Verwendung von Arduino für industrielle Prozesse

Ich habe mich gefragt, ob der Arduino für die industrielle Überwachung geeignet ist. Ich möchte einen Echtzeitstatus der Druckmaschinen in unserem Unternehmen erstellen. Ich habe nicht viel über Leute gesehen oder gelesen, die Arduino auf industrieller Ebene verwenden. Das meiste, was ich gesehen oder gelesen habe, sind Prototypenprojekte. Ich bin neu in der Elektronik und weiß nicht, ob es einen besseren Weg gibt, dies zu tun, als Arduino zu verwenden. Ich dachte daran, Arduino Uno und Arduino Ethernet Shield oder Wifi Shield zu verwenden.

Jede Hilfe zu Informationen darüber, wie Sie damit beginnen können, ist hilfreich.

Ich würde den Arduino nicht in einer industriellen Umgebung verwenden, da ich nicht darauf vertrauen würde, dass seine Leiterplatte mit viel Lärm umgehen kann. Verwenden Sie das Arduino und die Abschirmungen, um Ihre Anwendung zu prototypisieren, und wechseln Sie dann zu einer Leiterplatte, die die für eine industrielle Umgebung geeigneten Techniken verwendet.

Ich sehe keinen Grund , nicht Arduino zu verwenden , in einem industriellen, Technik oder Laborumgebung, ob es Ihren Bedürfnissen entspricht und macht den Job gut. Es wird dringend empfohlen, jedoch, dass Sie bieten eine Art von Stift Schutz vor dem Braten Stift Industrielärm oder Spannungsspitzen zu halten. Der minimale Stiftschutz könnte darin bestehen, Strombegrenzungswiderstände zu verwenden (oder noch besser die anderen, hier gezeigten robusteren Techniken)) an Pins für Ausgangs- und Eingangssignale. Eine optische Isolation ist ebenfalls eine gute Option, insbesondere wenn potenziell gefährliche Spannungen verwendet werden. Nachdem Sie Ihr Arduino-Setup prototypisiert und getestet haben, sollten Sie die Drähte an das Arduino anlöten und eine Schutzhülle bereitstellen. Sie möchten das Arduino oder einen Stift nicht versehentlich durch versehentliche statische Entladung braten (daher der Fall und der Stiftschutz oben), und Sie möchten nicht, dass Überbrückungsdrähte lose vibrieren und Verbindungen im Laufe der Zeit langsam oxidieren und die elektrische Verbindung in einem der Geräte verlieren Art der Industrie- oder Laboranwendung, die voraussichtlich regelmäßig verwendet wird (daher ersetzen Sie Ihre Überbrückungsdrähte durch Lötdrähte). Schilde sind jedoch wahrscheinlich. ok für Umgebungen mit niedriger Luftfeuchtigkeit und Raumtemperatur,

Beachten Sie, dass Sie Drähte an jedes Arduino löten können , auch an Uno, Leonardo oder Mega, indem Sie einfach an die freiliegenden Teile der Stifte auf der Unterseite der Platine löten . Sie können auch die Buchsenköpfe abschneiden und entlöten und entweder direkt an die Löcher anlöten oder auf Stecknadeln löten, die Sie dann auf andere Leiterplatten löten. Ich mag besonders die Arduino Nano , Pro Mini und Micro, da sie klein sind, freiliegende Löcher oder Stiftleisten haben und leicht auf eine professionell hergestellte Leiterplatte oder ein billiges Protoboard gelötet werden können, um eine bessere Montage in einer endgültigen Anwendung zu ermöglichen. Lesen Sie weiter unten, um weitere Informationen zu diesem Thema zu erhalten.

Ich bin ein Luft- und Raumfahrtforscher und benutze Arduino regelmäßig in meiner Arbeit, um Probleme zu lösen. Hier sind einige Beispiele für aktuelle Anwendungen, die ich heute implementiert habe und die auf Arduino-Boards basieren und diese verwenden:

1. Sensorloser bürstenloser Motordrehzahlsensor, Motorkommandant und Datenerfassungsgerät für Bench-Top-Tests
2. Regler mit geschlossenem Regelkreis (lineare Schrittauflösung beträgt 0,01 mm [10 um], voller Bewegungsbereich 0 bis 15 mm); Der Arduino steuert die Aktor-Treiberplatine über ein benutzerdefiniertes PWM-Signal unter Verwendung der Timer1-Bibliothek ( http://playground.arduino.cc/code/timer1 ). Die Position wird über einen benutzerdefinierten Quadraturcodierer-Lesealgorithmus auf dem Arduino gelesen. Der Aktuator dient zum sehr präzisen Zielen bestimmter Instrumente. Das 30-Dollar-Arduino ersetzt ein 500-Dollar-Board, das der Aktuatorhersteller herstellt, und das Arduino bietet uns viel mehr Funktionalität als das 500-Dollar-Board. Mit dem Arduino und dem Aktuator wird ein Laser für Experimente in einem Windkanal präzise ausgerichtet.
3. Flugsteuerungsschnittstellen zwischen MATLAB und handelsüblichem Funksteuerungssender (Lesen und Schreiben von RC PWM- und PPM-Kommunikationssignalen)
4. Professionelle Kommunikationsschnittstelle für Filmstudios auf einem fahrbaren Roboterkamerasystem ( Infoblatt und Video ).

Das sind nur einige Fälle. Wenn es funktioniert, mach es. Sobald Sie einen Prototyp mit einem lötfreien Steckbrett erstellt haben, wird empfohlen, die endgültige Konfiguration mindestens von Hand auf ein permanentes Prototyping-Brett zu löten, um es haltbarer und geräuschresistenter zu machen (dh in erster Linie: damit es fest ist Verbindungen, die nicht korrodieren, brechen, auseinanderfallen oder leicht vibrieren können).

Hier ist ein Lötartikel, den ich geschrieben habe ( http://electricrcaircraftguy.blogspot.com/2014/08/recommended-soldering-kit.html#.VP-JCPzF-So ). Die empfohlenen Lötanleitungen finden Sie unter den Links unten. Die Frage, wie man "Lötschienen" herstellt, war für mich besonders nützlich, als ich die Breadboard-Phase hinter mir hatte und anfing, Prototypen auf doppelseitigen Perf-Boards zu erstellen.

Hier sind einige doppelseitige Prototyping-Boards (oder "Perf-Boards"), die Sie untersuchen sollten, sobald Sie diese Phase erreicht haben: (Ebay-Suche nach "doppelseitiger Platine") http://www.ebay.com/sch/i.html ? _from = R40 & ghostText = & _ sacat = 0 & _nkw = doppelseitig + pcb & rt = nc & LH_BIN = 1 - holen Sie sich die mit all den kleinen Löchern. Sie können das Ganze auch in eine Plastikhülle stecken, wenn Sie möchten. Sie können ein Arduino (insbesondere die Nanos oder Micros leichter) dauerhaft auf eine dieser Perf-Platinen löten.

Hier ist ein weiteres Beispiel für ein Perf-Board in doppelter Größe. (Bildquelle: http://www.elecfreaks.com/store/doublesided-protoboard-8cm-x-12cm-p-410.html )

Professionelle Leiterplatten:

Wenn Sie mehr als ein paar Geräte herstellen müssen, kann das Handlöten von Drähten und Teilen auf einem Perfboard SEHR mühsam werden. In diesem Fall müssen Sie eine professionellere Leiterplatte mit benutzerdefinierten Leiterbahnen und Pads sowie dem Layout für Ihr Projekt entwerfen. Wenn Sie mit einem professionellen Tool wie Eagle oder KiCad noch keine Kenntnisse im Bereich PCB-Design haben, können Sie mit Fritzing ( http://fritzing.org/home/ ) eine PCB entwerfen und diese dann an ein Unternehmen wie senden OshPark ( https://oshpark.com/) für eine qualitativ hochwertige, preisgünstige Fertigung in den USA in geringen Stückzahlen --- oder senden Sie sie an das Fritzing Fab-Labor in Deutschland, um eine qualitativ hochwertige Leiterplattenherstellung zu erhalten, die das Fritzing-Projekt unterstützt. Für ein paar wirklich preiswerte chinesische Optionen schauen Sie sich schließlich ITEAD Studio und Seeedstudio an. Fritzing und jedes andere PCB-CAD-Softwaretool können die für die Herstellung erforderlichen Gerber-Dateien ausgeben.

Schneller Tipp : Verwenden Sie beim Entwerfen einer Leiterplatte keine 90-Grad-Ecken für Ihre Leiterbahnen. Sie können als Antennen (Senden oder Empfangen) fungieren und elektromagnetische (einschließlich Funk-) Störungen und Störungen verursachen. Verwenden Sie stattdessen mehrere 45-Grad-Kanten und -Ecken.

Sobald Sie Ihre Boards zurückbekommen haben, löten Sie Ihr Arduino an sie und löten Sie alle zusätzlichen Teile oder Hardware an sie, die Sie ebenfalls benötigen. Jetzt haben Sie ein ziemlich professionelles Produkt, auch wenn ein Arduino direkt darauf gelötet ist.

Zusammenfassung:

Zusammenfassend kann ich sagen, dass Arduino großartig ist. Ohne sie würde ich nicht einmal wissen, wie man eine LED blinkt oder einen einzelnen Code in einen Mikrocontroller lädt, da der Einstieg in die Verwendung von Mikrocontrollern für jemanden, der nicht professionell darin ausgebildet ist, wie einen Luftfahrtingenieur, einfach zu rätselhaft, schwierig und kompliziert ist wie ich. Mit Arduino habe ich jedoch gelernt, meine Fähigkeiten auszubauen und reale Probleme in professionellen Umgebungen zu lösen.

Ich bin Massimo Banzi, David A. Mellis und anderen, die Arduino möglich gemacht haben, sehr dankbar. Es hat mein Leben und meine Fähigkeit verändert, in diesem Leben nützlich zu sein . Mein Lieblingsteil dabei ist, dass es, obwohl es ein Werkzeug ist, das Nicht-Programmierer oder Laien dazu bringen soll, grundlegende Dinge wie das Blinken eines Lichts mit schlecht geschriebenem Blockierungscode zu tun, meine Welt über das hinaus geöffnet hat, was ich mir jemals vorgestellt habe vor, und es ist ein voll funktionsfähiger Mikrocontroller, der das Low-Level-Zeug nicht dauerhaft versteckt. Die Low-Level-AVR-Funktionen, -Register usw. sind immer noch da und zugänglich, sobald Sie ein Level erreicht haben, in dem Sie sie benötigen!

Prost,
Gabriel Staples

PS: Um viele der sehr hilfreichen Links zu sehen, auf die ich beim Aufbau meiner Arduino- und ATmega328-Mikrocontroller-Fähigkeiten verwiesen habe, lesen Sie bitte diesen Artikel hier, insb. Alle Links unten: http://electricrcaircraftguy.blogspot.com/2014/01/the-power-of-arduino.html

Industruino ist erst vor ein paar Tagen herausgekommen:

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

Außerdem:
1. Ruggeduino hat einen viel besseren Stiftschutz als ein Standard-Arduino.

Eine der oben genannten Optionen kann Ihren Anforderungen entsprechen.

(Nein, ich bin in keiner Weise mit den oben genannten Links verbunden. Ich habe den Industruino neulich auf der Arduino-Website gesehen und wollte auf einige andere Optionen hinweisen.)