Реинжиниринг промышленной клавиатуры для продольно-резательного станка

Рабочее место оператора продольно-резательного станка оснащено механической промышленной клавиатурой в стальном корпусе.

Клавиатура была изготовлена на базе модели 96 Key Rugged Industrial Keyboard компании CKS и использует интерфейс RS422/RS485 для подключения к системе автоматики. На данный момент данная клавиатура больше не выпускается, что создает определенные трудности для обслуживания.

 

В связи с тем, что это устройство периодически выходит из строя, заказчик обратился с просьбой изготовить несколько запасных клавиатур для обеспечения надежности работы оборудования. Вариант с заменой клавиатуры на современную сенсорную панель не подошел, поэтому мы решили выбрать путь реинжиниринга, чтобы создать надежный аналог, соответствующий всем требованиям и спецификациям.

Устройство не имело ничего сложного: 96 механических кнопок от OMRON, пара сдвиговых регистров, линейный преобразователь на 5 В, шинный формирователь RS422/RS485, а в качестве «сердца» — контроллер Atmel AT89552. Интерфейс клавиатуры также не вызывал затруднений — коды клавиш выдавались через последовательный интерфейс. Обратная связь с оборудованием не предусмотрена.

С заказчиком было согласовано изготовление отдельных плат без корпусов, без сохранения оригинальной схемотехники.

Контроллер был заменен на современный промышленный ESP32-WROOM-32E-H4, который предоставляет возможность редактирования всех настроек по Wi-Fi и размещен на отдельной плате.

Вместо линейного стабилизатора КРЕН-ки L7805 был установлен импульсный преобразователь от MeanWell N7805, что обеспечило большую эффективность и стабильность работы системы.

Кнопки OMRON были выбраны с максимальным усилием нажатия, что гарантирует надежность и долговечность в эксплуатации.

Кроме того, все остальные компоненты были выполнены в современном SMD-исполнении.

С железом никаких проблем не возникло, однако прошивку пришлось доработать несколько раз, чтобы обеспечить стабильную работу с устаревшим оборудованием SIEMENS S7-200.