Vezeték nélküli biztonsági gomb a PLC biztonságához: 6 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:41

Ez a projekt bizonyítja az IoT és (végül) robotika használatának koncepcióját, hogy további biztonsági réteget hozzon létre a veszélyes gyártó létesítmények számára. Ezzel a gombbal több folyamat is elindítható vagy leállítható, beleértve a jelzőlámpák vezérlését. Bár ezt a projektet e-stop gombként említem, vegye figyelembe, hogy a valódi e-stop vezérlők telepítése sok redundanciát és előírást igényel. Ennek a projektnek egyszerűen csak egy további biztonsági réteget kell hozzáadnia.

Kérjük, kövesse a biztonsági óvintézkedéseket az áramkör bekötésekor és áramellátásakor.

Kellékek

Elektronika

x2 NODE MCU táblák -

x1 PLC tápegységgel - az Allen -Bradley CompactLogix PLC -t használja ebben az utasításban -

x1 5v Elektromechanikus relé

x1 2N2222A tranzisztor

x1 1k Ohm ellenállás

x1 rendesen zárt (NC) nyomógomb

x1 rendesen nyitott (NO) nyomógomb

x1 9V -os elemcsatlakozó + 9V -os akkumulátor

Vegyes huzal

Szoftver

Arduino IDE

Stúdió 5000

1. lépés: A NODE MCU szerver áramkörének bekötése

NODE MCU kártya lesz kiszolgáló, és a gomb és a PLC közötti közvetítő. Amikor megnyomja a gombot, a szerver egy jelet fog kapni, amely bekapcsolja a relét, és elküldi a szükséges jelet a PLC -nek az összes folyamat leállításához.

Board vezetékek

A NODE MCU áramellátásához egyszerűen használjon mikro usb fali adaptert.

Váltó ütközés tanfolyam

A relé két részből áll; a tekercs és az armatúra. A tekercs feszültség alá helyezhető, ami mágneses mezőt hoz létre, ami miatt az armatúra a normálisan zárt (NC) helyzetből a normál nyitott (NO) helyzetbe kerül.

Annak meghatározásához, hogy melyik csap NO és melyik NC, használjon multimétert, és állítsa be az ellenállás mérésére (2 k ohmos tartomány). Érintse meg a piros vezetéket a középső csaphoz, majd mérje meg az ellentétes csapokat. Az NC csap elektromosan csatlakozik, így kis ellenállási értéket kell látnia. A NO csap nem lesz elektromosan csatlakoztatva, ezért a leolvasásnak a tartományon túl kell lennie.

Az NO és NC csapok létrehozása után forrasztjon vagy csatlakoztasson két vezetéket a tekercshez (fekete vezetékek a fenti képen), egy vezetéket a középső érintkező csaphoz, egyet pedig az NC csaphoz (zöld vezetékek).

Board to Relay Wiring

Most csatlakoztatnunk kell a relét a táblához. 5 V -ot kell szállítanunk a relétekercshez, hogy bekapcsoljuk az armatúrát. Mivel a NODE MCU kártya csak 3.3V kimenetet ad ki, tranzisztorral kell erősítenünk a jelet. Az áramköri csatlakozásokat lásd a kapcsolási rajzon. Kérjük, vegye figyelembe, hogy ha egy másik tűt használnak a jelhez, akkor azt módosítani kell a kódban.

Relé a PLC vezetékezéséhez

Csatlakoztassa a központi csapot a 24 V -os forráshoz, és az NO -t a PLC 1. bemeneti csatlakozójához.

2. lépés: NODE MCU Client Wiring

Ez a NODE MCU kártya ügyfélként lesz programozva, és elküldi a gomb állapotát a szervernek. Csatlakoztassa a 9 V -os akkumulátort a NODE MCU Vin és GND csapjaihoz. Forrasztás/csatlakoztassa a vezetéket bármelyik, 3v3 feliratú csapból (3,3 V -os tű), és egy másik vezetéket a D8 -as tűhöz (GPIO 15). Forrasztja vagy csatlakoztassa a vezetékek másik végét az általában zárt vészgomb mindkét oldalához.

3. lépés: PLC huzalozás

Csatlakoztassa a zöld vezetéket az NC relé lábából a PLC 0 bemenetére. Győződjön meg arról, hogy a bemenethez társított közös (COM) porton keresztül csatlakozik a földhöz. A legtöbb PLC külön COM porttal rendelkezik, ezért győződjön meg róla, hogy a megfelelő porthoz van csatlakoztatva.

Ugyanezt tegye egy normálisan nyitott nyomógombbal, hogy a PLC indítógombjaként működjön. Csatlakoztassa ezt a gombot az 1 -es terminálhoz.

Csatlakoztasson tetszőleges számú, 24 V -ot kezelni képes kimeneti eszközt a kimeneti terminálokhoz. Ebben a példában egyetlen jelzőfényt használunk a 0 kimeneti kapocsban. Ügyeljen arra, hogy csatlakoztassa a földet a COM -hoz.

4. lépés: A NODE MCU szerver és ügyfél programozása

Ha most először használja a NODE MCU kártyákat, használja ezt a telepítési útmutatót:

A beállítás után töltse le a szerver- és ügyfélfájlokat. A szükséges változtatásokat az alábbiakban, valamint az.ino fájlokban találja.

1. Változtassa meg az SSID -t a hálózati névre mind a szerver, mind az ügyfél számára

2. Módosítsa a jelszót a hálózati jelszóra mind a szerver, mind az ügyfél számára. Ha nyílt hálózatról van szó, hagyja "" -ként.

3. A szerverhez adja meg az IP -címet, az átjárót és az alhálózati maszkot.

4. Az ügyfél esetében adja meg a szerverhez használt IP -címet.

5. Ha mindkét tábla be van kötve az előző lépések szerint, egyszerűen töltse fel a fájlokat a megfelelő táblákra. Ha különböző csapokat használ, módosítsa a megfelelő változót, majd töltse fel.

5. lépés: Programozza a PLC -t

PLC Crash Course

A PLC -k meglehetősen egyszerű I/O nyelvet használnak, amelyet létra logikának neveznek. A kód felülről lefelé, balról jobbra olvasható. Minden programciklus során frissülnek a valódi/hamis bemeneti adatok, és ezek az információk szolgálnak a kimenetek vezérlésére. A létra logikai program bemenetei és kimenetei a PLC különálló termináljaihoz vannak kötve, amelyek terepi eszközökhöz vannak kötve.

A használt szimbólumok a következők:

-| |- Vizsgálja meg, hogy zárt-e (XIC). Ez egy bemeneti érintkező, és igaz lesz, ha HIGH jel van a megfelelő bemeneti terminálon.

-|/|-Vizsgálja meg, hogy nyitva van-e (XIO). Ez egy bemeneti érintkező, és igaz lesz, ha LOW jel van a megfelelő bemeneti terminálon.

--()-- Kimenet. Ez egy kimeneti érintkező, és MAGAS lesz, miközben a lépcsőn lévő összes bemeneti érintkező IGAZ.

A kód magyarázata

Az első lépcsőn az első XIC kapcsolat a vészleállító parancsunk. XIC-t használunk egy normálisan zárt E-stop gombbal együtt. Mivel az NC gomb HIGH jelet ad, az XIC visszaadja az IGAZ értéket, lehetővé téve a létra többi részének feszültséget. Az E-stop gomb megnyomása megszakítja a HIGH jelet, és kényszeríti a létrafok feszültségmentesítését, ezáltal leállítja az esetlegesen futó veszélyes gépeket.

Az áramkör következő része egy párhuzamos lépcső, amely tömítőáramkört képez a kimeneti tekerccsel. A párhuzamos lépcsők úgy működnek, mint egy VAGY kapu - ha bármelyik igaz, akkor a létra igaz is lehet. A felső érintkező a start gombunkhoz van kötve, az alsó érintkező pedig a kimeneti kontaktusunk állapota. A start gomb megnyomása után a kimenet bekapcsol, és az alsó érintkező IGAZ lesz. Így a felhasználó elengedheti a start gombot, és a kimenet feszültség alatt marad mindaddig, amíg az E-stop gombot le nem nyomja.

A PLC programozásához

Győződjön meg róla, hogy letöltötte és telepítette a Studio 5000 -et. Kapcsolja be a PLC -t, és csatlakoztassa a számítógéphez USB -kapcsolaton keresztül. Nyissa meg a mellékelt kódot. Válassza a Kommunikáció <Ki aktív. A PLC -nek szerepelnie kell az USB soros port alatt. Győződjön meg róla, hogy PLC -je "prog" -ra van állítva a letöltéshez. Válassza ki a PLC -t, és töltse le a kódot. Ha kész, állítsa a PLC -t "futtatásra" a program futtatásához.

6. lépés: Futtassa

Csatlakoztasson 9 V -os akkumulátort az ügyféllaphoz. Csatlakoztassa a szerverlapot és a PLC -t. Futtassa a PLC programot, majd nyomja meg a vészhelyzeti gombot. Látnia kell, hogy a jelzőfény (vagy bármilyen használt kimeneti eszköz) kikapcsol.

Második hely az IoT Challenge -ben