UCL - Industry 4.0: Candy Mixer 4.000: 9 askelta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:02

Teollisuus 4.0 -hanketta varten olemme päättäneet valmistaa karkkien sekoittimen. Ideana on, että meillä on käyttäjäpaneeli, joka on valmistettu solmupunaisesta, ja jossa asiakkaat voivat tilata karkkejaan, sitten arduino käsittelee tilauksen ja sekoittaa karkit kulhoon. Sitten meillä on SQL -tietokanta, jossa pidämme tilastoja siitä, millaisia karkkeja enimmäkseen tilataan ja kuinka paljon tilataan.

Ensimmäinen suunnitelma oli valmistaa sekoitin kahdeksalle erilaiselle karkille ja moottorit avautuvat ja sulkeutuvat karkkisäiliöille. Meillä oli joitain suunnitteluongelmia säiliöiden kanssa, karkit pysyivät jumissa, joten päätimme mennä pois moottoreista ja käyttää joitain LED -valoja osoittamaan moottorit käynnissä.

Vaihe 1: Suunnittelu

Mallissamme on 4 karkkia, joissa karkkia avataan ja suljetaan liukukannella. Säiliöiden alla on kouru kulhoon. Kulho on tällöin punnituskennon päällä.

Solmupunaisen muotoilu on jaettu kahteen osaan, asiakas ja hallinto.

Asiakasosiossa on 5 painiketta, joista 4 käytetään karkkien tilaamiseen ja 1 käytetään ostoksen hyväksymiseen. Ostopainikkeen avulla asiakas näkee karkin painon ja odotetun hinnan, ja kun ostopainiketta painetaan, paino ja hinta näkyvät ostetuissa.

Hallinto -osiossa näemme kuinka täynnä säiliömme ovat ja ostettujen karkkien kokonaismäärä.

SQL: ssä näemme tilastollisia riskejä siitä, mitä karkkia valitaan, sekä ostosten kokonaispainosta ja tuloista.

Vaihe 2: Arduino Curcuit

Arduino -kortille olemme yhdistäneet 4 painiketta, 4 kahdenväristä LEDiä ja yhden punnituskennon HX711 -moduulilla.

Painikkeita käytetään karkkia kuljettajan työntämiseen, kun säiliöt on täytetty karkilla.

Kaksivärinen LED käyttää punaista ja vihreää väriä. Punainen väri osoittaa, että säiliö on tyhjä ja se on täytettävä, ja vihreä väri osoittaa, millaisia karkkeja on valittu ja voimme sitten avata säiliön. Tämä osa oli tarkoitus automatisoida, mutta suunnitteluvirheiden vuoksi päätimme tehdä sen manuaalisesti.

Vaihe 3: I/O -luettelo

Punnituskennosta saamme 4 kaapelia, jotka liitetään HX711 -moduuliin

Punaisesta E+

Valkoisesta E-

Vihreä- A-

Keltainen - A+

HX711 liitetään sitten arduino -korttiin

GND maahan

DT nastaan 3

SCK nastaan 2

VCC - 5V

Painikkeemme on kytketty nastoihin 44, 46, 48 ja 50, vihreä LED on kytketty nastoihin 30, 32, 34 ja 36, punainen LED on kytketty nastoihin 31, 33, 35 ja 37.

Vaihe 4: Koodi

Arduino -koodissa aloitamme määrittelemällä muuttujamme ja asettamalla LEDit ja painikkeet joihinkin nastoihin.

Asetimme myös muuttujan tiedoston vastaanottamiseksi solmupunaisesta.

Kun painikkeitamme arduinossa painetaan, lähetämme tilan 5 solmupunaiselle, mikä osoittaa, että säiliöt on täytetty ja olemme valmiita hajottamaan karkkeja kyseisestä säiliöstä.

Kun painamme solmupunaisen asiakaspuolen painiketta, lähetämme numeron 1-4 arduinoon. Arduino tarkistaa sitten numeron ja avaa numeroon linkitetyn säiliön. Tämä tehdään, kun vihreä LED -valo palaa 5 sekuntia. Samalla vähennämme 1 säiliön tilasta osoittaaksemme, että jotkut karkit on otettu pois säiliöstä.

Kun säiliön tila saavuttaa 0, punainen LED -valo syttyy ja osoittaa, että säiliö on täytettävä uudelleen.

Kun ostetaan, numero 5 saa lähettää arduinoon, ja sitten se laskee hinnan ja lähettää hinnan ja painon takaisin solmupunaiselle ja SQL: lle.

Arduino-koodin viimeinen osa lähettää tilan 'ja painon/hinnan takaisin huomautuspunaiseksi.

Vaihe 5: Solmu-punainen

Node Red tekee kaikki yhteydet arduinon ja SQL -tietokannan välillä.

Solmunpunaisen asiakasnäytön tiedot tulevat arduinoon, jossa niitä käsitellään. Käsitelty data siirtyy sitten takaisin punaiseen solmuun ja hallintanäyttöön.

Jos otamme painikkeen 1 excampeliksi, se on yhdistetty linjoihin sekä arudinoon com4: n läpi että SQL -palvelimeen. Kun avaamme painikkeen, voimme nähdä, että arduinoon lähetetyt tiedot ovat hyötykuormaa ja aihe lähetetään SQL: lle.

Käytämme solmupunaisen funktiona lähettääksemme tiedot arduinosta SQL: ään. Tässä toiminnossa tarvitsemme Java-koodia, joka kertoo solmupunaiselle mitä tehdä koodilla.

Toimintokoodi:

var data = msg.payload.split (","); var Vægt = data [13];

var Kroner = data [14];

var out = "UPDATE blanding SET Vægt = '"+Vægt+"', Kroner = '"+Kroner+"' WHERE id = 1";

msg.topic = ulos;

palauta viesti;

Tässä koodissa saamme arduinon datajonon ja se on jaettu "" -merkillä numeroiden väliin.

Tätä funktiota varten tarvitsemme luvut 13. ja 14., ja laitamme ne muuttujiin "Vægt ja Kroner". Sitten otamme koodin, joka on suoritettava SQL: ssä, ja asetettava muuttujaan "out", ja se lähetetään aiheena SQL: lle.

Vaihe 6: SQL

Pidämme SQL -tietokannassa tilastotietoja siitä, kuinka monta kertaa jokaista karkkia on tilattu päivän aikana, sekä karkkien painosta ja hinnasta.

Painike statestik tulee laskurista, joka on kytketty kuhunkin solmu-punaiseen painikkeeseen, ja paino ja hinta tulevat arduinosta solmupunaisen toiminnon läpi.

Vaihe 7: Video

Videolla näemme, että kontti täytetään hallintapaneelissa ja sitten karkkeja tilataan napsauttamalla asiakaspaneelin painikkeita. Samaan aikaan karkin paino ja arvioitu hinta näkyvät asiakaspaneelissa.

Kun asiakas on tyytyväinen karkkiseokseensa, hän painaa ostopainiketta, ja todellinen paino ja hinta näkyvät painikkeen alla. Tämä täydentää asiakasosan ja paino ja kustannukset siirretään järjestelmänvalvojan paneeliin ja tietokantaamme sql -muodossa.

Seuraamme sitten tietokannassa, kuinka monta kertaa karkkia on tilattu ja kuinka paljon karkkia on ollut paino ja sen hinta.

Vaihe 8: Arviointi

Tämä oli hyvä projekti, jossa saimme työskennellä kolmen ohjelman kanssa ja saada ne vuorovaikutukseen keskenään. Aluksi meillä oli joitakin toimintoja Node-Redissä ja joitain Arduinossa, mutta paremman yleiskatsauksen säilyttämiseksi päätimme laittaa kaikki toiminnot arduinoon ja sitten käyttää Node-Red -telinettä kaikkeen visuaalisuuteen.

Vaihe 9: Laajenna projektia

Ajatuksemme oli saada yksi säiliö auki moottorilla, joten seuraava askel olisi suunnitella muotoilu, jossa karkit eivät juutu.