UCL - Industry 4.0: Candy Mixer 4.000: 9 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:55

برای پروژه خود در صنعت 4.0 تصمیم گرفته ایم که یک مخلوط کن برای آب نبات بسازیم. ایده این است که ما یک پنل کاربری داریم ، ساخته شده در Node-Red ، که در آن مشتریان می توانند آب نبات خود را سفارش دهند ، سپس آردوینو سفارش را پردازش می کند و آب نبات را در یک کاسه مخلوط می کند. سپس ما یک پایگاه داده در SQL داریم که در آن آمارهای مربوط به انواع آب نبات هایی که بیشتر سفارش داده می شود و حجم سفارش داده می شود را در اختیار داریم.

اولین پیش نویس این بود که یک مخلوط کن برای 8 نوع آب نبات تهیه کنید و موتورهایی برای باز کردن و بسته شدن ظروف آب نبات داشته باشید. ما با ظروف مشکل داشتیم ، آب نبات گیر می کرد ، بنابراین تصمیم گرفتیم از موتورها دور شویم و از برخی LED ها برای نشان دادن موتورهای در حال کار استفاده کنیم.

مرحله 1: طراحی

مدل ما با 4 ظرف برای آب نبات ساخته شده است ، که در آن از یک درب کشویی برای باز و بسته شدن آب نبات استفاده می شود. در زیر ظروف ما یک شوت تا یک کاسه داریم. سپس کاسه در بالای یک لودسل قرار دارد.

طراحی در Node-Red به 2 بخش مشتری و مدیریت تقسیم شده است.

در بخش مشتری 5 دکمه داریم ، 4 عدد از آنها برای سفارش آب نبات و 1 برای پذیرش خرید استفاده می شود. با استفاده از دکمه خرید ، مشتری می تواند وزن آب نبات و قیمت مورد انتظار را مشاهده کند ، سپس با فشار دادن دکمه خرید ، وزن و قیمت در خرید نشان داده می شود.

در بخش مدیریت ما می توانیم ببینیم ظرف های ما چقدر پر است و مقدار کل آب نبات خریداری شده.

در SQL ما می توانیم آماری را برای انتخاب آب نبات و وزن کل و درآمد حاصل از خریدها مشاهده کنیم.

مرحله 2: کت و شلوار آردوینو

ما روی برد آردوینو 4 دکمه فشاری ، 4 LED دو رنگ و 1 لودسل را با یک ماژول HX711 متصل کرده ایم.

دکمه های فشار برای اپراتور آب نبات استفاده می شود تا وقتی ظروف پر از آب نبات شده اند فشار دهد.

دو رنگ LED از رنگ قرمز و سبز استفاده می کند. رنگ قرمز نشان می دهد که ظرف خالی است و باید پر شود ، و رنگ سبز نشان می دهد که چه نوع آب نبات انتخاب شده است و سپس می توانیم برای آن ظرف باز کنیم. تصور می شد این قطعه خودکار است اما به دلیل مشکلات طراحی ما تصمیم گرفتیم که آن را به صورت دستی انجام دهیم.

مرحله 3: لیست ورودی/خروجی

از سلول بار 4 کابل دریافت می کنیم که به یک ماژول HX711 متصل می شوند

قرمز به ++

سفید تا E-

سبز به A-

زرد تا A+

HX711 سپس با برد آردوینو متصل می شود

GND به زمین

DT به پین 3

SCK به پین 2

VCC تا 5V

دکمه های فشاری ما به پین های 44 ، 46 ، 48 و 50 ، LED سبز به پین های 30 ، 32 ، 34 و 36 ، LED قرمز به پین های 31 ، 33 ، 35 و 37 وصل شده است.

مرحله 4: کد

در کد آردوینو ما با تعریف متغیرها و تنظیم LED ها و دکمه های فشار بر روی برخی از پین ها شروع می کنیم.

ما همچنین یک متغیر برای دریافت مجدد فایل از Node-Red تنظیم کردیم.

وقتی دکمه های ما بر روی آردوینو فشار داده می شود ، وضعیت 5 را به Node-red ارسال می کنیم ، که نشان می دهد ظروف پر شده اند و ما آماده هستیم که آب نبات را از آن ظرف پراکنده کنیم.

وقتی دکمه ای را در سمت مشتری Node-Red فشار می دهیم ، شماره 1-4 را به arduino ارسال می کنیم. سپس آردوینو شماره را بررسی می کند و محفظه متصل به آن شماره را باز می کند. این کار با روشن شدن LED سبز به مدت 5 ثانیه انجام می شود. در همان زمان 1 را از وضعیت ظرف کم می کنیم تا نشان دهیم مقداری آب نبات از آن ظرف خارج شده است.

هنگامی که وضعیت ظرف 0 می شود ، چراغ قرمز روشن می شود که نشان می دهد این ظرف باید دوباره پر شود.

هنگامی که خریدی انجام می شود ، شماره 5 را به arduino ارسال کنید ، و سپس قیمت را محاسبه می کند و قیمت و وزن را به node-red و SQL ارسال می کند.

آخرین قسمت کد آردوینو وضعیت و وزن/قیمت را به رنگ قرمز باز می گرداند.

مرحله 5: Node-Red

Node Red تمام ارتباطات بین arduino و پایگاه داده SQL را ایجاد می کند.

داده هایی که از صفحه Customer در Node-red می آید به آردوینو می رود و در آنجا پردازش می شود. سپس داده های پردازش شده به Node Red و صفحه Administration برمی گردد.

اگر دکمه 1 را به عنوان excampel در نظر بگیریم ، آن را با خطوط هم به arudino از طریق com4 و هم به سرور SQL متصل می کنیم. وقتی دکمه را باز می کنیم ، می بینیم که اطلاعات ارسال شده به arduino Payload است و موضوع به SQL ارسال می شود.

ما از یک عملکرد در Node-Red برای ارسال اطلاعات از arduino به SQL استفاده می کنیم. در این عملکرد ما به تعدادی کد جاوا نیاز داریم تا به Node-red بگوییم که با کد چه کار کند.

کد عملکرد:

var data = msg.payload.split ("،")؛ var Vægt = data [13]؛

var Kroner = data [14]؛

var out = "UPDATE blanding SET Vægt = '"+Vægt+"' ، کرونر = '"+کرونر+"' WHERE id = 1"؛

msg.topic = out؛

بازگشت msg؛

در کد اینجا ، ما یک رشته داده از arduino دریافت می کنیم و بین "" ، بین اعداد تقسیم می شود.

برای این کار ما به اعدادی نیاز داریم که در مکان های 13 و 14 قرار می گیرند و آنها را در متغیرهای "Vægt and Kroner" قرار می دهیم. سپس کدی را که باید در SQL اجرا شود و در متغیر "out" قرار داده ، می گیریم و به عنوان موضوع به SQL ارسال می شود.

مرحله 6: SQL

در پایگاه داده SQL ما آمار و ارقام مربوط به تعداد دفعاتی که هر نوع آب نبات در روز سفارش داده شده است و وزن و قیمت آب نبات را نگه می داریم.

statestik دکمه از یک شمارنده متصل به هر دکمه در Node-Red و وزن و قیمت آن از طریق arduino از طریق عملکردی در Node-Red به دست می آید.

مرحله 7: فیلم

در ویدئو نشان می دهیم که یک ظرف در پنل مدیریت پر می شود و سپس با کلیک روی دکمه های پنل مشتری مقداری آب نبات سفارش داده می شود. در عین حال وزن و هزینه تخمینی آب نبات در پنل مشتری نشان داده شده است.

وقتی مشتری از ترکیب آب نبات خود راضی است ، دکمه خرید را فشار می دهد و وزن و هزینه واقعی زیر دکمه نشان داده می شود. این بخش مشتری را تکمیل می کند ، و سپس وزن و هزینه به پنل مدیریت و پایگاه داده ما در sql منتقل می شود.

در پایگاه داده ، ما پیگیری می کنیم که چند بار یک عدد آب نبات سفارش داده شده است و وزن آب نبات چقدر بوده و هزینه آن چقدر است.

مرحله هشتم: ارزیابی

این یک پروژه خوب بود که در آن ما مجبور شدیم با 3 برنامه کار کنیم و آنها را با یکدیگر تعامل دهیم. در ابتدا برخی از توابع را در Node-Red و برخی دیگر را در Arduino اجرا می کردیم ، اما برای اینکه یک مرور کلی داشته باشیم ، تصمیم گرفتیم که همه توابع را در arduino قرار دهیم و سپس Node-Red برای همه موارد بصری باشد.

مرحله 9: تمدید پروژه

ایده ما این بود که یکی از ظروف را با موتور باز کنیم ، بنابراین گام بعدی این است که طرحی ایجاد کنیم که آب نبات در آن گیر نکند.