Brezžični varnostni gumb za varnost PLC: 6 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:04

Ta projekt je moj dokaz koncepta uporabe interneta stvari in (sčasoma) robotike za ustvarjanje dodatne plasti varnosti za nevarne proizvodne objekte. S tem gumbom lahko zaženete ali ustavite več procesov, vključno z upravljanjem signalnih luči. Medtem ko ta projekt označujem kot gumb za zaustavitev e-stop, upoštevajte, da namestitev resničnih kontrol za e-stop zahteva veliko odpuščanj in predpisov. Ta projekt je preprosto namenjen dodajanju dodatne plasti varnosti.

Pri ožičenju in napajanju tega vezja upoštevajte varnostne ukrepe.

Zaloge

Elektronika

x2 NODE MCU plošče -

x1 PLC z napajanjem - Allen -Bradley CompactLogix PLC se uporablja v tem navodilu -

x1 5v Elektromehanski rele

x1 2N2222A tranzistor

x1 1k ohmski upor

x1 normalno zaprt (NC) gumb

x1 normalno odprt (NO) gumb

x1 9v priključek za baterijo + 9v baterija

Izbrana žica

Programska oprema

Arduino IDE

Studio 5000

1. korak: Ožičenje vezja strežnika NODE MCU

Kot strežnik bo uporabljena plošča NODE MCU, ki je posrednik med gumbom in PLC -jem. Ko pritisnete gumb, bo strežnik prejel signal, ki bo aktiviral rele in poslal potreben signal na PLC, da ustavi vse procese.

Ožičenje plošče

Za napajanje našega NODE MCU preprosto uporabite stenski adapter micro usb.

Tečaj relejnega trka

Rele je sestavljen iz dveh delov; tuljavo in armaturo. Tuljava se lahko napaja, kar ustvarja magnetno polje, zaradi česar se armatura premakne iz normalno zaprtega (NC) položaja v normalno odprti (NO) položaj.

Če želite ugotoviti, kateri nož je NO in kateri NC, uporabite multimeter in ga nastavite za merjenje upora (območje 2k Ohm). Dotaknite se rdečega kabla do srednjega zatiča in nato izmerite vsakega od nasprotnih zatičev. NC -zatič bo električno povezan, zato bi morali videti majhen odpor. Zatič NO ne bo električno povezan, zato mora biti odčitek prekoračen.

Ko sta zatiča NO in NC priključena, spajkajte ali pritrdite dve žici na tuljavo (črne žice na zgornji sliki), eno žico na srednji kontaktni zatič in eno na NC zatič (zelene žice).

Ožičenje plošče do releja

Zdaj moramo rele priključiti na ploščo. Za vključitev armature moramo v napetost releja napajati 5v. Ker plošča NODE MCU oddaja samo 3.3v, moramo za ojačanje signala uporabiti tranzistor. Za priključitev tokokroga glejte shemo ožičenja. Upoštevajte, da če bo za signal uporabljen drug pin, ga bo treba v kodi spremeniti.

Rele na ožičenje PLC

Osrednji zatič priključite na vir 24V, zatič NO pa na vhodni priključek 1 na PLC -ju.

Korak: Ožičenje odjemalca NODE MCU

Ta plošča NODE MCU bo programirana kot odjemalec in bo poslala status gumba strežniku. 9 -voltno baterijo priključite na zatiče Vin in GND na NODE MCU. Spajkajte/pritrdite žico s katerega koli zatiča z oznako 3v3 (pin 3.3v) in drugo žico na pin D8 (GPIO 15). Spajkajte ali pritrdite drugi konec teh žic na obe strani običajno zaprtega gumba za klic v sili.

3. korak: ožičenje PLC

Priključite zeleno žico iz NC relejne noge v vhodno sponko 0 vašega PLC -ja. Prepričajte se, da imate povezavo z maso prek skupnih (COM) vrat, povezanih z vašim vhodom. Večina PLC -jev ima ločena vrata COM, zato se prepričajte, da ste priključeni na prava vrata.

Enako storite z normalno odprtim gumbom, ki bo deloval kot gumb za zagon našega PLC -ja. Ta gumb pritrdite na priključek 1.

V izhodne sponke priključite poljubno število izhodnih naprav, ki zmorejo 24v. V tem primeru uporabljamo eno pilotno luč v izhodnem priključku 0. Ne pozabite dodati povezave na ozemljitev na COM.

4. korak: Programiranje strežnika in odjemalca NODE MCU

Če prvič uporabljate plošče NODE MCU, uporabite ta priročnik za nastavitev:

Ko nastavite, prenesite datoteke strežnika in odjemalca. Potrebne spremembe so navedene spodaj, pa tudi v datotekah.ino.

1. Spremenite SSID v ime vašega omrežja za strežnik in odjemalca

2. Spremenite geslo v omrežno geslo za strežnik in odjemalca. Če je odprto omrežje, ga pustite kot »«.

3. Za strežnik vključite IP, prehod in masko podomrežja.

4. Za odjemalca vključite naslov IP, ki se uporablja za strežnik.

5. Če sta obe plošči povezani, kot je prikazano v prejšnjih korakih, preprosto naložite datoteke na ustrezne plošče. Če se uporabljajo različni zatiči, spremenite ustrezno spremenljivko in nato naložite.

5. korak: Programirajte PLC

PLC Crash Course

PLC -ji uporabljajo dokaj preprost V/I jezik, znan kot lestvična logika. Koda se bere od zgoraj navzdol in od leve proti desni. Med vsakim programskim ciklom se resnični/napačni vhodni podatki posodabljajo in ti podatki se uporabljajo za nadzor izhodov. Vhodi in izhodi v lestvičnem logičnem programu so vezani na diskretne sponke na PLC -ju, ki so priključeni na poljske naprave.

Uporabljeni simboli so naslednji:

-| |- Preglejte, če je zaprt (XIC). To je vhodni kontakt in bo res, če je na ustreznem vhodnem priključku signal HIGH.

-|/|-Preglejte, če je odprto (XIO). To je vhodni kontakt in bo res, če je na ustreznem vhodnem priključku NIZKI signal.

-()-Izhod. To je izhodni kontakt, ki bo postal VISOK, medtem ko so vsi vhodni kontakti na prečki TRUE.

Pojasnilo kodeksa

Na prvi stopnici je prvi stik XIC naš ukaz za zaustavitev v sili. XIC uporabljamo skupaj z normalno zaprto tipko E-stop. Ker gumb NC oddaja signal VISOKO, bo XIC vrnil TRUE, kar bo omogočilo, da se preostala stopnica napolni z energijo. S pritiskom na tipko E-stop se prekine signal HIGH in prisilimo, da se stopnica izklopi, s čimer se ustavijo vsi nevarni stroji.

Naslednji del vezja je vzporedna stopnica, ki z izhodno tuljavo tvori tesnilno vezje. Vzporedne prečke delujejo kot vrata ALI - če je katero od njih res, je lahko stopnica resnična. Zgornji kontakt je povezan z gumbom za zagon, spodnji kontakt pa je stanje našega izhodnega kontakta. Ko pritisnete gumb za zagon, se bo izhod aktiviral, zaradi česar bo spodnji stik TRUE. Tako lahko uporabnik sprosti gumb za zagon in izhod ostane pod napetostjo, dokler ne pritisnete gumba E-stop.

Za programiranje PLC -ja

Prenesite in namestite Studio 5000. Vklopite PLC in ga povežite z računalnikom prek povezave USB. Odprite priloženo kodo. Izberite Komunikacija <Kdo je aktiven. PLC mora biti naveden pod serijskimi vrati USB. Prepričajte se, da je vaš PLC nastavljen na 'prog' za prenos. Izberite PLC in prenesite kodo. Ko je program pripravljen, nastavite PLC na "run" za zagon programa.

6. korak: Zaženite

Na ploščo odjemalca priključite 9v baterijo. Priključite strežniško ploščo in PLC. Zaženite program PLC in pritisnite gumb za klic v sili. Videti bi morali, da se kontrolna lučka (ali katera koli druga izhodna naprava) deaktivira.

Drugo mesto na IoT Challenge