Trådløs sikkerhetsknapp for PLC -sikkerhet: 6 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:23

Dette prosjektet er mitt bevis på konseptet for bruk av IoT og (etter hvert) robotikk for å skape et ekstra sikkerhetslag for farlige produksjonsanlegg. Denne knappen kan brukes til å starte eller stoppe flere prosesser, inkludert kontroll av signallys. Selv om jeg omtaler dette prosjektet som en e-stop-knapp, vær oppmerksom på at installering av ekte e-stop-kontroller krever mange oppsigelser og forskrifter. Dette prosjektet er ganske enkelt ment å legge til et ekstra lag med sikkerhet.

Vennligst bruk sikkerhetstiltak når du kobler til og driver denne kretsen.

Rekvisita

Elektronikk

x2 NODE MCU -kort -

x1 PLC m/strømforsyning - Allen -Bradley CompactLogix PLC brukes i denne instruksjonsboken -

x1 5v Elektromekanisk relé

x1 2N2222A transistor

x1 1k Ohm motstand

x1 normalt lukket (NC) trykknapp

x1 normalt åpen (NO) trykknapp

x1 9v batterikontakt + 9v batteri

Assortert ledning

Programvare

Arduino IDE

Studio 5000

Trinn 1: NODE MCU Server Circuit Wiring

Et NODE MCU -kort vil bli brukt som server, og er mellommannen mellom knappen og PLS. Når du trykker på knappen, vil serveren motta et signal som vil aktivere et relé, og sende det nødvendige signalet til PLS for å stoppe alle prosesser.

Styreledninger

For å drive vår NODE MCU, bruker du bare en mikro -usb -veggadapter.

Stafett Crash Course

Stafetten består av to deler; spolen og ankeret. Spolen kan få strøm, noe som skaper et magnetfelt, noe som får ankeret til å bevege seg fra den normalt lukkede (NC) posisjonen til den normalt åpne (NO) posisjonen.

For å bestemme hvilken pinne som er NO og hvilken som er NC, bruk et multimeter og sett den til å måle motstand (2k Ohm -område). Berør den røde ledningen til den midterste pinnen, og mål deretter hver av de motsatte pinnene. NC -pinnen vil være elektrisk tilkoblet, så du bør se en liten motstandsavlesning. NO -pinnen vil ikke være elektrisk tilkoblet, så avlesningen bør være over rekkevidde.

Når NO- og NC -pinnene er etablert, loddes eller festes to ledninger til spolen (svarte ledninger på bildet ovenfor), en ledning til den midterste kontaktpinnen og en til NC -pinnen (grønne ledninger).

Board to Relay Wiring

Vi må nå koble reléet til brettet. Vi må levere 5v til reléspolen for å koble ankeret. Siden NODE MCU -kortet bare sender ut 3.3v, må vi bruke en transistor for å forsterke signalet. Se koblingsskjemaet for kretsforbindelser. Vær oppmerksom på at hvis en annen pin brukes for signalet, må den endres i koden.

Relé til PLS -ledninger

Koble den sentrale pinnen til 24v -kilden, og NO -pinnen til inngangsterminal 1 på PLS.

Trinn 2: NODE MCU Client Wiring

Dette NODE MCU -kortet blir programmert som klienten, og sender knappestatusen til serveren. Koble 9v -batteriet til Vin- og GND -pinnene på NODE MCU. Lodd/fest en ledning fra en hvilken som helst pin merket 3v3 (3.3v pin), og en annen wire til pin D8 (GPIO 15). Lodd eller fest den andre enden av disse ledningene til hver side av den normalt lukkede nødknappen.

Trinn 3: PLC -ledninger

Koble den grønne ledningen fra NC -relébenet til inngangsterminal 0 på PLS -en. Sørg for at du har en forbindelse til bakken via den vanlige (COM) porten som er knyttet til inngangen din. De fleste PLS -er har separate COM -porter, så vær sikker på at du er koblet til riktig port.

Gjør det samme med en normalt åpen trykknapp for å fungere som vår startknapp for vår PLS. Fest denne knappen til terminal 1.

Plugg inn et hvilket som helst antall utgangsenheter som kan håndtere 24v i utgangsterminalene. For dette eksemplet bruker vi en enkelt kontrollampe i utgangsterminal 0. Sørg for å legge til en tilkobling til bakken ved COM.

Trinn 4: Programmering av NODE MCU -server og klient

Hvis dette er første gang du bruker NODE MCU-kortene, kan du bruke denne oppsettguiden:

Når du har konfigurert, laster du ned server- og klientfilene. De nødvendige endringene er oppført nedenfor, så vel som i.ino -filene.

1. Endre SSID til nettverksnavnet for både server og klient

2. Endre passordet til nettverkspassordet for både server og klient. Hvis det er et åpent nettverk, la det stå som "".

3. For serveren, inkluder IP, gateway og nettverksmaske.

4. For klienten, inkluder IP -adressen som brukes for serveren.

5. Hvis begge kortene er koblet til som vist i de foregående trinnene, kan du ganske enkelt laste opp filene til de respektive kortene. Hvis forskjellige pins brukes, endrer du den respektive variabelen og laster deretter opp.

Trinn 5: Programmer PLS

PLC Crash Course

PLSer bruker et ganske enkelt I/O -språk kjent som stigerlogikk. Koden leses fra topp til bunn, og fra venstre til høyre. Under hver programsyklus oppdateres sanne/usanne inngangsdata, og informasjonen brukes til å kontrollere utgangene. Innganger og utganger i stigelogikkprogrammet er knyttet til diskrete terminaler på PLS, som er koblet til feltenheter.

Symbolene som brukes er som følger:

-| |- Undersøk om den er lukket (XIC). Dette er en inngangskontakt, og det vil være sant hvis det er et HØYT signal på den tilsvarende inngangsterminalen.

-|/|-Undersøk om den er åpen (XIO). Dette er en inngangskontakt, og det vil være sant hvis det er et LOW -signal på den tilsvarende inngangsterminalen.

-()-Utgang. Dette er en utgangskontakt, og den vil bli HØY mens alle inngangskontaktene på trinnet er Sanne.

Forklaring av kode

På det første trinnet er den første XIC -kontakten vår nødstoppkommando. Vi bruker en XIC sammen med en normalt lukket E-stopp-knapp. Siden NC -knappen gir et HØYT signal, vil XIC returnere TRUE, slik at resten av trinnet kan få strøm. Ved å trykke på E-stopp-knappen vil det HIGH-signalet brytes og tvinge trinnet til å slå av strømmen, og dermed stoppe alle farlige maskiner som kan kjøre.

Den neste delen av kretsen er et parallelt trinn som danner en forseglingskrets med utgangsspolen. Parallelle trinn fungerer som en OR -port - hvis begge er sanne, kan trinnet være sant. Den øverste kontakten er koblet til startknappen vår, og den nederste kontakten er statusen for vår utgangskontakt. Når startknappen er trykket, vil utgangen gå på strøm, noe som vil gjøre den nederste kontakten SANN. Så brukeren kan slippe startknappen, og utgangen vil forbli aktiv til du trykker på E-stopp-knappen.

For å programmere PLS

Sørg for at du har lastet ned og installert Studio 5000. Slå på PLS -en og koble den til datamaskinen din ved hjelp av en USB -tilkobling. Åpne den vedlagte koden. Velg Kommunikasjon <Hvem aktiv. PLS -en din bør være oppført under USB -seriell port. Sørg for at PLS er satt til 'prog' for nedlasting. Velg din PLS og last ned koden. Når du er klar, setter du PLS til "kjør" for å kjøre programmet.

Trinn 6: Kjør det

Fest et 9v batteri til klientkortet ditt. Koble til serverkortet og din PLS. Kjør PLC -programmet, og trykk deretter på nødknappen. Du bør se kontrollampen (eller hvilken som helst utgangsenhet som brukes) deaktivere.

Runner Up i IoT Challenge