يستخدم فى إستقبال وإرسال البيانات على شكل شبكات إتصال عن بعد من وإلى المتحكمات الأخرى كما فى الشكل 1-6 .
2.1 التركيب (البناء) الداخلى
الشكل 1-7 يبين التركيب البنائى الداخلى للمتحكم PLC .
وهو يتكون من وحدة المعالجة المركزية CPU والتى تحوى المعالج الدقيق للنظام.
والذاكرات .
ودوائر الدخل والخرج .
وحدة المعالجة المركزية تقوم بالتحكم ومعالجة جميع العمليات فى المتحكم PLC .
يتم إمدادها بساعة (مذبذب) بتردد بين 1 و 8 MHz.هذا الترد يحدد سرعة عمل المتحكمPLC علاوة على الإمداد بالتوقيت والتزامن اللآزمين لعمل جميع عناصر النظام .
يتم تنفيذ المعلومات فى المتحكم PLC على شكل إشارات رقمية .
المسارات الداخلية التى تمر أو تتدفق بطولها الإشارات الرقمية تسمى buses أى طرق أو مسارات . وبالمعنى المادي فإن المسار هو مجرد عدد من الموصلات التى يمكن أن تمر على طولها الإشارات الكهربائية .وهى قد تكون مسارات بلوحة دائرة مطبوعة أو أسلاك بكابل مبطط أو شريط .
تستخدم وحدة المعالجة المركزية ممر البيانات لأرسال البيانات بين العناصر المكونة لها .
وتستخدم ممر العناوين لأرسال عناوين المواقع للوصول إلى البيانات المخزنة .
كما تستخدم ممر التحكم للاشارات المتعلقة بأعمال التحكم الداخلى .
يستخدم ممر النظام فى الاتصالات بين منافذ المداخل والمخارج ووحدات المداخل والمخارج .
الشكل 1-7 يبين التركيب البنائى الداخلى للمتحكم PLC .
وهو يتكون من وحدة المعالجة المركزية CPU والتى تحوى المعالج الدقيق للنظام.
والذاكرات .
ودوائر الدخل والخرج .
وحدة المعالجة المركزية تقوم بالتحكم ومعالجة جميع العمليات فى المتحكم PLC .
يتم إمدادها بساعة (مذبذب) بتردد بين 1 و 8 MHz.هذا الترد يحدد سرعة عمل المتحكمPLC علاوة على الإمداد بالتوقيت والتزامن اللآزمين لعمل جميع عناصر النظام .
يتم تنفيذ المعلومات فى المتحكم PLC على شكل إشارات رقمية .
المسارات الداخلية التى تمر أو تتدفق بطولها الإشارات الرقمية تسمى buses أى طرق أو مسارات . وبالمعنى المادي فإن المسار هو مجرد عدد من الموصلات التى يمكن أن تمر على طولها الإشارات الكهربائية .وهى قد تكون مسارات بلوحة دائرة مطبوعة أو أسلاك بكابل مبطط أو شريط .
تستخدم وحدة المعالجة المركزية ممر البيانات لأرسال البيانات بين العناصر المكونة لها .
وتستخدم ممر العناوين لأرسال عناوين المواقع للوصول إلى البيانات المخزنة .
كما تستخدم ممر التحكم للاشارات المتعلقة بأعمال التحكم الداخلى .
يستخدم ممر النظام فى الاتصالات بين منافذ المداخل والمخارج ووحدات المداخل والمخارج .
1.3.1 وحدة المعالجة المركزية CPU
تركيب الهيكل الداخلي لوحدة المعالجة المركزية يعتمد على المعالج المعنى .
بصفة عامة تتكون من :
1- وحدة الحساب والمنطق (ALU):
وهى مسؤولة عن معالجة البيانات والقيام بالعمليات الحسابية كالجمع والطرح والعمليات المنطقية مثل "و" AND و "أو"OR و"نفى -عكس" NOTو
"أو الحصرية "EXCLUSIVE-OR .
2- الذاكرة :
وتسمى السجلات وتقع بالقرب أو داخل المعالج الدقيق لتخزين المعلومات التى تشارك فى تنفيذ الرنامج .
3- وحدة التحكم :
والتى تستخدم فى التحكم فى توقيتات العمليات .
2.3.1. الممرات buses
الممرات buses هى ممرات أو مسارات تستخدم فى الاتصالات داخل المتحكم PLC .
ترسل المعلومات فى شكل ثنائى أى مجموعة من الخانات bitsو اصطلاح "الخانة" bit هى رقم ثنائى إما 1 أو 0 أى حالة من الحالتين ON/OFF . واصطلاح "الكلمة" wordيستخدم لمجموعة من الخانات والتى تشكل بعض المعلومات . ومن ثم فان الكلمة المكونة من 8-bit قد تكون العدد الثنائى 00100110 . وكل الخانات تتصل فى نفس الوقت على طول ممرها الخاص المتوازى.
يوجد بالنظام أربع ممرات :
1- ممر البيانات data bus
ويحمل البيانات التى تستخدم فى المعالجة التى تنفذ بوحدة المعالجة المركزية .
ونظرا لأن الميكروبروسسور أو المعالج الدقيق هو معالج 8-bit فيكون به ممر بيانات داخلى يتعامل مع الأعداد بشكل 8-bit .
ومن ثم يقوم (يؤدى) العمليات بين الأعداد التى على شكل 8-bit وأيضا يعطى النتيجة بقيم على شكل عدد 8-bit .
2- ممر العناوين address bus
يستخدم ممر العناوين فى حمل عناوين مواقع (أماكن) الذاكرة . بحيث تتواجد كل كلمة فى موقع ذاكرة وكل موقع ذاكرة له عنوان وحيد . مثل المنازل فى المدن فكل منزل له عنوانه المستقل والمميز له وعن طريقه نصل اليه أى أن كل كلمة بموقع تعطى عنوان بحيث أن البيانات المخزنة بموقع معين يمكن لوحدة المعالجة المركزية الوصول اليها سواء بالقراءة أو بالكتابة .
وممر العناوين هو الذى يحمل المعلومات الدالة على العنوان المطلوب الوصول اليه .
إذا كان ممر العناوين مكون من 8خطوط فإن عدد الكلمات المكونة من 8-bit أو عدد العناوين المحددة تكون 256 ( الاول00000000 الثانى 00000001 والثالث 00000010 و .....) (2 مرفوع للأس 8 ).
3- ممر التحكم :
ممر التحكم يحمل الإشارات المستخدمة بمعرفة وحدة التحكم المركزية للتحكم مثل إبلاغ أجهزة الذاكرة أن كانت ستستقبل البيانات من الدخل أو تخرج بيانات فى الخرج كما يحمل إشارات التوقيت المستخدمة فى عمليات التزامن .
4- ممر النظام :
يستخدم فى الاتصال بين منافذ الدخل أو الخرج ووحدات الدخل او الخرج.
3.3.1. الذاكرة : Memory
يوجد فى نظام المتحكم PLC عدة ذاكرات :
1- ذكرة القراءة فقط (ROM) للنظام :
لتوفير مخزن دائم لنظام العمل والبيانات الثابتة المستخدمة بمعرفة وحدة المعالجة المركزية .
2- ذاكرة الوصول العشوائى (RAM) لبرنامج المستخدم .
3- ذاكرة الوصول العشوائى (RAM) للبيانات .
حيث يتم حفظ المعلومات عن حالة أجهزة الدخل والخرج وقيم المؤقتات والعدادات والأجهزة الداخلية الأخرى .
ذاكرة البيانات RAM تعرف أحيانا باسم جدول البيانات data table أو بجدول السجل register table .
جزء من هذه الذاكرة أى مجموعة من العناوين تخصص وتحجز لعناوين المداخل والمخارج وحالة هذه المداخل والمخارج .وجزء يتم حجزه للبيانات المحددة مسبقا . وجزء لحفظ قيم العدادات وقيم المؤقتات و.....الخ .
4- ذاكرة قراءة فقط قابلة للمسح والبرمجة(EPROM)
قد تتواجد على شكل موديول إضافى يمكن تركيبه ونزعه من مكانه . البرامج والبيانات فى ذاكرة ال RAM يمكن تغييرها بمعرفة المستخدم . كل المتحكمات PLC يكون بها كمية من RAM لتخزين البرامح التى يمكن تطويرها بواسطة المستخدم . لمنع فقد تلك البرامج عند فصل جهد التغذية تستخدم بطارية للحفاظ على التغيرات التى أدخلت فى ذاكرات الRAM لمدة من الزمن .
بعد تطوير البرنامج فى ذاكرة ال RAM ينقل أو يحمل إلى الذاكرة الثابتة EPROM والتى غالبا ما تكون على شكل موديول منفصل . علاوة على ذلك يوجد مخازن لقنوات الدخل وقنوات الخرج تسمى buffer.
سعة التخزين لوحدة الذاكرة تتحدد بعدد الكلمات التى يمكنها تخزينها . فإذا كان حجم الذاكرة 256 كلمة فيمكنها تخزين 256 × 8 = 2048 bits إذا استخدمنا الكلمة 8-bit.
عادة تعرف حجم الذاكرة بالكيلو بايت وهو يساوى 2 مرفوعة للأس 10 أى 1024 .
وعندما تكون الكلمة مكونة من 8 bits فانها تسمى بايت byte .
تركيب الهيكل الداخلي لوحدة المعالجة المركزية يعتمد على المعالج المعنى .
بصفة عامة تتكون من :
1- وحدة الحساب والمنطق (ALU):
وهى مسؤولة عن معالجة البيانات والقيام بالعمليات الحسابية كالجمع والطرح والعمليات المنطقية مثل "و" AND و "أو"OR و"نفى -عكس" NOTو
"أو الحصرية "EXCLUSIVE-OR .
2- الذاكرة :
وتسمى السجلات وتقع بالقرب أو داخل المعالج الدقيق لتخزين المعلومات التى تشارك فى تنفيذ الرنامج .
3- وحدة التحكم :
والتى تستخدم فى التحكم فى توقيتات العمليات .
2.3.1. الممرات buses
الممرات buses هى ممرات أو مسارات تستخدم فى الاتصالات داخل المتحكم PLC .
ترسل المعلومات فى شكل ثنائى أى مجموعة من الخانات bitsو اصطلاح "الخانة" bit هى رقم ثنائى إما 1 أو 0 أى حالة من الحالتين ON/OFF . واصطلاح "الكلمة" wordيستخدم لمجموعة من الخانات والتى تشكل بعض المعلومات . ومن ثم فان الكلمة المكونة من 8-bit قد تكون العدد الثنائى 00100110 . وكل الخانات تتصل فى نفس الوقت على طول ممرها الخاص المتوازى.
يوجد بالنظام أربع ممرات :
1- ممر البيانات data bus
ويحمل البيانات التى تستخدم فى المعالجة التى تنفذ بوحدة المعالجة المركزية .
ونظرا لأن الميكروبروسسور أو المعالج الدقيق هو معالج 8-bit فيكون به ممر بيانات داخلى يتعامل مع الأعداد بشكل 8-bit .
ومن ثم يقوم (يؤدى) العمليات بين الأعداد التى على شكل 8-bit وأيضا يعطى النتيجة بقيم على شكل عدد 8-bit .
2- ممر العناوين address bus
يستخدم ممر العناوين فى حمل عناوين مواقع (أماكن) الذاكرة . بحيث تتواجد كل كلمة فى موقع ذاكرة وكل موقع ذاكرة له عنوان وحيد . مثل المنازل فى المدن فكل منزل له عنوانه المستقل والمميز له وعن طريقه نصل اليه أى أن كل كلمة بموقع تعطى عنوان بحيث أن البيانات المخزنة بموقع معين يمكن لوحدة المعالجة المركزية الوصول اليها سواء بالقراءة أو بالكتابة .
وممر العناوين هو الذى يحمل المعلومات الدالة على العنوان المطلوب الوصول اليه .
إذا كان ممر العناوين مكون من 8خطوط فإن عدد الكلمات المكونة من 8-bit أو عدد العناوين المحددة تكون 256 ( الاول00000000 الثانى 00000001 والثالث 00000010 و .....) (2 مرفوع للأس 8 ).
3- ممر التحكم :
ممر التحكم يحمل الإشارات المستخدمة بمعرفة وحدة التحكم المركزية للتحكم مثل إبلاغ أجهزة الذاكرة أن كانت ستستقبل البيانات من الدخل أو تخرج بيانات فى الخرج كما يحمل إشارات التوقيت المستخدمة فى عمليات التزامن .
4- ممر النظام :
يستخدم فى الاتصال بين منافذ الدخل أو الخرج ووحدات الدخل او الخرج.
3.3.1. الذاكرة : Memory
يوجد فى نظام المتحكم PLC عدة ذاكرات :
1- ذكرة القراءة فقط (ROM) للنظام :
لتوفير مخزن دائم لنظام العمل والبيانات الثابتة المستخدمة بمعرفة وحدة المعالجة المركزية .
2- ذاكرة الوصول العشوائى (RAM) لبرنامج المستخدم .
3- ذاكرة الوصول العشوائى (RAM) للبيانات .
حيث يتم حفظ المعلومات عن حالة أجهزة الدخل والخرج وقيم المؤقتات والعدادات والأجهزة الداخلية الأخرى .
ذاكرة البيانات RAM تعرف أحيانا باسم جدول البيانات data table أو بجدول السجل register table .
جزء من هذه الذاكرة أى مجموعة من العناوين تخصص وتحجز لعناوين المداخل والمخارج وحالة هذه المداخل والمخارج .وجزء يتم حجزه للبيانات المحددة مسبقا . وجزء لحفظ قيم العدادات وقيم المؤقتات و.....الخ .
4- ذاكرة قراءة فقط قابلة للمسح والبرمجة(EPROM)
قد تتواجد على شكل موديول إضافى يمكن تركيبه ونزعه من مكانه . البرامج والبيانات فى ذاكرة ال RAM يمكن تغييرها بمعرفة المستخدم . كل المتحكمات PLC يكون بها كمية من RAM لتخزين البرامح التى يمكن تطويرها بواسطة المستخدم . لمنع فقد تلك البرامج عند فصل جهد التغذية تستخدم بطارية للحفاظ على التغيرات التى أدخلت فى ذاكرات الRAM لمدة من الزمن .
بعد تطوير البرنامج فى ذاكرة ال RAM ينقل أو يحمل إلى الذاكرة الثابتة EPROM والتى غالبا ما تكون على شكل موديول منفصل . علاوة على ذلك يوجد مخازن لقنوات الدخل وقنوات الخرج تسمى buffer.
سعة التخزين لوحدة الذاكرة تتحدد بعدد الكلمات التى يمكنها تخزينها . فإذا كان حجم الذاكرة 256 كلمة فيمكنها تخزين 256 × 8 = 2048 bits إذا استخدمنا الكلمة 8-bit.
عادة تعرف حجم الذاكرة بالكيلو بايت وهو يساوى 2 مرفوعة للأس 10 أى 1024 .
وعندما تكون الكلمة مكونة من 8 bits فانها تسمى بايت byte .
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق