ما هو وحدة الإدخال الرقمي؟

وحدة الإدخال الرقمي، المعروفة أيضًا ببطاقة الإدخال الرقمي أو واجهة الإدخال الرقمي، هي مكون يُستخدم عادةً في أنظمة الأتمتة والتحكم. وظيفتها الأساسية هي التفاعل مع ومراقبة الإشارات الرقمية من الأجهزة أو المستشعرات الخارجية، وتحويل هذه الإشارات إلى بيانات يمكن معالجتها بواسطة وحدة تحكم أو كمبيوتر.

تشمل الميزات والوظائف الرئيسية لوحدة الإدخال الرقمي ما يلي:

1. قنوات الإدخال: يحتوي وحدة الإدخال الرقمية عادةً على عدة قنوات إدخال، كل منها قادر على مراقبة حالة إشارة رقمية. تُستخدم هذه القنوات لتوصيل الأجهزة الخارجية أو المستشعرات، مثل المفاتيح، والمستشعرات، أو مستشعرات رقمية أخرى.

2. الإشارات الرقمية: تتعامل وحدات الإدخال الرقمية مع الإشارات الرقمية الثنائية، التي يمكن أن تكون في إحدى حالتين: التشغيل (عادة ما يتم تمثيلها كمنطق مرتفع أو '1') أو الإيقاف (تمثيلها كمنطق منخفض أو '0'). تقوم بالكشف عن حالة هذه الإشارات وإبلاغ وحدة التحكم بها.

3. العزل: توفر العديد من وحدات الإدخال الرقمية عزلًا كهربائيًا بين الأجهزة الخارجية والإلكترونيات الداخلية. يساعد العزل في حماية المتحكم أو الكمبيوتر من الضوضاء الكهربائية، وارتفاعات الجهد، والمخاطر المحتملة التي قد تحدث في البيئة الخارجية.

4. معالجة الإشارات: يقوم الوحدة بمعالجة الإشارات الرقمية الواردة وإرسال المعلومات إلى المتحكم أو الكمبيوتر لمزيد من المعالجة. يمكن أن تشمل هذه المهام مثل مراقبة حالة المفاتيح، اكتشاف الأحداث، أو التقاط البيانات من المستشعرات.

5. التوافق: تم تصميم وحدات الإدخال الرقمية للعمل مع أنظمة التحكم أو المتحكمات المحددة، مثل المتحكمات المنطقية القابلة للبرمجة (PLCs) أو أنظمة جمع البيانات. وغالبًا ما تتوفر بتكوينات مختلفة لتتناسب مع متطلبات النظام الذي تم دمجها فيه.

6. قابلية التوسع: في التطبيقات الصناعية والتلقائية، غالبًا ما تكون وحدات الإدخال الرقمية قابلة للتوسع، مما يسمح للمستخدمين بإضافة المزيد من الوحدات حسب الحاجة لاستيعاب عدد أكبر من إشارات الإدخال.

تشمل التطبيقات الشائعة لوحدات الإدخال الرقمية مراقبة حالة مفاتيح الحد، وأزرار الضغط، وأجهزة الاستشعار القريبة، وغيرها من الأجهزة في الأتمتة الصناعية، والتصنيع، وأنظمة التحكم. إنها ضرورية لجمع البيانات حول حالة الأجهزة الرقمية أو الأحداث في الوقت الحقيقي، مما يمكّن نظام التحكم من اتخاذ قرارات مستنيرة واتخاذ الإجراءات المناسبة.