الكترونيات و سيطرة من اشباه الموصلات الي PLC

مقدمة

شهد عالم التحكم الصناعي تطورًا كبيرًا على مدار العقود الماضية، بدءًا من استخدام أشباه الموصلات في دوائر التحكم البسيطة، وصولًا إلى استخدام الأنظمة المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) التي أصبحت العمود الفقري للتحكم في العمليات الصناعية الحديثة. هذا التطور لم يأتِ من فراغ، بل هو نتيجة التقدم التكنولوجي واحتياجات الصناعة المتزايدة للدقة، والموثوقية، والمرونة في التحكم.

أولًا: أشباه الموصلات ودورها في التحكم

تُعد أشباه الموصلات مثل الترانزستورات، والديودات، والمقاومات، من اللبنات الأساسية لأي نظام إلكتروني. في أنظمة التحكم الكلاسيكية، كانت تستخدم هذه العناصر في:

• دوائر التبديل والتحكم المنطقي

• التحكم في المحركات

• دوائر الأمان والإشارات

رغم بساطتها، فإن هذه الدوائر كانت محدودة الإمكانيات، وتتطلب الكثير من الأسلاك والعناصر، ولا يمكن تعديل منطقها بسهولة بعد الإنشاء.

ثانيًا: التحول إلى أنظمة PLC

مع ظهور الحواسيب الصناعية، تم تطوير الـ PLC (Programmable Logic Controller) كحل مرن وفعال. وهو عبارة عن جهاز إلكتروني رقمي يُستخدم لأتمتة العمليات الصناعية، ويمكن برمجته لتنفيذ وظائف تحكم متعددة دون الحاجة إلى تغيير التوصيلات الكهربائية.

مزايا أنظمة PLC:

• المرونة في البرمجة والتعديل

• القدرة على التعامل مع العديد من المدخلات والمخرجات

• التحكم في الزمن الحقيقي (Real-time Control)

• سهولة التوسعة والتحديث

• تشخيص الأعطال بسرعة

ثالثًا: العلاقة بين أشباه الموصلات وPLC

رغم أن الـPLC يبدو أكثر تطورًا، إلا أنه يعتمد داخليًا على أشباه الموصلات في تصميم مكوناته الأساسية مثل:

• المعالجات

• وحدات الإدخال والإخراج

• دوائر التغذية الكهربائية

أي أن أشباه الموصلات لا تزال الأساس الفيزيائي للأنظمة الحديثة، بينما تمثل PLC التطور البرمجي والمنطقي لنفس المفهوم.

رابعًا: التطبيقات الصناعية

يتم استخدام PLC على نطاق واسع في:

• خطوط الإنتاج الآلي

• أنظمة التعبئة والتغليف

• المصاعد والسلالم الكهربائية

• محطات معالجة المياه

• المصانع الكيميائية والبتروكيميائية

خاتمة

إن رحلة التطور من دوائر أشباه الموصلات إلى أنظمة PLC تعكس كيف أن التكنولوجيا تتطور لتخدم متطلبات الصناعة بشكل أكثر ذكاءً وفعالية. ومع هذا التطور، تزداد الحاجة إلى مهندسين وفنيين يمتلكون فهمًا قويًا لكل من الأساسيات الإلكترونية ومهارات البرمجة الحديثة،
ليكونوا قادرين على بناء وصيانة أنظمة تحكم موثوقة تواكب تطلعات العصر الصناعي الذكي

تحميل كتاب الكترونيات و سيطرة من اشباه الموصلات الي PLC