Bezvadu drošības poga PLC drošībai: 6 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:55

Šis projekts ir mans koncepcijas pierādījums IoT un (galu galā) robotikas izmantošanai, lai radītu papildu drošības līmeni bīstamām ražošanas iekārtām. Šo pogu var izmantot, lai sāktu vai apturētu vairākus procesus, ieskaitot signālugunis. Lai gan es uz šo projektu atsaucos kā uz e-stop pogu, lūdzu, ņemiet vērā, ka patiesu e-stop vadības ierīču uzstādīšana prasa daudz atlaišanas un noteikumu. Šis projekts ir vienkārši paredzēts, lai pievienotu papildu drošības slāni.

Lūdzu, ievērojiet drošības pasākumus, pieslēdzot un pievienojot strāvu šai ķēdei.

Piegādes

Elektronika

x2 NODE MCU plates -

x1 PLC ar barošanas avotu - šajā instrukcijā tiek izmantota Allen -Bradley CompactLogix PLC -

x1 5v Elektromehāniskais relejs

x1 2N2222A tranzistors

x1 1k Ohm rezistors

x1 parasti aizvērta (NC) spiedpoga

x1 parasti atvērta (NO) spiedpoga

x1 9v akumulatora savienotājs + 9v akumulators

Dažādi vadi

Programmatūra

Arduino IDE

Studija 5000

1. darbība: NODE MCU servera ķēdes vadu savienošana

NODE MCU plate tiks izmantota kā serveris, un tā ir starpnieks starp pogu un PLC. Nospiežot pogu, serveris saņems signālu, kas aktivizēs releju, un nosūtīs nepieciešamo signālu PLC, lai apturētu visus procesus.

Dēļa elektroinstalācija

Lai barotu mūsu NODE MCU, vienkārši izmantojiet mikro USB sienas adapteri.

Stafetes avārijas kurss

Relejs sastāv no divām daļām; spole un armatūra. Spole var tikt aktivizēta, radot magnētisko lauku, kā rezultātā armatūra pārvietosies no parasti aizvērtā (NC) stāvokļa uz parasti atvērto (NO) stāvokli.

Lai noteiktu, kura tapa ir NĒ un kura ir NC, izmantojiet multimetru un iestatiet to pretestības mērīšanai (2k omu diapazons). Pieskarieties sarkanajam vadam līdz vidējai tapai un pēc tam izmēriet katru pretējo tapu. NC tapa būs elektriski savienota, tāpēc jums vajadzētu redzēt nelielu pretestības rādījumu. NO tapa nebūs elektriski savienota, tāpēc rādījumam jābūt diapazonā.

Kad NO un NC tapas ir izveidotas, pielodējiet vai piestipriniet divus vadus pie spoles (melni vadi attēlā iepriekš), vienu vadu pie vidējā kontakta tapas un vienu pie NC tapas (zaļie vadi).

Dēlis līdz releja vadiem

Tagad mums ir jāpievieno mūsu relejs pie tāfeles. Mums ir jāpiegādā 5 V releja spolei, lai ieslēgtu armatūru. Tā kā NODE MCU plate izvada tikai 3.3v, signāla pastiprināšanai jāizmanto tranzistors. Ķēdes savienojumus skatiet elektroinstalācijas shēmā. Lūdzu, ņemiet vērā: ja signālam tiek izmantota cita tapa, kodā tas būs jāmaina.

Relejs uz PLC vadiem

Pievienojiet centrālo tapu 24 V avotam un NO tapu PLC 1. ievades spailei.

2. darbība: NODE MCU klienta vadu savienošana

Šī NODE MCU plate tiks ieprogrammēta kā klients un nosūtīs pogas statusu serverim. Pievienojiet 9 V akumulatoru VIN un GND tapām NODE MCU. Lodējiet/pievienojiet vadu no jebkuras tapas, kas apzīmēta ar 3v3 (3,3 voltu tapa), un citu vadu pie tapas D8 (GPIO 15). Lodējiet vai pievienojiet šo vadu otru galu abās parasti aizvērtās avārijas pogas pusēs.

3. darbība: PLC elektroinstalācija

Pievienojiet savu zaļo vadu no NC releja kājas PLC ieejas spailē 0. Pārliecinieties, vai ir izveidots savienojums ar zemi, izmantojot kopējo (COM) portu, kas saistīts ar jūsu ievadi. Lielākajai daļai PLC ir atsevišķi COM porti, tāpēc pārliecinieties, vai esat pievienots pareizajam portam.

Dariet to pašu ar parasti atvērtu spiedpogu, lai tā darbotos kā mūsu PLC sākuma poga. Pievienojiet šo pogu terminālim 1.

Pievienojiet izejas spailēm jebkuru izvadierīču skaitu, kas spēj apstrādāt 24V. Šajā piemērā izejas spailē mēs izmantojam vienu indikatora gaismu. Noteikti pievienojiet savienojumu zemei pie COM.

4. solis: NODE MCU servera un klienta programmēšana

Ja pirmo reizi izmantojat NODE MCU plates, izmantojiet šo iestatīšanas rokasgrāmatu:

Kad esat iestatījis, lejupielādējiet servera un klienta failus. Nepieciešamās izmaiņas ir uzskaitītas zemāk, kā arī.ino failos.

1. Mainiet SSID uz sava tīkla nosaukumu gan serverim, gan klientam

2. Mainiet paroli uz tīkla paroli gan serverim, gan klientam. Ja tas ir atvērts tīkls, atstājiet to kā "".

3. Serverim iekļaujiet IP, vārteju un apakštīkla masku.

4. Klientam iekļaujiet serverim izmantoto IP adresi.

5. Ja abas plates ir savienotas ar vadu, kā parādīts iepriekšējās darbībās, vienkārši augšupielādējiet failus attiecīgajos dēļos. Ja tiek izmantotas dažādas tapas, mainiet attiecīgo mainīgo un pēc tam augšupielādējiet.

5. solis: ieprogrammējiet PLC

PLC avārijas kurss

PLC izmanto diezgan vienkāršu I/O valodu, kas pazīstama kā kāpņu loģika. Kods tiek nolasīts no augšas uz leju un no kreisās uz labo. Katrā programmas ciklā tiek atjaunināti patiesie/nepatiesie ievades dati, un šī informācija tiek izmantota, lai kontrolētu izvadi. Kāpņu loģikas programmas ieejas un izejas ir saistītas ar atsevišķiem PLC termināliem, kas ir savienoti ar lauka ierīcēm.

Izmantotie simboli ir šādi:

-| |- Pārbaudiet, vai tas ir aizvērts (XIC). Šis ir ievades kontakts, un tā būs taisnība, ja attiecīgajā ievades spailē būs HIGH signāls.

-|/|-Pārbaudiet, vai tas ir atvērts (XIO). Šis ir ievades kontakts, un tā būs taisnība, ja attiecīgajā ievades spailē ir LOW signāls.

-()-izvade. Šis ir izejas kontakts, un tas kļūs AUGSTS, kamēr visi pakāpiena ievades kontakti ir PATIESI.

Koda skaidrojums

Pirmajā pakāpienā pirmais XIC kontakts ir mūsu avārijas apturēšanas komanda. Mēs izmantojam XIC kopā ar parasti aizvērtu E-stop pogu. Tā kā NC poga nodrošina HIGH signālu, XIC atgriezīsies TRUE, ļaujot pārējam pakāpienam aktivizēt enerģiju. Nospiežot E-stop pogu, pārtrauks HIGH signālu un piespiedīs pakāpienu atslēgt enerģiju, tādējādi apturot visas bīstamās mašīnas, kas var darboties.

Nākamā ķēdes daļa ir paralēla pakāpe, kas ar izvades spoli veido blīvējuma ķēdi. Paralēlie pakāpieni darbojas kā VAI vārti - ja abi ir patiesi, pakāpiens var būt patiess. Augšējais kontakts ir savienots ar mūsu sākuma pogu, un apakšējais kontakts ir mūsu izejas kontakta statuss. Kad starta poga ir nospiesta, izeja aktivizēsies, un apakšējais kontakts kļūs PATIESS. Tādējādi lietotājs var atlaist sākuma pogu, un izeja paliks barota, līdz tiek nospiesta E-stop poga.

Lai ieprogrammētu PLC

Pārliecinieties, vai esat lejupielādējis un instalējis Studio 5000. Ieslēdziet PLC un pievienojiet to datoram, izmantojot USB savienojumu. Atveriet pievienoto kodu. Atlasiet Saziņa <Kas aktīvs. Jūsu PLC jābūt norādītam zem USB seriālā porta. Pārliecinieties, vai jūsu PLC lejupielāde ir iestatīta uz “prog”. Izvēlieties savu PLC un lejupielādējiet kodu. Kad esat gatavs, iestatiet PLC, lai tas palaistu jūsu programmu.

6. darbība: palaidiet to

Pievienojiet 9V akumulatoru klientu panelim. Pievienojiet servera paneli un PLC. Palaidiet PLC programmu un pēc tam nospiediet avārijas pogu. Jums vajadzētu redzēt, ka indikatora gaisma (vai jebkura cita izmantotā izvadierīce) ir deaktivizēta.

Otrā vieta IoT izaicinājumā