كيفية كتابة Fanuc PLC Ladder؟

تلعب وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة من Fanuc دورًا حيويًا في الأنظمة التي تتطلب تحكمًا دقيقًا وفعالًا، مثل الروبوتات في تصنيع السيارات أو ماكينات الطحن ذات التحكم الرقمي في الطيران والفضاء. إن قدرتها على تنفيذ المنطق المعقد في تنسيق مرئي بسيط، مثل مخططات السلم، تجعلها في متناول المهندسين والفنيين دون معرفة برمجية واسعة النطاق. ستركز هذه المقالة على كتابة منطق سلم وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة من Fanuc لتمنحك فهمًا أفضل لـ سلم PLC من Fanuc.

1. المكونات الأساسية لمنطق السلم PLC من Fanuc

درجات السلم والاتصالات
تمثل كل درجة في منطق السلم عملية أو حالة محددة. ويتكون من عنصرين رئيسيين: جهات الاتصال والملفات.

- جهات الاتصال: تشبه المفاتيح، فهي تمثل أجهزة إدخال (مثل أجهزة الاستشعار أو الأزرار). ويمكن أن تكون إما "مفتوحة عادةً" (NO) أو "مغلقة عادةً" (NC). تسمح جهات الاتصال المفتوحة عادةً بتدفق التيار عندما يكون الإدخال المقابل في وضع التشغيل (صواب)، بينما تسمح جهات الاتصال المغلقة عادةً بتدفق التيار فقط عندما يكون الإدخال في وضع إيقاف التشغيل (خطأ).
- الملفات: تمثل الملفات أجهزة إخراج مثل المحركات أو الأضواء أو المرحلات. يتم تنشيط الملف (تشغيله) عندما تكون حالة الدرج (أي جهة الاتصال) صحيحة، مما يعني أن التيار يتدفق عبر الدرج.

المخرجات والملفات
في وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة من Fanuc، تتحكم المخرجات في الأجهزة المادية مثل الملفات اللولبية والمشغلات والمحركات. تُستخدم الملفات في منطق السلم لتشغيل هذه الأجهزة أو إيقاف تشغيلها بناءً على ظروف الإدخال. على سبيل المثال، عندما يكتشف المستشعر وجود جزء ما، يتم إغلاق جهة الاتصال المقابلة للإدخال ويقوم الملف بتزويد المشغل بالطاقة لالتقاط الجزء.

المرحلات والموقتات
- تعمل المرحلات كمفاتيح تتحكم في مخرجات متعددة من مدخل أو حالة واحدة. في نظام Fanuc، تُستخدم المرحلات لضمان تنفيذ عمليات معينة فقط بعد استيفاء شروط معينة، مثل انتظار إشارة المستشعر قبل بدء تشغيل المحرك.
- تساعد المؤقتات في التحكم في العمليات المستندة إلى الوقت، مثل الإجراءات المؤجلة أو الدورية. على سبيل المثال، يمكن استخدام TON (Turn On Delay Timer) للانتظار لمدة 5 ثوانٍ بعد إشارة البدء قبل بدء تشغيل المحرك.

2. دليل خطوة بخطوة لكتابة منطق السلم لأجهزة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة من Fanuc

الخطوة 1: تحديد عملية التحكم
قبل كتابة أي منطق سلم، يجب أن تفهم عملية التحكم جيدًا. ضع في اعتبارك نوع الآلة أو النظام الذي تريد التحكم فيه - سواء كانت آلة CNC أو ذراعًا آلية أو خط تجميع. حدد المدخلات الرئيسية (أجهزة الاستشعار والمفاتيح وما إلى ذلك) والمخرجات (المحركات والمشغلات والملفات اللولبية) المشاركة في العملية.

على سبيل المثال، في آلة CNC، قد تتضمن المدخلات مستشعرات الموضع ومبدلات الأدوات وإيقافات الطوارئ. قد تكون المخرجات عبارة عن محركات تتحكم في المغزل أو سائل التبريد أو مبدل الأدوات.

الخطوة 2: تحديد المدخلات والمخرجات
بعد فهم العملية، فإن الخطوة التالية هي تحديد جميع المدخلات والمخرجات اللازمة بوضوح. في PLC Fanuc، يتم تعيين عنوان فريد لكل جهاز إدخال/إخراج. وهذا أمر بالغ الأهمية لضمان التعيين الصحيح للأجهزة في برنامج منطق السلم.

مثلا
- المدخلات: مفاتيح الحد (X1، X2)، أجهزة استشعار القرب (X3)، التوقف في حالات الطوارئ (X4).
- المخرجات: محرك المغزل (Y1)، مضخة سائل التبريد (Y2)، مغير الأدوات (Y3).

الخطوة 3: تصميم مراحل منطقية السلم
يتألف تصميم السلم من إنشاء شروط منطقية تحدد كيفية تشغيل المدخلات للمخرجات. بالنسبة لكل درجة، يتم تقييم مدخل واحد أو أكثر عادةً قبل تنشيط المخرج. تمثل هذه الدرجات تسلسل العمليات في تدفق التحكم.

مثلا
- قد يقوم مقياس درجة بدء تشغيل محرك المغزل بفحص مفاتيح الحد للتأكد من أنها خالية (جهات اتصال مفتوحة عادةً) وأن إيقاف الطوارئ نشط (جهات اتصال مغلقة عادةً).
- إذا كانت هذه الشروط صحيحة، يتم تنشيط الملف الموجود في النبض ويتم تشغيل المحرك.

الخطوة 4: ضبط المرحلات والمؤقتات والعدادات
تساعد المرحلات والمؤقتات والعدادات في إضافة وظائف منطقية. يمكن للمؤقتات تأخير الإجراء (على سبيل المثال، الانتظار لمدة 3 ثوانٍ قبل بدء تشغيل المحرك)، ويمكن للعدادات تتبع عدد الأجزاء المنتجة أو الدورات المكتملة. يمكن للمرحلات الجمع بين مخرجات متعددة للتحكم في مخرجات متعددة من خلال مدخل واحد.

مثلا
- يمكن لمؤقت TON تأخير بدء تشغيل محرك المغزل حتى الوصول إلى وضع آمن.
- يقوم العداد بتتبع عدد الأجزاء التي تمت معالجتها ويصدر إنذارًا عند الوصول إلى عدد معين.

الخطوة 5: اختبار منطق السلم
بعد كتابة منطق السلم، حان الوقت لاختباره على PLC Fanuc. قم بتنزيل البرنامج على PLC وقم بمحاكاة ظروف الإدخال. راقب كيفية سلوك الإخراج للتأكد من أن المنطق يعمل كما هو متوقع. إذا أنتج PLC أخطاء أو نتائج غير مرغوب فيها، فاستخدم أدوات التشخيص لتصحيح أخطاء المنطق.

3. تعليمات برمجة المنطق السلمي الشائعة لأجهزة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة من Fanuc

تعليمات البدء والإيقاف
تعتبر تعليمات البدء والإيقاف بالغة الأهمية للتحكم في تشغيل الماكينة. عادةً ما تؤدي تعليمات البدء إلى تشغيل المولد أو المحرك، بينما تؤدي تعليمات الإيقاف إلى إيقاف التشغيل. على سبيل المثال، يؤدي الضغط على زر البدء إلى تنشيط الملف لبدء تشغيل محرك المغزل.

أوامر المؤقت
تتحكم المؤقتات في تأخيرات التشغيل. هناك أنواع مختلفة من المؤقتات في أجهزة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة من Fanuc:
- TON (مؤقت التأخير): يقوم بتنشيط الإخراج بعد فترة تأخير محددة بمجرد أن تصبح حالة الإدخال صحيحة.
- TOF (مؤقت تأخير الإيقاف): يقوم بإيقاف تشغيل الإخراج بعد فترة تأخير بمجرد أن تصبح حالة الإدخال خاطئة.

على سبيل المثال، يقوم مؤقت TON بتأخير تشغيل المحرك لمدة 5 ثوانٍ بعد تلقي إشارة البدء.

أوامر العداد
تتعقب العدادات الأحداث بمرور الوقت، مثل حساب عدد الأجزاء المنتجة، وتستخدم وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة من Fanuc عادةً تعليمات CTU (العد التصاعدي) وCTD (العد التنازلي) لهذا الغرض. يمكن استخدام هذه التعليمات لتشغيل عملية عند الوصول إلى عدد محدد مسبقًا، مثل تشغيل إنذار بعد إنتاج 100 جزء.

مقارنة التعليمات
تستخدم وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة من Fanuc تعليمات المقارنة لمقارنة قيم الإدخال بالحدود المحددة مسبقًا أو القيم الأخرى. على سبيل المثال، يمكن مقارنة قيمة إدخال مستشعر درجة الحرارة بعتبة محددة مسبقًا لتنشيط مروحة التبريد إذا تجاوزت درجة الحرارة حدًا معينًا.

4. استكشاف أخطاء Fanuc PLC Ladder Logic وإصلاحها

الأخطاء الشائعة في منطق السلم PLC الخاص بشركة Fanuc
يمكن أن تحدث أخطاء في برمجة منطق السلم بسبب المشكلات التالية:
- وضع اتصال غير صحيح (مفتوح عادةً مقابل مغلق عادةً).
- عناوين الإدخال/الإخراج مفقودة أو غير صحيحة.
- لا تصل حلقة المنطق أبدًا إلى حالة "صحيحة"، مما يتسبب في أن يكون الإخراج غير نشط.

إجراء استكشاف الأخطاء وإصلاحها في Ladder Logic
1) تحقق من الحالة التشخيصية لجهاز PLC بحثًا عن أي إنذارات أو رموز خطأ محددة.
2) عزل الدرجة التي بها مشكلة عن طريق تعطيل الدرجات الأخرى ومراقبة المخرجات. على سبيل المثال، تحقق لمعرفة ما إذا كان المحرك يبدأ من تلقاء نفسه دون شروط.
3) استخدام برنامج برمجة Fanuc لمحاكاة المدخلات والمخرجات للتأكد من أن النظام يستجيب كما هو متوقع.

استخدام أدوات التشخيص PLC من Fanuc
توفر Fanuc PLC أدوات تشخيصية مثل سجلات الأخطاء وشاشات العرض وأوضاع الاختبار لمساعدتك في تتبع المشكلات. يمكنك التحقق من سلوك كل درجة سلم من خلال منطق السلم أو استخدام أدوات المحاكاة لاختبار ظروف الإدخال المختلفة دون التفاعل فعليًا مع الجهاز.

5. الميزات المتقدمة لـ Fanuc PLC Ladder Logic

تتيح تقنية منطق السلم المتقدمة زيادة المرونة والكفاءة، مثل التعامل مع التحكم التناظري، والتسلسلات المعقدة، والتكامل مع الأجهزة الأخرى.

- المدخلات/المخرجات التناظرية: يمكن لأجهزة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة من Fanuc التعامل مع الإشارات التناظرية (مثل أجهزة استشعار درجة الحرارة)، ويمكن معالجة هذه المدخلات باستخدام تعليمات متخصصة في منطق السلم.
- الاتصالات: يمكن لـ PLCs من Fanuc التواصل مع أجهزة أخرى باستخدام بروتوكولات مثل Ethernet/IP أو Modbus أو Profibus، مما يسمح بالتكامل مع أنظمة أخرى مثل SCADA أو وحدات الإدخال/الإخراج عن بعد.

وفي الختام

في الختام، فإن كتابة منطق سلم واضح ومنطقي لوحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة من Fanuc يضمن التشغيل الآلي السلس، مما يؤدي إلى زيادة كبيرة في الإنتاجية. إذا كانت لديك أي أسئلة، يرجى الاتصال بنا سونغوي للحصول على خدمات برمجة Fanuc PLC الاحترافية أو التدريب عليها.