Bežično sigurnosno dugme za sigurnost PLC -a: 6 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:06

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

Molimo koristite sigurnosne mjere pri ožičenju i napajanju ovog kruga.

Supplies

Elektronika

x2 NODE MCU ploče -

x1 PLC sa napajanjem - Allen -Bradley CompactLogix PLC se koristi u ovom uputstvu -

x1 5v Elektromehanički relej

x1 2N2222A tranzistor

x1 1k Ohm otpornik

x1 normalno zatvoreno (NC) dugme

x1 normalno otvoreno (NO) dugme

x1 9v konektor za bateriju + 9v baterija

Raznolika žica

Softver

Arduino IDE

Studio 5000

Korak 1: Ožičenje kruga servera NODE MCU

NODE MCU ploča će se koristiti kao poslužitelj i predstavlja posrednika između gumba i PLC -a. Kada se pritisne tipka, 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.

Kurs 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 provodnik do srednje iglice, a zatim izmjerite svaki od suprotnih pinova. NC pin će biti električno spojen, pa biste trebali vidjeti mali otpor. NO pin 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 spojiti relej na ploču. Moramo napajati relej od 5V kako bismo uključili armaturu. Budući da NODE MCU ploča daje samo 3.3V, moramo koristiti tranzistor za pojačavanje signala. Za sheme povezivanja pogledajte dijagram 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 dugmeta poslužitelju. Spojite 9v bateriju na Vin i GND pinove na NODE MCU. Lemite/pričvrstite žicu sa bilo kog pina označenog sa 3v3 (pin od 3,3 v), a drugu žicu sa iglom D8 (GPIO 15). Lemite ili pričvrstite drugi kraj ovih žica sa obje strane normalno zatvorenog dugmeta 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 sa masom preko zajedničkog (COM) porta povezanog s vašim ulazom. Većina PLC -ova ima zasebne COM portove, stoga provjerite jeste li spojeni na pravi port.

Učinite isto s normalno otvorenim gumbom koji će poslužiti kao naše dugme za početak za naš PLC. Pričvrstite ovo dugme 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 vezu na masu na COM -u.

Korak 4: Programiranje NODE MCU servera 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 i za poslužitelj i za klijenta

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

3. Za poslužitelj uključite IP, gateway i podmrežnu masku.

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 otpremite.

Korak 5: Programirajte PLC

PLC Crash Course

PLC -ovi koriste prilično jednostavan I/O jezik poznat kao ladder logika. Kôd se čita odozgo prema dolje i slijeva nadesno. Tokom svakog programskog ciklusa, istiniti/lažni ulazni podaci se ažuriraju i te informacije se koriste za kontrolu izlaza. Ulazi i izlazi u ljestvičarskom logičkom programu vezani su za diskretne terminale na PLC -u koji su ožičeni na terenske uređaje.

Korišteni simboli su sljedeći:

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

-|/|-Ispitajte je li otvoreno (XIO). Ovo je ulazni kontakt i bit će istinito 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 sa normalno zatvorenim E-stop dugmetom. Budući da tipka NC daje signal VISOKOST, XIC će vratiti TRUE, dopuštajući da se ostatak prečke uključi. Pritiskom na dugme za zaustavljanje E prekinućete signal VISOK i prisiliti prekinut prekid napajanja, čime će se zaustaviti sve opasne mašine koje bi mogle da rade.

Sljedeći dio kola je paralelna prečka koja sa izlaznom zavojnicom čini krug za zatvaranje. Paralelne prečke djeluju poput vrata ILI - ako su obje tačne, prečke mogu biti istinite. Gornji kontakt je povezan s našim gumbom 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

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

Korak 6: Pokrenite ga

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

Drugoplasirani u IoT Challenge -u