לחצן בטיחות אלחוטי לבטיחות PLC: 6 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:14

פרויקט זה הוא הוכחת הרעיון שלי לשימוש ב- IoT ובסופו של דבר ברובוטיקה ליצירת שכבת בטיחות נוספת למתקני ייצור מסוכנים. ניתן להשתמש בלחצן זה כדי להתחיל או לעצור תהליכים מרובים, כולל שליטה על נורות האות. למרות שאני מתייחס לפרויקט הזה ככפתור עצירה אלקטרונית, שים לב שהתקנת פקדי e-stop אמיתיים דורשת הרבה פיטורים ותקנות. פרויקט זה נועד פשוט להוסיף שכבה נוספת של בטיחות.

אנא השתמש באמצעי בטיחות בעת חיווט והפעלת מעגל זה.

אספקה

מכשירי חשמל

לוחות x2 NODE MCU -

x1 PLC עם ספק כוח - Allen -Bradley CompactLogix PLC משמש במדריך זה -

ממסר אלקטרומכני x1 5v

טרנזיסטור x1 2N2222A

הנגד x1 1k אוהם

כפתור לחיצה x1 בדרך כלל סגור (NC)

x1 כפתור לחיצה פתוח (בדרך כלל)

x1 מחבר סוללה 9v + סוללה 9v

חוט מגוון

תוֹכנָה

Arduino IDE

סטודיו 5000

שלב 1: חיווט מעגל שרת NODE MCU

לוח NODE MCU ישמש כשרת, והוא המתווך בין הכפתור לבין ה- PLC. כאשר הכפתור נלחץ, השרת יקבל אות שימריץ ממסר וישלח את האות הדרוש ל- PLC כדי לעצור את כל התהליכים.

חיווט לוח

כדי להפעיל את ה- MCU של NODE, פשוט השתמש במתאם קיר מיקרו USB.

קורס התרסקות ממסר

הממסר מורכב משני חלקים; הסליל והאבזור. ניתן להפעיל את הסליל, מה שיוצר שדה מגנטי, שיגרום לאבזור לנוע מהמצב הסגור (NC) בדרך כלל למצב הפתוח (NO) בדרך כלל.

כדי לקבוע איזו סיכה היא NO ומה היא NC, השתמש במולטימטר והגדר אותה למדוד התנגדות (טווח 2k אוהם). גע בחוט האדום לסיכה האמצעית, ולאחר מכן מודד כל אחד מהסיכות הנגדיות. סיכת ה- NC תהיה מחוברת לחשמל, כך שתראה קריאת התנגדות קטנה. סיכת ה- NO לא תהיה מחוברת לחשמל, כך שהקריאה צריכה להיות מעבר לטווח.

לאחר שנקבעו סיכות NO ו- NC, הלחמו או חבר שני חוטים לסליל (חוטים שחורים בתמונה למעלה), חוט אחד לסיכת המגע האמצעית, ואחד לסיכת ה- NC (חוטים ירוקים).

לוח לחיווט ממסר

כעת עלינו לחבר את הממסר שלנו ללוח. עלינו לספק 5V לסליל הממסר על מנת לרתום את האבזור. מכיוון שלוח ה- NODE MCU פלט רק 3.3 וולט, עלינו להשתמש בטרנזיסטור כדי להגביר את האות. עיין בתרשים החיווט לחיבורי מעגל. שים לב שאם נעשה שימוש בסיכה אחרת לאות, יהיה צורך לשנות אותו בקוד.

ממסר לחיווט PLC

חברו את הסיכה המרכזית למקור 24V, ואת סיכת ה- NO למסוף 1 בקלט ה- PLC.

שלב 2: חיווט לקוח NU MCU

לוח זה של NODE MCU יתוכנת כלקוח וישלח את מצב הכפתור לשרת. חבר את סוללת ה -9 V לסיכות Vin ו- GND ב- NODE MCU. הלחמה/הצמד חוט מכל סיכה המסומנת בתווית 3v3 (פין 3.3v), וחוט נוסף לסיכה D8 (GPIO 15). הלחם או חבר את הקצה השני של החוטים הללו לשני צדי כפתור החירום הסגור בדרך כלל.

שלב 3: חיווט PLC

חבר את החוט הירוק מרגל ממסר ה- NC למסוף הכניסה 0 של ה- PLC שלך. וודא שיש לך חיבור לאדמה באמצעות יציאת ה- COM (COM) המשותפת לקלט שלך. לרוב PLCs יש יציאות COM נפרדות, לכן וודא שאתה מחובר ליציאה הנכונה.

לעשות את אותו הדבר עם כפתור לחיצה פתוח בדרך כלל כדי לשמש ככפתור ההתחלה שלנו ל- PLC. חבר כפתור זה למסוף 1.

חבר כל מספר התקני פלט שיכולים להתמודד עם 24V למסופי הפלט. בדוגמה זו, אנו משתמשים בפנס טייס יחיד במסוף הפלט 0. הקפד להוסיף חיבור לקרקע ב- COM.

שלב 4: תכנות שרת ולקוח NODE MCU

אם זו הפעם הראשונה שאתה משתמש בלוחות NODE MCU, השתמש במדריך ההתקנה הזה:

לאחר ההתקנה, הורד את קבצי השרת והלקוח. השינויים הדרושים מפורטים להלן, כמו גם בקבצי.ino.

1. שנה את SSID לשם הרשת שלך הן לשרת והן ללקוח

2. שנה את הסיסמה לסיסמת הרשת הן לשרת והן ללקוח. אם מדובר ברשת פתוחה, השאר אותה כ- "".

3. עבור השרת, כלול את ה- IP, השער ומסכת רשת המשנה.

4. עבור הלקוח, כלול את כתובת ה- IP המשמשת את השרת.

5. אם שני הלוחות מחוברים כפי שמוצג בשלבים הקודמים, פשוט העלה את הקבצים ללוחות המתאימים. אם משתמשים בסיכות שונות, שנה את המשתנה המתאים ולאחר מכן העלה.

שלב 5: תכנת ה- PLC

קורס התרסקות PLC

PLCs משתמשים בשפת קלט/פלט פשוטה למדי המכונה לוגיקת סולם. הקוד נקרא מלמעלה למטה, ומשמאל לימין. במהלך כל מחזור תוכנית, נתוני קלט אמת/לא נכונים מתעדכנים, ומידע זה משמש לשליטה על התפוקות. כניסות ויציאות בתוכנית ההיגיון בסולם קשורות למסופים נפרדים ב- PLC, המחוברים להתקני שטח.

הסמלים המשמשים הם כדלקמן:

-| |- בדוק אם הוא סגור (XIC). זהו איש קשר, וזה יהיה נכון אם יש אות HIGH במסוף הכניסה המתאים.

-|/|-בדוק אם הוא פתוח (XIO). זהו איש קשר, וזה יהיה נכון אם יש אות נמוך במסוף הכניסה המתאים.

-()-פלט. זהו איש קשר פלט, והוא יהפוך לגבוה בעוד כל אנשי הקשר של הקלט בשלב הם TRUE.

הסבר על הקוד

בשלב הראשון, איש הקשר הראשון של XIC הוא פקודת עצירת החירום שלנו. אנו משתמשים ב- XIC יחד עם כפתור E-stop סגור בדרך כלל. מכיוון שכפתור ה- NC מספק אות HIGH, ה- XIC יחזיר TRUE ויאפשר להפעיל את שאר המדרגות. לחיצה על כפתור ה- E-stop תשבור את האות HIGH, ותאלץ את המדרגה להתנתק, ובכך לעצור כל מכונה מסוכנת שעלולה לפעול.

החלק הבא של המעגל הוא שלב מקביל היוצר מעגל אטימה עם סליל הפלט. צעדים מקבילים פועלים כמו שער OR - אם אחד מהם נכון, הצעד יכול להיות נכון. איש הקשר העליון מחובר לכפתור ההתחלה שלנו, והקשר התחתון הוא הסטטוס של איש הקשר הפלט שלנו. לאחר לחיצה על כפתור ההתחלה, הפלט ימריץ, מה שהופך את הקשר התחתון לאמיתי. כך שהמשתמש יכול לשחרר את כפתור ההתחלה והפלט יישאר מופעל עד לחיצה על לחצן E-stop.

לתכנת ה- PLC

ודא שהורדת והתקנת סטודיו 5000. הפעל את ה- PLC וחבר אותו למחשב שלך באמצעות חיבור USB. פתח את הקוד המצורף. בחר תקשורת <מי פעיל. PLC שלך צריך להיות רשום תחת יציאה טורית USB. ודא שה- PLC שלך מוגדר ל- 'prog' להורדה. בחר את ה- PLC שלך והורד את הקוד. לאחר ההכנה, הגדר את ה- PLC ל'הפעלה 'להפעלת התוכנית שלך.

שלב 6: הפעל אותו

חבר סוללת 9v ללוח הלקוחות שלך. חבר את לוח השרת שלך ואת ה- PLC שלך. הפעל את תוכנית ה- PLC ולאחר מכן לחץ על לחצן החירום. אתה אמור לראות את נורת הפיילוט (או כל התקן הפלט בו נעשה שימוש) מושבתת.

מקום שני באתגר IoT