—— بعد قراءة هذا المقال، قد لا تُعتبر خبيرًا في PLC Siemens، ولكن على الأقل لن تجد نفسك محبطًا أو عاجزًا عن فهم الـ PLC بعد الآن!
إذا كنت قد بدأت حديثًا في مجال الأتمتة الصناعية، قد يبدو PLC مصطلحًا غامضًا ويصعب فهمه، لكن عندما يتعلق الأمر بـ PLC Siemens، فهو العملاق الأكثر شهرة في عالم الأتمتة. إذا كنت تتساءل “هل يمكن للمبتدئين فهم الـ PLC؟”، لا داعي للقلق، هذا المقال مثل كوب من اللاتيه — ليس مرًا ولكنه لذيذ — سيرشدك من الصفر لفهم PLC Siemens، ويشرح لك كيف “تكتب برنامجًا ليعمل بشكل صحيح”.
1. ما هي “أدوار” PLC Siemens؟
تتضمن عائلة Siemens PLC العديد من الأعضاء، مثل فريق “المنتقمين الأوتوماتيكيين”. الأعضاء الرئيسيين كالتالي:
- S7-200: جهاز قديم ذو سمعة ممتازة، مثالي للمشاريع الصغيرة. على الرغم من أنه تم إيقاف تحديثه، إلا أن S7-200 Smart لا يزال نشطًا في العديد من المشاريع، خاصة في السوق الصيني بفضل كفاءته العالية وسعره المعقول.
- S7-300 / S7-400: هذه هي “الحب الأول” للكثير من المهندسين. تدعم هذه الأجهزة صناعة الأتمتة الصناعية لعدة عقود، وتستخدم بشكل رئيسي في الأنظمة المتوسطة والكبيرة.
- S7-1200: الجندي المخلص للمشاريع المتوسطة والصغيرة، يتميز بتصميم مرن وسعر مناسب. S7-1200 هو الخيار المثالي للمبتدئين و أنظمة التحكم المتوسطة.
- S7-1500: هو الطراز الرائد حاليًا. سريع الاستجابة وذو قدرة توسيع كبيرة، يناسب المشاريع المرتبطة بالصناعة 4.0.
2. ما هي البرمجيات المستخدمة لبرمجة PLC؟
كما يُقال: “حصان جيد يحتاج إلى سرج جيد، وPLC جيد يحتاج إلى منصة جيدة“:
- S7-200: يستخدم STEP 7 MicroWIN، وهو برنامج بسيط يلبي احتياجات التحكم اليومية.
- S7-300 / S7-400: يستخدم STEP 7 التقليدي، الذي يعد منصة رئيسية لشركة سيمنز منذ سنوات.
- S7-1200 / S7-1500: يستخدم TIA Portal (منصة الأتمتة المتكاملة تمامًا)، التي تتيح تطوير سهل وفعال، وتدعم PLC و HMI والتحكم في المحركات وغيرها من التطبيقات الصناعية.
TIA Portal ليس مجرد برنامج بل هو منصة متكاملة تدعم PLC وHMI والتحكم في المحركات وغيرها من التطبيقات الصناعية.
3. ما هو النظام الأكثر استخدامًا الآن؟
S7-1200 + TIA Portal هو النظام الأكثر شيوعًا حاليًا. هذا النظام ليس فقط مستقرًا في الأداء ولكنه يحتوي على مواد تعليمية وفيرة، بالإضافة إلى واجهته الرسومية وسهولة السحب والإفلات التي تجعل من السهل تعلمه، مما يجعله مثاليًا للمبتدئين و المشاريع العملية.
4. من سيكون بطل المستقبل؟
المستقبل لا شك سيكون من نصيب S7-1500 + TIA Portal. يتوافق هذا النظام مع متطلبات الصناعة 4.0، ويدعم المعالجة متعددة الأنوية، والدورات السريعة، والقدرة الكبيرة على الشبكات، كما أنه يحتوي على ميزات متقدمة مثل تشخيص الأعطال، خادم الويب، الهيكلية المزدوجة، و البرمجة الآمنة، مما يجعله الخيار الأول للمشاريع المستقبلية المتقدمة.
5. كيف يمكن برمجة S7-1500 (لغات البرمجة)؟
في TIA Portal، يمكننا استخدام عدة لغات لكتابة البرامج:
- LAD (رسم بياني للدرجات): لغة رسومية، وهي الأكثر شعبية. هذه اللغة منطقها واضح وتناسب المستخدمين الذين لديهم خلفية كهربائية.
- FBD (مخطط الكتل الوظيفية): تدفق منطق أقوى، مثل بناء منطق العملية باستخدام المكعبات.
- STL (قائمة البيانات): هيكل شبيه بـ لغة التجميع، تتسم بسلاسة الكتابة، وتناسب المهندسين القدامى أو المستخدمين الذين يفضلون كتابة الكود.
- SCL (النص الهيكلي): أقرب إلى لغات البرمجة المتقدمة مثل Pascal أو C، مثالية لمعالجة البيانات والخوارزميات المعقدة.
- GRAPH (مخطط الوظائف المتسلسلة): يُستخدم لمعالجة العمليات المعقدة التي تتطلب التحكم التسلسلي مثل خطوط التعبئة والتغليف.
6. ما هي اللغة الأكثر استخدامًا؟
LAD (رسم بياني للدرجات) هي اللغة الأكثر استخدامًا من قبل المبتدئين والفنيين في الخط الأمامي، حيث تتميز بـ:
- هيكلها المنطقي الواضح.
- سهولة تعلمها حتى للمبتدئين.
- سهولة التصحيح وتحديد المشكلات بسرعة.
- العديد من الفنيين التقليديين في صيانة الأجهزة يفضلون LAD عند التبديل إلى برمجة PLC.
7. أمثلة على الرموز المستخدمة في LAD (رسم بياني للدرجات):
يُعد LAD أساسيًا لبناء دوائر منطقية باستخدام الرموز. إليك بعض الرموز الأكثر شيوعًا:
| الرمز | الاسم | الوظيفة | المثال 🌰 |
|---|---|---|---|
| –[ ]– | جهة اتصال مفتوحة عادة | التبديل عند التفعيل | تشغيل مصباح أو محرك عندما تتحقق الشروط |
| –[ / ]– | جهة اتصال مغلقة عادة | يعمل عند عدم التفعيل | إيقاف المحرك عندما يتم الضغط على زر الإيقاف |
| –( )– | ملف (إخراج) | ينشط الفعل (الإخراج) | تشغيل مصباح أو محرك عندما تتحقق الشروط |
| –( S ) / –( R ) | تعيين / إعادة تعيين الملف | الحفاظ على الحالة حتى الإلغاء | الحفاظ على تنبيه مفعّل أو إيقافه |
| TON / TOF | مؤقت تأخير (مع/بدون تيار) | استجابة مؤجلة لمزيد من الاستقرار | تشغيل المروحة بعد تأخير مدته 2 ثانية |
| CTU / CTD | عداد (زيادة/نقص) | التحكم في الدُفعات، منطق العد | إيقاف الآلة عندما يصل عدد المنتجات إلى 100 |
| MOVE | تعليمات نقل البيانات | نسخ قيمة متغير إلى آخر | نقل قيم درجة الحرارة إلى وحدة العرض |
8. مثال برمجي LAD: التحكم في تشغيل/إيقاف المحرك
إليك كيفية استخدام LAD لتنفيذ منطق بسيط: تشغيل المحرك عند الضغط على الزر وإيقافه عند الضغط على زر الإيقاف.
الهدف الوظيفي:
عند الضغط على زر “إيقاف”، يتوقف المحرك.
عند الضغط على زر “تشغيل”، يبدأ المحرك في العمل.
عند تحرير زر التشغيل، يستمر المحرك في العمل (يظل يعمل).
الخلاصة:
تعلم PLC يشبه تعلم “لغة التحكم”، لا يخرج المخرجات كصفحات ويب أو نوافذ منبثقة، بل يتحكم في الأجهزة التي تتحرك، المحركات التي تدور، والمصابيح التي تضيء. توفر Siemens PLC منصة قوية وكاملة، من S7-1200 إلى S7-1500، من LAD إلى SCL، حيث يمكن لأي شخص من خلفية كهربائية أو برمجية أو حتى مبتدئ في الأتمتة الصناعية أن يجد نقطة دخول مناسبة.
ننصح ببدء التعلم باستخدام التكوين التالي:
- الأجهزة: S7-1200
- البرمجيات: TIA Portal
- اللغة: LAD (رسم بياني للدرجات)
هذا هو التكوين الأكثر شيوعًا، والموارد التعليمية الأكثر توافرًا، والأكثر تطبيقًا في المشاريع العملية، مما يساعدك على الدخول بسرعة في مجال الأتمتة الصناعية والمشاركة في المشاريع الحقيقية.
