Butang Keselamatan Tanpa Wayar untuk Keselamatan PLC: 6 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:09

Projek ini adalah bukti konsep saya untuk menggunakan robotik IoT dan (akhirnya) untuk membuat lapisan keselamatan tambahan untuk kemudahan pembuatan berbahaya. Butang ini boleh digunakan untuk memulakan atau menghentikan beberapa proses, termasuk kawalan lampu isyarat. Walaupun saya merujuk projek ini sebagai butang e-stop, harap maklum bahawa memasang kawalan e-stop benar memerlukan banyak pengurangan dan peraturan. Projek ini hanya bertujuan untuk menambahkan lapisan keselamatan tambahan.

Sila gunakan langkah keselamatan semasa membuat pendawaian dan menghidupkan litar ini.

Bekalan

Elektronik

x2 Papan MCU NODE -

x1 PLC tanpa bekalan kuasa - Allen-Bradley CompactLogix PLC digunakan dalam Instructable ini -

x1 5v geganti elektromekanikal

transistor x1 2N2222A

perintang x1 1k Ohm

butang tekan x1 biasanya ditutup (NC)

x1 butang tekan biasanya terbuka (TIDAK)

Penyambung bateri x1 9v + bateri 9v

Kawat pelbagai

Perisian

Arduino IDE

Studio 5000

Langkah 1: Pendawaian Litar Pelayan NODE MCU

Papan NODE MCU akan digunakan sebagai pelayan, dan merupakan orang tengah antara butang dan PLC. Apabila butang ditekan, pelayan akan menerima isyarat, yang akan menghidupkan geganti, dan menghantar isyarat yang diperlukan ke PLC untuk menghentikan semua proses.

Pendawaian Papan

Untuk mengaktifkan NODE MCU kami, cukup gunakan penyesuai dinding micro usb.

Kursus Relay Crash

Relay terdiri daripada dua bahagian; gegelung, dan angker. Gegelung dapat digerakkan, yang menghasilkan medan magnet, yang akan menyebabkan angker bergerak dari posisi tertutup (NC) ke posisi normal (TIDAK) terbuka.

Untuk menentukan pin mana yang TIDAK dan yang NC, gunakan multimeter dan tetapkan untuk mengukur rintangan (julat 2k Ohm). Sentuh plang merah ke pin tengah, dan kemudian ukur setiap pin yang berlawanan. Pin NC akan disambungkan secara elektrik, jadi anda harus melihat bacaan rintangan kecil. Pin NO tidak akan disambungkan secara elektrik, jadi bacaannya mestilah jauh.

Setelah pin NO dan NC dipasang, pateri atau pasangkan dua wayar ke gegelung (wayar hitam pada gambar di atas), satu wayar ke pin hubungan tengah, dan satu ke pin NC (wayar hijau).

Papan Pendawaian ke Relay

Kita sekarang perlu menghubungkan geganti kita ke papan. Kita perlu membekalkan 5v ke gegelung geganti untuk melibatkan angker. Oleh kerana papan NODE MCU hanya mengeluarkan 3.3v, kita perlu menggunakan transistor untuk menguatkan isyarat. Rujuk gambarajah pendawaian untuk sambungan litar. Harap maklum bahawa jika pin yang berbeza digunakan untuk isyarat, ia harus diubah dalam kodnya.

Geganti ke Pendawaian PLC

Kabelkan pin pusat ke sumber 24v, dan pin NO ke terminal 1 pada PLC.

Langkah 2: Pendawaian Pelanggan NODE MCU

Papan MCU NODE ini akan diprogramkan sebagai pelanggan, dan akan menghantar status butang ke pelayan. Sambungkan bateri 9v ke pin Vin dan GND pada NODE MCU. Pateri / pasangkan wayar dari mana-mana pin berlabel 3v3 (pin 3.3v), dan wayar lain ke pin D8 (GPIO 15). Pateri atau pasangkan hujung wayar ini di kedua-dua sisi butang kecemasan yang biasanya ditutup.

Langkah 3: Pendawaian PLC

Pasang wayar hijau anda dari kaki geganti NC ke terminal input PLC anda. Pastikan anda mempunyai sambungan ke darat melalui port biasa (COM) yang berkaitan dengan input anda. Sebilangan besar PLC mempunyai port COM yang berasingan, jadi pastikan anda disambungkan ke port yang betul.

Lakukan perkara yang sama dengan butang tekan yang biasanya terbuka untuk bertindak sebagai butang permulaan untuk PLC kami. Pasang butang ini ke terminal 1.

Pasangkan sebilangan besar peranti output yang dapat mengendalikan 24v ke terminal output. Untuk contoh ini, kami menggunakan lampu pilot tunggal di terminal output 0. Pastikan untuk menambahkan sambungan ke ground di COM.

Langkah 4: Pengaturcaraan NODE MCU Server dan Client

Sekiranya ini adalah kali pertama anda menggunakan papan NODE MCU, gunakan panduan persediaan ini:

Setelah anda menyediakan, muat turun fail pelayan dan pelanggan. Perubahan yang diperlukan disenaraikan di bawah, dan juga dalam fail.ino.

1. Tukar SSID ke nama rangkaian anda untuk pelayan dan pelanggan

2. Tukar kata laluan ke kata laluan rangkaian untuk pelayan dan pelanggan. Sekiranya ia adalah rangkaian terbuka, biarkan sebagai "".

3. Untuk pelayan, sertakan IP, gateway, dan subnet mask.

4. Untuk pelanggan, sertakan alamat IP yang digunakan untuk pelayan.

5. Sekiranya kedua-dua papan berwayar seperti yang ditunjukkan pada langkah sebelumnya, cukup muat naik fail ke papan masing-masing. Sekiranya pin yang berbeza digunakan, ubah pemboleh ubah masing-masing, kemudian muat naik.

Langkah 5: Program PLC

Kursus PLC Crash

PLC menggunakan bahasa I / O yang cukup sederhana yang dikenali sebagai logik tangga. Kod dibaca dari atas ke bawah, dan dari kiri ke kanan. Selama setiap kitaran program, data input benar / salah diperbarui, dan maklumat tersebut digunakan untuk mengendalikan output. Input dan output dalam program logik tangga diikat ke terminal diskrit pada PLC, yang disambungkan ke peranti medan.

Simbol yang digunakan adalah seperti berikut:

- | | - Periksa jika ditutup (XIC). Ini adalah kenalan input, dan akan berlaku sekiranya terdapat isyarat TINGGI di terminal input yang sesuai.

- | / | - Periksa jika terbuka (XIO). Ini adalah kenalan input, dan akan berlaku sekiranya terdapat isyarat RENDAH di terminal input yang sesuai.

--()-- Pengeluaran. Ini adalah kenalan output, dan ia akan menjadi TINGGI sementara semua kenalan input pada anak tangga adalah BENAR.

Penjelasan Kod

Pada anak tangga pertama, kenalan XIC pertama adalah perintah berhenti kecemasan kami. Kami menggunakan XIC bersama dengan butang E-stop yang biasanya ditutup. Oleh kerana butang NC memberikan isyarat TINGGI, XIC akan mengembalikan BENAR, membolehkan anak tangga yang lain diaktifkan. Menekan butang E-stop akan mematahkan isyarat TINGGI, dan memaksa anak tangga untuk dinyahaktifkan, sehingga menghentikan jentera berbahaya yang mungkin sedang berjalan.

Bahagian litar seterusnya adalah rentak selari yang membentuk litar meterai dengan gegelung keluaran. Anak tangga selari bertindak seperti pintu OR - jika ada yang benar, anak tangga itu benar. Kenalan atas disambungkan ke butang mula kami, dan kenalan bawah adalah status kenalan output kami. Setelah butang mula ditekan, output akan bertenaga, yang akan membuat kontak bawah BENAR. Oleh itu pengguna dapat melepaskan butang mula dan output akan tetap bertenaga sehingga butang E-stop ditekan.

Untuk memprogram PLC

Pastikan anda telah memuat turun dan memasang Studio 5000. Nyalakan PLC dan sambungkan ke komputer anda menggunakan sambungan USB. Buka kod yang dilampirkan. Pilih Komunikasi <Siapa Aktif. PLC anda harus disenaraikan di bawah port bersiri USB. Pastikan PLC anda ditetapkan untuk 'prog' untuk dimuat turun. Pilih PLC anda dan muat turun kodnya. Setelah siap, tetapkan PLC ke 'run' untuk menjalankan program anda.

Langkah 6: Jalankan

Pasang bateri 9v ke papan pelanggan anda. Pasangkan papan pelayan dan PLC anda. Jalankan program PLC, kemudian tekan butang kecemasan. Anda mesti melihat lampu perintis (atau apa sahaja peranti output yang digunakan) menyekat.

Naib Johan dalam Cabaran IoT