولا 85 000000168800): وتقوم هذه الوحدة بتوفير مسار
الاتصالات اللازمة بين وحدة المعالجة المركزية» ووحدات الدخل» والخرج» والوحدات الخاصة
وتوجد هذه الوحدة كوحدة مستقلة في أجهزة المتحكم المنطقي المبرمج المجزاه وتوفر هذه
الوحدات النواقل اللازمة لعمل المتحكم وهي ناقل البيانات» وناقل
المعلومات» وناقل التحكم
« وحدات الاتصالات (5ا1ولا 005ن00010(/01681) : و توجد هذه الوحدات
كوحدات منفصلة في الأجهزة المجزأة» وهي تقوم بعملية الاتصالات
بين المتحكم والأجهزة الأخرى مثل المتحكمات الأخرى وأجهزة
الحاسوب َ وتشمل هذه الوحدات وحدات الاتصال المتوالي ,
بج الوحدات الذكية (10181980114060165) أو الخاصة : وهي وحدات تقوم
بإجراء بعض المعالجة بمفردها مثل : وحدة الاتصال المثوالي
ب وحدات التحكم التناسبي - التكاملي - التفاضلي (010): وهي شكل(١١)‏
تحتوي على تجهيزات الدخل- الخرج اللازمة لدعم واحدة
أو أكثر من حلقات التحكم (60) وهي قادرة بشكل كاف على
المعالجة الفعلية لأداء عمليات التحكم فيما تتحصر مهمة المعالج
الرئيسي للمتحكم على عمليات المراقبة والإشراف على وحدات
(وحدة) التحكم» بحيث يرسل المعالج مثلاً القيمة المطلوبة للمتغير
إلى وحدة التحكم» بينما تؤدي الوحدة التحكم الفعلي في الزمن
الحقيقي ‎٠‏
أجهزة المتابعة والتعديل 101811368(1111 148611108 080ل :
يتم وصل هذا الجهاز بصورة دائمة مع جهاز المتحكم المنطقي المبرمج
ويعطي هذا الجهاز إمكانية تعديل ثوابت جميع المؤقتات الزمنية» والعدادات ‏ شكل(17)

الداخلية أثناء عمليات التشغيل للآلة بدون الحاجة إلى الدخول إلى البرنامج الأصلي المخزن في ذاكرة المتحكم
وكذلك يمكن استخدام هذا الجهاز في عمليات التحكم والتشغيل والإطفاء للآلة الصناعية ويمكن كذلك عن
طريق هذا الجهاز متابعة ومعرفة ما يدور داخل العملية الصناعية خلال العمل الطبيعي أو عرض حالات الأعطال
عند حدوث عطل ما ويجدر الانتباه إلى أن هذا الجهاز ليس أساسيا لعمل جهاز 510 وانما يتم وصله مع جهاز
المتحكم المنطقي المبرمج للحصول على المزايا التشغيلية المذكورة أعلاه
تختلف الوظائف والإمكانيات التي يمكن أن تقوم بها المبرمجات حسب نوعهاء وبشكل عام فإن المبرمج
‎-١‏ كتابة برنامج التحكم باللغة المناسبه للجهاز
‏"- التأكد من بناء البرنامج بشكل متوائم مع التراكيب الصحيحة الملائمة للجهاز
‏*- نقل برنامج التحكم من المبرمج إلى الجهاز
‏4- حفظ البرامج المختلفة للتطبيقات المختلفة
‏وبعد كتابة البرنامج ونقله إلى المتحكم فإن المتحكم يقوم بتخزين برنامج التحكم وتنفيذه باستمرار من دون
‏الحاجة إلى الاتصال مع المبرمج
88 أنواع أجهزة البرمجة ( المبرمجات ) :
‎: ‏ميرمجات صغيرة (:0009:80008 11810 01800 : وهذا النوع صغير الحجم‎ -١
: ‏رخيص لثمن بويقوم امال البرمجة تنما يوان منصال بالمتتحكلم وهو‎
‏يصلح عادة لنوع معين من المتحكمات حسب الشركة الصانعة وهو محدود كك‎
ّّ ‏الأوامر ولا يمكنه إظهار عدة أوامر في نفس الوقت على الشاشة ويمكن‎
5 ‏استخدامه في البيئة الصناعية عندما يتطلب الأمر إجراء تعديلات على فترات‎
808 ‏في برنامج التحكم‎
‏"- مبرمجات خاصة (:0:09:800:8 08008160) : وهي مكونة من لوحة مفاتيح شكل (19)
وشاشة مع الدارات الإلكترونية اللازمة لتطوير وتعديل وتحميل البرنامج في
‏المتحكم وهو سهل الاستعمال» ويمكن نقله من مكان إلى
مكان» كما أنه يقوم بإظهار عدة أجزاء من البرنامج في نفس 8"
الوقت ويمكنه برمجة ومراقبة المتحكم من الناحية الأخرى
فإن تكلفته ليست منخفضة » ويمكن استخدامه مع أنواع محددة
‏شكل (15)

محدودة نوعا ما
*- الحاسوب: انتشر استعمال الحاسوب كمبرمج للمتحكم المنطقي
المبرمج (810)» حيث قام مصنعو أجهزة المتحكم المنطقي المبرمج
بتطوير البرامج الخاصة لبرمجة المتحكمات التي يتم تثبيتها على أجهزة
الحاسوب » ومن ثم القيام ببرمجة هذه المتحكمات عن طريق توصيل
المتحكم بمخارج جهاز الحاسوب
ويحتوي جهاز الحاسوب على جميع مميزات المبرمجات الخاصة بالإضافة
إلى مميزات أخرى كثيرة مثل إمكانيات التحرير والطباعة والأرشفة والتخزين للبرامج على وسائط متعددة كالأقراص
الصلبة والمرنة والمضغوطة (00) أو وحدات ذاكرة خارجية وهذا يمكن من إعادة برمجة المتحكم بسهولة عند
حدوث أي خلل في البرنامج الأصلي كما يمكن تحويل البرنامج من لغة إلى أخرى بسهولة ويسر؛ ممايمكن
المستخدم من دراسة وتحليل وتعديل البرنامج باللغة التي تناسبه ويمكن القيام بعمليات الفحص لحالات المداخل
والمخارج أو فحص تتابع عمل البرنامج بعد كل خطوة كذلك فحص البرنامج من خلال تطابقه مع قواعد اللغة
(«عاصر8) بالإضافة إلى التحكم بعمل المتحكم ومراقبة عمله خلال التشغيل (1460110709 001108) ‎٠‏
‏عمل الجهاز/ تنفيذ برنامج التشغيل للمستخدم :
يتم تنفيذ برنامج التشغيل للمستخدم كجزء من عملية متكررة
تسمى بالمسح (8080) الشكل ‎)١1(‏ تقوم وحدة المعالجة المركزية 0 8“ 2
خلال عملية المسح بالخطوات التالية : 7
‎-١‏ عند بدء تشغيل الجهاز يتم جعل حالة المخارج لتصبح لبه تيس ذم
"- تتم قراءة حالة المداخل الحقيقية من وحدات الدخل ل
وتخزينها في المساحة المخصصة لها في الذاكرة ( صورة وحدات الإدخال )
*- يتم تنفيذ برنامج التشغيل للمستخدم خطوة خطوة مع الأخذ في الاعتبار حالة المداخل المخزنة في
وتنقل نتائج تنفيذ البرنامج إلى المساحة المخصصة لوحدات الخرج في الذاكرة (صورة وحدات الخرج)
وليس إلى المخارج الفعلية
بت تقوم وحدة المعالجة بعملية فحص ذاتي و لأجزاء الجهاز المختلفة كذلك ؛ وتقوم بعمليات الاتصالات
اللازمة مع الوحدات الطرفية الأخرى» كذلك مسح منطقة النظام للتاكد من نمط التشغيل المطلوب
(9100 لاا ) وفي حالة اكتشاف أي خلل يقوم الجهاز بإعطاء إشارة بذلك ويتوقف عن العمل
‏تنقل حالة المخارج من المساحة المخصصة لها في الذاكرة إلى المخارج الفعلية‎ -٠

1- ينتقل البرنامج إلى خطوة ؟ أعلاه» ويتم تنفيذ الخطوات 64689 7» ؟ بصورة دورية 0
53 حجم البرنامج
عدد المداخل والمخارج
ج حجم الاتصالات اللازمة
وتستغرق عملية المسح عادة أجزاء من الثانية تتراوح من أعشار الميلي ثانية إلى بضع عشرات الميلي
ثانية- وبما أن عملية المسح تتم بصورة مستمرة وبسرعة عالية» فإن المتحكم يقوم بالتحكم بالزمن الحقيقي
طرق البرمجة:
هناك عدة طرق لبرمجة المتحكم المنطقي (010) منها:
‎-١‏ المخطط السلمي (0139:30 180082): وتختصر بالرمز(0ها) وهذه الطريقة أقرب ما تكون إلى
‏مخطط مسار التيار المستخدم في الدارات الكهربائية ودارات التحكم» مع فارق أساسي وهي أنها
‏ترسم بشكل أفقي وليس بشكل عمودي ويكون هناك خطان عموديان أحدهما على الجهة اليسرى
‏والآخر إلى اليمين ويمثلان مصدر التغذية وتوصل الدارات على شكل تلامسات على شكل سلم
‏بين هذين الخطين وتتم قراءة هذه المخططات من اليسار إلى اليمين ومن الأعلى إلى الأسفل وتتبع
‏ل- تمثل الخطوط العمودية على الجانبين خطي مصدر التغذية الذي توصل به الدارات
‏ب- تبدأ كل درجة بمدخل أو عدة مداخل وتنتهي بمخرج واحد على الأقل
يغلق بفعل أحد المؤثرات سوف يظهر مفتوحا على المخطط السلميء أما المفتاح المغلق بصورة
طبيعية فإنه يظهر مغلقا على المخطط
‏د- يمكن للتلامس التابع لجهاز معين أن يظهر في أكثر من درجة على السلم فمثلاً يمكن لأحد
مفاتيح التلامس أن يظهر في أكثر من درجة على السلم وكذلك يمكن للتلامسات التابعة لمخرج
أو مرحل داخلي ان تظهر في أكثر من درجة
‏ه- تعرف كل المداخل والمخارج والعناصر الأخرى كالمرحلات الداخلية والمؤقتات بعناوينها حسب
الرموز المعتمدة من قبل صانع الجهاز
‏الجدول التالي يربط بين رموز الدارة الكهربائية ورموز المخطط السلميء الشكل(7١)‏

الرمز وشكله في المخطط الخ ِ ٍ
شكل الرمز شكل الرمز
ب لوحتت مفتاح مفتوح (110)
اليل نت مفتاح مغلق (110)
والشكل 80 ) يبين مخططا لدارة كهربائية والمخطط السلمي المناظر
شكل 18(0)
ويجب الانتباه إلى أن مصنعي أجهزة المتحكمات قد قاموا ببرمجة كثير من الوظائف والعمليات كالتايمرات
"- قائمة الإجراءات (9686808041154) : وتختصر بالرمز (57) وفي هذه الطريقة يتم وصف الدارة المراد
التحكم بها بمجموعة أوامر وهذه الطريقة أقرب
المستخدمة في برمجة الحاسبات الشكل(4١)‏ | 7 [ 45د اا اس دج
وهي مجموعة من الأوامر يعبر عنها بحروف كما هافر 2 5 0د
أ- توصيل تلامسات على التوالي (00م) شكل (1)
أو ما يدل على ذلك بلغة الشركة الصانعة

ب- توصيل تلامسات على التوازي (08) أو ما يدل على ذلك بلغة الشركة الصانعة
‏بتسميات أخرى مثل مخطط البوابات المنطقية أى (©65) (مااسماء معاور5 6001001 ) الشكل(١٠)‏
وفي هذه الطريقة يتم استخدام البوابات المنطقية في تنفيذ عمليات التحكم :
ٍ , 01 :0 : ف المح ا
‏شكل ‎١‏
‏البرمجة باللغات عالية المستوى : أتاح بعض المصنعين إمكانية برمجة متحكماتهم باللغات الحاسوبية
العالية المستوى مثل 88808 +0 » 88516 وغيرها وتعذ هذه اللغات ذات جدوى كبيرة جداً عند أداء
المهام المعقدة التي قد تعد صعبة باللغات الأخرى مثل المخطط السلمي» وذلك مثل مهام معالجة
المعطيات رياضيا أو نقل كميات كبيرة من المعطيات لإظهار معلومات رسومية أو لأداء بعض الاتصالات
عن طريق المنافذ
وفيها تتم برمجة العملية الصناعية بواسطة مخططات تمثل مر تفيل شرط الاتقال
الحالات أو المراحل المتتابعة التى تنتقل من خلالها العملية 1 عضيل
الصناعية مع تحديد المؤثرات التي تسبب الانتقال من حالة إلى ل
أخرى بالإضافة إلى الأوامر التي سيتم تنفيذها عند كل حالة ذ تكزن» سل _-
‏0 ألحلة الابتدقة
‏« مميزات جهاز المتحكم المنطقي المبرمج (516)
‏وحدات ثابتة وموحدة
سهولة تنفيذ البرنامج قبل توصيله مع الآلة
‏توافر عدد كبير من المرحلات الداخلية والمؤقتات والعدادات وغيرها من الوظائف في جهاز واحد
عدد كبير من الملامسات المساعدة حيث يمكن تكرار استخدام نفس العنوان لعدد كبير من المرات