وصف المشروع
كطالب عامل في Ant Robotics، تم تكليفي بتطوير واجهة الإنسان والآلة (HMI) لـ "ADIR"، وهو روبوت رش زراعي مستقل. كان الهدف هو إنشاء واجهة بديهية وقوية على PLC قائم على CODESYS تسمح لمشغلي المزارع بسهولة تكوين وتشغيل ومراقبة المهام الآلية المعقدة للروبوت في بيئة الدفيئة.
التحديات
منطق التحكم المعقد
احتاج الروبوت إلى تكوين دقيق لمعاملات مختلفة مثل عدد الصفوف للرش والمسافات والتباعد. كان على واجهة المستخدم تبسيط هذا التعقيد.
تكامل النظام
كان على نظام HMI/PLC التواصل بشكل موثوق مع متحكمات محركات متعددة وأجهزة استشعار عبر شبكة CAN bus.
التغذية الراجعة في الوقت الفعلي
توفير تحديثات حالة واضحة في الوقت الفعلي ومستويات البطارية وتشخيص الأعطال للمشغلين كان أمراً بالغ الأهمية للتشغيل الآمن.
تنفيذ البروتوكول
مطلوب تنفيذ كل من اتصال CAN منخفض المستوى للتحكم في الوقت الفعلي وإعداد خادم OPC UA لمراقبة البيانات عالية المستوى.
الحل والمنهجية
اتبعت نهجاً عملياً وموجهاً نحو الحلول لتطوير واجهة المستخدم من المفهوم إلى التنفيذ. شملت مساهماتي:
-
برمجة PLC وواجهة المستخدم: تصميم وبرمجة تطبيق واجهة المستخدم بالكامل ومنطق التحكم الأساسي باستخدام CODESYS (النص المنظم)، إنشاء شاشات سهلة الاستخدام لإدخال المعاملات وتصور حالة الروبوت.
-
اتصال CAN Bus: تعريف وتنفيذ بروتوكول اتصال CAN، برمجة PLC لبناء وإرسال إطارات CAN محددة للتحكم في محركات الروبوت ونظام الرش.
-
تكامل OPC UA: تكوين خادم OPC UA على متحكم CODESYS لتعزيز إمكانية الوصول للبيانات وتمكين الأنظمة الأخرى من مراقبة حالة الروبوت والبيانات التشغيلية.
-
حل المشكلات المبتكر: تطوير كتل وظيفية لإدارة حالة الروبوت ومعالجة حالات الأعطال وتحليل رسائل CAN الواردة لضمان نظام قوي ومتسامح مع الأخطاء.
النتائج والمخرجات
واجهة مستخدم كاملة الوظائف
تسليم واجهة مستخدم كاملة وبديهية بسطت بشكل كبير تشغيل روبوت ADIR
نظام تحكم قوي
برنامج PLC أدار بشكل موثوق جميع وظائف الروبوت عبر هندسة CAN و OPC UA منظمة جيداً
خبرة عملية
اكتساب خبرة عملية واسعة في الأتمتة الصناعية وبروتوكولات الصناعة 4.0