زر الأمان اللاسلكي لسلامة PLC: 6 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

هذا المشروع هو إثبات لمفهومي لاستخدام إنترنت الأشياء و (في النهاية) الروبوتات لإنشاء طبقة إضافية من الأمان لمرافق التصنيع الخطرة. يمكن استخدام هذا الزر لبدء أو إيقاف عمليات متعددة ، بما في ذلك التحكم في أضواء الإشارة. بينما أشير إلى هذا المشروع على أنه زر e-stop ، يرجى ملاحظة أن تثبيت عناصر تحكم e-stop حقيقية يتطلب الكثير من التكرار واللوائح. يهدف هذا المشروع ببساطة إلى إضافة طبقة إضافية من الأمان.

يرجى استخدام احتياطات السلامة عند توصيل الأسلاك وتشغيل هذه الدائرة.

اللوازم

إلكترونيات

لوحات x2 NODE MCU -

x1 PLC مع مزود الطاقة - يتم استخدام Allen-Bradley CompactLogix PLC في هذا Instructable -

مرحل كهروميكانيكي x1 5 فولت

x1 2N2222A الترانزستور

x1 1 كيلو أوم المقاوم

x1 زر ضغط مغلق عادة (NC)

X1 زر ضغط مفتوح عادة (NO)

موصل بطارية x1 9 فولت + بطارية 9 فولت

سلك متنوع

برمجة

اردوينو IDE

استوديو 5000

الخطوة 1: NODE MCU Server Circuit Wiring

سيتم استخدام لوحة NODE MCU كخادم ، وهي الوسيط بين الزر و PLC. عند الضغط على الزر ، سيتلقى الخادم إشارة ، والتي ستنشط المرحل ، وترسل الإشارة اللازمة إلى PLC لإيقاف جميع العمليات.

مجلس الأسلاك

لتشغيل NODE MCU الخاص بنا ، ما عليك سوى استخدام محول الحائط الصغير USB.

دورة تحطم التتابع

يتكون التتابع من جزأين ؛ الملف و المحرك. يمكن تنشيط الملف ، مما يؤدي إلى إنشاء مجال مغناطيسي ، مما يؤدي إلى انتقال عضو الإنتاج من الوضع المغلق عادةً (NC) إلى الوضع المفتوح عادةً (NO).

لتحديد أي دبوس هو NO وأيهما NC ، استخدم مقياسًا متعددًا واضبطه لقياس المقاومة (نطاق 2 كيلو أوم). المس السلك الأحمر بالدبوس الأوسط ، ثم قم بقياس كل من الدبابيس المقابلة. سيتم توصيل دبوس NC كهربائيًا ، لذلك يجب أن ترى قراءة مقاومة صغيرة. لن يتم توصيل دبوس NO كهربائيًا ، لذلك يجب أن تكون القراءة فوق النطاق.

بمجرد إنشاء دبابيس NO و NC ، قم بلحام أو إرفاق سلكين بالملف (الأسلاك السوداء في الصورة أعلاه) ، وسلك واحد إلى دبوس التلامس الأوسط ، والآخر إلى دبوس NC (الأسلاك الخضراء).

مجلس لترحيل الأسلاك

نحن الآن بحاجة إلى توصيل المرحل الخاص بنا باللوحة. نحن بحاجة إلى تزويد ملف الترحيل بجهد 5 فولت من أجل تعشيق المحرك. نظرًا لأن لوحة NODE MCU تنتج 3.3 فولت فقط ، فنحن بحاجة إلى استخدام ترانزستور لتضخيم الإشارة. الرجوع إلى مخطط الأسلاك لتوصيلات الدائرة. يرجى ملاحظة أنه في حالة استخدام رقم تعريف شخصي مختلف للإشارة ، فسيلزم تغييره في الرمز.

التقوية لأسلاك PLC

قم بتوصيل الدبوس المركزي بمصدر 24 فولت ، وقم بتوصيل دبوس NO إلى طرف الإدخال 1 على PLC.

الخطوة 2: NODE MCU Client Wiring

سيتم برمجة لوحة NODE MCU هذه كعميل ، وسوف ترسل حالة الزر إلى الخادم. قم بتوصيل بطارية 9 فولت بدبابيس Vin و GND على NODE MCU. قم بلحام / إرفاق سلك من أي دبوس مسمى 3v3 (3.3 فولت دبوس) ، وسلك آخر إلى دبوس D8 (GPIO 15). قم بلحام أو إرفاق الطرف الآخر من هذه الأسلاك بأي من جانبي زر الطوارئ المغلق عادة.

الخطوة 3: أسلاك PLC

قم بتوصيل السلك الأخضر من ساق الترحيل NC في طرف الإدخال 0 من PLC الخاص بك. تأكد من أن لديك اتصالاً بالأرض عبر منفذ (COM) المشترك المرتبط بإدخالك. تحتوي معظم PLCs على منافذ COM منفصلة ، لذا تأكد من توصيلك بالمنفذ الصحيح.

افعل نفس الشيء مع زر ضغط مفتوح عادةً ليكون بمثابة زر بدء لـ PLC الخاص بنا. قم بإرفاق هذا الزر بالمحطة 1.

قم بتوصيل أي عدد من أجهزة الإخراج التي يمكنها التعامل مع 24 فولت في أطراف الإخراج. في هذا المثال ، نستخدم مصباحًا تجريبيًا واحدًا في محطة الإخراج 0. تأكد من إضافة اتصال بالأرض في COM.

الخطوة 4: برمجة NODE MCU Server والعميل

إذا كانت هذه هي المرة الأولى التي تستخدم فيها لوحات NODE MCU ، فاستخدم دليل الإعداد هذا: https://www.instructables.com/id/Quick-Start-to-No …

بمجرد الانتهاء من الإعداد ، قم بتنزيل ملفات الخادم والعميل. التغييرات الضرورية مذكورة أدناه ، وكذلك في ملفات.ino.

1. قم بتغيير SSID إلى اسم الشبكة لكل من الخادم والعميل

2. قم بتغيير كلمة المرور إلى كلمة مرور الشبكة لكل من الخادم والعميل. إذا كانت شبكة مفتوحة ، فاتركها كـ "".

3. بالنسبة للخادم ، قم بتضمين IP ، والبوابة ، وقناع الشبكة الفرعية.

4. للعميل ، قم بتضمين عنوان IP المستخدم للخادم.

5. إذا كانت كلتا اللوحتين سلكيتين كما هو موضح في الخطوات السابقة ، فما عليك سوى تحميل الملفات إلى اللوحة المعنية. في حالة استخدام دبابيس مختلفة ، قم بتغيير المتغير المعني ، ثم تحميل.

الخطوة 5: برمجة PLC

دورة تحطم PLC

تستخدم PLCs لغة إدخال / إخراج بسيطة إلى حد ما تُعرف بمنطق السلم. تتم قراءة الكود من أعلى إلى أسفل ومن اليسار إلى اليمين. خلال كل دورة برنامج ، يتم تحديث بيانات الإدخال الصحيح / الخاطئ ، ويتم استخدام هذه المعلومات للتحكم في المخرجات. ترتبط المدخلات والمخرجات في برنامج منطق السلم بأطراف منفصلة على PLC ، والتي يتم توصيلها بأسلاك بالأجهزة الميدانية.

الرموز المستخدمة هي كما يلي:

- | | - افحص إذا كان مغلقًا (XIC). هذا هو جهة اتصال إدخال ، وسيكون صحيحًا إذا كانت هناك إشارة عالية عند طرف الإدخال المقابل.

- | / | - افحص إذا كان مفتوحًا (XIO). هذا هو جهة اتصال إدخال ، وسيكون صحيحًا إذا كانت هناك إشارة منخفضة عند طرف الإدخال المقابل.

--()-- انتاج. هذا هو جهة اتصال إخراج ، وسيصبح مرتفعًا بينما تكون جميع جهات اتصال الإدخال على الدرجة TRUE.

شرح الكود

في الدرجة الأولى ، أول اتصال XIC هو أمر إيقاف الطوارئ الخاص بنا. نستخدم XIC جنبًا إلى جنب مع زر E-stop مغلق عادة. نظرًا لأن زر NC يوفر إشارة عالية ، فإن XIC سيعيد TRUE ، مما يسمح بتنشيط بقية الدرجة. سيؤدي الضغط على زر E-stop إلى كسر الإشارة HIGH ، وإجبار الدرجة على إلغاء تنشيطها ، وبالتالي إيقاف أي آلية خطيرة قد تكون قيد التشغيل.

الجزء التالي من الدائرة عبارة عن درجة متوازية تشكل دائرة مانعة للتسرب مع ملف الإخراج. تعمل الدرجات المتوازية مثل بوابة OR - إذا كان أي منهما صحيحًا ، يمكن أن تكون الدرجة صحيحة. جهة الاتصال العلوية متصلة بزر البدء الخاص بنا ، والاتصال السفلي هو حالة جهة الاتصال الخاصة بنا. بمجرد الضغط على زر البدء ، سيتم تنشيط الإخراج ، مما يجعل جهة الاتصال السفلية TRUE. لذلك يمكن للمستخدم تحرير زر البدء وسيظل الإخراج نشطًا حتى يتم الضغط على زر E-stop.

لبرمجة PLC

تأكد من تنزيل وتثبيت Studio 5000 لديك. قم بتشغيل PLC وتوصيله بجهاز الكمبيوتر الخاص بك باستخدام اتصال USB. افتح الكود المرفق. حدد الاتصال <من نشط. يجب أن يكون PLC مدرجًا ضمن منفذ USB التسلسلي. تأكد من ضبط PLC على "prog" للتنزيل. حدد PLC الخاص بك وقم بتنزيل الرمز. بمجرد أن تصبح جاهزًا ، اضبط PLC على "تشغيل" لتشغيل برنامجك.

الخطوة 6: قم بتشغيلها

قم بتوصيل بطارية 9 فولت بلوحة العميل. قم بتوصيل لوحة الخادم الخاصة بك و PLC. قم بتشغيل برنامج PLC ، ثم اضغط على زر الطوارئ. يجب أن تشاهد الضوء التجريبي (أو أي جهاز إخراج مستخدم) غير نشط.

الوصيف في تحدي إنترنت الأشياء