Hardware to manage machine access

Hey guys,

I’m looking for something to manage the more dangerous machines in my Makerspace and the functionality of FAB manager looks awesome!

What do you guys use (hardware vise) to restrict access to machines?

Thanks!

grind

Bonjour, Hello,

Je suis en train de concevoir une boite du type de https://shop.fabman.io/
(I am designing a box like this : https://shop.fabman.io/)

J’utilise (I use) ESP8266 arduino compatible , relais statique (static relay) , relecture de courant (courent measurement)
ainsi il est possible de ne pas mettre sous tension une machine dangereuse dont l’interrupteur serait sur marche.
(so, the box is able to not powered a dangerous devise having its switch ON)

Je suis prêt a partagé ce travail, en échange d’aide sur l’intégration avec Fab Manager.
(I am ready to share this work , with help on its integration in Fab Manager.)

Bonjour @dominique ,

Nous projetons de développer cette fonctionnalité.
Nous sommes intéressé pour échanger sur le travail que vous avez effectué à l’époque si vous avez un moment.

Merci.

Bonjour Cyril,
C’est avec plaisir que je vais prendre un moment pour reprendre cela.
Pour des raison (stupide je l’avoue) de désaccord avec notre fabmanager de l’époque, le projet se trouve actuellement sur l’étagère.
D’autre projet ont pris le dessus, vous êtes une bonne occasion pour le dépoussiérer .

Juste le temps de rassembler çà sur un drive et je vous envoie le lien, et nous pourrons en discuter.

A plus.
Dominique

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HELLO CYRIL,

Ça y est , j’ai fait un peu de ménage et quelques actualisations .

C’était un travail plutôt en solitaire, aussi ça peut ne pas être trop clair. N’hésite pas à poser des questions.

Bonjour @dominique

Super, merci pour ton retour / partage !
Je vais regarder cela rapidement et je reviens vers toi :slight_smile:

Bonjour

Juste pour dire que j’ai corrigé un des schéma . (une collision de nets : Device Activation avec DeviceSwitchDetection. et AC-détection placer après le relais d’auto-alimentations pour ne pas consommer à l’arrêt )

Mon drive contient beaucoup trop de chose. Aussi, il est sans doute utile d’en faire un commentaire.

Le chapitre documentation n’a que peu d’intérêt , des qu’il ne renferme que des copies du web.
Le Chapitre hardware contient trois schémas dans le sous chapitre électronique. Deux schémas pour deux versions dédiées à notre laser et un dédié à notre CNC. Je les ai mis sous plusieurs format dont PDF.
Le schéma de la boite de base correspondrait au schéma pour la CNC mais sans l’écran. L’écran est intéressant quant on veut réaliser en plus une sorte d’aide à l’utilisation (genre check-list, …).

La boite de base consisterait à une boite entre une prise secteur mâle et une femelle. Dans la boite un relais piloté par un processeur pouvant communiquer en wifi, et lier à un module lecteur de carte NFC.
J y ajouterais une ou deux LEDs , un buzzer et un bouton de mise sous tension .
Regardons le schéma . A l’appuis du bouton, le processeur est alimenté et active son relais d’auto-alimentation. Dès lors le détecteur de tension est relier au borne du relais d’activation de la machine. Si une tension est détectée c’est que l’interrupteur de la machine est sur ON, le processeur alors fera clignoter la LED verte jusque à ce que celui-ci soit mis sur OFF . La LED verte est alors allumée. Le lecteur de carte attend le passage d’une carte, d’un porte clés, d’un téléphone NFC, … lit l’identifiant et le transmet par wifi au serveur. Ce dernier lui répond si cet identifiant est autorisé. Si non le buzzer buzze tristement et la LED rouge clignote pendant quelques secondes, Si oui le buzzer buzze gaiement, la led rouge s’allume et le relais d’activation est collé. Le serveur note la date et l’heure et l’identifiant, Le processeur démarre un conteur de temps. Dans le cas d’un refus, si pendant que la LED rouge clignote, un mentor passe sa carte, l’accès à la machine est autorisé sous sa responsabilité, mais le temps machine (et le temps du mentor) est facturés au premier identifiant.
Le temps machine sera compté jusqu’à un nouveau passage d’une carte…

Maintenant, l’ajout d’un ampèremètre sur le circuit de la machine, peut permettre d’autre stratégie de facturation en mesurant le temps de réservation machine mais aussi le temps d’utilisation (courant > seuil) ou encore la puissance utilisée (I*temps). De même le temps de réservation de la machine peut être compté que jusqu’à la dernière détection d’utilisation (oubli de clore la réservation). On peut prévoir aussi une désactivation si pas d’utilisation pendant un certain temps.
Pour certaines machines une entrée pour un capteur externe peut être prévu sur la boite. Je pense en particulier à une imprimante 3D, dont le coût correspond plus à la consommation de filament qu’au temps. J’imagine un optocoupleur connecter sur un enroulement du moteur pas à pas de l’extrudeur, ( je peux fournir le schéma, suffi de demander ) ce qui permettrait de compter les pas et donc la consommation de plastic. Pour une CNC un capteur de tension sur l’alimentation de la broche qui plus activerait l’aspirateur d’où une option possible pour un autre relais.

Dans le schéma il y a un net en rouge pointillés: C’est une astuce qui pourrait être intéressante pour les machine non dangereuse, permettant l’alimentation automatique de la boite par l’interrupteur de la machine. Explications : lorsque l’interrupteur de la machine est basculé sur « ON », l’ AC-DC se trouve connecté au secteur, en série avec la machine. L’ AC/DC étant de très faible puissance et donc ayant une impédance bien plus forte que celle de la machine il prend presque toute la tension pour lui. Le processeur étant alimenté, et il bascule aussitôt le relais d’auto alimentation ce qui déconnecte la machine du ce circuit. Le tout en moins de 100 ms.

De contrôler l’accès aux machines juste en contrôlant leur alimentation n’est pas acceptable pour notre laser qui n’aime pas trop les cycles thermiques dut au arrêt/démarrage successifs.
D’où une conception spéciale pour le laser. Le blocage du laser serait fait en introduisant un photo-mos-relais (CPC1025N…) en série avec le contact d’ouverture de la vitre. Pour détecter l’activité du laser, je prévoyait de capter avec une photo diode la lumière d’une LED qui semble s’allumer (clignotante) lorsque le laser fonctionne.
C’est pourquoi, pour notre laser j’ai prévu en fait deux boites. Une interface utilisateur à coté de l’interface du laser (WIFI, NFC, TouchScreen) et l’autre à l’intérieur prés de l’interrupteur secteur et de la LED. Cette dernière est muni de plusieurs capteur de sécurité et pilote les ventilateurs d’extraction et le compresseur de soufflage de flamme. Pour vérifier le fonctionnement de l’extracteur j’ai prévu un capteur de dépression (INTERIOR PRESSURE) et pour le compresseur un capteur de pression. Les extracteurs et le compresseur sont activés à travers des relais placés dans les interrupteurs . ( J’ai aussi imaginé des relais commandé par WIFI).

La version SHORT est une version revue à la baisse pour n’avoir aucune intervention sur le laser (problème de garantie constructeur) mais qui hélas allume et éteint entre les utilisations. Par contre on peut y reprendre l’emploie de MOS pour piloté les relais externes (protection du processeur contre les perturbations externes ).

Finalement je suis assez bavard, tant pis, je continue avec le Logiciel:
chapitre Software → Arduino(ESP32)
Chapitre ESP32 que de la doc
chapite NFC lib Contient la librairie UMFRCR22 pour pilote la carte NFC a base du chip PN522 que j’ai reprise pour être compatible avec les ESP et pourvoir continuer la boucle pendant l’attente dune carte NFC. (voir image 1)

il contient aussi la librairie « MFRC522_spi_i2c_uart_async-1.5.1 » version 2020 (je ne l’ai pas essayer )

chapitre TouchTFTscreen contient le code pour l’écran tactile : 2.4" TFT LCD SHIELD (www.mcufriend.com). TFTscreen pour piloter l’affichage et TouchScreen pour le tactile.
(voir image3)
J ai repris tout le code du tactile pour profiter des avantages des ESP. et y intégrer mon expérience professionnelle sur ce sujet. Je ne suis pas mécontent du résultat.
TouchTFTscreen ne sert que pour compatibilités ultérieure . Désolé Je ne l’ai pas mis sous forme de librairie Arduino. Mais je crois qu’il suffit de copier le .h et le .cpp et la directori « include » dans la même directori que le .ino pour que ça marche.
j’ai écris TouchScreen pour ESP mais aussi pour MEGA et pour UNO . C’est dans les fichiers contenu dans include que sont définis les ports utilisés.
nota: les pins du tactile sont communes avec certaines pins du TFT à savoir : YP = LCD_WR, YM = LCD_D7, XM = LCD_RS, XP = LCD_D6.

Chapitre « ESP32_NFCBOX2 » contient un exemple d’utilisation du l’écran tactile. Il dessine un rond la ou le doigt se pose. Il inclut aussi le code pour le lecteur NFC avec le chip ¨PN532 carte « NFC MODULE V3 » elechouse
(voir image 2)
Ce code permet de scruter le lecteur (fonction PN532loop()) et de récupérer l’identifiant dans la structure « target ». Seulement ça.

Voila l’essentiel de mon travail . S’il peut vous être utile. N’hésitez pas si vous avez besoin d’autres détails.

Par ailleurs, si je peux vous être utile dans votre propre projet ce sera avec plaisir.

Bonnes journées.

bonjour Cyril,*

pour me joindre 0628134722

Dominique

Bonjour à tous les deux,
Nous avons développé le même genre de système l’été dernier au Fablab AsTech à Lyon, avec commande le l’alimentation des machines après lecture d’un badge RFID (+ esp8266), le tout relié à une interface d’administration web avec la liste des utilisateurs et leurs permissions. C’est un raspberry Pi qui fait office de serveur web. Tout le système fonctionne sur un réseau wifi local masqué dédié.
Il n’y a par contre pas de système de facturation lié.
Un boitier de contrôle a été fabriqué et le système est fonctionnel. Il reste par contre assez instable et n’a pas été déployé dans le fablab…

Nous utilisons aussi fabmanager pour les réservations au fablab, ce serait magnifique de pouvoir coupler les deux !
Je suis disponible si vous avez besoin de renseignements.

Bonne journée,
Alexis

Bonsoir
Joli boite, Alexis !
Tu peux nous en dire plus.
Dominique

Bonjour !
Je quelques photos et schémas en PJ.
Voilà le détail du fonctionnement:

Chaque usager du Fablab possède une carte de membre équipée d’une gommette RFID. Pour utiliser une machine, le maker en question doit poser son badge sur le Boitier Machine. S’il est autorisé à utiliser la machine, la led verte « Carte acceptée » s’allume et la machine est mise sous tension. Si non, c’est la led rouge « Carte refusée » qui s’allume. Ensuite, la carte doit être laissée sur la machine tout au long de l’utilisation. Si la carte est retirée, le voyant rouge clignote « Arrêt Imminent » et l’alimentation est coupée si une carte n’est pas reposée dans les 30 secondes.
Avec ce système, tout administrateur du fablab peut vérifier que le nom sur la carte correspond bien à la personne qui l’utilise et peut aussi vérifier si les formations associées à la machines sont bien détenues par le maker (on utilise des tampons mis sur la carte).

Ensuite, côté équipe du fablab, une interface web permet de gérer la liste des utilisateurs, la liste des machines, ainsi que les permissions de chacun sur les machines. Trois niveaux d’autorisaiton sont possibles: 1) Pas d’accès, 2) Accès temporaire, 3) Accès en autonomie. L’accès temporaire est accordé à un maker par un administrateur. Il n’est valable que pour un seul passage de carte. Comme c’est une page web, l’interface de contrôle est utilisable depuis un ordinateur, un téléphone, une tablette…

Autre étape: l’enregistrement d’un membre, et donc l’enregistrement d’un nouveau badge. Elle se commande depuis l’interface web et un « Enregistreur » (lecteur RFID + ESP826) lit le numéro du badge et l’intègre à la base de donnée.

Comme on le voit sur le schéma, un serveur central sur raspberry fait office de serveur web pour l’interface d’administration (NodeJS pour le frontend). Il communique aussi en wifi avec le(s) boitier(s) et l’enregistreur. C’est donc lui qui gère les requêtes d’autorisation machine et l’enregistrement des nouveaux badges. C’est pas moi qui ai codé le truc et je suis pas expert donc je peux pas trop rentrer dans les détails, mais je peux me renseigner si besoin.

Lien du GitHub pour la partie RaspBerry: GitHub - ASTECH-FABLAB/FabMachine-Manager

Lien du Drive pour la partie Arduio/boitier: FabMachine Manager – Google Drive

Dernier point, coté facturation, on ne fonctionne pas du tout au temps, c’est pour ça que ce côté n’a pas été développé. On a cherché a faire un proto fonctionnel assez rapidement, du coup les fonctionnalités sont plutôt basiques (mais ça marche !).

Voilà, je ne sais pas si j’ai assez détaillé, en tout cas je suis toujours dispo pour plus d’infos :wink:

A bientôt
Alexis


Hop ! Je viens de tomber sur quelqu’un qui a fait le même genre de système, ça a l’air bien poussé !