المتحكم المنطقي القابل للبرمجة الصناع (Automate Programmable Industriel)
1. تعريف وتاريخ المتحكمات المنطقية القابلة للبرمجة (A.P.I.)
المتحكم المنطقي القابل للبرمجة الصناعي (Automate Programmable Industriel) هو آلة إلكترونية، قابلة للبرمجة من قبل موظفين ليسوا بالضرورة متخصصين في علوم الحاسوب، ومصممة للتحكم في العمليات الأوتوماتيكية في الأوساط الصناعية وفي الزمن الحقيقي.
ظهرت هذه المتحكمات، والتي تعرف اختصاراً بـ (A.P.I.) أو (PLC) في اللغة الإنجليزية، في الولايات المتحدة حوالي عام 1969م، وذلك استجابة لرغبة صناعات السيارات في تطوير خطوط إنتاج آلية قادرة على مواكبة تطور التقنيات والموديلات المصنعة. لقد حل الـ A.P.I. محل لوحات المرحلات (armoires à relais) نظراً لمرونته العالية، وأيضاً لأنه في أنظمة التحكم المعقدة، كانت تكاليف التوصيلات والضبط ترتفع بشكل كبير.
كانت أولى الشركات المصنعة الأمريكية هما موديكون (Modicon) وألين-برادلي (Allen-Bradley).
يقدم الـ A.P.I. مزايا عديدة مقارنة بأنظمة التحكم السلكية التقليدية، منها:
· الموثوقية العالية.
· سهولة التنفيذ (لا يتطلب لغة برمجة معقدة).
· مرونة التكيف (نظام تطوري ووحداتي).
· إمكانية الصيانة والإصلاح بواسطة فنيين ذوي تكوين كهربائي-ميكانيكي.
· التكامل في نظام الإنتاج (سهولة التركيب).
لقد شهدت المتحكمات (A.P.I.) تحسينات مستمرة كل 4 إلى 7 سنوات، وذلك تزامناً مع ظهور المكونات الإلكترونية مثل المعالجات الدقيقة (microprocesseurs) والمتحكمات الدقيقة (microcontrôleurs).
2. مجالات استخدام المتحكمات
تُستخدم المتحكمات المنطقية القابلة للبرمجة في جميع القطاعات الصناعية للتحكم في الآلات (كنقل المواد، التغليف...) أو خطوط الإنتاج (السيارات، الصناعات الغذائية...)، كما يمكنها أيضاً أداء وظائف تنظيم العمليات (كالمعادن، الكيمياء...).
يتزايد استخدامها أيضاً في قطاع البناء (الخدمي والصناعي) للتحكم في التدفئة، الإضاءة، الأمن، أو أنظمة الإنذار.
3. طبيعة المعلومات التي يعالجها المتحكم
المعلومات التي يعالجها الـ A.P.I. يمكن أن تكون من الأنواع التالية:
· معلومات كل شيء أو لا شيء (T.O.R.) أو منطقية (Logique): لا يمكن للمعلومة أن تأخذ إلا قيمتين (0 أو 1، صحيح أو خطأ...). هذا هو نوع المعلومات الصادر عن كاشف، زر ضغط...
· معلومات تماثلية (Analogique): المعلومات مستمرة ويمكن أن تأخذ أي قيمة ضمن نطاق محدد بدقة. هذا هو نوع المعلومات الصادر عن حساس (كالضغط، الحرارة...).
· معلومات رقمية (Numérique): المعلومات محتواة في كلمات مشفرة على الشكل الثنائي (Binaire). هذا هو نوع المعلومات الصادر عن حاسوب أو وحدة ذكية.
ثانياً – بنية (معمارية) المتحكمات (A.P.I.)
1. المظهر الخارجي
توجد المتحكمات بنوعين رئيسيين: النوع المدمج (Compact) والنType الوحداتي (Modulaire).
· المتحكمات من النوع المدمج أو المتحكمات الصغيرة (Micro-automates): تدمج هذه الأنواع المعالج (Processeur)، مصدر الطاقة (Alimentation)، وواجهات الدخل/الخرج (Entrées/Sorties) في وحدة واحدة. وحسب الموديل والشركة المصنعة، يمكنها أداء بعض الوظائف الإضافية (كالعد السريع، الدخل/الخرج التماثلي...) واستقبال عدد محدود من الوحدات الإضافية.
· أمثلة: LOGO من سيمنز (Siemens)، ZELIO من شنايدر (Schneider)، S7-200 من سيمنز...
· هذه المتحكمات بسيطة التشغيل ومخصصة عموماً للتحكم في الأتمتات الصغيرة.
· المتحكمات من النوع الوحداتي (Modulaire): في هذا النوع، يكون المعالج (CPU)، مصدر الطاقة، ووحدات الدخل/الخرج في وحدات منفصلة (وحدات) ويتم تثبيتها على حامل واحد أو عدة حاملات (Racks) تحتوي على ما يسمى "قاعدة التوصيل" (Fond de panier) والتي تشمل ناقل البيانات (Bus) والموصلات. هذا النمط يوفر مرونة كبيرة وقابلية للتوسع في المنظومات الكبيرة والمعقدة
