UCL - Industria 4.0: Candy Mixer 4.000: 9 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:44

Pentru proiectul nostru din industria 4.0 am decis să facem un mixer pentru bomboane. Ideea este că avem un panou de utilizator, realizat în Node-Red, unde clienții își pot comanda bomboanele, apoi un arduino va procesa comanda și va amesteca bomboanele într-un castron. Apoi, avem o bază de date în SQL, unde păstrăm date statistice despre ce tipuri de bomboane sunt comandate în mare parte și volumul comandat.

Primul proiect a fost să facem un mixer pentru 8 tipuri de bomboane și să avem motoare pentru a deschide și a închide recipientele pentru bomboane. Am avut unele probleme de proiectare cu containerele, bomboanele rămânând blocate, așa că am decis să ne îndepărtăm de motoare și să folosim câteva LED-uri pentru a indica motoarele care funcționează.

Pasul 1: Proiectarea

Modelul nostru este realizat cu 4 recipiente pentru bomboane, unde se folosește un capac glisant pentru deschidere și închidere pentru bomboane. Sub containere avem un jgheab până la un castron. Vasul este apoi deasupra unei celule de încărcare.

Designul în Node-Red este împărțit în 2 secțiuni, Client și Administrare.

În secțiunea pentru clienți avem 5 butoane, dintre care 4 sunt utilizate pentru comanda bomboanelor, iar 1 este utilizat pentru a accepta achiziția. Cu butonul de cumpărare, clientul poate vedea greutatea bomboanelor și prețul așteptat, atunci când butonul de cumpărare este apăsat, greutatea și prețul vor apărea în achiziționate.

În secțiunea de administrare putem vedea cât de pline sunt recipientele noastre și cantitatea totală de bomboane cumpărate.

În SQL putem vedea statistici despre ce bomboane sunt alese și greutatea totală și veniturile din achiziții.

Pasul 2: Arcuino Curcuit

Pe placa arduino am conectat 4 butoane, 4 LED-uri cu două culori și 1 celulă de încărcare cu un modul HX711.

Butoanele sunt folosite pentru ca operatorul de bomboane să împingă când recipientele au fost umplute cu bomboane.

Cele două culori LED folosesc culoarea roșie și verde. Culoarea roșie indică faptul că recipientul este gol și trebuie umplut, iar culoarea verde indică ce fel de bomboane au fost alese și apoi putem deschide pentru acel recipient. Această parte a fost presupusă a fi automatizată, dar din cauza problemelor de proiectare am dorit să o facem manual.

Pasul 3: Lista I / O

Din celula de încărcare obținem 4 cabele, care sunt conectate la un modul HX711

Roșu la E +

Alb spre E-

Verde la A-

Galben până la A +

HX711 este apoi conectat la placa arduino cu

GND la sol

DT la pinul 3

SCK la pinul 2

VCC la 5V

Butoanele noastre sunt conectate la pinii 44, 46, 48 și 50, LED-ul verde este conectat la pinii 30, 32, 34 și 36, LED-ul roșu este conectat la pinii 31, 33, 35 și 37.

Pasul 4: Codul

În codul arduino începem prin definirea variabilelor noastre și setarea LED-urilor și a butoanelor noastre pe niște pini.

De asemenea, am configurat o variabilă pentru primirea fișierului din Node-Red.

Când butoanele noastre de pe arduino sunt apăsate, trimitem starea 5 la roșu, indicând faptul că recipientele au fost umplute și suntem gata să împrăștiem bomboane din acel container.

Când apăsăm un buton din partea clientului Node-Red, trimitem numărul 1-4 către arduino. Arduino verifică apoi numărul și deschide containerul legat de acel număr. Acest lucru se face cu LED-ul verde activat timp de 5 secunde. În același timp, deducem 1 din starea containerului pentru a indica faptul că unele bomboane au fost scoase din acel container.

Când starea containerului ajunge la 0, LED-ul roșu se va aprinde indicând faptul că acest container trebuie umplut din nou.

Când se face o achiziție, numărul 5 primește trimiterea către arduino, apoi calculează prețul și trimite prețul și greutatea înapoi la roșu-nod și SQL.

Ultima parte a codului arduino trimite starea și greutatea / prețul înapoi la roșu.

Pasul 5: Nod-roșu

Node Red face toate conexiunile dintre arduino și baza de date SQL.

Datele care vin de pe ecranul Clientului în roșu de nod merg la arduino unde sunt procesate. Datele procesate revin apoi în Node Red și în ecranul Administrare.

Dacă luăm butonul 1 ca excampel, îl avem conectat cu liniile atât la arudino prin com4, cât și la serverul SQL. Atunci când deschidem butonul, putem vedea că informațiile trimise către arduino sunt sarcina utilă și subiectul este trimis la SQL.

Folosim o funcție în Node-Red pentru a trimite informațiile de la arduino la SQL. În această funcție avem nevoie de un cod java pentru a spune Node-red ce să facem cu codul.

Cod funcție:

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 = afară;

returnează msg;

În codul de aici, obținem un șir de date de la arduino și este împărțit cu un „,” între numere.

Pentru această funcție avem nevoie de numerele care vin pe locul 13 și 14 și le punem în variabilele „Vægt și Kroner”. Apoi luăm codul care trebuie executat în SQL și pus în variabila "out" și este trimis ca subiect la SQL.

Pasul 6: SQL

În baza de date SQL păstrăm statistica de câte ori fiecare tip de bomboane au fost comandate în fiecare zi și greutatea și prețul bomboanelor.

Butonul statestik provine de la un contor conectat la fiecare buton în Node-Red, iar greutatea și prețul provin de la arduino printr-o funcție în Node-Red.

Pasul 7: Video

În videoclip, arătăm că un container se umple în panoul de administrare, iar apoi niște bomboane sunt comandate făcând clic pe butoanele de pe panoul clientului. În același timp, greutatea și costul estimat al bomboanelor sunt afișate pe panoul clientului.

Când clientul este mulțumit de amestecul său de bomboane, apasă butonul de cumpărare, iar greutatea și costul real sunt afișate sub buton. Aceasta completează apoi partea clientului, iar apoi greutatea și costul sunt transferate în panoul de administrare și în baza noastră de date în sql.

În baza de date urmărim apoi de câte ori a fost comandată o bucată de bomboane surden și cât de multă bomboană au avut greutatea și costul acesteia.

Pasul 8: Evaluare

Acesta a fost un proiect bun în care am ajuns să lucrăm cu 3 programe și să le facem să interacționeze între ele. La început aveam unele funcții care erau executate în Node-Red și unele în Arduino, dar pentru a păstra mai bine o imagine de ansamblu am decis să punem toate funcțiile în arduino și apoi să avem Node-Red pentru toate vizualele.

Pasul 9: Extindeți proiectul

Ideea noastră a fost să avem unul dintre containere deschise cu un motor, așa că următorul pas ar fi să facem un design în care bomboanele să nu se blocheze.