دکمه ایمنی بی سیم برای ایمنی PLC: 6 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:54

این پروژه اثبات مفهوم من برای استفاده از IoT و (در نهایت) روباتیک برای ایجاد یک لایه ایمنی اضافی برای تاسیسات تولید خطرناک است. از این دکمه می توان برای شروع یا توقف چندین فرآیند ، از جمله کنترل چراغ های سیگنال استفاده کرد. در حالی که من از این پروژه به عنوان دکمه توقف الکترونیکی یاد می کنم ، لطفاً توجه داشته باشید که نصب کنترل های توقف الکترونیکی واقعی مستلزم افزونگی ها و مقررات زیادی است. این پروژه صرفاً به منظور افزودن یک لایه ایمنی اضافی است.

لطفاً هنگام سیم کشی و تغذیه این مدار از نکات ایمنی استفاده کنید.

تدارکات

الکترونیک

بردهای x2 NODE MCU -

PLC x1 بدون منبع تغذیه - Allen -Bradley CompactLogix PLC در این دستورالعمل استفاده می شود -

رله الکترومکانیکی x1 5v

x1 ترانزیستور 2N2222A

مقاومت x1 1k اهم

دکمه x1 معمولاً بسته (NC)

دکمه x1 معمولاً باز (NO) را فشار دهید

اتصال باتری x1 9v + باتری 9v

سیم های متنوع

نرم افزار

آردوینو IDE

استودیو 5000

مرحله 1: سیم کشی مدار سرور NODE MCU

یک برد NODE MCU به عنوان سرور استفاده می شود و واسطه بین دکمه و PLC است. هنگامی که دکمه فشار داده می شود ، سرور سیگنالی دریافت می کند که یک رله را فعال می کند و سیگنال لازم را برای توقف همه فرایندها به PLC ارسال می کند.

سیم کشی برد

برای تغذیه NODE MCU ، کافی است از آداپتور دیواری micro usb استفاده کنید.

دوره سقوط رله

رله از دو قسمت تشکیل شده است. سیم پیچ و آرماتور سیم پیچ را می توان فعال کرد ، که یک میدان مغناطیسی ایجاد می کند ، که باعث می شود آرمیچر از حالت بسته به طور معمول بسته (NC) به حالت عادی باز (NO) حرکت کند.

برای تعیین اینکه کدام پین NO و کدام NC است ، از مولتی متر استفاده کرده و آن را برای اندازه گیری مقاومت (محدوده 2k اهم) تنظیم کنید. لبه قرمز را به پین وسط لمس کنید و سپس هر یک از پین های مقابل را اندازه بگیرید. پین NC به صورت الکتریکی متصل می شود ، بنابراین باید یک خواندن مقاومت کوچک مشاهده کنید. پین NO به صورت الکتریکی متصل نمی شود ، بنابراین خواندن باید بیش از حد باشد.

هنگامی که پایه های NO و NC برقرار شد ، دو سیم را به سیم پیچ لحیم کرده یا وصل کنید (سیم های سیاه در تصویر بالا) ، یک سیم به پین تماس میانی و یک سیم به پین NC (سیم های سبز).

برد به سیم کشی رله

اکنون باید رله خود را به برد وصل کنیم. ما باید 5 ولت را به سیم پیچ رله عرضه کنیم تا آرماتور را درگیر کنیم. از آنجا که برد NODE MCU فقط 3.3 ولت خروجی دارد ، ما باید از یک ترانزیستور برای تقویت سیگنال استفاده کنیم. برای اتصالات مدار به نمودار سیم کشی مراجعه کنید. لطفاً توجه داشته باشید که اگر از پین متفاوتی برای سیگنال استفاده شود ، باید در کد تغییر کند.

رله به سیم کشی PLC

پین مرکزی را به منبع 24 ولت و پین NO را به ترمینال 1 ورودی PLC وصل کنید.

مرحله 2: سیم کشی NODE MCU Client

این برد NODE MCU به عنوان سرویس گیرنده برنامه ریزی شده و وضعیت دکمه را به سرور ارسال می کند. باتری 9v را به پین های Vin و GND در NODE MCU وصل کنید. سیم را از هر پینی با برچسب 3v3 (پین 3.3v) ، و سیم دیگری را به پین D8 (GPIO 15) وصل کنید. انتهای دیگر این سیم ها را به هر دو طرف دکمه اضطراری که معمولاً بسته است ، لحیم یا وصل کنید.

مرحله 3: سیم کشی PLC

سیم سبز خود را از پایه رله NC به ترمینال ورودی 0 PLC خود وصل کنید. مطمئن شوید که از طریق پورت مشترک (COM) مرتبط با ورودی خود به زمین متصل شده اید. اکثر PLC ها دارای پورت های COM جداگانه هستند ، بنابراین مطمئن شوید که به درگاه مناسب متصل شده اید.

همین کار را با یک دکمه معمولاً باز انجام دهید تا به عنوان دکمه شروع PLC ما عمل کند. این دکمه را به ترمینال 1 وصل کنید.

هر تعداد دستگاه خروجی که می توانند 24 ولت را کنترل کنند را به پایانه های خروجی وصل کنید. برای این مثال ، ما از یک چراغ خلبان در ترمینال خروجی 0. استفاده می کنیم. مطمئن شوید که در COM اتصال به زمین اضافه کنید.

مرحله 4: برنامه نویسی NODE MCU Server و Client

اگر برای اولین بار است که از بردهای NODE MCU استفاده می کنید ، از این راهنمای راه اندازی استفاده کنید:

پس از تنظیم ، فایل های سرور و سرویس گیرنده را بارگیری کنید. تغییرات لازم در زیر و همچنین در فایل های.ino ذکر شده است.

1. SSID را به نام شبکه خود برای سرور و سرویس گیرنده تغییر دهید

2. رمز عبور را به رمز شبکه برای سرور و کلاینت تغییر دهید. اگر یک شبکه باز است ، آن را به صورت "" بگذارید.

3. برای سرور ، IP ، gateway و subnet mask را وارد کنید.

4. برای سرویس گیرنده ، آدرس IP مورد استفاده برای سرور را وارد کنید.

5. اگر هردو تخته همانطور که در مراحل قبل نشان داده شده است سیم کشی شوند ، کافی است فایل ها را در بردهای مربوطه بارگذاری کنید. در صورت استفاده از پین های مختلف ، متغیر مربوطه را تغییر داده و سپس بارگذاری کنید.

مرحله 5: PLC را برنامه ریزی کنید

دوره سقوط PLC

PLC ها از یک زبان ورودی/خروجی نسبتاً ساده استفاده می کنند که به منطق نردبان معروف است. کد از بالا به پایین و از چپ به راست خوانده می شود. در طول هر چرخه برنامه ، داده های ورودی true/false به روز می شوند و از این اطلاعات برای کنترل خروجی ها استفاده می شود. ورودی ها و خروجی ها در برنامه منطقی نردبان به پایانه های مجزا در PLC وصل می شوند که به دستگاه های میدانی متصل می شوند.

نمادهای مورد استفاده به شرح زیر است:

-| |- در صورت بسته بودن (XIC) را بررسی کنید. این یک مخاطب ورودی است و اگر یک سیگنال HIGH در ترمینال ورودی مربوطه وجود داشته باشد ، صادق خواهد بود.

-|/|-در صورت باز بودن (XIO) بررسی کنید. این یک مخاطب ورودی است و اگر سیگنال LOW در ترمینال ورودی مربوطه وجود داشته باشد ، درست خواهد بود.

-()-خروجی این یک تماس خروجی است و در حالی که همه مخاطبین ورودی در پله صحیح هستند ، HIGH می شود.

توضیح کد

در اولین پله ، اولین تماس XIC فرمان توقف اضطراری ما است. ما از یک XIC در ارتباط با یک دکمه E-stop معمولاً بسته استفاده می کنیم. از آنجا که دکمه NC یک سیگنال HIGH را ارائه می دهد ، XIC TRUE را باز می گرداند و به بقیه پله ها انرژی می بخشد. با فشردن دکمه E-stop سیگنال HIGH را می شکند و پله را مجبور به خاموش شدن می کند و در نتیجه هرگونه ماشین آلات خطرناکی که در حال کار هستند متوقف می شود.

قسمت بعدی مدار یک پله موازی است که با سیم پیچ خروجی یک مدار آب بندی را تشکیل می دهد. پله های موازی مانند یک دروازه OR عمل می کنند - اگر هر دو درست باشند ، پله می تواند درست باشد. مخاطب بالا به دکمه شروع ما وصل شده است و مخاطب پایین وضعیت مخاطب خروجی ما است. هنگامی که دکمه شروع را فشار می دهید ، خروجی فعال می شود ، که تماس زیر را TRUE می کند. بنابراین کاربر می تواند دکمه شروع را رها کند و تا زمانی که دکمه E-stop را فشار ندهید ، خروجی فعال می شود.

برای برنامه ریزی PLC

مطمئن شوید که Studio 5000 را بارگیری و نصب کرده اید. PLC را روشن کرده و با استفاده از اتصال USB به رایانه خود وصل کنید. کد پیوست را باز کنید. Communication <Who Active را انتخاب کنید. PLC شما باید در زیر پورت سریال USB ذکر شده باشد. مطمئن شوید PLC شما برای بارگیری روی "prog" تنظیم شده است. PLC خود را انتخاب کرده و کد را بارگیری کنید. پس از آماده شدن ، PLC را روی "اجرا" قرار دهید تا برنامه شما اجرا شود.

مرحله 6: اجرا کنید

باتری 9 ولت را به برد مشتری خود وصل کنید. برد سرور و PLC خود را وصل کنید. برنامه PLC را اجرا کنید ، سپس دکمه اضطراری را فشار دهید. شما باید چراغ خلبان (یا هر وسیله خروجی مورد استفاده) را غیرفعال کنید.

نفر دوم در چالش IoT