دورة فى المتحكم المنطقى المبرمج PLC لتخصصات الكترونيات وكهرباء وميكاترونيكس - الصفحة 4

F.Abdelaziz · 08-02-2011, 02:27 AM

التعليمات الرياضية Math Instructions
دعنا الآن ننظر في استخدام بعض وظائف الرياضيات الأساسية فى البيانات .
في كثير من الأحيان نحتاج في تطبيقاتنا لتنفيذ بعض أنوع الصيغ الحسابية على البيانات .فمن النادر أن تكون البيانات فى الواقع مطابقة لما نحتاجه بالضبط .

مثال :
دعونا نقول إننا سنقوم بتصنيع حاجيات . نحن لا نريد عرض العدد الإجمالي الذى قمنا به اليوم، بل نريد عرض المتبقى الذى نحن بحاجة اليه لتلبية طلبية اليوم .

دعونا نقول أن طلبية هذا اليوم هى 1000 قطعة. سوف نقول أن X هى إنتاجنا الحالى . لذا يكون باقى الطلبية 1000-X .
لتنفيذ هذه الصيغة من الواضح أننا نحتاج لبعض القدرة على الرياضيات.
عامة يحتوى المتحكم PLC على الوظائف الرياضية التالية :

عملية الجمع أو الإضافة Addition : وتعنى القدرة على إضافة (جمع) قطعة (جزء) من البيانات إلى قطعة بيانات أخرى وتسمى إختصارا ADD .
عملية الطرح Subtraction : وتعنى القدرة على طرح قطعة (جزء) من البيانات من قطعة بيانات أخرى وتسمى إختصارا SUB .
عملية الضرب Multiplication : وتعنى القدرة على ضرب قطعة (جزء) من البيانات فى قطعة بيانات أخرى وتسمى إختصارا MUL .
عملية القسمة Division : وتعنى القدرة على قسمة قطعة (جزء) من البيانات على قطعة بيانات أخرى وتسمى إختصارا DIV .

هذه التعليمات تتطاب منا معرفة :

مصدر البيانات الأول Source A :

وهو عنوان أول قطعة بيانات سوف نستخدمها فى الصيغة الرياضية . وبعبارة أخرى هى موقع فى الذاكرة يحتوى على العدد الأول الذى سوف نستخدمه فى الصيغة الرياضية .

مصدر البيانات الثانى Source B :

وهو عنوان ثانى قطعة بيانات سوف نستخدمها فى الصيغة الرياضية . وبعبارة أخرى هى موقع فى الذاكرة يحتوى على العدد الثانى الذى سوف نستخدمه فى الصيغة الرياضية .

ملحوظة :
يمكننا العمل فقط بقطعتين من البيانات فى نفس الوقت . بعبارة أخرى لا يمكننا العمل مباشرة مع صيغة مثل 1+2+3 . يمكننا تجزئتها إلى قطع مثل 1+2=X ثم X+3= result

الهدف أو المقصود Destination :

وهو العنوان الذى سوف يوضع به نتيجة الصيغة الرياضية .

الشكل التالى يبين رمز تعليمة الجمع :

بطبيعة الحال كلمة ADD تستبدل بكلمة SUB أو MUL أو DIV فى رموز التعليمات الأخرى .
في هذا الرمز المصدر الأول هو DM100، والمصدر الثانى هو DM101 والهدف أو المقصود أو الوجهة هى DM102.
لذلك ، فإن الصيغة هي ببساطة : القيمة الموجودة فى موقع الذاكرة DM100 + القيمة الموجودة فى موقع الذاكرة في DM101. ويتم تلقائيا تخزين النتيجة فى موقع الذاكرة DM102.

الشكل التالى يبين استخدام الوظائف الرياضية فى مخطط السلم .

يرجى ملاحظة :
مرة أخرى استخدمنا تعليمة النبضة DIFU. كما رأينا من قبل، لأنه إذا لم نستخدمها فسوف يتم تنفيذ الصيغة الرياضية فى كل دورة مسح .ونريد فقط تنفيذ الوظيفة مرة واحدة عندما يصبح المدخل 0000 فى الحالة true
إذا كنا قد وضعت من قبل العدد 100فى موقع الذاكرة DM100 ووضعنا العدد 200 فى موقع الذاكرة DM101، فسوف يتم تخزين العدد 300 فى موقع الذاكرة DM102 (أي 100 +200 = 300 ).

ماذا سيحدث لو كانت نتيجة العملية الرياضية أكبر من القيمة التي يمكن تخزينها في موقع الذاكرة؟

عادة مواقع الذاكرة هي مواقع ذات 16 بت 16-bit. بعبارة واضحة هذا يعني أنه إذا كان العدد أكبر من 65535 (2 ^ 16 = 65536) يكون كبير جدا لاحتوائه فى موقع ذاكرة . ويحدث ما يسمى تجاوز (طفحان) overflow. عادة ما يقوم المتحكم PLC بتوصيل on ريلاى داخلى والذى يخبرنا على حدوث تجاوز. اعتمادا على المتحكم PLCسيكون لدينا بيانات مختلفة في الموقع الهدف (DM102 فى المثال) معظم الشركات تضع الباقى remainder فى هذا الموقع .

بعض الشركات تستخدم عمليات الرياضية ذات 32 بت 32-bit والتى تحل هذه المشكلة .

F.Abdelaziz · 08-02-2011, 02:40 AM

التعليمات المنطقية logic أو الرياضيات البولية Boolean Math
دعونا نلقي الآن نظرة على بعض "الرياضيات المنطقية أو البولية " البسيطة.
تتيح لنا الرياضيات المنطقية القيام ببعض الوظائف المختلفة الأساسية بالخانات الموجودة بالسجلات . هذه الوظائف الأساسية عادة تشمل وظائف AND, OR , XOR والتى سوف نتناولها فيما يلى .

تعليمة وظيفة المنطق AND :
هذه الوظيفة تتيح لنا استخدام جدول الحقيقة المبين أدناه.حيث يمكننا أن نرى أن وظيفة AND مرتبطة إرتباطا وثيقا بعملية الضرب . لأن النتيجة تكون true (أى 1 ) فقط عندما يكون كلا من المعاملين
A AND B فى الحالة true (أى 1 ) .

التعليمة ANDمفيدة عندما لا يملك المتحكم PLC وظيفة الاخفاء masking . وظيفة الاخفاء masking تمكن خانة فى سجل بأن تترك مفردة "left alone" عند العمل على مستوى الخانة . وهذا ببساطة لأن أي خانة يتم إجراء عملية AND مع نفسها ستحافظ على قيمتها الحالية .
على سبيل المثال :
إذا كنت تريد مسح (جعلها أصفار ) 12 خانة من سجل به 16 خانة فيمكن إجراء عملية AND بين السجل وأصفار ما عدا الأربع خانات التى تريد الحفاظ على حالتها (وهو ما يعرف بعمل قناع أو تخبئة لتلك الخانات ) .
راجع جدول الحقيقة التالى لتعرف ما نعنيه (1 AND 1 = 1, 0 AND 0= 0) .

تعليمة وظيفة المنطق OR :
أساس هذه الوظيفة موضح بجدول الحقيقة المبين أدناه .
يمكننا أن نرى أن وظيفة OR مرتبطة إرتباطا وثيقا بعملية الجمع (الإضافة ) .لأن النتيجة تكون true أى 1 فقط عندما يكون : المعامل A أو المعامل B فى الحالة true أى 1 أى أن A OR B is true (i.e. 1) .
من الواضح ، عندما يكون كلاهما فى الحالة true تكون النتيجة true .

تعليمة وظيفة المنطق EXOR :
أساس هذه الوظيفة موضح بجدول الحقيقة المبين أدناه .
يمكننا أن نرى أن وظيفة EXOR (XOR) لا علاقة لها بأى شيء يمكن أن نفكر فيه !
الطريقة السهلة لنتذكر نتائج هذه الوظيفة هي التفكير فى أن المعامل A والمعامل B يجب أن يكون أحدهما فى حالة منطقية والآخر فى الحالة المنطقية الثانية , بعبارة أخرى يجب أن تكون مضادة لبعضها البعض. عندما يكون لها نفس الحالة (i.e. A=B) تكون النتيجة false (i.e. 0).

هذه التعليمة مفيدة في بعض الأحيان عندما تريد مقارنة خانات سجلين وتسليط الضوء على أى الخانات يوجد بها اختلاف . كما نحتاجها عند قيامنا بحساب اختبار checksums . اختبار checksums شائع الاستخدام فى تدقيق الأخطاء في بعض بروتوكولات الاتصالات.

هذه التعليمات المنطقية تحتاج المعرفة بالآتى :

المصدر الأول Source A

وهو عنوان أول جزء نستخدمه من البيانات . بعبارة أخرى هو موقع بالذاكرة حيث يوجد المعامل A .

المصدر الثانى Source B :

وهو عنوان ثانى جزء نستخدمه من البيانات . بعبارة أخرى هو موقع بالذاكرة حيث يوجد المعامل B .

الهدف أو الوجهة Destination :

وهو العنوان الذى سوف يتم وضع النتيجة فيه .

على سبيل المثال إذا كان A AND B = 0 أى النتيجة 0 ويتم حفظها تلقائيا فى موقع ذاكرة الهدف .

الشكل التالى يبين رمز تعليمة AND

فى الشكل :
المصدر A هو موقع الذاكرة DM100 والمصدر B هو موقع الذاكرة DM101 والهدف هو موقع الذاكرة DM102 .
لذلك يمكننا ببساطة إنشاء المعادلة DM100 AND DM101 = DM102 . النتيجة تحفظ تلقائيا فى موقع الذاكرة D102 .
الشكل التالى يبين استخدام الوظائف المنطقية فى مخطط السلم :

يرجى مرة أخرى ملاحظة أننا استخدمنا تعليمة النبضة one-shot وهى DIFU . وأن لم نستخدمها فسوف يتم تنفيذ التعليمة فى كل دورة مسح ولكننا نريد فقط تنفيذ هذه الوظيفة مرة واحدة عندما يصبح المدخل 0000 فى الحالة true .