Bežični sigurnosni gumb za sigurnost PLC -a: 6 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:35

Ovaj projekt je moj dokaz koncepta korištenja IoT -a i (eventualno) robotike za stvaranje dodatnog sloja sigurnosti za opasne proizvodne pogone. Ovaj gumb može se koristiti za pokretanje ili zaustavljanje više procesa, uključujući upravljanje signalnim svjetlima. Iako ovaj projekt nazivam gumbom za e-stop, imajte na umu da instaliranje istinskih kontrola e-zaustavljanja zahtijeva mnogo viškova i propisa. Ovaj projekt jednostavno ima za cilj dodati dodatni sloj sigurnosti.

Molimo vas da pri ožičenju i napajanju ovog kruga koristite mjere opreza.

Pribor

Elektronika

x2 NODE MCU ploče -

x1 PLC s napajanjem - Allen -Bradley CompactLogix PLC se koristi u ovom Instructable -

x1 5v Elektromehanički relej

x1 2N2222A tranzistor

x1 1k Ohm otpornik

x1 normalno zatvoreni (NC) gumb

x1 normalno otvoreni (NE) gumb

x1 9v konektor za bateriju + 9v baterija

Raznolika žica

Softver

Arduino IDE

Studio 5000

Korak 1: Ožičenje kruga poslužitelja NODE MCU

NODE MCU ploča će se koristiti kao poslužitelj i predstavlja posrednika između gumba i PLC -a. Kada se pritisne gumb, poslužitelj će primiti signal koji će aktivirati relej i poslati potreban signal PLC -u za zaustavljanje svih procesa.

Ožičenje ploče

Za napajanje našeg NODE MCU -a, jednostavno upotrijebite mikro USB zidni adapter.

Tečaj relejnog sudara

Relej se sastoji od dva dijela; zavojnica i armatura. Zavojnica se može napajati, što stvara magnetsko polje, što će uzrokovati pomicanje armature iz normalno zatvorenog (NC) položaja u normalno otvoreni (NO) položaj.

Da biste odredili koji pin je NO, a koji NC, upotrijebite multimetar i postavite ga za mjerenje otpora (raspon 2k Ohm). Dodirnite crveni kabel do srednje iglice, a zatim izmjerite svaki od suprotnih pinova. NC pin će biti električno spojen, pa biste trebali vidjeti mali otpor. NO kontakt neće biti električno spojen pa bi očitanje trebalo biti iznad raspona.

Nakon što su uspostavljeni NO i NC pinovi, lemite ili pričvrstite dvije žice na zavojnicu (crne žice na gornjoj slici), jednu žicu na srednji kontaktni pin, a jednu na NC pin (zelene žice).

Ožičenje ploče do releja

Sada moramo svoj relej spojiti na ploču. Moramo opskrbiti 5v relejnom svitkom kako bismo uključili armaturu. Budući da NODE MCU ploča daje samo 3.3v, moramo pojačati signal pomoću tranzistora. Za povezivanje krugova pogledajte shemu ožičenja. Imajte na umu da će se, ako se za signal koristi drugi pin, morati promijeniti u kodu.

Relej na PLC ožičenje

Priključite središnji pin na 24v izvor, a pin NO na ulazni terminal 1 na PLC -u.

Korak 2: NODE MCU klijentsko ožičenje

Ova NODE MCU ploča bit će programirana kao klijent i poslat će status gumba na poslužitelj. Spojite 9v bateriju na Vin i GND pinove na NODE MCU. Lemite/pričvrstite žicu s bilo kojeg pina označenog s 3v3 (pin od 3,3 v), a drugu žicu s pina D8 (GPIO 15). Lemite ili pričvrstite drugi kraj ovih žica s obje strane normalno zatvorenog gumba za hitne slučajeve.

Korak 3: PLC ožičenje

Uključite svoju zelenu žicu iz nožice NC releja u ulazni terminal 0 vašeg PLC -a. Provjerite imate li vezu s masom putem zajedničkog (COM) priključka povezanog s vašim ulazom. Većina PLC -ova ima zasebne COM priključke, pa provjerite jeste li spojeni na pravi priključak.

Učinite isto s normalno otvorenim gumbom koji će poslužiti kao gumb za početak za naš PLC. Pričvrstite ovaj gumb na terminal 1.

U izlazne priključke priključite bilo koji broj izlaznih uređaja koji mogu podnijeti 24v. U ovom primjeru koristimo jedno kontrolno svjetlo na izlaznom priključku 0. Svakako dodajte priključak na masu na COM -u.

Korak 4: Programiranje NODE MCU poslužitelja i klijenta

Ako prvi put koristite NODE MCU ploče, upotrijebite ovaj vodič za postavljanje:

Nakon postavljanja preuzmite datoteke poslužitelja i klijenta. Potrebne promjene navedene su u nastavku, kao i u.ino datotekama.

1. Promijenite SSID u naziv svoje mreže za poslužitelj i klijenta

2. Promijenite lozinku u mrežnu lozinku za poslužitelj i klijenta. Ako je otvorena mreža, ostavite je kao "".

3. Za poslužitelj uključite IP, pristupnik i masku podmreže.

4. Za klijenta uključite IP adresu koja se koristi za poslužitelj.

5. Ako su obje ploče ožičene kao što je prikazano u prethodnim koracima, jednostavno prenesite datoteke na odgovarajuće ploče. Ako se koriste različiti pinovi, promijenite odgovarajuću varijablu, a zatim prenesite.

Korak 5: Programirajte PLC

PLC Crash Course

PLC -ovi koriste prilično jednostavan I/O jezik poznat kao ladder logic. Kôd se čita odozgo prema dolje i slijeva nadesno. Tijekom svakog programskog ciklusa točni/lažni ulazni podaci se ažuriraju i te se informacije koriste za kontrolu izlaza. Ulazi i izlazi u logičkom programu za ljestve vezani su za diskretne stezaljke na PLC -u, koje su ožičene na terenske uređaje.

Korišteni simboli su sljedeći:

-| |- Ispitajte je li zatvoren (XIC). Ovo je ulazni kontakt i bit će točno ako na odgovarajućem ulaznom priključku postoji signal VISOK.

-|/|-Ispitajte je li otvoreno (XIO). Ovo je ulazni kontakt i bit će istinit ako na odgovarajućem ulaznom terminalu postoji NISKI signal.

-()-Izlaz. Ovo je izlazni kontakt i postat će VISOK dok su svi ulazni kontakti na prečki ISTINITI.

Objašnjenje Kodeksa

Na prvoj prečki, prvi XIC kontakt je naša naredba za zaustavljanje u nuždi. Koristimo XIC zajedno s normalno zatvorenim gumbom E-stop. Budući da tipka NC daje VISOKI signal, XIC će vratiti TRUE, dopuštajući da se ostatak stepenica napaja. Pritiskom na tipku E-stop razbit ćete signal VISINE i prisiliti stupanj da se isključi, čime će se zaustaviti svi opasni strojevi koji bi mogli raditi.

Sljedeći dio kola je paralelna prečka koja sa izlaznom zavojnicom tvori krug za brtvljenje. Paralelne prečke djeluju poput vrata ILI - ako su obje točne, prečke mogu biti istinite. Gornji kontakt je ožičen na našu tipku za pokretanje, a donji kontakt je status našeg izlaznog kontakta. Nakon što pritisnete gumb za pokretanje, izlaz će se aktivirati, što će donji kontakt učiniti TRUE. Tako korisnik može otpustiti gumb za pokretanje i izlaz će ostati pod naponom sve dok se ne pritisne tipka E-stop.

Za programiranje PLC -a

Provjerite jeste li preuzeli i instalirali Studio 5000. Uključite PLC i povežite ga s računalom putem USB veze. Otvorite priloženi kôd. Odaberite Komunikacija <Tko je aktivan. Vaš PLC trebao bi biti naveden pod USB serijskim portom. Provjerite je li vaš PLC postavljen na 'prog' za preuzimanje. Odaberite svoj PLC i preuzmite kôd. Kad budete spremni, postavite PLC na 'trčanje' za pokretanje vašeg programa.

Korak 6: Pokrenite ga

Priključite 9v bateriju na ploču klijenta. Priključite poslužiteljsku ploču i PLC. Pokrenite PLC program, a zatim pritisnite gumb za hitne slučajeve. Trebali biste vidjeti isključeno kontrolno svjetlo (ili bilo koji drugi izlazni uređaj).

Drugoplasirani u IoT Challengeu