PLC қауіпсіздігі үшін сымсыз қауіпсіздік түймесі: 6 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:24

Бұл жоба қауіпті өндірістік объектілер үшін қауіпсіздіктің қосымша қабатын құру үшін IoT және (ақыр соңында) робототехниканы қолдану тұжырымдамасының дәлелі. Бұл түймені сигналдық шамдарды басқаруды қоса алғанда, бірнеше процестерді бастау немесе тоқтату үшін пайдалануға болады. Мен бұл жобаны электронды тоқтату түймесі деп атайтын болсам, электронды аялдаманың шынайы басқару элементтерін орнату көптеген қысқартулар мен ережелерді қажет ететінін ескеріңіз. Бұл жоба қосымша қауіпсіздік қабатын қосуға арналған.

Осы тізбекті сымға қосқанда және қуаттандырғанда қауіпсіздік шараларын қолданыңыз.

Жабдықтар

Электроника

x2 NODE MCU тақталары -

x1 PLC қуат көзімен - Allen -Bradley CompactLogix PLC осы нұсқаулықта қолданылады -

x1 5v Электромеханикалық реле

x1 2N2222A транзисторы

x1 1k Ом резисторы

x1 әдетте жабық (NC) түймесі

x1 әдетте ашық (ЖОҚ) түймесі

x1 9в батарея қосқышы + 9в батарея

Түрлі сым

Бағдарламалық қамтамасыз ету

Arduino IDE

Студия 5000

1 -қадам: NODE MCU серверлік схемасы

Сервер ретінде NODE MCU тақтасы пайдаланылады, ол түйме мен PLC арасындағы делдал болып табылады. Түйме басылған кезде сервер релені қуаттандыратын сигнал алады және барлық процестерді тоқтату үшін PLC -ге қажетті сигналды жібереді.

Борттық сымдар

Біздің NODE MCU -ны қуаттандыру үшін микро -USB қабырға адаптерін қолданыңыз.

Релелік апат курсы

Эстафета екі бөліктен тұрады; катушка мен якорь. Катушканы қуаттандыруға болады, бұл магнит өрісін тудырады, бұл якорьдің қалыпты жабық (NC) күйінен қалыпты ашық (NO) позицияға ауысуына әкеледі.

Қандай түйреуіштің NO екенін, қайсысының NC екенін анықтау үшін мультиметрді қолданыңыз және оны қарсылықты өлшеуге орнатыңыз (2к Ом диапазоны). Қызыл сымды ортаңғы түйреуішке тигізіңіз, содан кейін қарама -қарсы түйреуіштердің әрқайсысын өлшеңіз. NC түйреуіші электр желісіне қосылады, сондықтан сіз қарсылықтың кіші мәнін көруіңіз керек. NO түйрегіші электрмен байланыспайды, сондықтан көрсеткіш ауқымнан асып кетуі керек.

NO және NC түйреуіштері орнатылғаннан кейін катушкаға екі сымды дәнекерлеңіз немесе бекітіңіз (жоғарыдағы суреттегі қара сымдар), бір сым түйіспелі түйреуішке, біреуі NC түйреуішіне (жасыл сымдар).

Релелік сымдарға арналған тақта

Енді біз өз эстафетамызды тақтаға қосуымыз керек. Арматураны қосу үшін релелік катушкаға 5в беру керек. NODE MCU тақтасы тек 3.3в шығатындықтан, бізге сигналды күшейту үшін транзисторды қолдану қажет. Электр тізбегіне қосылу схемасын қараңыз. Назар аударыңыз, егер сигнал үшін басқа түйреуіш қолданылса, оны кодта өзгерту қажет болады.

PLC сымдарына реле

Орталық түйреуішті 24в көзіне, ал NO түйрегішін PLC 1 -ші терминалына жалғаңыз.

2 -қадам: NODE MCU клиенттік сымдары

Бұл NODE MCU тақтасы клиент ретінде бағдарламаланатын болады және түйме күйін серверге жібереді. 9v батареясын NODE MCU -дегі Vin және GND түйреуіштеріне қосыңыз. 3v3 (3.3в түйреуіш) таңбаланған кез келген түйреуіштен сымды дәнекерлеңіз/бекітіңіз, ал D8 түйреуішіне басқа сым (GPIO 15). Дәнекерлеңіз немесе осы сымдардың екінші ұшын әдетте жабық апаттық батырманың екі жағына бекітіңіз.

3 -қадам: PLC сымдары

Жасыл сымды NC реле аяғынан PLC кіріс терминалына қосыңыз. Кіріспен байланысты жалпы (COM) порты арқылы жерге қосылым бар екеніне көз жеткізіңіз. Көптеген PLC -лерде бөлек COM порттары бар, сондықтан сіз дұрыс портқа қосылғанын тексеріңіз.

Біздің PLC -ді іске қосу түймесі ретінде әрекет ету үшін, әдетте ашық батырмамен де солай жасаңыз. Бұл түймені 1 -терминалға бекітіңіз.

24 вольтты басқара алатын шығыс құрылғыларының кез келген санын шығыс терминалдарына қосыңыз. Бұл мысал үшін біз 0 шығыс терминалында бір пилоттық шамды қолданамыз. COM -ға жерге қосуды ұмытпаңыз.

4 -қадам: NODE MCU сервері мен клиентін бағдарламалау

Егер сіз NODE MCU тақталарын бірінші рет қолдансаңыз, мына орнату нұсқаулығын пайдаланыңыз:

Орнатқаннан кейін сервер мен клиент файлдарын жүктеңіз. Қажетті өзгертулер төменде, сондай -ақ.ino файлдарында көрсетілген.

1. SSID сервер мен клиент үшін желі атауына өзгертіңіз

2. Құпия сөзді сервер мен клиент үшін желі құпия сөзіне өзгертіңіз. Егер бұл ашық желі болса, оны «» ретінде қалдырыңыз.

3. Сервер үшін IP, шлюз және ішкі желі маскасын қосыңыз.

4. Клиент үшін сервер үшін пайдаланылатын IP мекенжайын қосыңыз.

5. Егер екі тақта да алдыңғы қадамдарда көрсетілгендей сыммен қосылған болса, файлдарды сәйкес тақталарға жүктеңіз. Егер әртүрлі түйреуіштер қолданылса, сәйкес айнымалы мәнді өзгертіңіз, содан кейін жүктеңіз.

5 -қадам: PLC бағдарламалау

PLC апаттық курсы

PLCs баспалдақ логикасы деп аталатын қарапайым енгізу -шығару тілін пайдаланады. Код жоғарыдан төменге, ал солдан оңға қарай оқылады. Әр бағдарлама циклі кезінде шын/жалған енгізу деректері жаңартылады және бұл ақпарат шығуларды басқару үшін қолданылады. Баспалдақтың логикалық бағдарламасындағы кірістер мен шығыстар PLC дискретті терминалдарына байланған, олар далалық құрылғыларға қосылады.

Қолданылатын белгілер келесідей:

-| |- жабық екенін тексеріңіз (XIC). Бұл кіріс контактісі, және егер сәйкес кіріс терминалында ЖОҒАРЫ сигнал болса, бұл дұрыс болады.

-|/|-Ашылғанын тексеріңіз (XIO). Бұл кіріс контактісі, және егер сәйкес кіріс терминалында LOW сигналы болса, бұл дұрыс болады.

-()-Шығу. Бұл шығыс контактісі және ол жоғары болады, ал баспалдақтағы барлық кіріс контактілері ақиқат болады.

Кодекске түсініктеме

Бірінші сатыда бірінші XIC байланысы - біздің жедел тоқтату командасы. Біз XIC-ті әдетте жабық E-stop түймесімен бірге қолданамыз. NC түймесі жоғары сигналды беретіндіктен, XIC шындықты қайтарады, бұл қалған сатыға қуат беруге мүмкіндік береді. E-stop түймесін басу HIGH сигналын бұзады, ал тіректі қуаттан ажыратуға мәжбүр етеді, осылайша жұмыс істеп тұрған қауіпті техниканы тоқтатады.

Тізбектің келесі бөлігі-шығыс катушкасы бар тығыздау тізбегін құрайтын параллель саты. Параллель қадамдар НЕМЕСЕ қақпасы сияқты әрекет етеді - егер олардың екеуі де дұрыс болса, онда бұл қадам дұрыс болуы мүмкін. Жоғарғы контакт біздің бастау түймесіне қосылады, ал төменгі контакт - шығыс контактісінің күйі. Іске қосу батырмасы басылғаннан кейін шығыс қуатқа ие болады, бұл төменгі контактіні TRUE етеді. Осылайша, пайдаланушы старт түймесін жібере алады және E-stop түймесі басылғанша шығыс қуатта қалады.

PLC бағдарламалау үшін

Studio 5000 жүктелгеніне және орнатылғанына көз жеткізіңіз. PLC -ді қосыңыз және оны USB қосылымы арқылы компьютерге қосыңыз. Қосылған кодты ашыңыз. Байланыс <Кім белсенді. Сіздің PLC USB сериялық порты тізімінде болуы керек. Жүктеу үшін PLC 'prog' күйіне орнатылғанына көз жеткізіңіз. PLC таңдаңыз және кодты жүктеңіз. Дайын болғаннан кейін, PLC бағдарламасын іске қосу үшін «іске қосу» күйіне орнатыңыз.

6 -қадам: іске қосыңыз

Клиенттер тақтасына 9В батареяны қосыңыз. Сервер тақтасы мен PLC қосыңыз. PLC бағдарламасын іске қосыңыз, содан кейін төтенше жағдай түймесін басыңыз. Пилоттық шамның (немесе кез келген шығыс құрылғысының) сөндірілгенін көру керек.

IoT Challenge -де екінші орын