UCL - תעשייה 4.0: מערבל סוכריות 4.000: 9 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:15

לפרויקט שלנו בתעשייה 4.0 החלטנו להכין מיקסר לממתקים. הרעיון הוא שיש לנו לוח משתמשים, עשוי ב- Node-Red, שבו הלקוחות יכולים להזמין את הממתקים שלהם, ואז ארדואינו יעבד את ההזמנה ויערבב את הממתק לקערה. לאחר מכן יש לנו מסד נתונים ב- SQL שבו אנו שומרים סטטיסטיקה לגבי סוגי הממתקים המוזמנים בעיקר והנפח המוזמן.

הטיוטה הראשונה הייתה להכין מיקסר ל -8 סוגי ממתקים, ויש להם מנועים לפתיחה וסגירה של מיכלי הממתקים. היו לנו בעיות בעיצוב עם המכולות, כשהממתק לא נתקע, אז החלטנו להתרחק מהמנועים ולהשתמש בכמה נוריות LED כדי להצביע על המנועים הפועלים.

שלב 1: העיצוב

הדגם שלנו עשוי עם 4 מכולות לממתקים, כאשר מכסה הזזה משמש לפתיחה וסגירה של הממתק. מתחת למיכלים יש לנו מצנח עד לקערה. הקערה נמצאת אז על גבי תא עומס.

העיצוב ב- Node-Red מתחלק לשני חלקים, לקוחות ומינהל.

בחלק הלקוחות יש לנו 5 כפתורים, 4 מתוכם משמשים להזמנת הממתק, ואחד משמש לקבל את הרכישה. בעזרת כפתור הרכישה הלקוח יכול לראות את משקל הממתק, ואת המחיר הצפוי, ואז כאשר לוחצים על כפתור הרכישה המשקל והמחיר יופיעו ברכישה.

בחלק הניהול אנו יכולים לראות עד כמה המכולות שלנו מלאות וכמות הסוכריות הכוללת שנרכשה.

ב- SQL אנו יכולים לראות נתונים סטטיסטיים על איזה ממתק נבחר והמשקל הכולל וההכנסה מהרכישות.

שלב 2: מסלול הארדואינו

על לוח הארדואינו חיברנו 4 כפתורים, 4 שני נוריות LED ותא עומס אחד עם מודול HX711.

כפתורי הלחיצה משמשים למפעיל הממתקים ללחוץ כאשר המיכלים התמלאו בממתקים.

שני הצבעים LED משתמשים בצבע אדום וירוק. הצבע האדום מציין שהמיכל ריק וצריך למלא אותו, והצבע הירוק מציין איזה סוג ממתק נבחר ואז נוכל לפתוח אותו. חלק זה היה אמור להיות אוטומטי אך בשל בעיות עיצוב החלטנו להפוך אותו ידני.

שלב 3: רשימת קלט/פלט

מתא העומס נקבל 4 תאים המתחברים למודול HX711

אדום ל- E+

לבן עד E-

ירוק עד A-

צהוב עד A+

ה- HX711 מחובר לאחר מכן ללוח הארדואינו עם

GND לקרקע

DT לסיכה 3

SCK לפין 2

VCC עד 5V

כפתורי הלחיצה שלנו מחוברים לסיכות 44, 46, 48 ו -50, הנורית הירוקה מחוברת לסיכות 30, 32, 34 ו -36, הנורית האדומה מחוברת לסיכות 31, 33, 35 ו -37.

שלב 4: הקוד

בקוד הארדואינו אנו מתחילים בהגדרת המשתנים שלנו, והגדרת נוריות הלחצנים והלחצנים שלנו לכמה סיכות.

הקמנו גם משתנה להחזרת הקובץ מצומת אדום.

כאשר לוחצים על הלחצנים שלנו על הארדואינו אנו שולחים סטטוס 5 לאדום הצומת, המציין כי המיכלים התמלאו ואנו מוכנים לפזר ממתק מהמיכל הזה.

כאשר אנו לוחצים על כפתור בצד הלקוח Node-Red, אנו שולחים את המספר 1-4 לארדואינו. לאחר מכן בודק ארדואינו את המספר ופותח את המיכל המקושר למספר זה. זה נעשה כשהנורה הירוקה מופעלת למשך 5 שניות. במקביל אנו מפחיתים 1 מסטטוס המכולה כדי לציין שמעט ממתק הוצא מהמיכל הזה.

כאשר סטטוס המכולה מגיע ל -0 הנורית האדומה תידלק המציין כי יש למלא את המיכל הזה שוב.

כאשר מתבצעת רכישה המספר 5 נשלח לארדואינו, ואז הוא מחשב את המחיר ושולח את המחיר והמשקל בחזרה לצומת אדום ול- SQL.

החלק האחרון של קוד הארדואינו שולח את הסטטוס והמשקל/המחיר בחזרה לאדום הערה.

שלב 5: צומת-אדום

Node Red יוצר את כל החיבורים בין הארדואינו למסד הנתונים של SQL.

הנתונים המגיעים ממסך הלקוח בצומת האדום מגיעים אל הארדואינו שבו הוא מעובד. הנתונים המעובדים חוזרים לאחר מכן לצומת אדום ולמסך הניהול.

אם ניקח את כפתור 1 כ- excampel, יש לנו אותו מחובר עם השורות הן ל- arudino דרך com4 והן לשרת SQL. כאשר אנו פותחים את הכפתור, אנו יכולים לראות שהמידע שנשלח לארדואינו הוא המטען והנושא נשלח ל- SQL.

אנו משתמשים בפונקציה ב- Node-Red כדי לשלוח את המידע מהארדואינו ל- SQL. בתפקוד זה אנו זקוקים לקוד ג'אווה כלשהו כדי לספר ל- Node-red מה לעשות עם הקוד.

קוד פונקציה:

var data = msg.payload.split (","); var Vægt = data [13];

var Kroner = data [14];

var out = "UPDATE blanding SET Vægt = '"+Vægt+"', Kroner = '"+Kroner+"' WHERE id = 1";

msg.topic = יוצא;

מסר החזרה;

בקוד כאן, אנו מקבלים מחרוזת נתונים מארדואינו והיא מחולקת עם "," בין המספרים.

עבור פונקציה זו אנו זקוקים למספרים המגיעים במקום ה -13 וה -14, ואנו מכניסים אותם למשתנים "Vægt and Kroner". לאחר מכן אנו לוקחים את הקוד שיש לבצע ב- SQL ולהכניס אותו למשתנה "out", והוא נשלח כנושא ל- SQL.

שלב 6: SQL

במאגר הנתונים של SQL אנו שומרים על הסטטיסטיקה על כמה פעמים כל סוג של ממתקים הוזמנו ביום, והמשקל והמחיר של הממתק.

הכפתור statestik מגיע מדלפק המחובר לכל כפתור ב- Node-Red והמשקל והמחיר מגיעים מ- arduino באמצעות פונקציה ב- Node-Red.

שלב 7: וידאו

בסרטון אנו מראים שמכל מתמלא בחלונית הניהול, ולאחר מכן מזמינים קצת ממתקים על ידי לחיצה על הכפתורים בלוח הלקוחות. במקביל המשקל והעלות המשוערת של הממתק מוצגים בלוח הלקוחות.

כאשר הלקוח מרוצה מתערובת הממתקים שלו הוא לוחץ על כפתור הרכישה, והמשקל והעלות בפועל מוצגים מתחת לכפתור. לאחר מכן זה משלים את חלק הלקוח, ולאחר מכן המשקל והעלות מועברים ללוח הניהול ולמסד הנתונים שלנו ב- sql.

במאגר הנתונים אנו עוקבים אחר כך כמה פעמים הוזמנה נתח ממתק גולמי וכמה משקלו של הממתק ועלותו.

שלב 8: הערכה

זה היה פרויקט טוב שבו יצא לנו לעבוד עם 3 תוכניות ולגרום להן ליצור אינטראקציה זו עם זו. בהתחלה היו לנו כמה פונקציות שהוצאו להורג בצומת-אדום וחלקן בארדואינו, אבל כדי לשמור יותר על סקירה החלטנו להכניס את כל הפונקציות לארדואינו ולאחר מכן לקבל מעמד צומת-אדום לכל החזותי.

שלב 9: הרחב את הפרויקט

הרעיון שלנו היה לפתוח את אחד המיכלים עם מנוע, כך שהשלב הבא יהיה ליצור עיצוב שבו הממתק לא יתקע.