Belaidis saugos mygtukas PLC saugai: 6 žingsniai (su paveikslėliais)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:46

Šis projektas yra mano idėjos, kaip naudotis daiktų internetu ir (galiausiai) robotika, įrodymas, siekiant sukurti papildomą saugos lygį pavojingoms gamybos patalpoms. Šiuo mygtuku galima pradėti arba sustabdyti kelis procesus, įskaitant signalinių žibintų valdymą. Nors šį projektą vadinu „e-stop“mygtuku, atminkite, kad norint įdiegti tikrus „e-stop“valdiklius reikia daug atleidimų ir taisyklių. Šis projektas yra tiesiog skirtas papildomam saugumo sluoksniui.

Sujungdami ir maitindami šią grandinę, laikykitės saugos priemonių.

Prekės

Elektronika

x2 „NODE MCU“plokštės -

x1 PLC su maitinimo šaltiniu - šioje instrukcijoje naudojama „Allen -Bradley CompactLogix PLC“-

x1 5v Elektromechaninė relė

x1 2N2222A tranzistorius

x1 1k omo rezistorius

x1 paprastai uždarytas (NC) mygtukas

x1 paprastai atidaromas (NO) mygtukas

x1 9v akumuliatoriaus jungtis + 9v baterija

Laidų asortimentas

Programinė įranga

„Arduino IDE“

Studija 5000

1 žingsnis: NODE MCU serverio grandinės laidai

Kaip serveris bus naudojama „NODE MCU“plokštė, kuri yra tarpininkas tarp mygtuko ir PLC. Paspaudus mygtuką, serveris gaus signalą, kuris įjungs relę, ir nusiųs reikiamą signalą PLC, kad sustabdytų visus procesus.

Lentos instaliacija

Norėdami įjungti „NODE MCU“maitinimą, tiesiog naudokite sieninį „micro usb“adapterį.

Estafetės avarijos kursas

Relė susideda iš dviejų dalių; ritė ir armatūra. Ritė gali būti įjungta, o tai sukuria magnetinį lauką, dėl kurio armatūra pasislinks iš įprastai uždarytos (NC) padėties į įprastai atidarytą (NO) padėtį.

Norėdami nustatyti, kuris kaištis yra NO, o kuris - NC, naudokite multimetrą ir nustatykite jį varžos matavimui (2 kΩ diapazonas). Palieskite raudoną laidą prie vidurinio kaiščio ir išmatuokite kiekvieną priešingą kaištį. NC kaištis bus prijungtas elektra, todėl turėtumėte pamatyti nedidelį pasipriešinimo rodmenį. NO kaištis nebus prijungtas elektra, todėl rodmenys turėtų būti per diapazoną.

Nustačius NO ir NC kaiščius, lituokite arba pritvirtinkite du laidus prie ritės (juodi laidai aukščiau esančiame paveikslėlyje), vieną laidą - prie vidurinio kontaktinio kaiščio, o kitą - prie NC kaiščio (žalios spalvos laidai).

Lentos į relės laidus

Dabar turime prijungti relę prie plokštės. Norėdami įjungti armatūrą, į relės ritę turime tiekti 5 V įtampą. Kadangi „NODE MCU“plokštė išleidžia tik 3.3v, signalui sustiprinti turime naudoti tranzistorių. Žiūrėkite grandinės jungčių prijungimo schemą. Atminkite, kad jei signalui naudojamas kitas kaištis, jį reikės pakeisti kode.

Relė į PLC laidus

Prijunkite centrinį kaištį prie 24 V šaltinio, o NO kaištį prie PLC 1 įvesties gnybto.

2 žingsnis: NODE MCU kliento laidų prijungimas

Ši NODE MCU plokštė bus užprogramuota kaip klientas ir nusiųs mygtuko būseną į serverį. Prijunkite 9 V bateriją prie „Vin“ir „GND“kaiščių NODE MCU. Lituokite/pritvirtinkite laidą iš bet kurio kaiščio, pažymėto 3v3 (3,3 V kaištis), ir kitą laidą prie D8 kaiščio (GPIO 15). Lituokite arba pritvirtinkite kitą šių laidų galą prie abiejų įprastai uždaryto avarinio mygtuko pusių.

3 žingsnis: PLC laidai

Prijunkite žalią laidą iš NC relės kojelės į PLC įvesties gnybtą 0. Įsitikinkite, kad turite ryšį su žeme per bendrą (COM) prievadą, susietą su jūsų įvestimi. Dauguma PLC turi atskirus COM prievadus, todėl įsitikinkite, kad esate prijungti prie tinkamo prievado.

Atlikite tą patį su įprastai atidaromu mygtuku, kuris veikia kaip mūsų PLC pradžios mygtukas. Pritvirtinkite šį mygtuką prie 1 terminalo.

Į išvesties gnybtus prijunkite bet kokį išvesties įrenginių, galinčių valdyti 24V, skaičių. Šiame pavyzdyje mes naudojame vieną kontrolinę lemputę išėjimo gnybte 0. Būtinai pridėkite jungtį prie žemės COM.

4 žingsnis: NODE MCU serverio ir kliento programavimas

Jei NODE MCU plokštes naudojate pirmą kartą, naudokite šį sąrankos vadovą:

Kai atliksite sąranką, atsisiųskite serverio ir kliento failus. Būtini pakeitimai yra išvardyti žemiau, taip pat.ino failuose.

1. Pakeiskite SSID į savo serverio ir kliento tinklo pavadinimą

2. Pakeiskite serverio ir kliento slaptažodį į tinklo slaptažodį. Jei tinklas yra atviras, palikite jį kaip „“.

3. Į serverį įtraukite IP, šliuzą ir potinklio kaukę.

4. Klientui įtraukite serveriui naudojamą IP adresą.

5. Jei abi plokštės yra prijungtos, kaip parodyta ankstesniuose veiksmuose, tiesiog įkelkite failus į atitinkamas plokštes. Jei naudojami skirtingi kaiščiai, pakeiskite atitinkamą kintamąjį, tada įkelkite.

5 žingsnis: užprogramuokite PLC

PLC avarijos kursas

PLC naudoja gana paprastą įvesties/išvesties kalbą, žinomą kaip kopėčių logika. Kodas skaitomas iš viršaus į apačią ir iš kairės į dešinę. Kiekvieno programos ciklo metu atnaujinami tikri/klaidingi įvesties duomenys ir ši informacija naudojama išvestims valdyti. Kopėčių loginės programos įėjimai ir išėjimai yra susieti su atskirais PLC terminalais, prijungtais prie lauko įrenginių.

Naudojami šie simboliai:

-| |- Patikrinkite, ar uždarytas (XIC). Tai yra įvesties kontaktas ir tai bus tiesa, jei atitinkamame įvesties terminale bus AUKŠTAS signalas.

-|/|-Patikrinkite, ar atidarytas (XIO). Tai yra įvesties kontaktas, ir tai bus tiesa, jei atitinkamame įvesties terminale bus žemas signalas.

-()-Išėjimas. Tai yra išvesties kontaktas ir jis taps AUKŠTAS, o visi laiptelio įvesties kontaktai yra TIKRI.

Kodo paaiškinimas

Pirmuoju žingsniu pirmasis XIC kontaktas yra mūsų avarinio sustabdymo komanda. Mes naudojame XIC kartu su paprastai uždaromu E-stop mygtuku. Kadangi mygtukas NC suteikia AUKŠTĄ signalą, XIC grąžins TIKRĄ, o likusiam laipteliui bus suteikta energija. Paspaudus „E-stop“mygtuką, bus nutrauktas AUKŠTAS signalas ir priversta atjungti įtampą, taip sustabdant bet kokias pavojingas mašinas.

Kita grandinės dalis yra lygiagreti pakopa, kuri su išėjimo ritė sudaro sandarinimo grandinę. Lygiagretūs laipteliai veikia kaip ARBA vartai - jei abu yra teisingi, laipteliai gali būti teisingi. Viršutinis kontaktas yra prijungtas prie mūsų pradžios mygtuko, o apatinis - mūsų išėjimo kontakto būsena. Paspaudus paleidimo mygtuką, išėjimas įsijungs, o apatinis kontaktas taps TIKRAS. Taigi vartotojas gali atleisti paleidimo mygtuką, o išėjimas liks įjungtas, kol bus paspaustas E-stop mygtukas.

Norėdami užprogramuoti PLC

Įsitikinkite, kad „Studio 5000“yra atsisiųsta ir įdiegta. Įjunkite PLC ir prijunkite jį prie kompiuterio naudodami USB jungtį. Atidarykite pridėtą kodą. Pasirinkite Bendravimas <Kas aktyvus. Jūsų PLC turėtų būti įtrauktas į USB nuoseklųjį prievadą. Įsitikinkite, kad jūsų PLC atsisiuntimas nustatytas kaip „prog“. Pasirinkite savo PLC ir atsisiųskite kodą. Kai būsite pasiruošę, nustatykite PLC, kad jis paleistų jūsų programą.

6 žingsnis: paleiskite

Pridėkite 9 V bateriją prie savo kliento plokštės. Prijunkite savo serverio plokštę ir PLC. Paleiskite PLC programą, tada paspauskite avarinį mygtuką. Turėtumėte matyti, kad kontrolinė lemputė (ar bet koks naudojamas išvesties įrenginys) yra išjungta.

II vieta „IoT Challenge“