التحكم المنطقى المبرمج تخصص تركيبات ومعدات كهربية PLC

التحكّم المنطقي المبرمج (PLC): عقل الصناعة الحديث

في عالم التصنيع الحديث، لم يَعُد التحكم اليدوي أو التقليدي كافيًا لإدارة العمليات الصناعية المتقدمة التي تتطلب دقة، سرعة، وموثوقية عالية. ومن هنا برزت أهمية أجهزة التحكم المنطقي المبرمج، المعروفة باسم PLC (Programmable Logic Controller)، كأداة أساسية في نظم التحكم الآلي، تقوم بدور “العقل الإلكتروني” الذي يدير كل جزء في المصنع من أول ضغطة زر إلى آخر منتج يخرج من خط الإنتاج.

أولًا: ما هو PLC؟

الـ PLC هو جهاز إلكتروني رقمي، يُستخدم في التحكّم في العمليات الصناعية عن طريق برمجته لتنفيذ مجموعة من الأوامر المنطقية، استنادًا إلى إشارات الإدخال من المستشعرات، ثم اتخاذ قرارات وتنفيذ أوامر معينة من خلال الإخراج إلى المشغلات (مثل المحركات والصمامات).

صُمم هذا الجهاز ليكون مرنًا، قويًا، وقادرًا على العمل في البيئات الصناعية القاسية من حرارة وغبار ورطوبة.

ثانيًا: لماذا نستخدم PLC بدلًا من الدوائر التقليدية؟

• سهولة التعديل على البرنامج بدلاً من تغيير الأسلاك.

• المرونة في العمل مع مختلف أنواع العمليات الصناعية.

• إمكانية التوسعة عند الحاجة لإضافة أجهزة جديدة.

• السرعة والدقة في تنفيذ الأوامر.

• توفر أدوات مراقبة وتشخيص الأعطال.

ثالثًا: مكونات الـ PLC

1. وحدة المعالجة المركزية (CPU):
   عقل النظام، ينفّذ البرنامج ويتخذ القرارات.

2. وحدة الإدخال (Input Module):
   تتصل بالمستشعرات وأزرار التشغيل، وتنقل البيانات للـ CPU.

3. وحدة الإخراج (Output Module):
   تُرسل إشارات للمشغلات كتشغيل محرك أو إضاءة مصباح.

4. وحدة البرمجة:
   تُستخدم لكتابة البرنامج وتحميله إلى الـ PLC، ويمكن أن تكون جهاز كمبيوتر أو شاشة مدمجة.

5. الذاكرة:
   لتخزين البرنامج والمعطيات المؤقتة.

رابعًا: طريقة عمل PLC

1. يستقبل إشارات الإدخال من المستشعرات (مثلاً: درجة حرارة، ضغط، حركة).

2. يُنفذ البرنامج المنطقي المخزّن داخله (عادة بلغة Ladder أو STL أو FBD).

3. يُرسل إشارات الإخراج إلى الأجهزة مثل المحركات أو الصمامات.

4. يتم هذا بسرعة فائقة وفي دورات متكررة تُسمى “Scan Cycle”.

خامسًا: لغات برمجة PLC

وفقًا للمعيار الدولي IEC 61131-3، أشهر اللغات المستخدمة في برمجة الـ PLC:

• Ladder Diagram (LD): تشبه الدوائر الكهربائية، سهلة الفهم.

• Structured Text (ST): لغة برمجية نصية شبيهة بالـ Pascal.

• Function Block Diagram (FBD): تعتمد على المربعات والوظائف.

• Instruction List (IL): لغة نصية قريبة من لغة الآلة (أصبحت أقل استخدامًا).

• Sequential Function Chart (SFC): تُستخدم لتنظيم العمليات المعقدة خطوة بخطوة.

سادسًا: استخدامات PLC في الحياة الصناعية

• خطوط الإنتاج والتجميع الأوتوماتيكية.

• أنظمة التحكم في الإضاءة والمصاعد.

• محطات معالجة المياه والصرف الصحي.

• أنظمة النقل والتوزيع في المصانع.

• المراقبة البيئية (درجة الحرارة، الرطوبة، الضغط).

• التحكم في أنظمة التهوية والتبريد.

سابعًا: شركات مشهورة في تصنيع PLC

• Siemens (سيمنز)

• Allen Bradley (روكويل الأمريكية)

• Schneider Electric

• Mitsubishi Electric

• Omron

ثامنًا: مميزات PLC

• يعمل باستمرار لفترات طويلة دون توقف.

• يتعامل مع أعطال الأجهزة بإعطاء إشعارات أو رسائل خطأ.

• يمكن ربطه بأنظمة SCADA للمراقبة والتحكّم عن بُعد.

• مناسب للعمل في بيئات صناعية صعبة.

خاتمة

يُعتبر التحكم المنطقي المبرمج (PLC) من أهم أعمدة الثورة الصناعية الحديثة، فهو يمكّن المصانع من أتمتة عملياتها وتحقيق أعلى مستويات الكفاءة والجودة. ومع تطور البرمجيات وزيادة الاعتماد على الأنظمة الذكية، سيظل الـ PLC أداة لا غنى عنها في بناء المستقبل الصناعي الذكي.

تحميل كتاب التحكم المنطقى المبرمج تخصص تركيبات ومعدات كهربية PLC