لفهم برمجة PLC (Programmable Logic Controller) بشكل جيد، من الضروري أولًا فهم العمليات المنطقية الأساسية التي يعتمد عليها البرنامج لاتخاذ القرارات.

من أشهر هذه العمليات نجد:

• AND
• OR
• NOT

تُستخدم هذه العمليات بشكل كبير في برمجة Ladder Logic، وهي من أشهر لغات برمجة الـPLC، خصوصًا في أنظمة الأتمتة الصناعية والتحكم في المحركات والحساسات والصمامات.

ببساطة، PLC يستقبل إشارات من Inputs، يعالجها حسب المنطق الموجود في البرنامج، ثم يتحكم في Outputs.

Inputs → Logic → Output

1. ما هو المنطق AND في PLC؟

عملية AND تعني أن جميع الشروط المطلوبة يجب أن تكون صحيحة حتى يتم تشغيل الخرج.

في Ladder Logic، يتم تمثيل AND غالبًا بوضع أكثر من Contact على التوالي في نفس السطر.

مثال:

|----[ I0.0 ]----[ I0.1 ]------------( Q0.0 )----|

في هذا المثال لدينا:

• I0.0 = زر START
• I0.1 = Sensor
• Q0.0 = Motor

لكي يعمل المحرك، يجب أن يكون:

I0.0 = ON

و

I0.1 = ON

أي أن الشرطين يجب أن يتحققا في نفس الوقت.

جدول الحقيقة AND

إذن:

1 AND 1 = 1

أما إذا كان أحد الشرطين يساوي 0، فالنتيجة تكون 0.

مثال صناعي

يمكن استعمال AND لمنع تشغيل محرك إلا إذا تحققت عدة شروط، مثل:

زر التشغيل ON + باب الحماية مغلق = تشغيل المحرك

وهذا النوع من المنطق شائع في أنظمة التحكم الصناعية.

2. ما هو المنطق OR في PLC؟

عملية OR تعني أن تحقيق شرط واحد على الأقل يكفي لتفعيل الخرج.

في Ladder Logic، يتم تمثيل OR غالبًا باستعمال فروع متوازية.

مثال:

|----[ I0.0 ]----+----------------( Q0.0 )----|
|                |
|----[ I0.1 ]----+

هنا يمكن تشغيل Q0.0 إذا كان:

I0.0 = ON

أو

I0.1 = ON

أي أن وجود شرط واحد صحيح يكفي لتشغيل الخرج.

جدول الحقيقة OR

إذن:

0 OR 1 = 1

و:

1 OR 0 = 1

وحتى إذا كان الشرطان ON، تبقى النتيجة ON.

مثال صناعي

لنفترض أن لدينا آلة يمكن تشغيلها من زرين مختلفين:

START 1 OR START 2 → تشغيل المحرك

إذا ضغط العامل على أي زر من الزرين، يمكن إرسال أمر التشغيل إلى الـPLC.

3. ما هو المنطق NOT في PLC؟

عملية NOT تعني عكس الحالة المنطقية.

إذا كانت الإشارة:

1 → تصبح 0

وإذا كانت:

0 → تصبح 1

في Ladder Logic يمكن تمثيلها باستخدام Normally Closed Contact (NC).

مثال:

|----[/ I0.0 ]--------------------( Q0.0 )----|

عندما تكون I0.0 غير مفعلة، يسمح الـContact بمرور المنطق، ويمكن تشغيل Q0.0.

وعندما تصبح I0.0 مفعلة، يتغير وضع الـContact وتتوقف النتيجة.

جدول الحقيقة NOT

مثال صناعي

يمكن استخدام NOT لمعرفة أن حساسًا أو مفتاحًا غير مفعل.

مثلاً:

إذا لم يكن الحساس I0.0 مفعلًا → تشغيل مصباح التنبيه.

الفرق بين AND و OR و NOT

يمكن تلخيص العمليات الثلاث بهذه الطريقة:

AND

جميع الشروط يجب أن تتحقق.

مثال:

Sensor 1 AND Sensor 2 → Motor

OR

يكفي تحقق شرط واحد.

مثال:

Start 1 OR Start 2 → Motor

NOT

عكس الحالة المنطقية.

مثال:

NOT Sensor → Warning Lamp

مثال يجمع AND و OR و NOT

في التطبيقات الصناعية، يمكن الجمع بين العمليات المنطقية لإنشاء برنامج أكثر تعقيدًا.

لنفترض أن تشغيل محرك يحتاج إلى أحد زري التشغيل، ولكن يجب في الوقت نفسه أن يكون باب الحماية مغلقًا.

يمكن التعبير عن المنطق كالتالي:

(START 1 OR START 2) AND Safety Door Closed → Motor

هنا لدينا:

OR لاختيار أحد زري التشغيل.

ثم:

AND للتأكد من تحقق شرط السلامة.

وبهذه الطريقة يستطيع PLC اتخاذ القرار حسب مجموعة من الشروط.

AND و OR و NOT في Ladder Logic

من أهم الأشياء التي يجب أن يفهمها المبتدئ في Ladder Logic هو أن شكل البرنامج يعكس المنطق الكهربائي.

Contacts على التوالي = AND

|----[ A ]----[ B ]------------( Output )----|

أي:

A AND B

Contacts على التوازي = OR

|----[ A ]----+----------------( Output )----|
|             |
|----[ B ]----+

أي:

A OR B

Normally Closed Contact = NOT

|----[/ A ]--------------------( Output )----|

أي:

NOT A

هذه القواعد الثلاث تعتبر من الأساسيات التي يجب إتقانها قبل الانتقال إلى مواضيع أكثر تقدمًا في برمجة PLC.

لماذا AND و OR و NOT مهمة في الأتمتة الصناعية؟

تسمح هذه العمليات للـPLC باتخاذ قرارات بناءً على حالة الأجهزة المختلفة.

مثلاً يمكن للبرنامج أن يتحقق من:

• هل زر التشغيل مضغوط؟
• هل الحساس اكتشف قطعة؟
• هل باب الحماية مغلق؟
• هل مستوى الخزان مناسب؟
• هل المحرك جاهز للتشغيل؟
• هل هناك حالة خطأ؟

بعد تحليل هذه الشروط، يقوم PLC بإرسال الأمر المناسب إلى الجهاز المطلوب.

وهذا هو الأساس الذي يسمح ببناء أنظمة تحكم صناعية أكثر تطورًا.

مثال تطبيقي بسيط

لدينا سير ناقل Conveyor ونريد تشغيله عندما يضغط العامل على زر START ويكون حساس الحماية فعالًا.

المنطق:

START AND Safety Sensor → Conveyor Motor

في Ladder:

|----[ START ]----[ SAFETY ]--------( MOTOR )----|

إذا كان START = 1 وSAFETY = 1، فإن MOTOR = 1.

أما إذا كان أحد الشرطين = 0، فلن يعمل المحرك.

يمكن بعد ذلك إضافة زر STOP باستعمال Contact مناسب، وإضافة Timer أو Counter لتطوير النظام.

الخلاصة

تُعتبر AND وOR وNOT من أهم العمليات المنطقية في برمجة PLC.

إذا فهمت هذه العمليات جيدًا، يصبح الانتقال إلى برمجة Ladder Logic أسهل بكثير.

يمكن تذكرها بهذه القاعدة البسيطة:

AND = جميع الشروط

OR = شرط واحد يكفي

NOT = عكس الحالة

وبعد إتقان هذه العمليات، يمكن الانتقال إلى مواضيع أكثر تقدمًا مثل Timers وCounters وSet/Reset وComparators، ثم بناء برامج PLC للتحكم في المحركات والحساسات وخطوط الإنتاج.

PLC لا يقوم فقط بتشغيل وإيقاف الأجهزة، بل يستقبل المعلومات، يحلل الشروط المنطقية، ثم يتخذ القرار المناسب حسب البرنامج.