وظيفة اكتساب المعلومات - الملتقطات les capteurs

 وظيفة التحكم

 المتمن  grafcet

المكتسبات القبلية:

1-    ماهي مكونات النظام الآلي:

يتكون النظام الآلي مهما بلغ من الدقة و التعقيد من جزأين أساسيين هما : جزء عملي (PO) وجزء التحكم (PC).

2-    كيف يمكن تحليل وظائف النظام الآلي؟

يمكن تحليل النظام الآلي بواسطة التحليل الوظيفي للأنظمة SADT أي تمثيل الأشغولة الشاملة A-0 و التحليل الوظيفي التنازلي

 

          I.   .ضرورة المتمن (GRAFCET):

إن صنع أي نظام آلي يتطلب حوارا بين الزبون (المستعمل) الذي يحدد دفتر الشروط (الذي يحتوي على متطلبات و شروط اشتغال النظام الآلي) و بين الصانع الذي يقترح الحلول.
لا يكون هذا الحوار دائما سهلا، لأن الزبون قد لا يملك التقنية التي تسمح له بالتعبير الصحيح عن المسألة، و من جهة أخرى فإن اللغة (المصطلحات) العادية لا تسمح بإزالة الغموض الناتج عن اشتغال النظام الآلي خاصة إذا كان النظام معقدا ، كما أنها قد تكون عائقا بين متعاملين أجنبيين لا يتكلمان نفس اللغة.
     لذلك يجب استعمال لغة موحدة يفهمها الجميع لوصف اشتغال أي نظام آلي، تتمثل  هذه اللغة في المخطط الوظيفي للتحكم في المراحل و الانتقالات (م ت م ن) (GRAFCET).
إذا فالمخطط الوظيفي للتحكم للمراحل و الانتقالات هو أداة الوصف البياني لدفتر الشروط و قد تم اقتراحه من قبل الوكالة الفرنسية لتطوير و صناعة الأنظمة الآلية  سنة 1977 و تم اعتماده سنة 1982.

      II.   .تعريــف المتمن (GRAFCET):

الغرافسات هو مخطط يسمح بتفصيل (وصف) دفتر الشروط لنظام آلي بأسلـوب  تقني بسيـط ومفهوم.

v   أصل كلمة الغرافسات  :

GRAFCET : GRAPHE de L’ AFCET

L’AFCET :  l’association française pour la cybernétique économique et technique

GRAFCET : GRAphe Fonctionnel de Commande d’Etapes et Transitions          

المخطـط الوظيفـي للتحكــم في  المراحــل و  الإنتقـالات

م. ت. م. ن    (م. و. ت. م. ن )

 

      III.     العناصر القاعدية للمتمن: 

من أجل توضيح المفاهيم، نجري الدراسة على نظام آلي بسيط يتمثل في آلة ثقب المبينة على الشكل.

1.2 الاشتغال:

-  عند وضع القطعة من قبل العامل، و بعد أن يضغط على زر بداية الدورة (dcy)، تثبت القطعة بواسطة الرافعة (A)
- عند ذلك يتم دوران المثقب بواسطة المحرك (M1) و نزوله بواسطة المحرك (M2).
- عند نهاية عملية الثقب، يتم صعود المثقب مواصلا دورانه، إلى أن يتوقف في الوضعية العليا حيث يتم تحرير القطعة.

 

يتكون الغرافسات من سلسلة متناوبة من المراحل و الانتقالات،
حيث يفصل انتقال واحد بين مرحلتين متتاليتين.

- تميز المرحلة الوضعية التي تحافظ فيها متغيرات الخروج على حالتها، و هي الوضعية التي يكون فيها تصرف جزء التحكم ثابتا .

- تُمثَّل المرحلة بمربع يحمل رقما

- تُمثَّل المرحلة الابتدائية بمربع مضاعف.

- في لحظة ما قد تكون المرحلة نشيطة أو خاملة، فإذا كان و لا بد أن نبين المراحل النشيطة لمخطط ما

   فعلينا تمثيلها بنقطة في المنطقة السفلى لرمز المرحلة

 

2.2. الحركة ( الأفعال) Les actions  :

ترفق بكل مرحلة حركة  (فعل) أو عدة أفعال تترجم ما يجب فعله عندما تكون المرحلة المرفقة بها نشطة، قد تكون هذه الحركات خارجية (دوران محرك، خروج ساق رافعة...) أو داخلية ( تأجيل، عدّ...).

نعبر عن الحركات بجملة أو برمز داخل مستطيل أو أكثر مربوط إلى رمز المرحلة المرفقة بها. 

.الانتقالية:Transition

يبين الانتقال إمكانية التقدم أو التطور بين المراحل، إذ يتم هذا التقدم بعد اختراق الانتقال مما يؤدي إلى مرور جزء التحكم من وضعية إلى أخرى.

يُمثَّل الانتقال بين مرحلتين بواسطة عارضة عمودية على الروابط الموجهة.  

4.2.قابلية الاستقبال:
ترفق بكل انتقال قضية منطقية قد تكون صحيحة أو خاطئة تسمى قابلية الاستقبال. 

نعبر عن قابلية  الاستقبال بجملة أو برمز.

-         الاستقبالية الزمنية:

 

5.2.الروابط  الموجهة:

تربط بين المراحل و الانتقالات و تبين مسالك التطور.

تُمثَّل الروابط الموجهة بخطوط عمودية و أفقية، حيث يكون اتجاه التطور
اصطلاحا من الأعلى نحو الأسفل.

 قد تستعمل أسهما لتبيان اتجاه  التطور في حالة ما إذا كان وجودها

 يسهل فهم تقدم المخطط.   

 

 

             I.   قواعد تطور المتمن :

1.3.المرحلة الابتدائية:

إن الوضعية الابتدائية للمتمن تميز التصرف الأولي لجزء التحكم بالنسبة للجزء العملي، و هي توافق المراحل النشيطية في بداية الاشتغال.
فإذا كانت الوضعية الابتدائية هي نفسها كما هو الشأن بالنسبة الأنظمة الدورية، فإنها تمثل المرحلة التي توافق حالة الراحة.
أما في حالة الأنظمة غير الدورية فإن الوضعية الابتدائية تتوقف على حالة النظام عند تغذية جزء التحكم.

2.3.اختراق الانتقال:

لا يتم المرور من مرحلة إلى مرحلة موالية إلا إذا:
- كان الانتقال قابلا للاختراق (تكون المرحلة السابقة نشيطة).و كانت قابلية الاستقبال صحيحة.
عندها نقول أن الانتقال قد اخترق أو تم اختراقه.
ففي المثال الذي بين أيدينا فللمرور من المرحلة 1 إلى المرحلة 2 يجب أن يكون الانتقال 1-2 قابلا للاختراق أي يجب أن تكون المرحلة1 نشيطة كما يجب أن تكون قابلية الاختراق b صحيحة أي b=1.

 

 

3.3.تطور المراحل النشيطة:
يؤدي اختراق الانتقال إلى تنشيط كل المراحل الموالية له مباشرة و إخماد (تخميل) كل المراحل السابقة له مباشرة .
ففي المثال، يؤدي اختراق الانتقال1-2 إلى تنشيط المرحلة 2 و تخميل المرحلة 1.
4.3.التطور الآني:
إذا كانت مجموعة من الانتقالات قابلة للاختراق في آن واحد، فإنها تخترق في آن واحد.

ففي المثال المقابل

-=1  X₄ عندما تكون المرحلة4 نشيطة
-=1  X₁₁ عندما تكون المرحلة11 نشيطة

- إذا كانت المرحلة 11 نشيطة، فإن الانتقال4-5 يكون قابلا للاختراق لكنه لن يتم اختراقه ما دامت المرحلة4 خاملة.
- إذا كانت المرحلة 4 نشيطة، فإن الانتقال11-12 يكون قابلا للاختراق لكنه لن يتم اختراقه ما دامت المرحلة11 خاملة.
- أما  إذا كانت المرحلتان4 و 11 نشيطتين في آن واحد، فإن الانتقالين4- 5 و 11-12 يكونان قابلين للاختراق في آن واحد و بالتالي سيتم اختراقهما في آن واحد عندما يصبح a=1.

 

ملاحظة:

إذا كان اختراق يؤدي إلى تنشيط مرحلة و تخميلها في نفس الوقت فان الأولوية للتنشيط أي تبقى نشطة.

 

         II.     مختلف وجهات النظر:

نستطيع وصف أي نظام بواسطة ثلاثة مستويات، و ذلك حسب وجهة النظر التي يرى حسبها الملاحظ اشتغال النظام.

1.4. وجهة نظر نظام:

يكون الملاحظ خارج النظام (قد يكون النظام غير موجود أصلا)، حيث يصف المتمن تطور مادة الاستخدام بصفة مجردة بواسطة عبارات وظيفية. وهو ما يسمى بمتمن تنسيق الأشغولات.
في هذا المستوى لم تحدد التكنولوجيا المستعملة بعد ( الشكل 1).

2.4. وجهة نظر الجزء العملي: 

يكون الملاحظ في وضعية يرى فيها الاشتغال الصحيح للجزء العملي، حيث يصف المتمن على شكل أحداث التصرف المرتقب (المتوقع) من جزء التحكم للحصول على التأثيرات المرجوة من الجزء العملي (الشكل2)
في هذا المستوى تحدد التكنولوجيا الخاصة بالجزء العملي (المنفذات و الملتقطات).

3.4. وجهة نظر جزء التحكم: 

يكون الملاحظ في وضعية يرى فيها الاشتغال الصحيح لجزء التحكم، حيث يتمثل المتمن في مخطط  يبين المعلومات التي يتلقاها جزء التحكم و الأوامر التي يصدرها نحو الجزء العملي.
في هذا المستوى تحدد التكنولوجيا الخاصة بجزء التحكم إلى جانب المنفذات المتصدرة (الشكل3)

 

             I.     البنيات البيانية القاعدية:

يأخذ المتمن عدة أشكال (بنيات أو تعاقبات) تتعدد بتعدد كيفية التطور بين مراحل المخطط، نذكر منها البنيات الأساسية التالية.

1.5.البنية الخطية:

و هي بنية بسيطة يتم التطور فيها بين المراحل بصفة خطية، كما رأينا في الأمثلة السابقة.

2.5.البنية المتناوبة (الاختيارية):

و هي بنية يتم التطور فيها بصفة متناوبة (اختيارية) بين عدة مجموعات تتكون كل واحدة منها من عدة مراحل، حيث لا يتم التطور إلا بين مراحل مجموعة واحدة من بين المجموعات المكونة للمتمن.

في المثال المقابل، عندما تكون المرحلة 1 نشيطة، وعندما يصبح b=1 يتوقف تطور المخطط على c حيث يتم تطور بين مراحل إحدى المجموعتين.

- إذا كان c=0 ، فإنه يتم التطور بين مراحل المجموعة المتكونة من 5-6-0
- إذا كان c=1 ، فإنه يتم التطور بين مراحل المجموعة المتكونة من 2-3-4-0.

 

 

3.5.البنية الآنية ( التزامنية):

و هي بنية يتم التطور فيها بين المراحل المنتمية إلى عدة مجموعات في نفس الوقت. في المثال المقابل،

 عندما تكون المرحلة 1 نشيطة، و عندما يصبح b=1، تصبح المرحلتان 2 و 5 نشيطتين في نفس الوقت، فيتم التطور بين مراحل المجموعة المتكونة من 5-6 و بين مراحل المجموعة المتكونة من 2-3، في نفس الوقت.

4.5.إعادة المراحل:

في هذه البنية، يتم التطور بين مجموعة من المراحل، إلى غاية تحقق شرط ما.

ففي المثال المقابل، عندما تكون المرحلة 3 نشيطة يتم إعادة المرحلتين 2 و 3

 إلى غاية تحقق شرط d حيث يتم التطور بين المراحل4-0

 

 

4.5.قفز المراحل:

في هذه البنية، يتم التطور بين مجموعة من المراحل ما لم يتحقق شرط معين، و عند تحققه
يتم قفز هذه المجموعة من المراحل.

ففي المثال المقابل، عندما تكون المرحلة 1 نشيطة وعندما يصبح f=1 يتوقف تطور المخطط على
الشرط n حيث يتم التطور بين المراحل2-3-4-0 في حالة عدم تحققه.
أما في حالة تحققه، فيتم قفز المراحل 2 و 3

 II.     معادلات تنشيط و تخميل  المراحل:

هي تحويل المتمن إلى معادلات منطقية لكل مرحلة معادلة لنشيطها و معادلة لتخميلها.

مثال1:  أكتب معادلات التنشيط و التخميل للمراحل التالية:

****  مدونة الأستاذ حمدي شريف محمد ****

روابط تحميل الدرس

وثيقة التلميذ

تحميل على شكل  word      من     هنا         

تحميل على شكل  pdf       من     هنا                  

وثيقة الأستاذ

تحميل على شكل  word      من    هنا            

تحميل على شكل  pdf       من     هنا         

أمثلة تطبيقية

تحميل على شكل  word      من    هنا            

تحميل على شكل  pdf       من     هنا    

ملف العرض PowerPoint   من   هنا         

 

ملف العرض PowerPoint  لقفز المراحل  من   هنا    

      ملف العرض PowerPoint  للتباعد بأو  من    هنا   

فيديوهات لأنظمة آلية بسيطة لعمل المتمن عليها  من هنا 

 

إذا أعجبك الدرس و كنت تريد شكري شارك الدرس مع أصدقائك في مختلف مواقع التواصل الاجتماعي

 

***************  مدونة الأستاذ حمدي شريف محمد ****************

 

طريقة التحميل من الموقع الأول