كيفية قراءة مخطط توصيلات PLC: DI و DO و AI و AO وأجهزة الحقل

مخطط توصيلات PLC هو في الأساس خريطة توضّح كيفية توصيل أجهزة الحقل بالـ PLC، وكيف يرسل الـ PLC الأوامر مرة أخرى إلى المعدات.

منطق القراءة بسيط:
اعثر على الإشارة. اتبع السلك. حدِّد الطرف. افهم الوظيفة.

مسار الإشارة الأساسي هو:
جهاز الحقل → إدخال PLC → برنامج PLC → إخراج PLC → إجراء جهاز الحقل

تشرح هذه المقالة كيفية قراءة مخطط توصيلات PLC من منظور عملي للوحة التحكم.

للاطلاع على مثال مباشر، يُرجى الرجوع إلى هذا.

---

مخطط توصيلات PLC مقابل مخطط أحادي الخط للطاقة (SLD)

مخطط توصيلات PLC ومخطط أحادي الخط للطاقة SLD ليسا مختلفين تمامًا من حيث طريقة القراءة.

كلا الرسمين يوضحان التوصيلات. ما زلت بحاجة إلى تتبّع من نقطة إلى أخرى وفهم وظيفة كل مكوّن.

الاختلاف الرئيسي هو نوع الدائرة.

في مخطط SLD للطاقة، عادةً ما تتبّع مسار القدرة:

التغذية الداخلة → القاطع → قضيب التوزيع (Busbar) → المغذي → المحرك أو الحمل

في مخطط توصيلات PLC، عادةً ما تتبّع مسار إشارة التحكم:

جهاز الحقل → بلوك الأطراف → إدخال PLC

أو:

إخراج PLC → مرحّل / VFD / محرك سيرفو → إجراء جهاز الحقل

نوع الرسم	ما الذي تتبّعه	المكوّنات الشائعة	السؤال الرئيسي
مخطط أحادي الخط للطاقة (Power SLD)	مسار القدرة	قواطع، قضبان توزيع، محولات، مغذيات، محركات	إلى أين تذهب القدرة؟
مخطط توصيلات PLC	مسار إشارة التحكم	أطراف PLC، مرحّلات، حساسات، أطراف VFD، بلوكات أطراف	ما الإشارة التي تدخل إلى PLC أو تخرج منه؟

في كلتا الحالتين، المهارة الأساسية واحدة:

اتبع التوصيل، حدِّد المكوّن، وافهم الوظيفة.

---

طريقة القراءة الأساسية قبل المثال المباشر

انقر هنا للانتقال إلى الأمثلة المباشرة.

قبل قراءة مخطط توصيلات PLC حقيقي، استخدم ثلاث خطوات أساسية.

1. اعثر على وحدة PLC

أولًا، اعثر على PLC أو وحدة إدخال/إخراج PLC على الرسم.

قد يتم تمييز PLC على أنه:

• CPU
• PLC
• وحدة تحكم
• وحدة إدخال/إخراج رقمية
• وحدة إدخال/إخراج تناظرية
• وحدة إدخال/إخراج توسعة
• وحدة اتصالات

عادةً ما تُرسم وحدة PLC على شكل مستطيل يحتوي على العديد من الأطراف.

تشمل تسميات الأطراف الشائعة:

تسمية الطرف	المعنى
X / DI	إدخال رقمي
Y / DO	إخراج رقمي
AI	إدخال تناظري
AO	إخراج تناظري
24V	موجب قدرة التحكم
0V	مشترك قدرة التحكم
COM	طرف المشترك
RS485 A/B	طرف اتصالات

---

2. لا تقرأ رقم الطرف فقط

رقم الطرف يخبرك فقط أين تم توصيل السلك.

ولا يشرح الدائرة بالكامل.

على سبيل المثال، X6 يخبرك فقط أن الإشارة تدخل إلى إدخال PLC X6.

لكن إذا كان الرسم يقول:
X6 = Power Healthy
فحينها تصبح للإشارة دلالة.

قد يكون مسار القراءة:
24V → تلامس مساعد KM2 → إدخال PLC X6
إذا أُغلق تلامس KM2، تصل 24V إلى X6، ويقرأ الـ PLC X6 على أنه ON.

وبالتالي يمكن لبرنامج PLC أن يفهم:
X6 = ON → شرط Power Healthy صحيح

النقطة الأساسية هي:

لا تتوقف عند رقم الطرف. اعثر على اسم الإشارة والجهاز خلفها.

---

3. اتبع أرقام الأسلاك والمراجع المتقاطعة

قد لا تبقى إشارة PLC واحدة ضمن صفحة واحدة.

قد تمر عبر:

• رقم السلك
• مرجع متقاطع
• تلامس مرحّل
• بلوك أطراف
• موصل
• ورقة رسم أخرى
• جهاز حقل

لذا لا تقرأ الرسم فقط من اليسار إلى اليمين.

اقرأه عبر تتبّع مسار الإشارة.

بالنسبة لإدخال PLC، قد يكون المسار:
جهاز الحقل → موصل → بلوك أطراف → إدخال PLC

بالنسبة لإخراج PLC، قد يكون المسار:
إخراج PLC → مرحّل / درايف → موصل → جهاز الحقل

القاعدة بسيطة:

اعثر على الإشارة، اتبع السلك، حدِّد الطرف، افهم الوظيفة.

---

مثال مباشر: قراءة مخطط توصيلات PLC حقيقي

في مجموعة رسومات حقيقية، صفحة PLC ليست سوى جزء واحد من النظام الكامل.

على سبيل المثال، قد تتضمن مجموعة رسومات لوحة التحكم صفحات منفصلة لـ:

الورقة	ما الذي تُظهره
دائرة القدرة	توصيلات القدرة الرئيسية
دائرة التحكم	قدرة التحكم وأجهزة التحكم
تحكم السيرفو	درايف السيرفو، المحرك، الإنكودر، الفرامل، وإشارات التحكم
PLC	PLC CPU، أطراف I/O، توصيل HMI
مرحّل	وحدة المرحّلات وتوصيلات التحكم المرتبطة بها
موصل الحلقة	توصيلات الموصل بين اللوحة وحلقة الحقل
موصل الماكينة	حساسات ومفاتيح جهة الماكينة والتوصيلات
نقاط الإنهاء	نقاط التوصيل الخارجية

يجب قراءة هذا النوع من الرسومات عبر مسار الإشارة، وليس فقط عبر عنوان الصفحة.

---

مثال: قراءة صفحة PLC

في الرسم أعلاه، هي الوحدة DELTA DVP12SA2. في القسم أدناه، سنعرض الطراز DVP16SP.

البند	DELTA DVP12SA2	DVP16SP
الدور	CPU / وحدة التحكم الرئيسية للـ PLC	وحدة إدخال/إخراج توسعة
هل يمكنه تشغيل برنامج PLC؟	نعم	لا
الوظيفة	ينفّذ المنطق، ويتواصل مع HMI/السيرفو/الأجهزة الأخرى، ويتحكم في I/O	يضيف المزيد من أطراف الإدخال/الإخراج
الأطراف النموذجية	مداخل X، مخارج Y، RS485، أطراف عالية السرعة / خاصة	مداخل X إضافية ومخارج Y إضافية
يُستخدم لـ	منطق التحكم الرئيسي	إشارات حقل إضافية عندما لا تكفي I/O الخاصة بالـ CPU

معًا، تُظهر هذه الأقسام كيف تُبنى صفحة PLC: CPU رئيسي للـ PLC، ووحدة I/O توسعة، وتوصيل HMI، ومصدر التغذية، والمدخلات، والمخرجات.
كما هو موضح أدناه:

لتلخيص كيفية قراءة مخطط توصيلات PLC:
الخطوة الأولى هي تحديد أطراف الإدخال والإخراج.

ثم اقرأ كل إشارة كمسار.
مثال:
إشارة الحقل → موصل / بلوك أطراف → إدخال PLC X
أو:
إخراج PLC Y → مرحّل / درايف / موصل → إجراء الحقل

تخبرك صفحة PLC بنقطة I/O.
ولا تُظهر دائمًا جهاز الحقل بالكامل.
*لذا إذا كانت الإشارة تستمر إلى ورقة أخرى، فاتبع رقم السلك أو المرجع المتقاطع.

تفاصيل مباشرة: قراءة تغذية راجعة الكونتاكتور كإدخال PLC

• في الأعلى، يوجد خط قدرة تحكم 24V. وفي الأسفل، تدخل الإشارات إلى أطراف إدخال PLC مثل X5 و X6 و X7.
• في الوسط، توجد تلامسات مُعلّمة بوسوم مثل KM1 و KM2. هذه تلامسات كونتاكتور أو مرحّل تُستخدم لإبلاغ PLC ما إذا كان الشرط صحيحًا.

التفسير:

إدخال PLC	اسم الإشارة	كيفية قراءتها
X5	مفتاح تحرير الفرامل اليدوي	يدخل شرط مفتاح يدوي إلى PLC
X6	Power Healthy	يُغلق تلامس عندما تكون حالة القدرة سليمة
X7	Brake Release FB	يُغلق تلامس تغذية راجعة عند تأكيد تحرير الفرامل

مسار العمل هو:
24V → تلامس / مفتاح → طرف إدخال PLC X → برنامج PLC
على سبيل المثال، لـ Power Healthy:
24V → تلامس مساعد KM2 → X6

إذا كانت حالة Power Healthy جيدة → يُغلق تلامس KM2
إذا أُغلق تلامس KM2 → تصل 24V إلى إدخال PLC X6 → ثم يقرأ الـ PLC هذا الإدخال على أنه ON.

وبالتالي يمكن لبرنامج PLC أن يفهم:
X6 = ON → شرط Power Healthy صحيح
*يفترض هذا أن تلامس KM2 المساعد عادةً مفتوح ويُغلق عندما تكون حالة Power Healthy فعّالة. إذا كان التلامس عادةً مغلقًا، أو إذا كان برنامج PLC يستخدم منطقًا معكوسًا، فقد يكون معنى X6 مختلفًا.

بالنسبة لـ Brake Release FB:
24V → تلامس تغذية راجعة لتحرير الفرامل → إدخال PLC X7

إذا تم تأكيد شرط تحرير الفرامل → يُغلق تلامس التغذية الراجعة.
عند إغلاق هذا التلامس → تصل 24V إلى إدخال PLC X7 → ثم يقرأ الـ PLC X7 على أنه ON.

وبالتالي يمكن لبرنامج PLC أن يفهم:
X7 = ON → تم استلام تغذية راجعة لتحرير الفرامل

ومع ذلك، يعتمد المعنى الدقيق على مصدر تلامس التغذية الراجعة. إذا كان تلامسًا مساعدًا لمرحّل أو كونتاكتور، فهو يؤكد فقط أن المرحّل/التلامس قد عمل. أما إذا كان من آلية الفرامل أو حساس حالة الفرامل، فيمكنه تأكيد حالة تحرير الفرامل الفعلية بشكل أكثر مباشرة.

مفتاح هذا التصميم للتغذية الراجعة هو: قد يأمر إخراج PLC بحدوث شيء ما، لكن PLC ما زال يحتاج إلى تغذية راجعة على المدخل ليعرف ما إذا كان قد حدث فعليًا.

على سبيل المثال:

الأمر	تغذية راجعة	المعنى
الأمر ON	X7 ON	تأكيد تحرير الفرامل
الأمر ON	X7 OFF	تم إرسال الأمر، لكن لا توجد تغذية راجعة
الأمر OFF	X7 ON	تغذية راجعة غير طبيعية أو مشكلة توصيلات

هذه هي الفكرة الأساسية وراء العديد من دوائر تحكم PLC.

لا يرسل PLC الأوامر فقط، بل يتحقق أيضًا من الشروط قبل الأمر وبعده.

---

كيفية قراءة I/O الرقمية و I/O التناظرية

تقع معظم إشارات توصيلات PLC ضمن أربع مجموعات:

نوع الإشارة	المعنى	الاتجاه
DI	إدخال رقمي	جهاز الحقل → PLC
DO	إخراج رقمي	PLC → جهاز الحقل
AI	إدخال تناظري	جهاز الحقل → PLC
AO	إخراج تناظري	PLC → جهاز الحقل

عند قراءة أي دائرة I/O للـ PLC، اسأل:

السؤال	لماذا هو مهم
هل هي DI أم DO أم AI أم AO؟	يحدد نوع الإشارة
من أين تبدأ الإشارة؟	يحدد المصدر
أين تنتهي الإشارة؟	يحدد الوجهة
أي طرف تستخدم؟	يؤكد التوصيل الفعلي
ماذا تعني الإشارة؟	يربط التوصيلات بمنطق التحكم
هل تحتاج إلى مشترك أو 0V أو شيلد؟	يؤكد اكتمال الدائرة

---

كيفية قراءة توصيلات الإدخال الرقمي

الإدخال الرقمي هو إشارة 1 أو 0 تدخل إلى PLC.

وهو يجيب عن سؤال نعم/لا.

سؤال الحقل	إشارة PLC
هل تم ضغط زر البدء؟	DI
هل تم تحرير إيقاف الطوارئ؟	DI
هل الكونتاكتور مغلق؟	DI
هل فصلت الحماية من الحمل الزائد؟	DI
هل الـ VFD في حالة عطل؟	DI

عادةً ما يكون مسار القراءة:

تلامس الحقل → بلوك أطراف → طرف DI في PLC → برنامج PLC

مثال:

تلامس مساعد للكونتاكتور → بلوك أطراف → DI في PLC

هذا يخبر PLC ما إذا كان الكونتاكتور مغلقًا فعليًا.

عند قراءة توصيلات DI، تحقق من:

البند	ما الذي يجب التحقق منه
جهاز الحقل	أي تلامس أو مفتاح يرسل الإشارة؟
نوع التلامس	عادةً مفتوح أم عادةً مغلق؟
جهد الإدخال	غالبًا 24 VDC، لكن يجب التأكد
طرف PLC	أي طرف DI يستقبل الإشارة؟
المشترك / 0V	هل تم توصيل مشترك الإدخال بشكل صحيح؟
معنى الإشارة	هل DI = 1 تعني طبيعي، عطل، مفتوح، مغلق، بدء، أم إيقاف؟

نقطة مهمة:

لا تقرأ “DI3” فقط. اقرأ ماذا تعني DI3.

على سبيل المثال:

DI3 = عطل VFD معلومة مفيدة.
DI3 وحدها ليست سوى عنوان PLC.

---

كيفية قراءة توصيلات الإخراج الرقمي

الإخراج الرقمي هو أيضًا إشارة 1 أو 0، لكنها تخرج من PLC.

وهو أمر.

أمر PLC	نوع الإخراج
تشغيل المحرك	DO
تغذية المرحّل	DO
تشغيل لمبة إنذار	DO
إعادة ضبط عطل VFD	DO
فتح صمام سولينويد	DO

عادةً ما يكون مسار القراءة:

طرف DO في PLC → مرحّل / كونتاكتور / طرف VFD → إجراء الحقل

مثال:

PLC DO → مرحّل واجهة → ملف الكونتاكتور

هذا يعني أن PLC لا يغذي المحرك مباشرة. بل يرسل أمر تحكم. ويقوم المرحّل أو الكونتاكتور أو الـ VFD أو دائرة MCC بعملية الفصل/التوصيل الفعلية.

عند قراءة توصيلات DO، تحقق من:

البند	ما الذي يجب التحقق منه
طرف إخراج PLC	أي طرف DO يرسل الأمر؟
نوع الإخراج	إخراج مرحّل أم إخراج ترانزستور؟
جهاز الحمل	ملف مرحّل، ملف كونتاكتور، إدخال VFD، لمبة، جرس، سولينويد
جهد التحكم	24 VDC، 110 VAC، 230 VAC، إلخ.
الحماية	فيوز، دايود، عزل مرحّل، أو مرحّل وسيط
تغذية راجعة	هل توجد إشارة DI تثبت أن الأمر نجح؟

نقطة مهمة:

أمر DO لا يثبت أن المعدة عملت فعليًا.

مثال:

PLC DO → ملف الكونتاكتور
تلامس مساعد للكونتاكتور → تغذية راجعة PLC DI

ثم يمكن للـ PLC مقارنة الأمر والتغذية الراجعة:

أمر DO	تغذية راجعة DI	المعنى
DO = 1	DI = 1	نجح الأمر
DO = 1	DI = 0	تم إرسال الأمر، لكن لا توجد تغذية راجعة
DO = 0	DI = 1	تغذية راجعة غير طبيعية أو مشكلة توصيلات

هذا نمط شائع جدًا في لوحات تحكم المحركات.

---

كيفية قراءة توصيلات الإدخال التناظري

الإدخال التناظري هو قيمة متغيرة تدخل إلى PLC.

وهو ليس فقط 1 أو 0.

تشمل إشارات الإدخال التناظري الشائعة:

• الضغط
• درجة الحرارة
• المنسوب
• التدفق
• pH
• التيار
• الجهد
• تغذية راجعة للسرعة

عادةً ما يكون مسار القراءة:

حساس / مرسل → بلوك أطراف → طرف AI في PLC → برنامج PLC

مثال:

مرسل ضغط → 4–20 mA → PLC AI

تحوّل وحدة الإدخال التناظري في PLC الإشارة التناظرية إلى بيانات رقمية. يُسمى هذا تحويل A/D.

والعملية هي:

إشارة تناظرية → وحدة AI → قيمة رقمية → برنامج PLC

مثال:

الضغط	الإشارة	معنى PLC
0 bar	4 mA	القيمة الدنيا
5 bar	12 mA	القيمة الوسطى
10 bar	20 mA	القيمة القصوى

هذا لا يعني أن الإدخال التناظري يصبح إدخالًا رقميًا.

الإدخال الرقمي هو طرف ON/OFF فعلي.

أما الإدخال التناظري فيصبح قيمة رقمية داخل برنامج PLC.

عند قراءة توصيلات AI، تحقق من:

البند	ما الذي يجب التحقق منه
مصدر الإشارة	أي مرسل أو حساس يرسل القيمة؟
نوع الإشارة	4–20 mA، 0–10 V، RTD، ثيرموكبل، إلخ.
دعم PLC AI	هل تدعم الوحدة التناظرية هذا النوع من الإشارة؟
الموجب / السالب	هل قطبية الإشارة والمشترك صحيحان؟
التدريع	هل يلزم كابل مُدرّع؟
التحجيم	ما القيمة الهندسية التي تمثلها الإشارة؟

مثال:

4–20 mA = 0–10 bar

إذا استقبل PLC تيار 12 mA، فقد يقرأ البرنامج حوالي 5 bar.

ثم يمكن للـ PLC إنشاء منطق داخلي:

الضغط < 3 bar → ضغط منخفض = TRUE

لكن “ضغط منخفض” هو نتيجة منطق داخلي، وليس طرف DI فعليًا.

---

كيفية قراءة توصيلات الإخراج التناظري

الإخراج التناظري هو أمر متغير يخرج من PLC.

ويُستخدم عادةً لـ:

• مرجع سرعة VFD
• التحكم في فتح الصمام
• التحكم في موضع الدامبر
• التحكم في الضغط
• التحكم في التدفق

عادةً ما يكون مسار القراءة:

طرف AO في PLC → إدخال تناظري لجهاز الحقل → الإجراء المتحكم به

مثال:

PLC AO → 0–10 V / 4–20 mA → إدخال تناظري لـ VFD

يحسب برنامج PLC قيمة الأمر أولًا. ثم تحوّل وحدة الإخراج التناظري تلك القيمة الداخلية إلى إشارة تناظرية فعلية. يُسمى هذا تحويل D/A.

والعملية هي:

قيمة برنامج PLC → وحدة AO → إشارة تناظرية → VFD / صمام / جهاز حقل

مثال للتحكم بسرعة VFD:

أمر سرعة PLC	إشارة AO	معنى VFD
0%	0 V / 4 mA	السرعة الدنيا
50%	5 V / 12 mA	سرعة متوسطة
100%	10 V / 20 mA	السرعة القصوى

عند قراءة توصيلات AO، تحقق من:

البند	ما الذي يجب التحقق منه
طرف AO في PLC	أي قناة AO ترسل الإشارة؟
نوع الإشارة	0–10 V أم 4–20 mA؟
إدخال جهاز الحقل	هل يقبل الـ VFD أو الصمام نفس نوع الإشارة؟
طرف المشترك	هل تم توصيل المشترك التناظري بشكل صحيح؟
التدريع	هل تم استخدام كابل مُدرّع عند الحاجة؟
إعداد المعلمات	هل تم ضبط الـ VFD أو الجهاز على نفس نوع الإشارة؟
التحجيم	ماذا تعني 0% أو 50% أو 100% في جهاز الحقل؟

نقطة مهمة:

توصيلات الإخراج التناظري وحدها لا تكفي. يجب أن تتطابق معلمات جهاز الحقل أيضًا مع الإشارة.

على سبيل المثال، إذا أرسل PLC 4–20 mA، لكن الـ VFD مضبوط لقراءة 0–10 V، فلن يعمل أمر السرعة بشكل صحيح.

---

ما الذي لا يخبرك به مخطط التوصيلات

مخطط التوصيلات يخبرك كيف يتم توصيل الأجهزة.

لكنه لا يوضح بالكامل منطق برنامج PLC.

من مخطط التوصيلات، يمكنك فهم:

• أي إشارة تدخل إلى PLC
• أي إخراج يخرج من PLC
• أي طرف يتم استخدامه
• أي مرحّل أو موصل أو جهاز حقل متصل
• كيف تم توصيل الدائرة فعليًا

لكن مخطط التوصيلات عادةً لا يُظهر:

• منطق السلم (Ladder Logic)
• منطق Function Block
• المؤقتات
• العدادات
• تسلسل الإنترلوك
• قواعد الإنذار
• تسلسل حركة السيرفو
• منطق شاشات HMI

لذا الفرق هو:

مخطط التوصيلات = كيف يتم توصيل الأجهزة
برنامج PLC = متى ولماذا يتصرف PLC

لفهم سلوك التحكم بالكامل، تحتاج إلى كلٍ من مخطط التوصيلات وبرنامج PLC أو وصف تسلسل التحكم.

---

الخلاصة

لكل إشارة، اسأل:

هل هي DI أم DO أم AI أم AO؟
من أين تبدأ؟
إلى أين تذهب؟
أي طرف تستخدم؟
ماذا تعني الإشارة؟

مخطط توصيلات PLC الجيد يجعل كل إشارة سهلة التتبّع من جهاز الحقل إلى PLC، ومن PLC مرة أخرى إلى المعدات المتحكم بها.

الأسئلة الشائعة

يوضح مخطط توصيلات PLC كيف يتم توصيل أجهزة الحقل وأطراف PLC والمرحّلات والموصلات والحساسات والدرايفات وقدرة التحكم فعليًا. ويساعد المهندسين على تتبّع الإشارات الداخلة إلى PLC والخارجة منه.

DI، أو الإدخال الرقمي، هو إشارة 1/0 تدخل إلى PLC.
DO، أو الإخراج الرقمي، هو أمر 1/0 يخرج من PLC.

AI، أو الإدخال التناظري، هو قيمة متغيرة تدخل إلى PLC، مثل الضغط أو المنسوب أو درجة الحرارة أو التدفق.
AO، أو الإخراج التناظري، هو أمر متغير يخرج من PLC، مثل مرجع سرعة VFD.

لا. يصبح الإدخال التناظري بيانات رقمية، وليس إدخالًا رقميًا فعليًا.

على سبيل المثال:
4–20 mA → تحويل A/D → قيمة الضغط في برنامج PLC

قد يقارن برنامج PLC هذه القيمة مع قيمة ضبط (Setpoint) ثم ينشئ شرطًا منطقيًا داخليًا.