LearnElectricals · أسئلة الإنترفيو · القسم 5 من 9
أسئلة الـ PLC في الإنترفيو بتختبر فهمك للفكرة مش ماركة معيّنة. اتكلّم بالمفاهيم (Scan، Edge، Scaling) واذكر أمثلة من الماركة اللي اشتغلت عليها (Siemens أو Allen-Bradley أو Mitsubishi أو Delta…). أشهر فخ: سؤال «زرار الـ Stop NC، تكتبه في البرنامج إيه؟».
باور سبلاي، CPU (المعالج والذاكرة)، كروت دخل وخرج ديجيتال وأنالوج، ومنافذ كوميونيكيشن. بيقرا المداخل وينفّذ البرنامج ويغيّر المخارج.
الـ PLC ممكن يبقى Compact (كل حاجة في جسم واحد زي S7-1200 أو FX) أو Modular (CPU وكروت على Rack زي S7-1500 أو ControlLogix).
وفيه Remote I/O بيتوصّل بالشبكة عشان توفّر كابلات للأماكن البعيدة.
الـ PLC بيعمل دورة مستمرة: (1) يقرا كل المداخل ويحطها في صورة المداخل (Process Image)، (2) ينفّذ البرنامج من أوله لآخره، (3) يكتب النتايج على المخارج، (4) يعمل شغل داخلي وكوميونيكيشن. وبعدين يعيد.
زمن الدورة (Scan Time) غالبًا من أقل من 1 ms لعشرات الـ ms حسب حجم البرنامج.
النتيجة العملية:
آخر مكان في الترتيب هو اللي بيكسب، لأن المخرج بيتكتب على الكارت آخر الدورة بآخر قيمة. ده اسمه Double Coil، وهو غلط برمجي مشهور بيخلّي المخرج يتصرّف بشكل غريب.
الحل: اكتب المخرج في مكان واحد بس، واجمع الشروط بـ OR قبله، أو استخدم Set/Reset بحرص.
في بعض البيئات الـ Compiler بيدّيك Warning لما ده يحصل.
الـ PNP بيوصّل +24 V على سلك الإشارة لما يشتغل (Sourcing). الـ NPN بيوصّل الـ 0 V على سلك الإشارة لما يشتغل (Sinking). الألوان المعتادة في حساسات 3 أسلاك: بني +24 V، أزرق 0 V، أسود إشارة.
في PNP الحمل (أو دخل الـ PLC) متوصّل بين سلك الإشارة والـ 0 V. في NPN الحمل بين +24 V وسلك الإشارة.
PNP هو الأكتر انتشارًا في أوروبا ومعظم المصانع عندنا، NPN منتشر في المعدات الآسيوي.
الدخل الـ Sinking بيستقبل تيار داخل له، فالـ Common بتاعه بيتوصّل على 0 V، وده بيتوصّل معاه حساس PNP (Sourcing). الدخل الـ Sourcing بيطلّع تيار، فالـ Common بيتوصّل على +24 V، وبيتوصّل معاه حساس NPN (Sinking). القاعدة: لازم واحد يطلّع تيار والتاني يستقبل.
كروت كتير بتبقى Sink/Source حسب توصيل الـ Common (S/S أو COM)، فتقدر تختار.
تنبيه: التسميات مش موحّدة بين الصانعين. مثلًا Mitsubishi بتسمي التوصيل اللي فيه التيار طالع من الدخل (مع NPN) «Sink Input». عشان كده متعتمدش على الاسم، بص على رسمة التوصيل: الـ COM رايح فين.
NO (XIC أو كونتاكت مفتوح). الكونتاكت في البرنامج بيسأل «الـ Bit ده بـ 1؟» مش بيقلّد الزرار. الزرار الـ NC في الحالة العادية مقفول فالدخل بـ 1، فالكونتاكت NO في البرنامج يبقى مقفول والدايرة تمشي. لما تدوس Stop الدخل يبقى 0 فالكونتاكت يفتح والموتور يقف.
لو كتبته NC في البرنامج، الموتور مش هيشتغل غير وانت دايس Stop. ده أشهر سؤال فخ في الـ PLC.
نفس المنطق لأي حساس أمان أو Limit Switch متوصّل NC: غالبًا بيتكتب في البرنامج كونتاكت NO.
TON (On-delay): لما الدخل يبقى 1 بيبدأ يعدّ، ولما الوقت يوصل للـ Preset الخرج يبقى 1، ولو الدخل وقع قبلها أو بعدها يرجع صفر. TOF (Off-delay): الخرج يبقى 1 مع الدخل على طول، ولما الدخل يقع يستنى الوقت وبعدين يقع. TP (Pulse): يطلّع نبضة بطول ثابت. RTO أو TONR: بيعدّ ويحتفظ بالوقت لو الدخل وقع، ومحتاج Reset.
أمثلة: TON لتأخير تشغيل موتور بعد موتور، TOF لمروحة تبريد تكمّل بعد الوقوف، RTO لحساب ساعات تشغيل معدة.
الـ CTU بيزوّد العدد بواحد مع كل نبضة صاعدة (من 0 لـ 1) على دخله، ولما يوصل للـ Preset الخرج يبقى 1. الـ CTD بينقص. الـ CTUD الاتنين. وكلهم محتاجين Reset يرجّع العدد.
مثال: عدّ الكراتين على سير بحساس، وبعد 12 كرتونة يدّي إشارة لماكينة التغليف ويعمل Reset.
لو النبضات أسرع من الـ Scan Time، الكاونتر العادي هيفوّت منها، فلازم High Speed Counter (HSC) مربوط على دخل سريع.
بيطلّع 1 لمدة دورة Scan واحدة بس لحظة ما الإشارة تتغيّر من 0 لـ 1 (Rising) أو من 1 لـ 0 (Falling). بنستخدمه عشان أمر يتنفّذ مرة واحدة مهما فضل الزرار مضغوط.
أمثلة: زيادة عدّاد مرة واحدة لكل ضغطة، تسجيل وقت بداية عطل، إرسال رسالة مرة واحدة.
أسماؤه: P و N في Siemens، ONS أو OSR في Allen-Bradley، PLS و PLF أو LDP في Mitsubishi.
المعادلة الخطية: القيمة الهندسية = (Raw − RawMin) ÷ (RawMax − RawMin) × (EngMax − EngMin) + EngMin. في Siemens S7-1200/1500 الـ 4 mA بتقرا 0 والـ 20 mA بتقرا 27648 (لو الكارت مظبوط على 4-20 mA). فقيمة Raw 13824 = 5 bar.
في Siemens بتستخدم NORM_X وبعدها SCALE_X (أو SCALE في الأقدم).
بالـ mA مباشرة: 12 mA = 50% = 5 bar.
في ماركات تانية الـ Raw Range مختلف (مثلًا 0-4000 أو 0-32000 أو حسب إعدادات الكارت)، فارجع للمانيوال.
أي قيمة تحت حوالي 3.6 mA (أو قريب منها حسب الكارت) معناها عطل، لأن الترانسميتر السليم عمره ما ينزل تحت 4 mA (تقريبًا 3.8 كحد أدنى للقياس). كتير من الكروت فيها Diagnostic لقطع السلك بيظهر Bit أو قيمة خاصة (زي 32767 في Siemens لـ Overflow/Wire Break).
توصية NAMUR NE43: من 3.8 لـ 20.5 mA قياس عادي، و 3.6 أو أقل، و 21 أو أكتر، معناهم عطل في الترانسميتر أو الدايرة.
في البرنامج: اعمل إنذار وقيمة أمان بدل ما تستخدم القراية الغلط في التحكم.
BOOL (بت واحد 0 أو 1)، INT (16 Bit من −32768 لـ 32767)، DINT (32 Bit)، REAL (رقم بكسور 32 Bit)، وكمان WORD و DWORD للبتات، و TIME و STRING.
الـ Retentive بيحتفظ بقيمته بعد فصل الكهربا أو تحويل الـ PLC من Stop لـ Run. الـ Non-retentive بيرجع صفر.
نستخدم الـ Retentive في: عدّادات الإنتاج، ساعات التشغيل، الـ Setpoints اللي المشغّل دخلها، والوصفات.
لازم تفكّر في الأمان: أوامر التشغيل (Run Bits) يفضّل متبقاش Retentive، عشان الماكينة متقومش لوحدها بعد رجوع الكهربا.
الـ OB (Organization Block) هو اللي نظام التشغيل بيناديه، زي OB1 الدورة الرئيسية و OB35 أو Cyclic Interrupt للـ PID. الـ FC فانكشن من غير ذاكرة خاصة. الـ FB فانكشن ليه ذاكرة خاصة (Instance DB) بتحفظ قيمه. الـ DB داتا بلوك لتخزين البيانات.
مثال: تعمل FB واحد للموتور (Start/Stop/Fault/Hours) وتستدعيه 20 مرة لـ 20 موتور، كل واحد بـ Instance DB.
في Allen-Bradley الفكرة قريبة: Tasks و Programs و Routines و AOI (Add-On Instruction) و Tags.
LD (Ladder) وده الأشهر للكهربائيين، FBD (Function Block Diagram)، ST (Structured Text) زي لغات البرمجة النصية، SFC (Sequential Function Chart) للتسلسل، و IL (Instruction List) وده اتلغى في الإصدار الأخير.
الـ Relay: بيشغّل AC أو DC، معزول، بيستحمل تيار أعلى (حوالي 2 A)، بس بطيء وعمر الكونتاكت محدود بعدد المرات. الـ Transistor: DC بس (غالبًا 24 V)، سريع جدًا ومناسب للنبضات (Pulse Train للسيرفو والستيبر) والـ PWM، وعمره طويل، بس تياره أقل (غالبًا 0.5 A) وحساس للحمل الزيادة.
مع الأحمال الحثية (كويلات) على مخرج ترانزستور: لازم دايود حماية أو تأكد إن الكارت فيه حماية داخلية.
مع مخرج Relay بيشغّل كتير جدًا (كل ثانية مثلًا)، هيبوظ بسرعة: استخدم Transistor أو SSR.
الـ PLC قام بدوره، المشكلة بعد الكارت. قيس الجهد على طرف المخرج بالنسبة للـ Common الصح. بعدين: فيوز المخرج أو الـ Common، مصدر جهد الحمل (24 V أو 230 V) موجود؟ السلك للحمل، ريليه وسيط (Interposing)، والحمل نفسه.
والعكس: لو الحمل شغّال واللمبة طافية، غالبًا فيه Force أو توصيل غلط أو تسريب من مخرج Triac.
الاتنين نفس البروتوكول. الـ RTU على خط Serial غالبًا RS-485 (سلكين A و B)، بيتظبط فيه السرعة (Baud) والـ Parity و Stop Bits ورقم الجهاز (Slave ID من 1 لـ 247). الـ TCP على Ethernet على بورت 502، والجهاز بيتعرف بالـ IP (وفيه Unit ID).
النظام Master/Slave (أو Client/Server في TCP): الماستر بيسأل والجهاز بيرد، الجهاز مبيبعتش لوحده.
أشهر الـ Function Codes:
نفس الـ Baud والـ Parity والـ Stop Bits في الناحيتين، رقم الـ Slave صح ومش متكرر، سلكين A و B متوصّلين صح (جرّب تبدّلهم لأن التسميات مش موحّدة)، مقاومة إنهاء 120 Ω في أول وآخر الخط، والانفرتر مظبوط إنه ياخد الأوامر من الكوميونيكيشن.
وبعد ما الرد يرجع، مشاكل البيانات المعتادة:
لأن الـ RS-485 خط نقل بيانات (Transmission Line). أي فرع طويل (Star أو Stub) بيعمل انعكاسات للإشارة تبوّظ البيانات، خصوصًا في السرعات العالية. ومقاومات الإنهاء 120 Ω (بتساوي معاوقة الكابل تقريبًا) بتمتص الإشارة في آخر الخط فمترجعش.
Profibus DP شبكة Serial على RS-485، كل جهاز ليه عنوان رقمي (Station Address)، وفيه مقاومات إنهاء في أول وآخر الخط (في الكونيكتور)، والسرعة لحد 12 Mbps. Profinet على Ethernet صناعي، كل جهاز ليه Device Name والـ Controller هو اللي بيدّيله IP على أساس الاسم، وبتضيفه في المشروع بملف GSDML.
في Profibus بتستخدم ملف GSD. في Profinet الشبكة ممكن تبقى Line أو Star أو Ring (مع سويتشات أو MRP).
Profinet أسرع وبيسمح بالتشخيص والوصول للأجهزة من نفس الكابل.
غالبًا الجهاز الجديد مالوش Device Name أو اسمه مختلف عن اللي في المشروع. في Profinet الـ PLC بيدوّر على الجهاز بالاسم. لازم تدّيه نفس الاسم (Assign Device Name) من السوفت وير أو تستخدم خاصية الاستبدال التلقائي (لو الشبكة متظبطة على Topology).
مراجعات تانية: الـ Firmware أو الموديل مختلف عن اللي في المشروع (GSDML)، الكابل والسويتش، والـ IP متكرر.
الـ Force بيخلّي المدخل أو المخرج بقيمة ثابتة مهما كان المنطق أو الحالة الحقيقية، فممكن يشغّل معدة والناس فاكرينها واقفة، أو يلغي حماية. التعديل أونلاين ممكن يغيّر تصرّف الماكينة وهي شغالة.
قواعد شغل:
أشهرها: الـ Watchdog (زمن الـ Scan عدّى الحد بسبب Loop طويل أو برنامج تقيل)، خطأ برمجي زي قسمة على صفر أو عنوان مش موجود أو Array خارج الحدود، كارت I/O وقع أو اتشال، مشكلة في الباور سبلاي، أو بطارية/ذاكرة.
أول حاجة: افتح الـ Diagnostic Buffer (Siemens) أو Major/Minor Faults (Allen-Bradley) أو Error Code (Mitsubishi)، وهيقولك السبب والمكان.
مثال: في S7-300/400 لو حصل خطأ برمجي ومفيش OB121 في البرنامج، الـ CPU بيروح Stop. تصرّف الأجيال الأحدث بيختلف، فشوف المانيوال.
الـ P (Proportional): بيصحّح بنسبة الخطأ الحالي، لو كبّرته الاستجابة أسرع بس ممكن يتذبذب، ولوحده بيسيب خطأ ثابت. الـ I (Integral): بيجمّع الخطأ مع الوقت فيشيل الخطأ الثابت، بس لو كتير يعمل Overshoot وبطء في الاستقرار. الـ D (Derivative): بيبص على سرعة تغيّر الخطأ فيقلل الـ Overshoot، بس حساس جدًا للتشويش.
خد نسخة من البرنامج من الـ PLC نفسه (Upload) مش بس من اللابتوب، باسم فيه التاريخ ورقم النسخة، واحفظها في مكان مشترك. اكتب Comments على الـ Tags والـ Rungs، وسجّل كل تعديل: إيه اللي اتغيّر، ليه، ومين.
وكمان خد Backup لباراميترات الانفرترات والسيرفوهات والـ HMI، لأن تغيير جهاز من غيرها بيضيّع ساعات.
في المصانع الكبيرة فيه أنظمة Version Control للبرامج.
مفيش أسئلة على البحث أو الفلتر ده. جرّب كلمة تانية أو اختار «الكل».
الإجابات دي عامة وبتغطي الشائع في الشغل. أرقام الباراميترات وأكواد الأعطال بتختلف من ماركة للتانية، والمانيوال والكود المحلي هما المرجع. علامات «عارفها» و«مش عارفها» بتتسجّل على الجهاز ده بس.