Arduino एक औद्योगिक फ्रेट एलिवेटर चलाता है

अस्वीकरण: यदि आप इलेक्ट्रॉनिक्स में अच्छे हैं, तो इस लेख में वर्णित कुछ तकनीकी समाधान आपको झटका और भयभीत करेंगे, साथ ही साथ लेखक को अपने हाथों को फाड़ने की एक अतार्किक इच्छा का कारण बनेंगे। मैंने चेतावनी दी।

इस बारे में थोड़ा मालूम होता है कि मालवाहक लिफ्ट की व्यवस्था कैसे की जाती है और न कि स्यूडुइनो संगत नियंत्रक (एटीमेगा 328) के अरुडिनो बोर्ड पर आधारित छह-मंजिला मालवाहक लिफ्ट के लिए एक नियंत्रण प्रणाली बनाने की एक बड़ी कहानी है।

बहुत सारे चित्र और पत्र!



मैं एक छोटी सी कंपनी में इलेक्ट्रीशियन के रूप में काम करता हूं जो फ्रेट लिफ्ट को बनाती और स्थापित करती है। एक समान प्रोफ़ाइल में लगे छात्र सक्रिय रूप से इस काम को स्वीकार कर रहे हैं और वे स्वेच्छा से सहमत हैं। रचनात्मकता के संदर्भ में, ऐसा काम सिर्फ एक स्वर्ग है - कोई भी बिजली के मामलों में नहीं जाता है और तारों की सामग्री (यदि केवल बहुत महंगा नहीं है), और तैयार उत्पाद को बेचने के तरीकों (यदि केवल यह काम करता है) दोनों में कार्रवाई की पूरी स्वतंत्रता है। चूँकि आदेशों का थोक दो स्टॉप के साथ सरलतम लिफ्टों के लिए नीचे आता है, इसलिए यह काम मुश्किल नहीं कहा जा सकता है, और यहां तक ​​कि अनुभव के बिना एक छात्र जल्दी से शामिल हो जाएगा।

सामान्य तौर पर, प्रयोग के लिए एक उपजाऊ क्षेत्र!



एक नियम के रूप में, सभी इलेक्ट्रिक्स तैयार सर्किट के अनुसार इकट्ठे होते हैं, जो रिले का उपयोग करके आदिम तर्क पर निर्मित होते हैं। एक विशिष्ट समाधान में मुख्य तत्व दो चुंबकीय स्टार्टर (आकृति में पीवी और पीएन) होते हैं, जो इलेक्ट्रिक होइस्ट (गियर और ड्रम के साथ मोटर, जिस पर केबल घाव है), फर्श की सीमा स्विच (K1 और K2) शुरू करते हैं, नियंत्रण बटन (केएन) शुरू करते हैं और सुरक्षा सर्किट (सीडी) के सीमा स्विच, जो लिफ्ट की शुरुआत को रोकते हैं (उदाहरण के लिए, यदि शाफ्ट के दरवाजे खुले हैं)।





एक मालवाहक लिफ्ट के संचालन का पूरा तर्क इस तथ्य पर उबलता है कि जब सुरक्षा सर्किट में सभी सीमा स्विच दबाए जाते हैं (चित्र में यह L1 से सीमा स्विच K1 और 2 तक शुरू होता है), चरणबद्धता देखी जाती है, इंजन ओवरहीट नहीं होता है और स्टॉप बटन दबाया नहीं जाता है, लिफ्ट नियंत्रण बटन दबाए जाते हैं। वोल्टेज। यदि बटन में से एक को दबाया जाता है, तो संबंधित चुंबकीय स्टार्टर शुरू होता है, जो सक्रिय होने पर अनिवार्य रूप से एक ट्रिगर बनाता है जो लिफ्ट फर्श की सीमा स्विच तक पहुंचते ही खुल जाता है।

पूरे जिम्प की शुरुआत उन मंजिलों की संख्या के बाद होती है, जिन पर फ्रेट एलिवेटर आने वाला है, जो दो से अधिक है। उदाहरण के लिए, तीन-मंजिला लिफ्ट के लिए, सर्किट एक मध्यवर्ती रिले के साथ फिर से भर देगा, जो सर्किट को मध्य मंजिल पर एक स्टॉप प्रदान करने के लिए स्विच करेगा। चार-स्टोरी लिफ्ट के लिए, दो रिले की आवश्यकता होती है, पांच-स्टोरी लिफ्ट के लिए तीन और इतने पर। और अगर आपने पिछली तस्वीर को अखरोट की तरह देखा, तो मैं आपके ध्यान में एक नौ मंजिला मालवाहक लिफ्ट की नियंत्रण योजना प्रस्तुत करता हूं:

आजकल, प्रबंधन योजना की ऐसी जटिलता एक नश्वर पाप है। बेशक, पहली बात यह है कि एक उचित इंजीनियर एक प्रस्ताव योग्य तर्क नियंत्रक (पीएलसी) का उपयोग करने का प्रस्ताव देगा। सच है, इस मामले में घटकों की लागत बढ़ जाएगी। लेकिन सस्ते Arduino का उपयोग यहां क्यों नहीं किया जाता है? नेट को परिमार्जन करने के बाद, मुझे परिचित लेगो के यात्री एलेवेटर मॉडल के साथ कुछ दिलचस्प परियोजनाएं मिलीं और फैसला किया कि इस शॉल को निश्चित रूप से फ्रेट एलेवेटर के साथ सामना करना चाहिए। बस समय में, छह-मंजिला लिफ्ट के लिए एक आदेश प्राप्त हुआ था।



इसके अलावा, मेरे पास पहले से ही कुछ समय के लिए एक सेड्यूइनो बोर्ड (ATmega 328) और एक चीनी एलसीडी डिस्प्ले था। यदि हम नियंत्रक को गढ़ते हैं, तो एक प्रदर्शन के साथ! और सबसे पहले, मैंने बोर्ड पर उन बंदरगाहों की संख्या की गणना की जिनका उपयोग किया जा सकता है। और सीड्यूइनो पर 14 असतत और 6 एनालॉग वाले हैं (जो, ज़ाहिर है, असतत लोगों के रूप में भी काम करते हैं)। यह विचार सरल था: प्रत्येक बटन को लटकाएं और अपने पोर्ट पर फ्लोर स्विच को सीमित करें, और 5 वीडीसी / 220 वीएसी रिले का उपयोग करके चुंबकीय शुरुआत को चालू करें। सुरक्षा श्रृंखला का अपना पोर्ट भी होना चाहिए। कुल मिलाकर, छह-कहानी वाले फ्रेट एलिवेटर के लिए, 13 डिजिटल इनपुट और दो रिले आउटपुट की आवश्यकता होती है। लेकिन डिस्प्ले कहाँ से कनेक्ट करें? शिफ्ट रजिस्टर PCF8574 बचाव में आता है, जो आपको इसे केवल दो तारों में नियंत्रित करने की अनुमति देता है (इस बारे में एक पोस्ट है)। इस प्रकार, एक ब्रेडबोर्ड, 13 पुल-अप प्रतिरोधों और एक "स्टार्ट अप" रिले और एक "स्टार्ट डाउन" रिले का उपयोग करते हुए, मैंने एक नियंत्रण कार्यक्रम लिखा था (मुझे एक चक्र और एक चक्र पर एक चक्र दिखाने के लिए यह शर्म की बात है)। दुर्भाग्य से, डिस्प्ले सिरिलिक वर्णमाला द्वारा समर्थित नहीं है, इसलिए यह केवल "लिफ्ट ऑन अ फ्लोर" और "सिक्योरिटी सर्किट ब्रोकन!" जैसे संदेश प्रदर्शित करता है।





यदि बंदरगाहों की संख्या के साथ सब कुछ सुचारू रूप से चला गया, तो तार्किक स्तर का संयोजन पहली बड़ी समस्या बन गया। तथ्य यह है कि हमारे द्वारा उपयोग किए जाने वाले विद्युत उत्पादों को 220VAC * के लिए डिज़ाइन किया गया है। यही है, जब आप एक बटन या सीमा स्विच दबाते हैं, तो वास्तविक चरण तार पर आता है, जबकि अरुडिनो 5VDC तर्क का उपयोग करता है। चूंकि मैं इलेक्ट्रॉनिक्स में समर्थक नहीं हूं, इसलिए मैंने मदद के लिए रेडियो फ़ोरम की ओर रुख किया, और उन युक्तियों का उपयोग करके मैंने ऑप्टोकॉप्लर पर आधारित ऐसे सर्किट को बंद कर दिया:



यह पूरी तरह से एलईडी के साथ काम करता था, और मुझे केव जॉनसन के सिद्धांत द्वारा निर्देशित किया गया था ("हम सिर्फ दीवार में विज्ञान फेंकते हैं और देखते हैं कि क्या चिपक जाता है") ने तुरंत बोर्ड को मिलाप करने का फैसला किया।

और, ज़ाहिर है, यह एक विफलता थी। Arduino ने न केवल बंदरगाह पर तार्किक इकाई को नहीं देखा, बल्कि ऑप्टोकॉप्लर्स को अक्सर प्रतिरोधों के साथ-साथ आसानी से जला दिया जाता है। इस बीच, ग्राहक पहले से ही अपने एलिवेटर का इंतजार कर रहा था। और हार को स्वीकार करने और रिले पर पहले की तरह सर्किट बनाने के अलावा कुछ नहीं बचा था। खैर, रिले पर, इसलिए रिले पर, मैंने फैसला किया, ऑप्टोकॉपर्स को बाहर निकाल दिया और गैल्वेनिक अलगाव के रूप में उपयोग के लिए तेरह मध्यवर्ती रिले ले लिया। प्रत्येक रिले का अपना बटन और फ्लोर लिमिट स्विच होता है।



तार्किक स्तरों की समस्या के इस तरह के मूल समाधान के बाद, मैंने चुंबकीय शुरुआत को चालू करने का काम किया। यह उल्लेखनीय है कि 5VDC / 220VAC रिले सीधे Arduino पोर्ट से नहीं जुड़े हैं, लेकिन एक ट्रांजिस्टर और एक डायोड के साथ योजना के अनुसार। हालाँकि, आप केवल एक समाप्त ब्लॉक खरीद सकते हैं।

फिर भी, 220V चुंबकीय शुरुआत के रूप में इस तरह के भार को नियंत्रित करने के मामले में, दूसरी और सबसे बड़ी समस्या मुझे इंतजार कर रही थी - पिक-अप। चूंकि मैंने Arduino को भरा था, इसलिए डिस्प्ले और दोनों एक मामले में बहुत कसकर निर्भर करते हैं, जब चुंबकीय स्टार्टर चालू होता है, तो डिस्प्ले अक्षरों के बजाय क्रैकोजीबी दिखाना शुरू कर देता है, और नियंत्रक पूरी तरह से फ्रीज कर सकता है। कम समय बचा था, और मैंने रसोई की पन्नी से एक इम्पोर्टेन्ट ढाल बनाने का फैसला किया।



कोई फर्क नहीं पड़ता कि सब कुछ कितना हास्यास्पद लग रहा था, लेकिन इससे मदद मिली। मैंने किसी भी समाधान के लिए नेटवर्क को खोजा, लेकिन फिर से फेराइट रिंग या ऑप्टोकॉपर्स का उपयोग करने के लिए केवल प्रस्ताव मिला, जिसके साथ अब मैं दोस्त नहीं हूं।

पूरी विधानसभा विधानसभा:



फिर विद्युत उपकरणों की स्थापना के लिए सुविधा के लिए एक यात्रा का अनुसरण करता है। यह प्लास्टिक पैकेजिंग का कारखाना है। नियंत्रक तीन टन की क्षमता वाले इस सुंदर व्यक्ति को नियंत्रित करेगा:



इलेक्ट्रीशियन स्थापित करना एक थकाऊ काम है - आपको पूरे दिन खदान पर चढ़ना पड़ता है, तारों को खींचना पड़ता है, और फिर, कभी-कभी एक असुविधाजनक स्थिति में लटकते हुए, उन्हें जंक्शन बक्से में टर्मिनल ब्लॉकों में जोड़ते हैं। लेकिन यह सबसे खराब समस्या नहीं है जो आपको इंतजार करती है यदि आप अपना नियंत्रक बनाने का फैसला करते हैं। सबसे बुरी बात, जैसा कि मैंने कहा, टिप है। यह पता चला है कि चुम्बकीय स्टार्टर से निकलने वाला पिकअप एक स्टार्टर से निष्क्रिय और पिकअप है जो बंद हो जाता है या (सबसे खराब) आठ-किलोवाट इंजन की शक्ति को डिस्कनेक्ट कर देता है, यह बिल्कुल भी समान नहीं है (जो सोचा होगा!)। जो भी स्क्रीन मैं बाड़ लगाता हूं, स्टार्टर के संपर्क समूह पर स्पार्क्स ने उनका प्रभाव शून्य कर दिया। और यद्यपि नियंत्रक नहीं टूटा, डिस्प्ले ने सूचनात्मक संदेशों के बजाय बकवास दिया। लंबे समय तक रहने के बाद, अंत में, मैंने नियंत्रक से चुंबकीय शुरुआत को स्टील की प्लेट से जोड़ा, जो कि तटस्थ से जुड़ा था (दुर्भाग्य से स्थापना के समय कोई ग्राउंडिंग नहीं थी), और देरी () फ़ंक्शन का उपयोग करके प्रदर्शन समस्या को प्रोग्रामेटिक रूप से हल किया गया था। जैसे ही कार्यक्रम ने इंजन शुरू किया या इसे बंद कर दिया, दूसरा विलंब () चालू हो गया; जिसके बाद एक संदेश प्रदर्शित किया गया था।



बेशक, मैं लिफ्ट के आपातकालीन या आपातकालीन स्टॉप के मुद्दे के साथ नियंत्रक पर पूरी तरह से भरोसा नहीं कर सकता। जैसे ही सुरक्षा सर्किट में बिजली गायब हो जाती है, रिले स्टार्टर्स पर बिजली खोलता है, और आर्किनो पोर्ट को सिग्नल भेजता है। और यहां तक ​​कि अगर नियंत्रक किसी कारण से जमा करता है, तो भी लिफ्ट बंद हो जाएगी। इसके अलावा, योजना दो सेकंड से अधिक के लिए स्टॉप बटन दबाकर किसी भी मंजिल से सिस्टम के रिमोट रिबूट के लिए प्रदान करती है।



वीडियो काम, मैं गुणवत्ता के लिए अग्रिम में माफी माँगता हूँ।



परिणाम:

कीमत के लिए यह काफी सस्ते में निकला: रिले - 80 आर / पीसी * 13 पीसी = 1040r, डिस्प्ले + Arduino = 1000r, बिजली की आपूर्ति, मामला, टर्मिनल ब्लॉक और प्रतिरोध = 1000r।

कुल मिलाकर, नियंत्रक की लागत लगभग 3000r है, जबकि सबसे बजट पीएलसी जो इस तरह के कार्य का सामना कर सकता है, उसे कम से कम 7000r जारी किया जाएगा।

विश्वसनीयता - समय बताएगा। मैंने पहले से ही जले हुए पीएलसी को देखा है, इसलिए यह एक तथ्य नहीं है कि अरुडिनो खराब होगा। इस पैरामीटर में, रिले सर्किट अभी भी प्रतिस्पर्धा से बाहर है। नियंत्रक का उपयोग करके तारों की संख्या को कम करने की अनुमति दी जाती है, जिसका अर्थ है कि crimping और अंकन के काम को सुविधाजनक बनाने के साथ-साथ स्थापना को सरल करना।



सारांशित करते हुए, मैं भविष्य में पावर सर्किट (अच्छी तरह से, तैयार ऑप्टिकल अलगाव इकाइयों की उपस्थिति) के साथ एकीकरण की दिशा में Arduino प्लेटफॉर्म विकास की कामना करना चाहूंगा। मुझे पता है कि कई लोग Arduino को सिर्फ एक बच्चे का खिलौना मानते हैं। हालाँकि, प्रगति अभी भी स्थिर नहीं है और सब कुछ इस बिंदु पर जाता है कि एक व्यक्ति जो इलेक्ट्रॉनिक्स से परिचित है, किसी भी समस्या को देखे बिना सबसे जटिल उपकरणों को इकट्ठा करने में सक्षम होगा, जैसे "रोकने वाला चुनने के लिए ताकि ऑप्टोकॉप्लर न जलाएं और तकनीकी रचनात्मकता के लिए अधिक समय मुक्त हो।

आपका ध्यान के लिए धन्यवाद!



पुनश्च:

* हां, मैं समझता हूं कि 220V नियंत्रण सर्किट के लिए सबसे अच्छा विकल्प नहीं है। तथ्य यह है कि मेरे आने से पहले कंपनी के पास ऐतिहासिक रूप से ऐसा था (जाहिर है कि यह कन्वर्टर्स के साथ परेशान करने के लिए बहुत आलसी था), ठीक है, आपूर्तिकर्ताओं के लिए आवश्यक वोल्टेज के लिए बटन और शुरुआत करना भी मुश्किल है। आपको आश्वस्त करने के लिए, मैं कहूंगा कि कई ग्राहक एक आरसीडी के माध्यम से फ्रेट लिफ्ट को जोड़ते हैं, जो मैं सभी को सलाह देता हूं।



युपीडी:

सज्जनों, मालवाहक लिफ्ट और लोगों को इसकी सवारी करने की अनुमति नहीं है। यह हर मंजिल पर हर दरवाजे पर स्पष्ट रूप से लिखा गया है। खदान के दरवाजे बिजली के ताले से अवरुद्ध होते हैं, जो ऑपरेशन की अवधि के लिए नियंत्रक से पूरी तरह से स्वतंत्र होते हैं।

सभी आपातकालीन स्थितियों का पहले से ही अपना जवाब है। उदाहरण के लिए, केबल के टूटने की स्थिति में - अचानक वजन घटाने का एक यांत्रिक पकड़ने वाला (ओटिस ने खुद इसे जिस तरह से आविष्कार किया था), कैब के अधिभार या ठेला के मामले में - एक थर्मल रिले और अधिभार सीमाएं, नियंत्रक के स्वतंत्र रूप से भी।

संक्षेप में, नियंत्रक केवल फर्श पर लिफ्ट शुरू करने के तर्क से संबंधित है, और सुरक्षा प्रणाली पूरी तरह से अपरिवर्तित रहती है।



UPD2:

यहां कार्यक्रम का पाठ है (प्रोग्रामर मैं इलेक्ट्रॉनिक्स इंजीनियर के रूप में ही हूं)