Пользователь
0,1
рейтинг
3 мая 2014 в 06:36

Arduino управляет промышленным грузовым лифтом

Дисклеймер: Если вы разбираетесь в электронике, то некоторые технические решения, описанные в этой статье повергнут вас в шок и ужас, а также вызовут непреодолимое желание оторвать автору руки. Я предупредил.
Немного о том как устроены грузовые подъемники и небольшая история создания системы управления для шестиэтажного грузового лифта на базе платы Arduino совместимого контроллера Seeeduino (ATmega 328).image
Довольно много картинок и букв!

Я подрабатываю электриком в небольшой фирме, которая занимается производством и монтажом грузовых подъемников. На эту работу активно принимают студентов, обучающихся по близкому профилю и они охотно соглашаются. В плане творчества такая работа просто рай — никто не лезет в электрические дела и есть полная свобода действий как в выборе электромонтажных материалов (лишь бы не сильно дорого), так и в способах реализации готового продукта (лишь бы работало). Так как основная масса заказов сводится к простейшим подъемникам с двумя остановками, то такую работу не назовешь сложной, и даже студент без опыта быстро втягивается.
В общем, благодатная нива для экспериментов!

Как правило, вся электрика собирается по уже готовым схемам, которые построены на примитивной логике с применением реле. Основными элементами в типичном решении являются два магнитных пускателя (ПВ и ПН на рисунке), которые осуществляют запуск электрической тали (двигатель с редуктором и барабаном, на который намотан трос), концевые выключатели этажей (К1 и К2), кнопки управления пуском (КН) и концевые выключатели цепи безопасности (КД), которые блокируют запуск лифта (например, если открыты двери шахты).
image

Вся логика работы грузового лифта сводится к тому, что пока нажаты все концевые выключатели в цепи безопасности (на рисунке она начинается от L1 и до концевых выключателей К1 и2), соблюдена фазировка, двигатель не перегрелся и не нажата кнопка Стоп, на кнопки управления подъемником подается напряжение. В случае нажатия одной из кнопок, запускается соответствующий магнитный пускатель, который срабатывая, по сути образует триггер, который разомкнется, как только лифт доедет до этажного концевого выключателя.
Вся канитель начинается после того, как количество этажей, на которые должен приезжать грузовой лифт становится больше двух. Например, для трехэтажного подъемника схема пополнится одним промежуточным реле, которое будет перекоммутировать схему для обеспечения остановки на среднем этаже. Для четырехэтажного подъемника таких реле понадобится уже два, для пятиэтажного — три и так далее. И если предыдущий рисунок Вы раскусили как орешек, то представляю Вашему вниманию схему управления девятиэтажным грузовым подъемником:image
В наше время такая сложность схемы управления — это смертный грех. Разумеется, первое что предложит сделать разумный инженер — использовать программируемый логический контроллер (ПЛК). Правда стоимость комплектующих в таком случае возрастет. Но почему бы не применить здесь дешевую Arduino? Порыскав в сети, я нашел несколько интересных проектов с макетами пассажирских лифтов из всем знакомого LEGO и решил, что уж с грузовым лифтом эта платка точно должна справиться. Как раз к случаю, поступил заказ на шестиэтажный подъемник.

Кроме того, у меня уже довольно давно лежала без дела плата Seeeduino (ATmega 328), и китайский LCD дисплей. Если уж ваять контроллер — то с дисплеем! И первым делом я подсчитал количество портов на плате, которые можно использовать. А их на Seeeduino — 14 дискретных и 6 аналоговых (которые разумеется работают и как дискретные). Идея была проста: повесить каждую кнопку и концевой этажный выключатель на свой порт, а магнитные пускатели включать с помощью 5VDC/220VAC реле. Цепь безопасности также должна иметь свой порт. Итого, для шестиэтажного грузового лифта необходимо 13 дискретных входов и два выхода для реле. Но куда же подключить дисплей? На помощь приходит сдвиговый регистр PCF8574, который позволит управлять им всего по двум проводам (про это есть пост). Таким образом, используя макетную плату, 13 подтягивающих резисторов и две лампочки, имитирующие реле «пуска вверх» и реле «пуска вниз», я написал управляющую программу (там цикл на цикле и циклом погоняет мне даже стыдно ее показывать). Дисплей к сожалению у меня без поддержки кириллицы, поэтому выводит лишь сообщения типа «Lift on a Floor» и «Security Circuit Broken!».
image

Если с количеством портов все прошло гладко, то первой большой проблемой оказалось совмещение логических уровней. Дело в том, что электромонтажные изделия, применяемые у нас рассчитаны на 220VAC*. То есть при нажатии на кнопку или концевой выключатель на провод приходит самая настоящая фаза, тогда как Arduino использует логику 5VDC. Так как в электронике я отнюдь не профи, я обратился за помощью на радиофорум, и используя подсказки сгородил такую схему, основанную на оптроне:
image
Она прекрасно работала со светодиодом, и я руководствуясь принципом Кейва Джонсона («мы просто бросаем наукой в стенку и смотрим, что прилипнет») решил сразу напаять ее на плату.image
И, разумеется, это был провал. Arduino не только не видела логической единицы на порту, но и оптроны часто весело горели вместе с резисторами. А тем временем заказчик уже ждал свой лифт. И ничего не оставалось кроме как признать поражение и сделать схему как и раньше, на реле. Ну на реле так на реле, решил я, выбросил оптроны и взял тринадцать промежуточных реле для использования в качестве гальванической развязки. Каждому реле соответствует своя кнопка и этажный концевой выключатель.
image
После такого оригинального решения проблемы логических уровней, я перешел к задаче включения магнитных пускателей. Стоит упомянуть, что реле 5VDC/220VAC к портам Arduino подключаются не напрямую, а по схеме с транзистором и диодиком. Впрочем, можно просто купить готовый блок.
Тем не менее, в вопросе управления такой нагрузкой, как магнитные пускатели на 220В, меня поджидала вторая и самая большая проблема — наводки. Так как я запихнул Arduino, дисплей и оба реле довольно плотно в один корпус, при включении магнитного пускателя дисплей начинал показывать кракозябры вместо букв, а контроллер мог и вовсе зависнуть. Времени оставалось все меньше, и я решил сделать импровизированное экранирование из кухонной фольги.

Как бы нелепо все не выглядело, но это помогло. Я искал в сети какие-либо решения, но нашел лишь предложения использовать ферритовые колечки или опять оптроны, с которыми я уже не подружился.
Вся конструкция в сборе:

Далее следует выезд на объект для установки электрооборудования. Это фабрика по производству пластиковой тары. Вот этим красавцем, грузоподъемностью в три тонны будет управлять контроллер:

Монтаж электрики занятие довольно утомительное — приходиться целый день лазать по шахте, протягивая провода, а потом, порой вися в неудобном положении, соединять их в клеммных колодках в распределительных коробках. Но это не самая страшная проблема, которая ждет Вас, если вы надумали сделать свой контроллер. Самая страшная как я уже говорил — наводки. Оказалось что наводки от магнитного пускателя, работающего в холостую и наводки от пускателя, замыкающего или (что самое страшное) размыкающего питание восьми-киловаттного двигателя это совсем не одно и тоже (Кто бы мог подумать!). Какие бы экраны я ни городил, искры на контактной группе пускателя сводили их действие к нулю. И хотя работа контроллера не нарушалась, дисплей выдавал чепуху вместо информационных сообщений. После долгих мытарств, в итоге, я отгородил магнитные пускатели от контроллера подключенной к нейтрали стальной пластиной (заземления к сожалению на момент установки еще не было), а проблему дисплея решил программно с использованием функции delay();. Как только программа выполняла пуск двигателя или его остановку, включался секундный delay(); после которого выводилось сообщение на дисплей.

Разумеется, я не мог полностью доверить контроллеру вопрос аварийной или экстренной остановки лифта. Как только пропадает питание в цепи безопасности, реле размыкает питание на пускателях, и подает сигнал на порт arduino. И даже если контроллер по какой либо причине зависнет, подъемник все равно будет остановлен. Кроме того, схема предусматривает удаленную перезагрузку системы с любого этажа, с помощью нажатия кнопки «Стоп» более двух секунд.

Видео работы, за качество заранее извиняюсь.

Итоги:
По цене получилось вполне недорого: Реле — 80 р/шт*13шт=1040р, дисплей+Arduino=1000р, блок питания, корпус, клеммники и резисторы = 1000р.
Итого контроллер обошелся где-то в 3000р, тогда как самый бюджетный ПЛК, который справится с такой задачей выйдет не менее 7000р.
По надежности — время покажет. Сгоревшие ПЛК я уже видел, так что не факт что Arduino будет хуже. По этому параметру релейная схема все равно вне конкуренции. Использование контроллера позволило сократить количество проводов, а значит облегчить работу по их обжимке и маркировке, а также упростить монтаж.

Подводя итоги, хотелось бы пожелать развития платформы Arduino в сторону интеграции с силовыми цепями (ну например появления готовых блоков оптической развязки) в будущем. Я знаю, что многие считают Arduino лишь детской игрушкой. Однако прогресс не стоит на месте и все идет к тому, что мало-мальски знакомый с электроникой человек сможет собирать сложнейшие устройства, не оборачиваясь на всякие проблемы вроде «какой резистор выбрать чтобы не сгорел оптрон», и освобождать больше времени для технического творчества.
Спасибо за внимание!

PS:
*Да, я прекрасно понимаю, что 220В не самый лучший выбор для цепей управления. Дело в том, что в фирме еще до моего прихода исторически так сложилось (видимо лень было заморачиваться с преобразователями), ну а еще у поставщиков порой трудновато достать кнопки и пускатели на нужное напряжение. Чтобы Вас успокоить, скажу что многие заказчики подключают грузовые лифты через УЗО, чего я всем и советую.

UPD:
Господа, лифт грузовой, и людям на нем ездить запрещено. Об этом ясно написано на каждой двери на каждом этаже. Двери шахты на время работы заблокированы электрозамками, полностью независимыми от контроллера.
На все аварийные ситуации уже есть свой ответ. Например на случай обрыва троса — механический ловитель резкого томожения (его кстати изобрел сам Оттис), в случае перегрузки либо заклинивания кабины — тепловое реле и ограничители перегрузки, также работающие независимо от контроллера.
Короче говоря, контроллер лишь занимается логикой пуска лифта на этажи, а система безопасности осталась абсолютно без изменений.

UPD2:
Вот текст программы (программист я такой же как и электронщик)
Егор Кретов @Astrei
карма
56,0
рейтинг 0,1
Пользователь
Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

Подробнее
Реклама

Самое читаемое

Комментарии (94)

  • +11
    Цепи безопасности должны быть независимыми от контроллера — правильно. Контроллер просто информируем о причине.
    С оптронами — 14 кОм — мало. 310В / 14 кОм = 22мА. А если перенапряжение? Еще один диод (а может быть, и стабилитрон) я бы поставил антипараллельно диоду оптрона. А резистор набрал бы из 3х последоватльно, как минимум (14 + 14 + 14 подойдет — ток будет 7 мА). CTR у PC817 ~ 60%, транзистор, соотв., выдаст 4 мА. 1-10 кОм вместо 300 Ом, и сигнал снимаем с точки их соединения. Понятно, что лог.0 (активный уровень) будет не постоянно, а короткими пиками с интервалом 20 мс — такой уж переменный ток.

    Еще подозреваю множество проблем в программе. На всякий случай, напоминаю, что должны быть рассмотрены все ситуации, даже самые странные (например, «топливо выше нормы» одновременно «топливо в норме» и «топливо ниже нормы» — как в истории о «Буране») — и во всех поведение должно оставаться безопасным. А что, если посторонний предмет в шахте заклинит кабину? трос порвется?

    Также безопасным должно оставаться поведение при выходе из строя любого компонента любым образом (контакторы, концевики и пр. контакты могут «залипнуть» или не срабатывать, процессор — «повиснуть» или выдать на любой вывод произвольную 0 или 1. В STM32 есть спец. регистр, который для каждой ножки порта определит безопасный лог. уровень при срабатывании блокировки.

    Для двигателя я бы применил ЧРП. Да, дороже. Да, дороже 20000 руб. Зато управлять проще, возможность защиты от перегрузки, меньше помех, экономнее расходует электричество, меньше реактивная нагрузка, есть возможность контроля тока двигателя — для диагностики, например.

    С помехами надо бороться суровее. Нужен сплошной экран — делайте. Низковольтные провода — как можно короче и ближе к экрану. Кварц лучше заменить осциллятором в мет. корпусе.

    В общем, на реле — да, схема была запутанной, но проверенной временем, доступной для понимания электрикам, ремонтопригодной даже в случае «санкций» :-)

    Я бы с ходу такую систему на управление лифтом (даже порсто грузовым) не поставил. После ~2 мес. отладки, контроля «старших товарищей», устранения недостатков и изготовления нормальной платы управления — возможно.
  • +18
    ОТОРВАТЬ АВТОРУ РУКИ!
    • +13
      А теперь прочитал пост. В общем, не буду я ни плюсовать ни минусовать топик. Если бы ты для дома этот лифт делал, то, ну, ОК. Но если бы я был твоим заказчиком и посмотрел, что ты там мне «установил», я бы тебе в реале руки оторвал :-)
  • –3
    Вот про «науку в стену» красиво сказано, но все равно бред же все. Доверить достаточную сложную и ответственную работу МК который так часто зависает — ну уш нет.
    • +2
      Собственно, в ПЛК такие же микроконтроллеры, и ничего, работают годами без глюков. Например, шнайдеровское Zelio Logic на той же атмеге сделано. Вотчдог не зря придумали :)
      • +4
        Дело в не в вачдоге, а в правильном проектировании платы. О чем тут даже речи не шло.
    • +2
      МК зависает?
    • +1
      Ага. Все яро стали минусовать мой комент про зависани МК. Не спорю что ПЛК сделаны на тех же Атмегах, но в программе автора нет даже элементарного сторожевого таймера: #include <avr/wdt.h>
  • +4
    Соглашусь с предыдущими комментаторами, Вы спороли фигню.
    Про руки, зависания и надёжность уже сказали. Тогда ответьте на такой вопрос: как это всё оформляется документально? Наверняка по документам разработкой и монтажом занимаются дипломированные специалисты. Вот тот человек, который поставит свою подпись — он видел, что Вы нагородили? А ведь это не яму выкопать, а завтра засыпать. Это ответственность на весь срок эксплуатации.
    Про ответственность
    У нас в городе в 2006 взорвался газопровод в частном секторе. По итогам разбирательства
    утечка газа произошла в результате разрыва сварного шва газопровода в связи с некачественной сваркой во время его монтажа в далеком 1966‑м. Согласно его расследованию определены и виновные в некачественной работе, приведшей к взрыву через полвека – электросварщик Ю.Ревякин и руководитель сварочной лаборатории Р.Иоппе. Когда стали искать горе-работников, выяснилось, что они умерли. Один в 2000 году, а другой еще в 1996-м. Таким образом, за неимением виновных среди живых уголовное дело закрыли по ст.6 п.8 УПК.
    А если бы не умерли? Посадили бы, однозначно. Как ни удивительно, газовщики оказались ни при чём, хотя раз в три года должны проверять все стыки.
    А с котлонадзором (который лифтами заведует) я бы не шутил, и наколеночное поделие даже в кабину не вносил. Просто подумайте, что это барахло заведует жизнями и будет висеть над Вами много лет. Я, как сварщик, уже подписался за фермы для крыши в одном доме отдыха, что стоять они будут вечно. Так вот не советую этот геморрой за копеечную экономию.

    Кстати, imwode чуть выше сказал, что для дома пойдёт. Сомневаюсь, ведь в жилом фонде требования выше. И ответственность выше, будет как отягчающее обстоятельство. Одно дело — рабочий погибнет от несоблюдения ТБ, а другое — ребёнок.
    • +1
      «в доме» видимо имелся ввиду свой дом.
      плюс, во всех жилых домах лифты страхуются — поэтому при любых таких случаях покрываются страховкой.
      что, впрочем, не снимает ответственности.
    • +9
      По поводу ответственности. Если вызрыв произошел по вине некачественного сварного шва, то как это обнаружили? Ведь этот самый сварной шов был в эпицентре взрыва. Взорвалось все рядом с местом шва и поэтому виноват шов? А если утечка была не в месте шва а по причине некачественных труб? В трубе запросто мог быть свищ, трубы могли быть неокрашенными и за 30 лет свищ мог прогнить до сквозной дырки. Но за неокрашенные трубы надо привлекать мастера участка. Он живой. И по цепочке все остальное начальство. Тоже живое. Скорее всего, виноватыми были назначены уже умершие, потому что спросу с умерших нет. При расследовании авиакатастроф — если пилоты погибли они, скорее всего, будут признаны виновными. Их уже не оживишь. Заступиться за них некому. А чья-то задница этими смертями будет прикрыта.
      • +3
        Как обнаружили? Прочитали записи «чёрного ящика», конечно.
        А серьёзно — это не так сложно, в самой трубе газ не взорвётся — нет кислорода. Максимум — раскроет цветочком трубу, а если где-то трещина, то металл в этом месте покроется окислами с обоих её сторон. Я точно не знаю, как именно там расследовали, но думаю, как-то так.
        Про мастера участка в заключении комиссии сказано. Но санкций не было, дело закрыто. Риторический вопрос «почему?» даст риторический ответ «так вышло».
        Скрытый текст
        … комиссия, назначенная Госпромгорнадзором МЧС и принимавшая участие в этом расследовании, не учла нестыковки в шифрах, и в своих выводах ответственным за взрыв назвала покойного Ревякина. Кроме него ответственность, по мнению комиссии, должны были понести еще шесть человек. Среди них начальник цеха «Луганскмежрайгаз» филиала ОАО «Луганскгаз» С.М.Кочетов, который «не обеспечил периодическую (раз в три года) оценку качества сварных соединений труб газопроводов, эксплуатируемых более 25 лет». Первый заместитель начальника управления – главный инженер «Луганскмежрайгаз» В.В.Скачков, который «не обеспечил безаварийную подачу газа потребителям». Начальник «Луганскмежрайгаз» Игорь Жданов (в настоящее время его повысили в должности – первый зампред правления «Луганскгаз» – Авт.), который «не обеспечил безаварийную эксплуатацию и снабжение природным газом потребителей».
        Кроме того, в п. 9.4.4. положения «Луганскмежрайгаз» говорится о том, что филиал несет материальную ответственность за результаты своей деятельности. Однако, насколько нам известно, ни уголовную, ни материальную ответственность предприятие не понесло.

        Зампред правления ОАО «Луганскгаз» Игорь Жданов считает, что фамилия сварщика роли особой не играет: «Нам бояться нечего. В то время все варили так некачественно, нормы безопасности были совсем другие, и это не самый худший стык газовых труб из тех, которые мы раскапывали. Он простоял 40 лет, и никаких утечек на нем не было, и он бы еще триста постоял, если б не было вибрации по этой улице, газовой заправки рядом и так далее. Я сейчас не могу сказать точно, ошибка вышла с шифром сварщика или нет, все документы и даже винчестеры с компьютеров у нас забрала областная прокуратура. В любом случае, если даже это был и не Ревякин, а другой сварщик, что это меняет? Почти все сварщики тех годов уже давно умерли».


        Если поискать, то можно найти показания «очевидцев задним числом», они утверждают, что запах газа был ещё за за несколько лет до взрыва. А газовщики по очередной жалобе приехали, посмотрели, попали под второй взрыв и только тогда перекрыли магистраль (потому что по ней шёл газ в центр города, а был февраль месяц).
        Скрытый текст
        — На трубе газопровода среднего давления, что проходила под улицей, все стыки были примерно одинаковы. Тот, который лопнул, был не лучше и не хуже других. Ему только больше других доставалось. Там с недавних пор открыли заправку, и машины как раз проезжали по «больному» месту. А рядом находится автомойка, сливные колодцы у нее полуразрушены, в аварийном состоянии, и вода из них потихоньку просачивалась под трубу. А потом, когда ударили морозы, вся эта пропитанная водой масса смерзлась в один, гранитной прочности ком, в котором труба газопровода оказалась зажатой как в тисках. Машина, другая, пятая, и стык лопнул. Под зданиями грунт всегда более сухой и рыхлый, а тем более, что у тех зданий практически не было фундамента. Просочился, скопился, ну а там достаточно одной искры…
        — А почему не удалось избежать второго взрыва?
        — После первого взрыва на развалинах вспыхнул пожар – выгорал газ, а когда его залили пеной, сделав своеобразную гидроизоляцию, он нашел выход в другом месте. А так как магистраль мы перекрыли, то жители включили электрообогреватели, в том числе и в том доме, где произошел второй взрыв. Когда туда зашли наши дозиметристы, они сразу определили высокий уровень газа и хотели немедленно всех эвакуировать. А один из жильцов, выходя, выдернул шнур обогревателя из розетки. Искра и сразу взрыв…
        начальник Межрайгаз'а
        Виноватых как бы и нет. Так вышло, бывает, что ж поделать…

        Трубы лежат под землёй. Контролёры каждый месяц снимать показания счётчиков есть, а нюхать газоотводки некому.На это жильцы есть.

        P.S. Извините за простыню. Уже 8 лет прошло, а до сих пор зло берёт.
  • +4
    Вот в программирование лезут все кому не лень, без должной подготовки и сертификатов.
    А в электронику, особенно управляющую агрегатами, получается должны лезть только сертифицированные специалисты, идеально понимающие все процессы.
    • +2
      так же как над студентом-программистом должен сидеть ментор; так же и в электронике нужен грамотный присматривающий.
      так же как в космос или на завод на взрывоопасное производство поделие студента ставить нельзя, так же и на лифт, где будут ездить люди, с возможно падением на 6 этажей, НЕЛЬЗЯ ставить такое.
      кстати говоря, ПО там тоже под вопросом.
      • 0
        Согласен! Безопасности мало не бывает, даже там, где ее соблюдают.
        Зашел я как-то на линию хим травления, походили, поглядели. А потом мне работник ткнул пальцем на канистру у мня под ногами и сказал, что там плавиковая кислота. Больше я к ним не заходил.
    • +3
      И в программирование электроники управляющей агрегатами, особенно которые могут навредить человеческой жизни или потенциально навредить, должны «лезть» тоже специалисты. А вот сайты программировать может любой, от этого жизни не зависят (ну или почти не зависят).
    • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
  • +11
    Мы тут с товарищем занимаемся разработкой устройств на заказ (только не «швыряем наукой в стену»). Вот мы обсуждаем вашу статью. Товарищ сказал: «Да я бы обосрался сдав такой проект на ардуино. Каждую ночь бы просыпался и ездил на этот завод».
    А мне особенно понравилось вот это: «наводки ваще адовые. Ну я не растерялся. Воткнул стальную пластину. Вроде работает».
    • +4
      И ещё: в итоге то что?
      От кучи релюшек вы так и не избавились.
      Контроллер ради контроллера?
  • 0
    Автор, а почему не использовать ПР Siemens LOGO! или ОВЕН ПР110? Стоит 2000р… И вам не промежуточных реле, ни зависаний, ни наводок. Изначально все было сделано на реле, так и просится: Используй программируемое реле! А не ардуинку. Вы, конечно, заморочились, но неопрпавданно.
    • 0
      Ну, здесь Вы слегка неправы. Такая система построенная на Siemens LOGO обойдется дороже двух тысяч (контроллер — 4000+блок питания+дополнительные блоки расширения). Но тем не менее, если Arduino даст сбой мы установим именно его. Как и на всех остальных «больших» подъемниках.
      Мои коллеги применяют программируемое реле Zelio Logic от Schneider Electric, (самый дешевый вариант обойдется в семь тысяч). Оно очень любит ловить наводки по каналу управления: логический порог около 70В, а наводки порой достигают 90В, и был случай когда проложенное рядом с лифтом питание для автоматических ворот (казалось бы, мелочь) полностью парализовало работу подъемника.
      • +1
        Ну, здесь Вы слегка неправы.(С)
        ОВЕН ПР110-220.12ДФ.8Р 2950руб. Только контроллер, ничего больше. Все входа «220В совместимые», нижний порог 90В. А от помех — да зашунтируйте вход резистором и все.
  • +18
    Господа, лифт грузовой, и людям на нем ездить запрещено. Об этом ясно написано на каждой двери на каждом этаже. Двери шахты на время работы заблокированы электрозамками, полностью независимыми от контроллера.
    На все аварийные ситуации уже есть свой ответ. Например на случай обрыва троса — механический ловитель резкого томожения (его кстати изобрел сам Оттис), в случае перегрузки либо заклинивания кабины — тепловое реле и ограничители перегрузки, также работающие независимо от контроллера.
    Короче говоря, контроллер лишь занимается логикой пуска лифта на этажи, а система безопасности осталась абсолютно без изменений.
  • +2
    а почему микроконтроллер atmega нельзя использовать в промышленности? он не предназначен разве для этого?
    • +1
      Почему-же нельзя, можно… Только вот промышленный контроллер это не только МК но ещё и гальваническая развязка входов-выходов и среда программирования для дебилов…
      … но к слову сказать, дебилизм отнюдь не ограничивается программированием, глядя не то что на этот пост, но и на всю ветку в целом, трудно не заметить что у многих людей «понимающих» понимание более чем поверхностное…
      По этому лучше использовать промышленный контроллер, разработанный бородатыми дядьками, чем пионэрскую атмега-дурину.
  • +8
    Правильно написали в первом же ответе на пост — оптроны не «завелись» потому что на переменном токе не ставят просто ограничительный резистор по току! И тем более не ставят последовательно диод! Про обратный ток диода забывать не стоит, а ведь этого тока достаточно, для светодиода что бы сгореть. В даташите указано, что светодиод выдерживает только 6В обратного напряжения, а вы ему 380В приложили через обратный ток 1N4007? Не многовато ли будет для него? Что за форум вы читаете по радиоэлектронике? Как и советовали выше, светодиод оптрона надо «шунтировать» еще одним диодом включенным в обратной полярности! И кто сказал что в сети 220в? там вообще то на диод идет не действующее значение напряжения, а амплитуда! Получается, что бы оптрон сработал нормально (пусть ток светодиода оптрона 10мА по даташиту) надо рассчитать резистор по следующей формуле 380В/0,01= 38 КОм!
    И вообще — ваша схема для включения оптрона неправильная! Даташит хоть иногда открывайте! Это просто дикость, вы так все спалите, если в даташит не будете заглядывать. Вы перепутали эмиттер и коллектор оптрона местами! Соответственно транзистор не «pnp», а «npn».
    image

    • +1
      немного попутал напряжение = 308 вольт амплитуда в однофазной сети, но все равно это не 220В, как считают школьники
    • +1
      Спасибо! Теперь понял где был косяк.
      Ну форум он на то и форум, что мнений там было много и разных, а я лишь собрал как мне казалось лучшие варианты в одну схему.
      Кроме того, мне дали ознакомиться с устройством входов ПЛК фирмы Omron:
      image
      они обходятся без диодов вовсе, но я не совсем понял как оно работает. Вы не могли бы пояснить, если не затруднит?
      • +4
        У них оптроны другие, рассчитанные на переменку, это из схемы видно.
      • +1
        Так шунтирующий диод прямо на схеме оптрона нарисован — заметьте у оптрона не просто светодиод а два диода (возможно что оба светодиоды, а возможно — один из них простой, а вот уже второй светодиод). К тому же входные цепи оптрона содержат газорязрядную защиту от грозовых всплесков напряжений. Помимо всего прочего у них на схеме сделана защита от постоянного напряжения в виде резистора 1МОм и параллельно включенного конденсатора 0.15 uF. Конденсатор выполняет роль реактивного сопротивления (номиналом 22КОм на частоте сети 50Гц) на котором гасится основное переменное напряжение сети и на резисторе 220 Ом остается 3В, что достаточно для запитки светодиода. Получается что со схемой указанной на рисунке выше защитный диод почти и не нужен, а если и нужен то можно вместо него можно использовать простой светодиод и эффективность оптрона увеличивается, так как он будет уже работать на каждой полуволне напряжения входной сети (и на положительной и на отрицательной).
        • +1
          То есть схема приведенная выше не будет включать оптопару если на входе постоянное напряжение даже номиналом 308 вольт! Оптопара работает только от переменного напряжения! Очень грамотная схема, советую ее вам скопировать. Оптрон можете взять обычный и зашунтировать светодиод оптрона простым диодом.
          • +1
            и еще важное замечание — на схеме параллельно светодиоду (и резистору 220 Ом) не надо ставить конденсатор как на схеме — думаю он там ни к чему, разве что фазу сдвинуть для семисторной схемы управления
            • +1
              но конденсатор сглаживает импульсные помехи и если они велики то поставьте какой нить номиналом 100nFх400В
              • +1
                Спасибо огромное, буду копать в этом направлении!
  • 0
    Напомнило:
    блок управления плазменной резкой отечественного производства(но там смешным был встроенный ПК на Атоме, сама логика управления резаком родная, американская)
    и пару контролеров для СКД(платы нормальные, но на наводки реагируют очень сильно, явно не проверенные запустили в производство).

    Но там сильно лучше, а тут… генеральный деректор этой шарашкиной конторы чем думает, или у ного вообще думалки нету за не надобностью, это же статья, при том уголовная!
    С пром. безопасностью не шутят!

    Блин, я теперь буду бояться ездить на лифте, только пешком!
    • +6
      Не бойтесь, до пассажирских лифтов я пока не добрался. Про безопасность ответил выше.
      • +6
        «Пока»?
        ;-)
        • +5
          image
  • +2
    Не в обиду, а просто любопытно: а что заставляет владельцев подъемника искать такие решения? Производитель подъемников не делает контроллеры, или это гораздо дороже получается?
    • 0
      Владельцам подъемника никакие решения не нужны им нужно чтобы подъемник работал. Производителям тоже ничего такого не надо, им нужно чтобы комплектующие обошлись дешевле. Монтажники рады побыстрее собрать все и забыть.
      Ну а я хочу впихнуть туда Arduino. В принципе, пока все довольны.
      • 0
        Т.е. производитель подъемника продает полуфабрикат, который после покупки использовать нельзя и надо дорабатывать напильником? Шикарная отрасль.

        Хотя у меня в голове все-таки не укладывается никак. Но, вероятно, в промышленности это обычная ситуация.
        • 0
          Позволю себе смелости предположить, что наверное готовые комплекты с управляющим контроллером от производителя подъемника поднимают цены на новый уровень… Интересно прочитать про это от создателя этого топика. А вообще это очень странно что все поставляется в таком виде.
          • +2
            Боюсь у нас вышла небольшая путаница. Наша фирма и есть производитель подъемника. Мы делаем и железо (бригада сварщиков работает над таким лифтом пару недель) и систему управления (тут уже мое дело). И в итоге заказчик получает готовый к использованию продукт.
            Но да, есть фирмы, которые делают только системы управления. Ведь электрика как правило живет меньше чем железо, и есть например, старые советские лифты, которые еще не один век откатают, но с морально устаревшим оборудованием.
            • 0
              под «фирмами», думаю, подразумевались мировые гиганты лифто- и пневмопочтостроения, такие как Thyssen Krupp, Интур, KONE, OTIS и.т.д.
              Зачастую их блоки (как контроллеры, так и приводы) закупаются отечественными мелкими производителями, типа КМЗ или даже Щербинского Лифтостроительного.
            • +1
              Спасибо, наконец все встало на свои места! Просто у меня однажды был опыт общения с поставщиками, скажем так, калиток (офисная преграда), и там, похоже, была аналогичная ситуация. Товарищи сделали калитку, и вроде бы как сделали блок управления этой самой калиткой. Но по факту блок управления был как бы и не совсем их — там внутри оказался какой-то чужой контроллер электродвигателей.

              В итоге пришлось стрясать с производителя калиток и документацию по тонкой регулировке контроллера, поскольку стены коридора, где стояли калитки, оказались, скажем так, не совсем параллельными, и возникла объективная необходимость выравнять створки друг относительно друга.

              В общем, поэтому и стало интересно, как вообще с этим (основное железо + управление) обстоят дела.
  • +1
    интересно а как ардуино реагирует на минусовые температуры?
    • 0
    • +4
      Ардуино™ это по большей части просто программка залитая в обычный широко используемый микроконтроллер ATMega. Если МК рассчитан на работу от -40 до +125, то он и будет работать. Проблемы могут начаться разве что в стабилизаторе питания, если там используется не предназначенный для холодов, но для цифровой схемы я думаю его разброса хватит с лихвой при любой температуре.
  • 0
    А мне понравилось. Все расписано достаточно подробно. Но не нашел исходников на гитхабе.
    • 0
      Извиняюсь, пользуюсь гитхабом в первый раз, может такая ссылка заработает?
      • +1
        Файл .gitignore нужен для списка файлов, которые исключены из контроля версий и не попадают в репозиторий. Код в нём лучше не писать.
      • +7
        Никогда бы не догадался бы смотреть в этом файле.
        Лучше все-таки сделать правильно, в отдельном файле.
  • +1
    А отчего у вас репо пустое?
    • 0
      Да как то не заморачивался заполнением.
      • +4
        Всё же примите вот этот пул-реквест, а то код в .gitignore очень сильно вводит в заблуждение хабровчан :)
        • +1
          Спасибо, сам бы я нагородил делов :)
  • +5
    Почитал комментарии. Господи, как же, все-таки, технически образованные люди в двадцать первом веке все ещё подсознательно боятся лифтов…
    • +4
      Наверное, потому что лифт — это все-таки средство повышенной опасности?
      А также потому, что неисправные лифты могут стать причиной невероятно жутких смертей, типа вот этой?

      Это абсолютно нормально — наличие подсознательной боязни того, что может лишить жизни, ибо инстинкт самосохранения. Но с другой стороны, меру тоже надо знать, ибо волков бояться — в лес не ходить.

      Сам дважды застревал в лифте, но оба раза был уверен в безопасности — ибо оба раза почему-то срабатывали уловители и стопорили лифт. Но лифт на уловителях стоит как вкопанный и поэтому я спокойно дожидался рабочих :)
      А вот подруга рассказывала, как в старом лифте застряла — весь час, что ждали лифтеров — лифт тихонько покачался вверх-вниз при каждом движении :) Вот это уже проблема)
      • +1
        Ну вы и ссылку дали… Обматерился весь. Меньше знаешь, крепче спишь.
        Очень трагичная история. Я думал, лифт не может поехать при незакрытых дверях.
        Думаю, больше на лифтах не поеду без крайней необходимости.
        • +1
          Все зависит от исправности электроники. На моей памяти есть лифты позднесоветского периода, которые помимо датчика закрытия дверей, были оборудованы датчиком веса — и лифт не ехал, если в нем есть хоть что-нибудь лишнее (даже пакет с продуктами) и не нажата кнопка этажа. В купе с автоматически открывающимися дверьми, это делает такой лифт очень безопасным.

          Между тем, есть и лифты, где двери не являются автоматическими по-определению, но, к счастью, это уже совсем старые модели и от них по-тихоньку избавляются, меняя на новые модели.

          И никто не отменял халатности при обслуживании. В знакомом офисе, при поломке датчика движения дверей, рабочие просто закоротили проводку датчика и двери стали закрываться до того момента, пока не закроются до конца. Хорошо хоть, что сам лифт до полного закрытия дверей не едет. Абсурдно другое: если допустить закрытия дверей, не успев нажать кнопку этажа, то внутри гаснет свет, а кнопки открытия дверей не предусмотрено. Как следствие — человек замурован внутри, пока лифт не вызовут кнопкой снаружи :-) Регулярно такие счастливцы попадаются)
          • +1
            В доме, в котором я живу, как раз такой лифт с датчиком веса.
            Небольшие дети самостоятельно в нём ездтить не могут :)
            И, кстати, он регулярно катается сам и проезжает этажи. Это лифт, где-то, 2004 года.
            В том случае, на который вы дали ссылку, стоял лифт 1991 года. Я не считал такие лифты сильно старыми.
            Халатность — это да… Знаете, тут даже непонятно, делать системы для обезьян, которые пользуются этими системами, или допускать момент, что обезьяны будут их и обслуживать. Иными словами, в каждом случае отчасти есть и халатность производителя, что допустил возможность обмана системы.
            • 0
              Встречал самые разные реализации этих «датчиков веса».
              От дискретного концевика под полом по принципу «нажат/отпущен» до настоящих весов, выдающих пропорциональный сигнал. Первый использовался только в цепи безопасности, а вот второй ещё и давал обратную связь контроллеру, сигнализируя не только о перегрузке, но и влияя на параметры в зависимости от загрузки.
              Также встречалась такая реализация — под полом ничего не было, но масса кабины была известна контроллеру, по натяжению троса, либо по изменению тока двигателя при подъёме по сравнению с аналогичным подъёмом заведомо пустого лифта.
      • 0
        вот этой

        А я думал это только у меня на работе такой веселый лифт (правда двери он открывает, если туда ногу подставить, а в остальном один в один).
        Но вообще я не думаю, что в лифтах погибает больше людей, чем в автокатастрофах, например. При этом машин люди обычно не боятся.
        • +1
          Как сказать — я бы поостерегся машины, электронику которой сделал студент на ардуине :)
        • 0
          Вы знаете, я бы поостерегся подставлять ногу — при неисправном лифте она может и без вас уехать.
        • +5
          И очень, кстати, зря, люди не боятся автомобилей.
          Бывает, к постам ГИБДД временно массово подвозят автомобили после аварий.
          Знаете, когда видишь с дюжину автомобилей, натурально раскуроченных (в которых без погибших обойтись не могло), только у глупого не возникнет никакой мысли.
          Я живу в Москве, автомобиля у меня нет, передвигаюсь на общественном транспорте.
          Желания приобрести автомобиль для постоянных покатушек по городу никакого: стоять в заторах и рисковать жизнью каждый день.
          Если бы на дорогах все постоянно двигались бы на низкой скорости (скажем, 40 км/ч), и габариты и масса автомобилей была бы равна, наверное, можно было бы доверять текущим возможностям по безопасности.
          Но на трассах двигаются со скоростями более 100 км/ч, в общем потоке наряду с автомобилями Smart и мотоциклами двигаются многотонные фуры, а так же есть возможность одновременного проезда по пересекающейся траектории на перекрёстках, никакие 10 подушек безопасности, сминаемая область, каркасы безопасности, сиденья-ковши, 6-ти точечные ремни безопасности не помогут, когда органы внутри тела отрываются друг от друга по инерции, а жизненное пространство вокруг тела влезает в само тело.
          Люди не думают о собственной безопасности и не ценят её. Я не знаю, почему.
          Возможно, наши жизни ничего не стоят, чтобы о них заботиться нам самим, и уж тем более другим людям. Поэтому мы рискуем понапрасну каждый день, жрём и пьём всякую дрянь, дышим гадостью, суём в себя чёрт знает что непонятно куда, платим деньги дебилам, которые нас, якобы, лечат.
          Извиняюсь за оффтопик. К топикстартеру после его пояснений в комментариях претензий никаких.
          • 0
            Отчасти я с вами согласен, но мне почему-то подсознательно больше доверия к себе и своему автомобилю, за которым я сам слежу, нежели к автобусам непонятного года выпуска, с непонятными неисправностями и которые управляются приезжими работниками из стран Азии у которых нет ВУ полученного здесь…
            Вообще безопасность, на мой взгляд, какая бы она не была весьма иллюзорна. Слишком много не зависящих от вас моментов. Если думать о всех «дырах» в личной безопасности то так и до паранойи недалеко.
          • 0
            Спасибо. Солидарен.
    • +4
      Тут я думаю основная претензия не к лифту, в котором людей то и не будет, а к тому что заказчик заплатил за это, а ему подсунули какой-то велосипед, который обслуживать сможет один единственный человек создавший его.
      Если такая конструкция делается на промышленном контроллере, то его потом сможет поправить/расширить/заменить/т.п. любой человек, а здесь полная засада в этом плане и когда автор уйдет из этой конторы им придется все покупать с нуля.

      Ну и качество исполнения конечно ужасает, тут обернули фольгой, тут поставили стенку металлическую, навесным монтажом напаяли (или о ужс одели клеммы?) на ардуину кучу резисторов и диодов.
      В общем думаю еслиб автор развел нормальную печатную плату, запаял туда АТМегу и прочие компоненты, то все былобы куда более прилично и надежно.
  • +3
    Для полноты картины не хватает только собрать лифт из Lego.
    • +1
      … вставить в него этот контроллер, и там его и оставить))
    • +1
      И контроллер из набора Mindstorm :)
  • +3
    На помощь приходит сдвиговый регистр PCF8574, который позволит управлять им всего по двум проводам
    — это не сдвиговый регистр, а «расширитель» портов, подключающийся по шине i2c.
  • +3
    «принципом Кейва Джонсона» вот он оказывается как называется… а у нас это называли методом научного тыка.

    Вам бы почитать книжечку «Конструирование высокоскоростных цифровых устройств»(или как-то так она называется) это поможет увидеть проблемы с наводками раньше того как вы увидите их в реальной схеме. Часто, при правильной разводке и экранирование не нужно.
    Если что книжечка идентифицируется по ISBN 5-8459-0807-8
  • 0
    не нашел коммента от dihalt
    буду ждать =)
    • +2
      Кстати забыл добавить, когда работал на заводе — там было штуки 3 грузовых лифтов
      Но шибко не парились, и в каждом лифте был человек-лифтер ) когда он уходил на обед, лифт не работал
      Там правда была тонкость в алгоритме:
      На этаже перед лифтом была кнопка-звонок, я когда пошел в первый раз это дело юзать (сказали иди вызови, лифтер приедет), нажал кнопку (на 3м этаже) — лифт прокатился на 1й этаж мимо. Я подождал (может он занят думал), он прокатился еще куда-то. Опять нажал — опять укатился. В общем проторчал я там минут 10, несколько раз вызывал, надоело зажал эту кнопку на минуту))) Слышу, лифт поехал, остановился сначала на 2м этаже, потом у меня. Оттуда вылез разъяренный управляющий лифтом и начал злобно материться, каково хрена я тут балуюсь.
      Оказывается блин от всех кнопок ему в кабину проведен звонок, и надо звонить столько раз, на каком этаже стоишь, когда вызываешь )))
      Шайтан повозка
      Ах да, и человек-лифтер работал с 7.00 до 15.30 =)
    • 0
      Вспоминая его рассказы dihalt.ru/poslednij-geroj-truda-chast-14h.html то у автора топика еще все вполне цивильно :))
  • 0
    Ужас-то какой! Вы хоть меточки делайте на таких лифтах, чтобы туда люди не входили!
  • +4
    С одной стороны хочется похвалить вас за усердие, но с другой, — поругать. Сразу чувствуется, что вы не совсем осознаете, что сделали. Просто есть устройства с так называемой неочевидной опасностью. Ваше принадлежит к таковым. Несмотря на то, что в нем есть системы безопасности, в основном они рассчитаны на нештатный режим. Ваша схема создает предпосылки для такого режима. Т.е. понижает надежность системы в целом. Последствия могут иметь как экономический эффект, так и летальный. Если первый можно покрыть страховкой оборудования и т.д., то второй просто невозможно возместить. Я понимаю, что человек в грузовом лифте, это нарушение техники безопасности. Но это не снимет с вас вины за гибель этого человека. Только представьте, что к вам может прийти его ребенок и спросить, почему из-за вас погиб отец. Конечно, такие ситуации складываются из множества мелких предпосылок, но вы добавляете еще одну, которой могло бы не быть.
    Что можно сделать в вашем случае, так это просто заказать разработку данного устройства профессиональному инженеру с целью снижения стоимости устройства, облегчения монтажа, но с сохранением показателей надежности и безопасности.
    Что можно вам пожелать? Учиться, учиться и еще раз учиться. И не делать больше таких опасных вещей. Это просто безответственно. В остальном вам просто не хватает знаний и опыта. Голова есть, руки тоже. Учитесь и все будет.
    • +1
      Я понимаю, что человек в грузовом лифте, это нарушение техники безопасности. Но это не снимет с вас вины за гибель этого человека.

      То есть, если человек залезет в трансформаторную, обвешанную стикерами «Не влезать» и его там ушатает током, то это будет вина производителей оборудования, а не дурной головы?
      • 0
        Если сертифицированный электрик отключив нагрузку будет ремонтировать трансформатор, а на него сверху упадет какая-нибудь деталь, плохо закрепленная производителем, то это едва ли вина электрика.
        • 0
          Мы с вами немного о разном говорим: я — касательно прямого нарушения ТБ, вы — про халтуру производителя,
          • +1
            На самом деле тут есть прямая аналогия — лифт же надо как-то загружать и разгружать? Значит, люди в нем в любом случае будут находиться.
            • 0
              Вот-вот, если лифт самопроизвольно начнет двигаться в то время как открыты двери и производится погрузка, то может случиться беда. Хотя если я правильно понял автора, то тут чисто электрически это блокируется вне зависимости от желания ардуины.
              • 0
                Как то у вас программа своей жызнью жывет. Полиморфный вирус на ардуине? :) Программа то должна быть детерменированной.
                • 0
                  Программа программой, а вот навесной монтаж обернутый фольгой и установленной стенкой от наводок может сыграть злую шутку.
                • 0
                  Если я правильно понимаю, что язык, на котором она написана, является подмножеством с++, то нет. Она не детерминирована, потому что содержит UB.
  • –2
    Я узнал тебя автор, ты делал контроллер для лифта в моём доме =\
  • +4
    Идея — хорошая, прототипирование — условно-терпимое, реализация — ужасная.
    Ардуино в управлении лифтом — это хорошо, и круто, если сделано правильно ( у вас увы этого «правильно» не видно ).
    ТУДУ Лист:
    1) Прослушать/прочитать курс о цифровой схемотехнике и конструировании цифровой РЭА или пару умных и хороших книг по этой теме.
    2) С полученными знаниями — закупить качественные industrial grade комплектующие ( по секрету — на ардуине из таковых только мега и с большой натяжкой разъемы ), развести грамотную печатную плату. Содрать вышепролетевшую омроновскую схему входного каскада — она труъ!
    3) С полученными знаниями — сделать корпус под получившееся изделие.
    4) Написать ПО для меги с учетом контроля всего и всея (не механизмов безопасности, этого тут не надо, максимум входы типа «Перекос фаз»/«Перегрев двигателя»/«Идиот в шахте») с перезагрузкой — выше уже советовали подумать насчет watсhdog.
    5) Протестировать полученное решение во всех вариантах со всеми входыми сигналами ( в том числе и с невозможными наборами ). Хорошее тестирование — подать пару киловольт на входы и посмотреть, что получится. Отменный результат — всё живо. Хороший — выгорела входная защита, всё остальное цело. Фиговый — из МК вышел волшебный дым и он не работает.
    6) Установить это заказчику с посылками типа «решение под ключ»/«супер устойчиво и надежно»/«полная защита от дурака, в том числе и вашего электрика»

    Поясняю, почему ваше решение — не айс:
    Любой заказчик в идеале хочет чтобы была одна кнопка «сделать как я хачю!». Заказчику понравится, если устройство будет работать всегда и везде. Заказчику понравится, если не прийдется обяснять персоналу особенности использования устройства и то, чего делать вообще нельзя с ним.
    Ваш контроллер может подвиснуть от любого чиха. Проблему с пускателями вы решили фольгой, ну чтож, спутники у нас тоже в ссср с песком летали, сойдет, но: а как поведет себя ваш контроллер, когда где-то в ста метрах ударит молния? Заказчику не понравится, что от удара молнии рядом с его территорией лифт вместо второго этажа укуролесит на шестой. Или если в грозу лифт будет кататься сам по себе ( когда не будет использоваться, т.е. все защиты в этом случае позволяют послать лифт куда-нибудь).
  • 0
    Где реле по 80р\ штука продаются?
    • 0
      Вы дату публикации посмотрите, тогда это было дешевле. Конкретно эти релюшки были куплены на оптовой базе, компании ЭТМ (не реклама).

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.