Langaton turvapainike PLC -turvallisuuteen: 6 vaihetta (kuvien kanssa)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:01

Tämä projekti on todisteeni konseptista IoT: n ja (lopulta) robotiikan käyttämiseksi turvallisuuden lisäämiseksi vaarallisille tuotantolaitoksille. Tällä painikkeella voidaan käynnistää tai pysäyttää useita prosesseja, mukaan lukien merkkivalojen ohjaus. Vaikka viittaan tähän projektiin e-stop-painikkeena, huomaa, että todellisten e-stop-säätimien asentaminen vaatii paljon irtisanomisia ja määräyksiä. Tämä projekti on yksinkertaisesti tarkoitettu lisäämään turvallisuutta.

Noudata turvatoimenpiteitä, kun kytket ja kytket virtaa tähän piiriin.

Tarvikkeet

Elektroniikka

x2 NODE MCU -levyt -

x1 PLC virtalähteellä - Allen -Bradley CompactLogix PLC: tä käytetään tässä ohjeessa -

x1 5v Sähkömekaaninen rele

x1 2N2222A transistori

x1 1 k ohmin vastus

x1 normaalisti suljettu (NC) -painike

x1 normaalisti auki (NO) -painike

x1 9v akun liitin + 9v akku

Valikoima lanka

Ohjelmisto

Arduino IDE

Studio 5000

Vaihe 1: NODE MCU -palvelinpiirin johdotus

Palvelimena käytetään NODE MCU -korttia, joka toimii välittäjänä painikkeen ja PLC: n välillä. Kun painiketta painetaan, palvelin vastaanottaa signaalin, joka aktivoi releen ja lähettää tarvittavan signaalin PLC: lle kaikkien prosessien pysäyttämiseksi.

Hallituksen johdotus

Voit käyttää NODE MCU: ta virtalähteenä yksinkertaisesti micro usb -seinäsovittimella.

Releen törmäyskurssi

Rele koostuu kahdesta osasta; kela ja ankkuri. Kela voidaan jännittää, mikä luo magneettikentän, joka saa ankkurin siirtymään normaalisti suljetusta (NC) asennosta normaalisti auki (NO) -asentoon.

Määritä, mikä nasta on NO ja mikä NC, käytä yleismittaria ja aseta se mittaamaan vastus (2 k ohmin alue). Kosketa punaista johtoa keskimmäiseen tappiin ja mittaa sitten vastakkaiset nastat. NC -nasta liitetään sähköisesti, joten sinun pitäisi nähdä pieni vastuslukema. NO -nastaa ei kytketä sähköisesti, joten lukeman tulisi olla alueen ulkopuolella.

Kun NO- ja NC -nastat on muodostettu, juota tai kiinnitä kaksi johtoa kelaan (mustat johdot yllä olevassa kuvassa), yksi johto keskimmäiseen kosketintappiin ja yksi NC -nastaan (vihreät johdot).

Ohjain releen johdotukseen

Meidän on nyt kytkettävä releemme piirilevyyn. Meidän on syötettävä 5 volttia relekelalle ankkurin kytkemiseksi. Koska NODE MCU -kortti lähettää vain 3.3v, meidän on käytettävä transistoria signaalin vahvistamiseen. Katso piirikytkennät kytkentäkaaviosta. Huomaa, että jos signaalille käytetään toista nastaista, se on muutettava koodissa.

Rele PLC -johdotukseen

Kytke keskitappi 24 voltin lähteeseen ja NO -nasta PLC: n tuloliittimeen 1.

Vaihe 2: NODE MCU Client Wiring

Tämä NODE MCU -kortti ohjelmoidaan asiakkaaksi ja lähettää painikkeen tilan palvelimelle. Liitä 9 voltin akku NODE MCU: n Vin- ja GND -nastoihin. Juotos/kiinnitä lanka mistä tahansa nastasta, jossa on merkintä 3v3 (3,3 V: n nasta), ja toinen johto tapista D8 (GPIO 15). Juotos tai kiinnitä näiden johtojen toinen pää normaalisti suljetun hätäpainikkeen kummallekin puolelle.

Vaihe 3: PLC -johdotus

Kytke vihreä johto NC -relejalasta PLC: n tuloliittimeen 0. Varmista, että sinulla on yhteys maadoitukseesi liitetyn yhteisen (COM) portin kautta. Useimmissa PLC -laitteissa on erilliset COM -portit, joten varmista, että olet kytketty oikeaan porttiin.

Tee sama normaalisti avoimella painikkeella, joka toimii PLC: n käynnistyspainikkeena. Kiinnitä tämä painike liittimeen 1.

Liitä ulostuloliittimiin haluamasi määrä 24 V: n lähtölaitteita. Tässä esimerkissä käytämme yksittäistä merkkivaloa lähtöliittimessä 0. Muista lisätä yhteys maahan COM: ssa.

Vaihe 4: NODE MCU -palvelimen ja asiakasohjelmointi

Jos käytät ensimmäistä kertaa NODE MCU -levyjä, käytä tätä asennusopasta:

Kun olet määrittänyt asetukset, lataa palvelin- ja asiakastiedostot. Tarvittavat muutokset on lueteltu alla sekä.ino -tiedostoissa.

1. Muuta SSID -tunnukseksi verkkosi nimi sekä palvelimelle että asiakkaalle

2. Vaihda sekä palvelimen että asiakkaan salasana verkon salasanaksi. Jos verkko on avoin, jätä se "" -merkiksi.

3. Sisällytä palvelimelle IP, yhdyskäytävä ja aliverkon peite.

4. Lisää asiakkaalle palvelimelle käytetty IP -osoite.

5. Jos molemmat levyt on kytketty edellisten vaiheiden mukaisesti, lataa tiedostot vastaaville levyille. Jos käytetään erilaisia nastoja, muuta vastaavaa muuttujaa ja lataa sitten.

Vaihe 5: Ohjelmoi PLC

PLC Crash Course

PLC: t käyttävät melko yksinkertaista I/O -kieltä, joka tunnetaan nimellä tikapuut. Koodi luetaan ylhäältä alas ja vasemmalta oikealle. Jokaisen ohjelmasyklin aikana tosi/vääriä syöttötietoja päivitetään, ja näitä tietoja käytetään lähtöjen ohjaamiseen. Tikkaiden logiikkaohjelman tulot ja lähdöt on sidottu PLC: n erillisiin liittimiin, jotka on kytketty kenttälaitteisiin.

Käytetyt symbolit ovat seuraavat:

-| |- Tarkista, onko suljettu (XIC). Tämä on tulokosketin, ja se pitää paikkansa, jos vastaavassa tuloliittimessä on HIGH -signaali.

-|/|-Tarkista, onko se auki (XIO). Tämä on tulokosketin, ja se pitää paikkansa, jos vastaavassa tuloliittimessä on LOW -signaali.

-()-Lähtö. Tämä on lähtökosketin, ja siitä tulee KORKEA, kun kaikki askelman tulokoskettimet ovat TOSI.

Koodin selitys

Ensimmäisellä askeleella ensimmäinen XIC -kosketin on hätäpysäytyskomento. Käytämme XIC: tä yhdessä normaalisti suljetun E-stop-painikkeen kanssa. Koska NC -painike antaa HIGH -signaalin, XIC palauttaa arvon TOSI, jolloin loput porrasta voidaan aktivoida. E-stop-painikkeen painaminen katkaisee HIGH-signaalin ja pakottaa porrastuksen katkaisemaan virran, mikä pysäyttää mahdollisesti käynnissä olevat vaaralliset koneet.

Piirin seuraava osa on yhdensuuntainen porras, joka muodostaa tiivistyspiirin lähtökelan kanssa. Rinnakkaiskiskot toimivat kuin TAI -portti - jos jompikumpi pitää paikkansa, porras voi olla totta. Ylin kosketin on kytketty käynnistyspainikkeeseemme, ja alempi kosketin on lähtöyhteytemme tila. Kun käynnistyspainiketta painetaan, lähtö aktivoituu, jolloin pohjakosketin on TOSI. Käyttäjä voi vapauttaa käynnistyspainikkeen ja lähtö pysyy jännitteisenä, kunnes E-stop-painiketta painetaan.

Ohjelmoida PLC

Varmista, että Studio 5000 on ladattu ja asennettu. Käynnistä PLC ja kytke se tietokoneeseen USB -liitännän avulla. Avaa liitteenä oleva koodi. Valitse Viestintä <Kuka on aktiivinen. PLC: n pitäisi näkyä USB -sarjaportissa. Varmista, että PLC: si on asetettu 'prog' ladattavaksi. Valitse PLC ja lataa koodi. Kun olet valmis, aseta PLC "suorittamaan" ohjelman suorittamiseksi.

Vaihe 6: Suorita se

Kiinnitä 9v paristo asiakaskorttiin. Liitä palvelinkortti ja PLC. Suorita PLC -ohjelma ja paina hätäpainiketta. Sinun pitäisi nähdä merkkivalo (tai mikä tahansa käytetty lähtölaite) deaktivoitu.

Toinen sija IoT Challengessa