Sử dụng Arduino cho quy trình công nghiệp


7

Tôi đã tự hỏi nếu Arduino có thể áp dụng cho giám sát công nghiệp, tôi muốn tạo một trạng thái thời gian thực của máy ép trong công ty chúng tôi. Tôi chưa thấy hoặc đọc nhiều về những người sử dụng Arduino ở cấp độ Công nghiệp, hầu hết những gì tôi đã thấy hoặc đọc là các dự án nguyên mẫu. Tôi là người mới trong lĩnh vực điện tử và không biết có cách nào tốt hơn để làm việc này hơn là sử dụng Arduino. Tôi đã nghĩ đến việc sử dụng Arduino Uno và Arduino Ethernet Shield hoặc Wifi Shield.

Bất kỳ trợ giúp về một số thông tin về cách bắt đầu trên này là hữu ích.


Câu trả lời:


8

Tôi sẽ không sử dụng Arduino trong môi trường công nghiệp, vì tôi sẽ không tin tưởng PCB của nó có thể xử lý nhiều tiếng ồn. Sử dụng Arduino và lá chắn để tạo nguyên mẫu cho ứng dụng của bạn, sau đó chuyển sang bảng mạch sử dụng các kỹ thuật phù hợp với môi trường công nghiệp.


Từ những gì gần đây hầu hết đều gợi ý giống nhau, tôi muốn sử dụng Arduino vì tôi không biết cách xây dựng bảng mạch của riêng mình, nhưng tôi đoán Ill chỉ cần học cảm ơn vì lời khuyên.
MoralesJosue

Bất kỳ đề xuất nào về "bảng mạch sử dụng các kỹ thuật phù hợp với môi trường công nghiệp", hoặc bạn đang nói chung chung rằng bạn nên tùy chỉnh thiết kế một cái gì đó và chắc chắn cung cấp sự bảo vệ và cách ly thích hợp trên tất cả các đầu vào và đầu ra của bạn?
Gabriel Staples

Bảo vệ và cách ly là một sự khởi đầu, nhưng bạn cũng cần lo lắng về những thứ như tiếng ồn và độ rung có thể làm lung lay các đầu nối, cũng như các hóa chất và hạt trong không khí có thể ăn mòn hoặc gây ra sự cố của thiết bị điện tử.
Ignacio Vazquez-Abrams

Điểm tốt, do đó tại sao tôi khuyên bạn nên hàn dây trên bất kỳ sản phẩm cuối cùng, thay vì sử dụng bộ nhảy. Tôi chỉ cải thiện câu trả lời của tôi dưới đây. Tôi đã nhìn thấy các bảng chuyên nghiệp được chống thấm 100% quá thông qua lớp hoàn thiện rõ ràng. Tôi tự hỏi nếu bạn có thể nhúng toàn bộ, cuối cùng, bảng hàn, chẳng hạn như một dự án Nano đã hoàn thành với tất cả các dây được hàn, vào polyurethane hoặc sơn mài để cung cấp cho nó một lớp bảo vệ chống nước, ăn mòn, độ ẩm, hóa chất, vv Bạn đã từng nghe làm một việc như vậy?
Gabriel Staples

Lớp phủ phù hợp đầy đủ? Chắc chắn rồi. Nó không phải là cực kỳ phổ biến, nhưng nó đã được thực hiện.
Ignacio Vazquez-Abrams

12

Tôi không thấy bất kỳ lý do nào để không sử dụng Arduino trong môi trường công nghiệp, kỹ thuật hoặc phòng thí nghiệm, nếu nó đáp ứng nhu cầu của bạn và làm tốt công việc. Tuy nhiên, rất khuyến khích bạn cung cấp một số loại bảo vệ pin để giữ tiếng ồn công nghiệp hoặc gai điện áp từ các chân chiên. Bảo vệ pin tối thiểu có thể bao gồm sử dụng các điện trở giới hạn dòng điện (hoặc tốt hơn, các kỹ thuật khác, mạnh mẽ hơn được hiển thị ở đây) trên các chân được sử dụng cho tín hiệu đầu ra và đầu vào. Cách ly quang học cũng là một lựa chọn tốt, đặc biệt nếu điện áp nguy hiểm tiềm tàng đang được sử dụng. Cuối cùng, sau khi bạn tạo nguyên mẫu và kiểm tra thiết lập Arduino của mình, bạn nên hàn dây cho Arduino và cung cấp vỏ bảo vệ. Bạn không muốn vô tình xào Arduino hoặc pin thông qua phóng tĩnh điện ngẫu nhiên (do đó, và bảo vệ chân ở trên), và bạn không muốn dây nhảy bị rung và các kết nối bị oxy hóa chậm theo thời gian và mất kết nối điện trong mọi trường hợp loại ứng dụng công nghiệp hoặc phòng thí nghiệm dự kiến ​​sẽ được sử dụng thường xuyên (do đó thay thế dây nhảy của bạn bằng dây hàn). Khiên, tuy nhiên, là thăm dò. ok cho môi trường độ ẩm thấp và nhiệt độ phòng,

Lưu ý rằng bạn có thể hàn dây với bất kỳ Arduino nào , thậm chí là Uno, Leonardo hoặc Mega, chẳng hạn, chỉ bằng cách hàn vào các phần lộ ra của các chân ở dưới cùng của bảng. Bạn cũng có thể cắt và khử các tiêu đề nữ và hàn trực tiếp vào các lỗ, hoặc hàn trên các tiêu đề nam mà sau đó bạn hàn vào các PCB khác. Tôi đặc biệt thích Arduino Nano , Pro MiniMicro vì chúng nhỏ, có lỗ hở hoặc tiêu đề pin nam và có thể dễ dàng được hàn vào bảng mạch được sản xuất chuyên nghiệp hoặc bảng proto giá rẻ, để gắn tốt hơn trong ứng dụng cuối cùng. Hãy đọc phần bên dưới để biết thêm chi tiết về điều này.

Tôi là một kỹ sư nghiên cứu hàng không vũ trụ và sử dụng Arduino trong công việc thường xuyên để giải quyết các vấn đề. Dưới đây là một số ví dụ về các ứng dụng hiện tại đang được sử dụng ngày hôm nay, mà tôi đã triển khai, dựa trên và sử dụng bảng Arduino:

  1. cảm biến RPM động cơ không chổi than cảm biến, chỉ huy động cơ, và thiết bị thu thập dữ liệu để thử nghiệm trên băng ghế dự bị
  2. bộ điều khiển vòng kín của bộ truyền động tuyến tính (độ phân giải bước tuyến tính là 0,01mm [10um], phạm vi di chuyển đầy đủ là 0 đến 15mm); Arduino ra lệnh cho bảng điều khiển bộ truyền động thông qua tín hiệu PWM tùy chỉnh bằng thư viện Timer1 ( http://playground.arduino.cc/code/timer1 ); vị trí được đọc thông qua thuật toán đầu đọc bộ mã hóa cầu phương tùy chỉnh trên arduino; bộ chấp hành được sử dụng cho mục tiêu rất chính xác của một số dụng cụ; Arduino $ 30 đang thay thế một bảng 500 đô la mà nhà sản xuất thiết bị truyền động tạo ra, và Arduino cung cấp cho chúng tôi nhiều chức năng hơn so với bảng 500 đô la sẽ cung cấp cho chúng tôi. Arduino và bộ truyền động sẽ được sử dụng để nhắm chính xác tia laser cho các thí nghiệm trong hầm gió.
  3. Giao diện điều khiển chuyến bay giữa MATLAB và bộ phát Radio Control ngoài luồng (đọc và ghi tín hiệu liên lạc RC PWM & PPM)
  4. Giao diện truyền thông của hãng phim chuyên nghiệp trên hệ thống camera, có thể lái được ( bảng thông tin & video ).

Đó chỉ là một vài trường hợp. Nếu nó hoạt động, làm điều đó. Tuy nhiên, khi bạn tạo nguyên mẫu với bảng mạch không hàn, tuy nhiên, ít nhất bạn nên hàn tay cấu hình cuối cùng cho bảng tạo mẫu cố định, để làm cho nó bền hơn và chống ồn hơn (ví dụ - chủ yếu: để nó có độ cứng các kết nối không thể ăn mòn, phá vỡ, tách rời hoặc dễ dàng rung động).

Đây là một bài viết hàn mà tôi đã viết ( http: // Electricalrcaircraftguy.blogspot.com/2014/08/recommends-soldering-kit.html#.VP-JCPzF-So ). xem các liên kết ở phía dưới để biết hướng dẫn hàn. Bài viết về cách tạo ra "đường hàn" đặc biệt hữu ích với tôi một khi tôi đã vượt qua giai đoạn bánh mì và bắt đầu tạo mẫu mọi thứ trên bảng hoàn hảo hai mặt.

Dưới đây là một số bảng tạo mẫu hai mặt (hoặc "bảng hoàn hảo") để xem xét khi bạn đến giai đoạn này: (Tìm kiếm trên Ebay cho "pcb hai mặt") http://www.ebay.com/sch/i.html ? _from = R40 & ghostText = & _ sacat = 0 & _nkw = double + side + pcb & rt = nc & LH_BIN = 1 - lấy những cái có tất cả các lỗ nhỏ trong đó. Bạn có thể đặt toàn bộ trong một hộp nhựa nếu bạn muốn quá. Bạn có thể hàn vĩnh viễn một Arduino (đặc biệt là Nanos hoặc micros dễ dàng hơn) vào một trong những bảng hoàn hảo này.

Đây là một ví dụ khác về bảng hoàn hảo cỡ đôi. (nguồn hình ảnh: http://www.elecfreaks.com/store/d doubleided-protoboard-8cm-x-12cm-p-410.html ) Dưới đây là một ví dụ về bảng hoàn hảo cỡ đôi

PCB chuyên nghiệp:

Nếu bạn cần chế tạo nhiều hơn một vài thiết bị, dây hàn tay và các mảnh trên một tấm ván có thể trở nên RẤT TUYỆT VỜI. Trong trường hợp này, bạn cần thiết kế một PCB chuyên nghiệp hơn với các dấu vết và miếng đệm tùy chỉnh và bố cục và tất cả cho dự án của bạn. Nếu bạn chưa có kỹ năng thiết kế PCB với một công cụ chuyên nghiệp như Eagle hoặc KiCad, bạn có thể sử dụng Fritzing ( http://fritzing.org/home/ ) để thiết kế PCB, sau đó gửi nó cho một công ty như OshPark ( https://oshpark.com/) cho sản xuất chất lượng cao, giá cả hợp lý, số lượng thấp có trụ sở tại Hoa Kỳ --- hoặc gửi nó đến phòng thí nghiệm Fritzing Fab ở Đức để sản xuất PCB chất lượng cao hỗ trợ dự án Fritzing. Cuối cùng, đối với một vài lựa chọn Trung Quốc thực sự rẻ tiền, hãy xem ITEAD Studio và Seeedstudio. Fritzing và bất kỳ công cụ phần mềm CAD PCB nào khác có thể xuất các tệp Gerber cần thiết cho sản xuất.

Mẹo nhanh : khi thiết kế PCB, không sử dụng bất kỳ góc 90 độ nào cho dấu vết của bạn. Chúng có thể hoạt động như ăng-ten (gửi hoặc nhận) và gây nhiễu và nhiễu điện từ (bao gồm cả radio). Thay vào đó, sử dụng nhiều cạnh và góc 45 độ.

Một khi bạn lấy lại bo mạch của mình, hàn Arduino của bạn cho chúng và hàn bất kỳ bộ phận hoặc phần cứng bổ sung nào cho chúng mà bạn cần. Bây giờ bạn có một sản phẩm khá chuyên nghiệp, ngay cả khi nó có Arduino được hàn ngay vào nó.

Tóm lược:

Tóm lại, vâng tôi nghĩ Arduino là tuyệt vời. Nếu không có nó, tôi sẽ không biết làm thế nào để nháy đèn LED hoặc tải một mã duy nhất vào vi điều khiển, bởi vì việc sử dụng vi điều khiển chỉ là khó hiểu, khó khăn và phức tạp đối với người không được đào tạo chuyên nghiệp về nó, chẳng hạn như một kỹ sư hàng không như bản thân mình. Tuy nhiên, với Arduino, tôi đã học cách xây dựng các kỹ năng của mình và giải quyết các vấn đề trong thế giới thực trong môi trường chuyên nghiệp.

Tôi rất biết ơn Massimo Banzi, David A. Mellis và những người khác đã tạo ra Arduino có thể. Nó đã thay đổi cuộc sống của tôi và khả năng của tôi trở nên hữu ích trong cuộc sống này. Phần yêu thích của tôi về nó là mặc dù nó là một công cụ có nghĩa là bắt người không phải lập trình viên hoặc giáo dân làm những việc cơ bản như chớp mắt bằng cách sử dụng mã chặn được viết kém, nhưng nó đã mở ra thế giới của tôi vượt xa những gì tôi từng tưởng tượng trước đây và nó là một bộ vi điều khiển có khả năng đầy đủ, không che giấu vĩnh viễn những thứ cấp thấp. Các chức năng, thanh ghi AVR cấp thấp, v.v ... TẤT CẢ VẪN CÓ VÀ TIẾP CẬN một khi bạn đạt đến cấp độ mà bạn cần chúng!

Chúc mừng,
Gabriel Staples

PS: Để xem nhiều liên kết rất hữu ích mà tôi đã tham khảo khi tôi đã xây dựng bộ kỹ năng vi điều khiển Arduino và ATmega328 của mình, vui lòng xem bài viết này tại đây, đặc biệt. tất cả các liên kết ở dưới cùng: http : // Electricalrcaircraftguy.blogspot.com/2014/01/the-power-of-arduino.html


1
Một tùy chọn cho âm lượng rất thấp là in đầu ra Kikad lên phim được xây dựng có mục đích (sử dụng máy in laser) sau đó ủi lên bảng trống. Hoạt động tốt cho một mặt; khó khăn cho hai mặt.
kiwiron

5

Công ty vừa mới ra mắt vài ngày trước:

  1. https://blog.arduino.cc/2015/09/21/industruino-makes-industrial-automation-easy-now-atheart/
  2. https://industruino.com/page/home
  3. https://www.youtube.com/watch?t=200&v=MhE1zlwsUu0
  4. https://industruino.com/shop/product/industruino-ind-io-kit-2

Ngoài ra:
1. Ruggeduino có khả năng bảo vệ pin tốt hơn nhiều so với Arduino tiêu chuẩn.

Một trong những điều trên có thể đáp ứng nhu cầu của bạn.

(Không, tôi không liên kết theo bất kỳ cách nào với các liên kết ở trên; tôi chỉ thấy một ngày nào đó trên trang web Arduino và muốn chỉ ra một vài lựa chọn khác).


Nếu bạn định bỏ nó vào hiện trường thì tôi sẽ xem cái này thay vào đó, vì nó có tích hợp cách ly.
Ignacio Vazquez-Abrams
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.