Бутон за безжична защита за безопасност на PLC: 6 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:52

Този проект е моето доказателство за концепцията за използване на IoT и (в крайна сметка) роботика за създаване на допълнителен слой на безопасност за опасни производствени съоръжения. Този бутон може да се използва за стартиране или спиране на множество процеси, включително управление на сигнални светлини. Докато наричам този проект бутон за електронно спиране, имайте предвид, че инсталирането на истински контроли за електронно спиране изисква много съкращения и разпоредби. Този проект просто има за цел да добави допълнителен слой на безопасност.

Моля, използвайте предпазни мерки при окабеляване и захранване на тази верига.

Консумативи

Електроника

x2 NODE MCU платки -

x1 PLC с захранване - Allen -Bradley CompactLogix PLC се използва в тази инструкция -

x1 5v Електромеханично реле

x1 2N2222A транзистор

резистор x1 1k Ohm

x1 нормално затворен (NC) бутон

x1 нормално отворен (NO) бутон

x1 9v конектор за батерията + 9v батерия

Различни тел

Софтуер

Arduino IDE

Студио 5000

Стъпка 1: Окабеляване на веригата на NODE MCU сървър

NODE MCU платка ще се използва като сървър и е посредник между бутона и PLC. Когато бутонът е натиснат, сървърът ще получи сигнал, който ще задейства реле и ще изпрати необходимия сигнал към PLC, за да спре всички процеси.

Окабеляване на борда

За да захранвате нашия NODE MCU, просто използвайте адаптер за стена micro usb.

Курс за реле на срив

Релето се състои от две части; намотката и арматурата. Намотката може да бъде захранена, което създава магнитно поле, което ще накара котвата да се премести от нормално затворено (NC) положение в нормално отворено (NO) положение.

За да определите кой щифт е НЕ и кой NC, използвайте мултицет и го настройте да измерва съпротивлението (обхват 2k Ohm). Докоснете червения проводник до средния щифт и след това измерете всеки от противоположните щифтове. NC щифтът ще бъде електрически свързан, така че трябва да видите малко отчитане на съпротивлението. Щифтът NO няма да бъде електрически свързан, така че показанията трябва да са над обхвата.

След като контактите NO и NC са установени, запоявайте или прикрепете два проводника към бобината (черни проводници на снимката по -горе), един проводник към средния контактния щифт и един към NC щифта (зелени проводници).

Платка към релейно окабеляване

Сега трябва да свържем нашето реле към дъската. Трябва да подадем 5v към релейната бобина, за да включим котвата. Тъй като платката NODE MCU извежда само 3.3v, трябва да използваме транзистор за усилване на сигнала. Вижте електрическата схема за свързване на веригата. Моля, обърнете внимание, че ако за сигнала се използва различен щифт, той ще трябва да бъде променен в кода.

Реле към PLC окабеляване

Свържете централния щифт към източника на 24v, а щифта NO към входния извод 1 на PLC.

Стъпка 2: Клиентско окабеляване на NODE MCU

Тази NODE MCU платка ще бъде програмирана като клиент и ще изпрати състоянието на бутона до сървъра. Свържете 9v батерията към Vin и GND щифтове на NODE MCU. Запояйте/прикрепете проводник от всеки щифт с етикет 3v3 (щифт 3.3v) и друг проводник към щифт D8 (GPIO 15). Запояйте или прикрепете другия край на тези проводници от двете страни на нормално затворения авариен бутон.

Стъпка 3: PLC окабеляване

Включете вашия зелен проводник от крака на NC релето към входния извод 0 на вашия PLC. Уверете се, че имате връзка към земята чрез общия (COM) порт, свързан с вашия вход. Повечето PLC имат отделни COM портове, затова се уверете, че сте свързани към правилния порт.

Направете същото с нормално отворен бутон, който да действа като бутон за стартиране на нашия PLC. Прикрепете този бутон към терминал 1.

Включете произволен брой изходни устройства, които могат да поддържат 24v към изходните клеми. За този пример използваме единична контролна лампа в изходния терминал 0. Не забравяйте да добавите връзка към земята на COM.

Стъпка 4: Програмиране на NODE MCU сървър и клиент

Ако за първи път използвате NODE MCU платки, използвайте това ръководство за настройка:

След като настроите, изтеглете сървърните и клиентските файлове. Необходимите промени са изброени по -долу, както и във.ino файловете.

1. Променете SSID на името на вашата мрежа както за сървъра, така и за клиента

2. Променете паролата на мрежовата парола както за сървъра, така и за клиента. Ако е отворена мрежа, оставете го като „“.

3. За сървъра включете IP, шлюз и подмрежова маска.

4. За клиента включете IP адреса, използван за сървъра.

5. Ако и двете платки са свързани, както е показано в предишните стъпки, просто качете файловете на съответните платки. Ако се използват различни щифтове, променете съответната променлива и след това качете.

Стъпка 5: Програмирайте PLC

PLC Crash Course

PLC използват доста прост I/O език, известен като стълбова логика. Кодът се чете отгоре надолу и отляво надясно. По време на всеки програмен цикъл истинските/неверните входни данни се актуализират и тази информация се използва за управление на изходите. Входовете и изходите в логическата програма на стълбата са свързани към дискретни терминали на PLC, които са свързани към полеви устройства.

Използваните символи са както следва:

-| |- Проверете дали е затворен (XIC). Това е входен контакт и ще бъде вярно, ако има сигнал HIGH на съответния входен терминал.

-|/|-Проверете дали е отворен (XIO). Това е входен контакт и ще бъде вярно, ако има сигнал LOW на съответния входен терминал.

-()-Изход. Това е изходен контакт и той ще стане ВИСОК, докато всички входни контакти на стъпалото са ИСТИНСКИ.

Обяснение на кодекса

На първото стъпало първият XIC контакт е нашата команда за аварийно спиране. Използваме XIC заедно с нормално затворен бутон E-stop. Тъй като бутонът NC осигурява ВИСОК сигнал, XIC ще върне ИСТИНА, което позволява на останалата част от стъпалото да бъде под напрежение. Натискането на бутона E-stop ще прекъсне сигнала HIGH и ще принуди стъпалото да се изключи, като по този начин ще спре всяка опасна машина, която може да работи.

Следващата част от веригата е паралелна стъпка, която образува уплътняваща верига с изходната бобина. Паралелните стъпала действат като ИЛИ порта - ако и двете са верни, стъпалото може да е вярно. Горният контакт е свързан към нашия бутон за стартиране, а долният контакт е състоянието на нашия изходен контакт. След като натиснете бутона за стартиране, изходът ще се активира, което ще направи долния контакт TRUE. Така че потребителят може да освободи бутона за стартиране и изходът ще остане под напрежение, докато не бъде натиснат бутонът E-stop.

За програмиране на PLC

Уверете се, че сте изтеглили и инсталирали Studio 5000. Включете PLC и го свържете към компютъра си чрез USB връзка. Отворете прикачения код. Изберете Комуникация <Кой е активен. Вашият PLC трябва да бъде посочен под USB сериен порт. Уверете се, че вашият PLC е настроен на „prog“за изтегляне. Изберете вашия PLC и изтеглете кода. След като сте готови, задайте PLC да се изпълнява, за да стартира вашата програма.

Стъпка 6: Стартирайте го

Прикрепете 9v батерия към таблото на клиента. Включете вашата сървърна платка и вашия PLC. Стартирайте програмата PLC, след това натиснете аварийния бутон. Трябва да видите деактивираната контролна лампа (или каквото и да е изходно устройство).

На второ място в IoT Challenge