نقطة تشغيل حساس الضغط ونقطة الرجوع تجيبان سؤالين مختلفين؛ لذلك لا تكفي قراءة ضغط بينهما لتحديد حالة الخرج دون تاريخه. يصف WIKA الهسترة بأنها الفرق بين نقطة التبديل ونقطة الرجوع. [1] سنستخدم هذا التمييز في قاعدة مؤلفة ذات عتبتين، ونحسب الحالة خطوة خطوة بدل التعامل مع العتبة الأعلى كأنها القرار الوحيد في كل لحظة.
بطاقتنا التعليمية ليست إعدادًا موصى به لمضخة أو وسيلة حماية. نؤلف ضغوطًا وحالات ونتفق صراحة على معنى التشغيل والفصل عند المساواة. لا ننسب إلى جهاز حقيقي زمن استجابة أو دقة لم نتحقق منها. نغير بعد ذلك مرجع النسبة، ونضيف في فرع مستقل تأخيرًا معلومًا، حتى نرى ما تغير في تعريف القرار وما بقي مجرد فرق بين رقمين.
الخلاصة السريعة
في القاعدة المؤلفة يشغل ضغط لا يقل عن 7 بار الخرج، ويفصله ضغط لا يزيد على 5؛ بينهما يحتفظ الخرج بحالته السابقة، لذا يمكن أن تعطي قراءة 6 حالتين مختلفتين بحسب المسار.
- نعرف الحالة 1 تشغيلًا و 0 فصلًا، والبدء 0. عند ضغط لا يقل عن 7 نختار 1، وعند ضغط لا يزيد على 5 نختار 0، وبينهما نحفظ السابقة. فرق العتبتين 2 بار؛ يستند معنى فرق التبديل والرجوع إلى WIKA، أما قيمنا وقاعدة المساواة فمؤلفة. [1]
- التسلسل المؤلف 4،6،7،6،5،6،8،4 يعطي الحالات 0،0،1،1،0،0،1،0. أول 6 تأتي قبل التشغيل وتبقى 0، والثانية بعد 7 وتبقى 1؛ ضغط 6 وحده لا يحدد الحالة. الحالة الأولى مجهولة عند ضغط ابتدائي 6 إذا غاب تاريخ الخرج. في فرع يبدأ مجهولًا عند 6، ثم يصل 4، تعيد القاعدة حالة معلومة 0؛ عودة 6 تحتفظ بها.
- قيمة 7 تشغل وقيمة 5 تفصل في بطاقتنا تحديدًا. فرعان مستقلان يشترطان أكبر من 7 وأقل من 5 سيختلفان عند المساواة؛ لا نستخرج اختيار المقارنة من رقم العتبة وحده. تغيير القطبية إلى خرج مكمل يبدل 0 و 1 مع بقاء العتبتين.
- في بطاقة مجالها 0 إلى 10 بار، فرق 2 بار يساوي 20% من كامل المجال، أو 28.571429% من عتبة 7؛ نسبتان بمقامين مختلفين. يعرّف OMRON النسبة إلى كامل مجال الضغط. [2] عند تغيير المجال إلى 0 إلى 20 تصبح النسبة الأولى 10% رغم ثبات الفرق.
- في فرع عتبة التشغيل 7 والرجوع 6.5، والتسلسل 6.8،7.1،6.9،6.7،6.4 مع بدء 0، الحالات 0،1،1،1،0. قاعدة مستقلة بلا ذاكرة تشغل عند 7 فقط وتعطي 0،1،0،0،0؛ لا نحول الفرق إلى حكم عام على عمر جهاز.
- وظيفة نافذة مؤلفة تشغل داخل 5 إلى 7 شاملًا وتفصل خارجه، فقراءة 6 تشغل دائمًا فيها؛ في قاعدة العتبتين قد تكون 0 أو 1. عند 8 تكون النافذة 0 والقاعدة الأصلية 1. نافذتنا نموذج مستقل، وليست إعدادًا نستنتجه تلقائيًا من اسم الهسترة.
- في فرع تأخير مؤلف يشترط استمرار الضغط عند 7 أو فوقه ثانية كاملة، يبدأ 7.2 عند الزمن 0 ثم ينخفض 6.8 عند 0.6، فيعاد حساب انتظار التشغيل. ارتفاع جديد 7.2 عند 1 يشغل عند 2 إذا استمر؛ القاعدة الأصلية دون التأخير تشغل عند 0. لا نستخرج التأخير من فرق 2 بار.
- إذا كانت عتبة التشغيل بين 6.8 و 7.2 والرجوع بين 4.8 و 5.2، فإن فرق العتبتين بين 1.6 و 2.4 بار. عند ضغط 7 وحالة سابقة 0 قد يحدث التشغيل أو لا؛ المجال لا يحسمه. الرسم يتبع كامل تسلسل البطاقة الأولى، لا اختبار حساس.
عرف القرار والقطبية قبل متابعة الضغط
نؤلف بطاقة أ بوحدة بار، ونختار حالة خرج رقمية: واحد يعني تشغيلًا، وصفر يعني فصلًا. هذان الرمزان لا يصفان جهدًا كهربائيًا أو أطراف جهاز، بل يعبران عن قرار نموذجنا. نضع عتبة تشغيل 7 وعتبة رجوع 5، ونعلن القاعدة التالية: إذا بلغ الضغط 7 أو تجاوزها تصبح الحالة 1؛ وإذا بلغ 5 أو انخفض دونها تصبح 0؛ فيما بين العتبتين تحتفظ بقيمتها السابقة.
نفترض أن كل قراءة ضغط في المثال معلومة بدقة وأن تطبيق القاعدة فوري، دون زمن انتظار أو فقد قراءة. نبدأ بالحالة 0. هذه الشروط تجعل المسألة محددة؛ فلا نسأل النموذج عن استجابة جهاز لم نعطه خصائصه. فرق العتبتين يساوي 7 ناقص 5، أي 2 بار. لكن معرفة الفرق وحده لا تحدد مكان العتبتين؛ عتبتا 9 و 7 تعطيان فرق 2 أيضًا مع قرارات مختلفة عند ضغوط كثيرة.
نكتب في السجل العتبتين والحالة الابتدائية وتعريف المقارنة والقطبية معًا. إذا انتقل إلى ورقة ثانية رقم 2 بار فقط، فقدنا عناصر تسمح بتشغيل الجدول. وإذا انتقل رقم 7 فقط، فقدنا قاعدة الرجوع والاحتفاظ داخل المجال. يظل فرق 2 حسابًا صحيحًا، لكنه لا يقوم مقام الوصف الكامل للقرار. بذلك نفصل قيمة يمكن طرحها من قيمتين عن وظيفة تتبع حالة عبر الزمن.
اقرأ الحالة مع تسلسلها، لا مع الضغط وحده
نعطي أ التسلسل 4،6،7،6،5،6،8،4 بار، ونطبقه على الحالة الابتدائية 0. عند 4 نفصل وتبقى 0. عند 6 نقع داخل المجال فنحفظ 0. عند 7 نشغل وتصبح 1. وعند 6 اللاحقة لا يصل الضغط إلى عتبة الرجوع 5، فنحفظ 1. عند 5 نفصل، وعند 6 التالية نحفظ 0. ثم 8 تشغل، و 4 تفصل. كل صف يستعمل الحالة التي تركها الصف السابق.
تظهر قراءة 6 ثلاث مرات في الجدول، ولا تحمل حالة واحدة في المرات الثلاث. الأولى 0، والثانية 1، والثالثة 0. ليس ذلك تناقضًا في القسمة أو بيانات غريبة، بل نتيجة قاعدة الاحتفاظ التي أعلنّاها. يمكن مراجعة كل صف بفحص ثلاثة أسئلة: هل وصل الضغط إلى حد التشغيل؟ هل وصل إلى حد الفصل؟ وإذا لم يصل إلى أيهما، فما الحالة السابقة المعلومة؟
إذا بدأ ملف مستقل عند 6 دون حالة سابقة، لا نعطيه 0 لمجرد أنها كانت بداية أ. المسألة الجديدة قد تكون امتدادًا لخرج شغّله ضغط سابق 7، أو لخرج لم يبلغ التشغيل بعد. كلاهما يوافق القراءة الحالية. تحتاج الحالة إلى معلومة بداية أو حدث يصل إلى إحدى العتبتين وفق قاعدتنا. لا يستعيد رسم خط ضغط يبدأ في المنتصف تاريخًا لم يحفظه السجل.
يمكن مع ذلك استعادة حالة معلومة دون معرفة البداية إذا وصل السجل إلى حد حاسم. نؤلف ملفًا يبدأ عند 6 وحالته مجهولة، ثم يقرأ 4، ثم يعود إلى 6. عند 4 تعطي قاعدتنا صفرًا أيًا كانت الحالة الأولى؛ و6 اللاحقة تحتفظ بهذا الصفر المعلوم. لم نخمن التاريخ المفقود، بل استعملنا قراءة جديدة تحدد الخرج في جميع فروعه الممكنة. وإذا بقي السجل كله بين الحدين دون نقطة حاسمة، استمر غموض البداية في حالتنا.
| الضغط المؤلف، بار | حالة الخرج |
|---|---|
| 4 | 0 |
| 6 | 0 |
| 7 | 1 |
| 6 | 1 |
| 5 | 0 |
| 6 | 0 |
| 8 | 1 |
| 4 | 0 |
المساواة وقطبية الخرج شرطان مستقلان
قيمة 7 بالضبط تشغل في أ لأننا كتبنا لا يقل عن 7. وقيمة 5 بالضبط تفصل لأننا كتبنا لا يزيد على 5. نؤلف ب بعتبتين عدديتين مماثلتين، لكنها تشغل فقط عندما يكون الضغط أكبر من 7، وتفصل فقط عندما يكون أقل من 5. عند 7 وحالة سابقة 0 تحتفظ ب بصفرها، بينما تعطي أ 1. وعند 5 وحالة سابقة 1 تحتفظ ب بواحدها، بينما تعطي أ 0.
إذا كتب جدول العتبتين دون علامتي المقارنة، لم يحفظ الفرق بين أ وب عند نقاط المساواة. اختلاف القرار هناك ليس خطأً تلقائيًا في أحد الملفين؛ لقد غيّرنا تعريف القاعدة. في دفترنا يمكن اختبار الضغط 7 ثم 5 للتأكد من أن برنامج الحساب يطبق الاختيار المعلن، بدل تخمين ما تعنيه أسماء الحقول. كما يجب ألا نسمي نتيجة 7 تقريبًا مساواة دقيقة إذا كانت القراءة معطاة على شكل مجال.
ونؤلف خرجًا مكملًا للحالة الأصلية: نعرض 1 حين تكون حالة أ 0، ونعرض 0 حين تكون حالة أ 1. عند 8 يعرض المكمل 0، رغم أن القاعدة الأصلية نشطت. هذه ترجمة لقطبية العرض التي اخترناها، ولا تغيّر عتبة 7 أو 5 ولا فرق 2. لذلك لا نقارن عددًا ثنائيًا من سجلين قبل معرفة معنى الواحد في كل منهما. التطابق في الضغط لا يفرض التطابق في الرمز المعروض.
احفظ مقام النسبة عند وصف فرق العتبتين
نؤلف بطاقة مجال ضغطها من صفر إلى 10 بار، ونحافظ على عتبتَي أ 7 و 5. فرق 2 مقسومًا على 10 في مئة يعطي 20%. هذا استعمال لكامل المجال الذي أعطيناه في بطاقتنا. يعبّر تعريف OMRON عن الهسترة بنسبة فرق ضغط التشغيل والفصل إلى كامل مجال الضغط. [2] لا نحتاج إلى نقل أرقام المثال الموجود في المرجع كي نحسب حالة مؤلفة معلومة المقام.
يمكن في ورقة مقارنة مستقلة اختيار عتبة التشغيل 7 مقامًا. عندئذ 2 على 7 في مئة تعطي نحو 28.571429%. لم يتغير فرق الضغط، لكننا غيرنا السؤال الذي تجيب عنه النسبة. لا نصحح 20 إلى 28.571429 دون بيان المرجع، ولا نفترض أن الكاتب قصد واحدًا منهما إذا حذف عنوان المقام. خانة النسبة وحدها أقل معلومات من خانة الفرق بوحدته مع مقام النسبة المحدد.
نؤلف بطاقة ج ذات مجال من صفر إلى 20 بار، مع العتبتين نفسيهما 7 و 5. تصبح نسبة الفرق إلى كامل مجال ج 10%، وتبقى نسبته إلى عتبة التشغيل نحو 28.571429%. ولا تصبح قاعدة القرار أضيق؛ فقد بقي تشغيل 7 وفصل 5 كما هما. التغير في 10%بدل 20%ناتج عن مجال التصنيف الذي وضعناه، وليس دليلًا على أن العتبتين اقتربتا أو أن حساسًا أصبح أكثر دقة.
فرق بين الاحتفاظ بالحالة ومقارنة واحدة
نؤلف د بعتبة تشغيل 7 وعتبة رجوع 6.5، مع بداية 0. نعطيها الضغوط 6.8،7.1،6.9،6.7،6.4. الأول داخل المجال ويبقي 0. الثاني يبلغ التشغيل فيعطي 1. الثالث والرابع داخل المجال ويبقيان 1، والخامس ينزل دون الرجوع فيعيد 0. تسلسل الحالات 0،1،1،1،0 يتبع قاعدة د المعلنة. فرق العتبتين نصف بار، لكن ذلك لا يجعل مجال د مطابقًا لمجال أ.
للمقارنة نؤلف هـ بقاعدة واحدة دون احتفاظ: عند ضغط لا يقل عن 7 تعرض 1، وما دون 7 تعرض 0. للتسلسل نفسه تعطي 0،1،0،0،0. تغيرت طريقة القرار؛ لم نغير البيانات كي ننتج الاختلاف. في د يحتفظ صف 6.9 بالحالة 1 بعد 7.1، بينما في هـ يعيد المقارنة الحالية وحدها. هذه مقارنة بين نموذجين محددين، لا حكم على أيهما أنسب لكل عملية صناعية.
في مثال مستقل نعطي 6.9 ثم 7.1 ثم 6.9 ثم 7.1. مع بداية 0، تتبدل هـ في كل انتقال بعد أول صف، أما أ فتتحول إلى 1 عند ثاني صف وتحتفظ بها بعد ذلك لأن الضغط لا يصل إلى 5. يمكن عد هذه التبدلات من القواعد والبيانات. لا نترجم عددها إلى عمر مضخة أو تآكل تلامس دون بيانات تشغيل فعلية، ولا نختار فرقًا موصى به من مجرد جدول تعليمي قصير.
النافذة المؤلفة تختبر المجال دون الذاكرة نفسها
نؤلف و بوظيفة أخرى: تشغل عندما يقع الضغط بين 5 و 7 شاملًا، وتفصل إذا خرج عنهما. لا نضع لهذه النافذة شرط الاحتفاظ السابق؛ المقارنة الحالية تكفي في تعريفها. عند 6 تعرض 1 سواء جاءت قبل ضغط عالٍ أو بعده. أما أ فتعرض عند 6 صفرًا أو واحدًا بحسب تاريخها. إذن وجود رقمين في بطاقة لا يثبت أن وظيفتها ذات ذاكرة على طريقة أ.
عند 8 تعرض و 0 لأنه خارج النافذة، بينما أ تعرض 1 لأنه بلغ عتبة التشغيل. وعند 5 تعرض و 1 لأننا شملنا الحد في النافذة، بينما أ تفصل. لا يكفي ترتيب العتبتين أو عرض الفرق 2 بار لتمييز الوظيفتين. نحتاج تعريف متى يشغل الخرج، وهل يحتفظ بحالة سابقة، وكيف عوملت الحدود؛ بعد ذلك نستطيع كتابة جدول لكل قراءة.
نستعمل النافذة هنا كفرع برمجي مؤلف معلن، ولا ندعي أن جهازًا باسم تجاري معين يقدمها أو يطبق الحدود بالطريقة نفسها. إذا كان الملف صادرًا من معدة فعلية، فإن أسماء الخيارات وتعريفاتها في دليلها هي التي تحسم وظيفة الخرج. يحمل مثالنا سؤالًا محددًا عند مراجعة سجل: هل الواحد يعني تجاوز حد تشغيل أم وقوعًا داخل مجال؟ الإجابتان المختلفتان تفسران سلوكًا مختلفًا عند الضغط 8.
فرق الضغط لا يحدد مدة انتظار التشغيل
نؤلف ز بنقطتي أ، لكن نضيف شرطًا جديدًا للتشغيل: يجب أن يبقى الضغط عند 7 أو فوقه ثانية كاملة متصلة. نبدأ 0، ونضع 7.2 بار عند الزمن صفر. يهبط الضغط إلى 6.8 عند الزمن 0.6 ثانية، قبل اكتمال الثانية، فنلغي انتظار التشغيل الأول. ثم يعود 7.2 عند الزمن 1 ثانية ويظل عنده حتى الزمن 2. عند 2 تكتمل ثانية متصلة وتصبح الحالة 1.
أ دون التأخير تشغل فور قراءة 7.2 عند الزمن صفر، ثم تبقى 1 عند 6.8 لأن هذا الضغط أعلى من حد الرجوع 5. لذلك تختلف حالة أ وز أثناء الفترة الأولى رغم العتبتين المتطابقتين. لم نستخرج التأخير من فرق 2 بار، بل أضفناه صراحة كشرط وقت مستقل. بعد تشغيل ز نستعمل الرجوع الفوري عند 5 أو دونه كما أعلنّا، ولا نفترض تأخير فصل مماثل دون إعطائه.
لو انخفض الضغط أثناء الانتظار الثاني أيضًا، لاحتجنا متابعة جديدة وفق قاعدة إلغاء الانتظار التي عرّفناها. أما سجل ذو قراءتين 7.2 عند 1 وعند 2 دون معلومة عما بينهما فلا يثبت بقاءً متصلًا عند الحد طوال الثانية. التعريف الزمني يحتاج تغطية الفترة، مثلما احتاجت قاعدة الذاكرة إلى حالة سابقة. لا يحسم رقم فرق الضغط نقص المعلومات عن استمرار الشرط في الزمن.
اعرض مجال العتبتين حين تغيب قيمتاهما الدقيقتان
نعطي ح مجال تشغيل بين 6.8 و 7.2 بار، ومجال رجوع بين 4.8 و 5.2. نفترض أن هذين المجالين هما كامل المعلومات عن العتبتين، ولا نعطي توزيع احتمالات أو علاقة تربط تغيريهما. أصغر فرق ممكن وفق هذه الحدود 6.8 ناقص 5.2، أي 1.6 بار، وأكبره 7.2 ناقص 4.8، أي 2.4. يقع فرق 2 بينهما، لكنه ليس قيمة مؤكدة لأننا لا نعرف نقطتي البطاقة الفعليتين.
عند ضغط معلوم 7 وحالة سابقة 0، بطاقة حد تشغيلها 6.8 تنتقل إلى 1، وبطاقة حدها 7.2 تبقى 0. كلاهما يوافق مجال المعلومات، فلا نحسم الحالة عند 7. وإذا عرفنا حد التشغيل تحديدًا زال هذا الجزء من الغموض. لا يعوّض منتصف المجال غياب القيمة، ولا تتحول نسبة الفرق المحسوبة من المنتصف إلى شهادة عن حساس حقيقي.
الرسم الرئيسي يتتبع صفوف أ الثمانية وحالاتها 0،0،1،1،0،0،1،0. نضع أعلى كل صف ضغطه وأسفله الحالة التي أعادتها القاعدة؛ ليست المسافات الأفقية مددًا زمنية، بل ترتيب قراءات. يوضح صفا 6 الأول والثاني اختلاف الحالة عند الضغط نفسه بسبب ما سبقه. هذه صورة أصلية لنموذجنا المعلن، ولا تعرض تسجيل تجربة أو تقترح أرقام حماية لمعدة.
المصادر ومتابعة القراءة
- WIKA (يفتح في نافذة جديدة)blog.wika.com
- OMRON (يفتح في نافذة جديدة)ia.omron.com
- موضوع (يفتح في نافذة جديدة)mawdoo3.com
أُعدّ هذا المقال بصياغة عربية أصلية بالاستناد إلى المصادر أعلاه، وهو مدخل تمهيدي إلى الموضوع. اقرأ منهجية المحتوى وحدوده.