تُعرف الأتمتة على أنها تقنية جعل جهاز ما أو عملية ما أو نظام ما يعمل بشكل تلقائي، بمعنى أكثر دقة جعل أي نظام يعمل بأقل تدخل بشري أو بدون تدخل بشري على الإطلاق.

باستخدام الأتمتة تم تحقيق الإنتاج الضخم، بحيث يمكن إنتاج منتجات متناسقة وموحدة، وهذا لا يمكن تحقيقه باستخدام الأتمتة اليدوية والتقليدية.

منذ انطلاق الجيل الاول من وحدات التحكم القابلة للبرمجة تم تطويرها بشكل متسارع في السنوات القليلة الماضية

والآن أصبح التحكم في معظم الأنظمة يتم بواسطة وحدات التحكم القابلة للبرمجة.

لماذا نستخدم أجهزة التحكم القابلة للبرمجة ؟

يمكن استخدام وحدات التحكم القابلة للبرمجة في كل الصناعات وتُعد المكونات الأساسية للأتمتة

وتوفر أقصى قدر من المرونة وقادرة على تنفيذ مجموعة متنوعة من العمليات البسيطة و المعقدة.

بالإضافة إلى ذلك، توفر أجهزة التحكم القابلة للبرمجة قابلية التوسع حيث يمكن تثبيت مكونات إضافية لتحسين وظائف الجهاز الأساسية.

ما هي الأجهزة القابلة للبرمجة ؟

أكثر الأجهزة القابلة للبرمجة شيوعاً في الوقت الحاضر هي وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة PLC وحدات التحكم في الأتمتة القابلة للبرمجة PAC.

بالإضافة إلى أجهزة Arduino المستخدمة في التطبيقات المنزلية وبعض التطبيقات الصناعية.

سمحت التحسينات المتعددة و المتطورة للـ PLC و PAC  لاستخدامهما اليوم في جميع العمليات الصناعية التي يمكن تخيلها.

من ناحية أخرى ظهر الـ Arduino في عام 2005 كجزء من رسالة قدمها مجموعة من الطلاب في إيطاليا وتمتع ببنية مفتوحة لا تتطلب تطبيقات برمجية باهظة الثمن.

ثم سرعان ما أصبح الأردوينو بارزاً حتى شق طريقه إلى بعض التطبيقات الصناعية مثل وحدات التحكم الدقيقة.

آلية عمل الأجهزة القابلة للبرمجة

تتمتع الأجهزة القابلة للبرمجة مثل الأردوينو و الـ PLC والـ PAC بمفاهيم تشغيلية متشابهة جداً.

مبدأ عملها يشمل ما يلي:

• أولاً: تستقبل وحدة التحكم من خلال قنوات الإدخال الإشارات الكهربائية وتكون منفصلة أو تمثيلية وتحفظ الإشارة المستلمة ضمن ذاكرة بطول مناسب.
• ثانياً: تعالج وحدة التحكم الإشارة وتشير المعالجة المنطقية إلى حالة الإشارة وتنفذ المنطق بناءً على ظروف الإدخال المكتشفة.
• ثالثاً: تقوم وحدة التحكم بتحديث أجهزة الإخراج السلكية إلى قنوات الإخراج سواء كانت أجهزة منفصلة أو تمثيلية، ويكون تحديث الخرج نتيجة التنفيذ المنطقي.
• رابعاً: تقوم وحدة التحكم بإجراء صيانة داخلية للنظام وحل المشكلات البسيطة (إن وجدت) قبل العودة تلقائياً إلى الخطوة الأولى من التنفيذ.

ما هي فوائد استخدام الـ Arduino والـ PLC والـ PAC ؟

فوائد الأنظمة القائمة على الأردوينو

• تكلفة أقل: تكلفة الأنظمة المستندة على الأردوينو تكفة أقل بكثير مقارنةً بـ PLCs و PACs ،وهذا هو أحد الأسباب الرئيسية لشعبية أنظمة الأردوينو بين الطلاب والهواة.
• تصميم مرن: الشكل الأساسي للأردوينو عبارة عن لوحة دوائر متكاملة يمكن تركيبه مباشرةً على أي منطقة بالجهاز أو العملية التي يراد التحكم فيها.
• حجم صغير: يمكن تثبيت الأردويون في أي مساحة متاحة تقريباً نظراً لتمتعه بالحد الأدنى من متطلبات المساحة.
• مفتوح المصدر: تعتبر برمجة الأردوينو مجانية بالكامل وتوجد بنية بيئة متكاملة للمبرمجين على الإنترنت يمكنهم الإستفادة منها.
• متنقل: يتمتع الأردوينو بأقصى قدر من التنقل وهذه الميزة مهمة في الروبوتات الصغيرة.
• متوفر: يتميز الأردوينو بتوفره بكثرة في أي متجر للإلكترونيات وفي متاجر التسويق عبر الإنترنت وإمكانية الحصول عليه سهلة جداً.
• ملحقات متوفرة: يمكن الحصول على الملحقات والإضافات المستخدمة في الأردوينو مثل الأسلاك وغيرها بسهولة.
• مدعوم: يُعتبر مجتمع الأردوينو من أكثر المجتمعات الإلكترونية تفاعلاً، حيث يجمع المحترفون والهواة ويتبادلون المعلوما فيما بينهم.

يتبع في الجزء الثاني

المصدر: اضغط هنا

• إعداد: المهندس خليل محمود
• تحرير: المهندس بشار الحجي