يمكن تعريف جهاز المتحكم المنطقي المبرمج (PLC) بأنه «جهاز إلكتروني رقمي مع ذاكرة قابلة للبرمجة لحفظ التعليمات الخاصة لتنفيذ وظائف ومهام معينة مثل العمليات المنطقية والتتابع، والتوقيت، والعد والعمليات الحسابية وغيرها، وذلك للتحكم بالآلات والعمليات الصناعية». يعتمد الجهاز في عمله على وجود برنامج تحكم يتم حفظه وفق تسلسل معين لتنفيذ خطوات التحكم المطلوب. يقوم الجهاز باستدعاء هذه الخطوات وتنفيذها ومن ثم التحكم بالآلة أو العملية الصناعية بواسطة إشارات الخرج التي يتم إخراجها على أطراف مخارج الجهاز.

وتعتمد إشارات الخرج وتتابعها على كل من برنامج التحكم الذي تم حفظه في ذاكرة الجهاز من أجل تنفيذ خطوات التحكم المطلوب، وعلى إشارات الدخل إلى الجهاز التي تمثل معلومات عن الوضع الحالي للعملية الصناعية من المجسات المختلفة، أو أوامر للتحكم بالعملية الصناعية من ضواغط التشغيل والإيقاف مثلاً، الشكل (1).

شكل (1)

مكونات الجهاز:

في الأجهزة المبرمجة كما في جهاز الحاسوب والمتحكم المنطقي المبرمج (PLC)، يتكون الجهاز من عنصرين أساسين يجب أن يتم التفريق بينهما:

1- البرمجيات (Software).              2- المكونات الصلبة (Hardware).

1- البرمجيات ويشتمل المتحكم المنطقي المبرمج PLC)) على البرمجيات التالية:

أ- البرنامج الأساسي لعمل الجهاز الذي يقوم ببدء عمل المعالج بعد توصيل مصدر القدرة إلى الجهاز.

• نظام التشغيل للجهاز الذي يتم تخزينه في ذاكرة الجهاز من الصانع.

ج- البرنامج المطلوب من الجهاز تنفيذه من أجل التحكم بالعملية الصناعية. وهذا البرنامج يقوم مستخدم الجهاز بتصميمه وكتابته ثم تخزينه في الجهاز بواسطة جهاز البرمجة.

2- المكونات الصلبة للجهاز: يبين الشكل (2) المكونات الأساسية الصلبة للجهاز ومن الشكل يتضح أن الجهاز يتكون من الأجزاء الأساسية التالية:

• وحدة المداخل.
• وحدة المخارج.
• وحدة المعالجة المركزية.
• مصدر القدرة.

شكل (2)

ويلزم كذلك جهاز لبرمجة المتحكم المنطقي المبرمج (PLC) وذلك لإدخال برنامج التحكم وتخزينه من قبل مستخدم الجهاز، وذلك للتحكم بالآلة أو العملية الصناعية.

وتوجد وحدات أخرى مثل وحدات الاتصالات والوحدات الخاصة التي توجد في بعض الأجهزة. وتوجد المكونات الصلبة لجهاز المتحكم المنطقي المبرمج PLC)) عادة على نوعين:

النوع الأول: أجهزة التحكم المنطقي المبرمج المتكاملة Compact Type)): وفي هذا النوع توجد جميع العناصر السابقة في وحدة واحدة وتستخدم هذه الأجهزة للتحكم في العمليات الصناعية الصغيرة وذلك بتكلفة منخفضة نسبيا. ويكون عدد المداخل والمخارج التي يمكن توصيلها بهذا النوع عادة قليلة. وفي بعض الأنواع يمكن إضافة وحدة توسعة (Expansion Unit) لزيادة عدد المداخل والمخارج، الشكل (3).

شكل (3)

النوع الثاني: أجهزة التحكم المنطقي المبرمج المجزأة (Moduled Type). في هذا النوع يتم تخصيص وحدة منفصلة لكل عنصر من العناصر المكونة للجهاز تسمى وحدة (Module). فتوجد وحدة لمصدر القدرة، ووحدة للمداخل، ووحدة للمخارج، ووحدة المعالجة المركزية. ويمكن إضافة وحدات إضافية للمداخل والمخارج حسب الحاجة، الشكل (4).

شكل (4)