可編程控制器技術(shù) 課件 任務(wù)6.5 視覺分揀系統(tǒng)的設(shè)計與調(diào)試

任務(wù)6.5視覺分揀系統(tǒng)的設(shè)計與調(diào)試主講人：XXX時間：20XX.XX01一、任務(wù)要求與分析02二、任務(wù)準(zhǔn)備03三、任務(wù)實施04四、任務(wù)評價目錄CONTENTS05五、任務(wù)拓展一、任務(wù)要求與分析01起動與運行按下“起動”按鍵，分揀模塊運行，工件被傳送帶帶入分揀區(qū)，視覺系統(tǒng)進(jìn)行顏色識別，根據(jù)結(jié)果進(jìn)行分揀。停止與顯示運行期間按下停止按鍵，工作單元在本周期結(jié)束后停止；拍照圖片和顏色識別結(jié)果可在視覺工控機(jī)中顯示。復(fù)位功能按下“復(fù)位”按鍵，分揀模塊復(fù)位到初始狀態(tài)，推料氣缸縮回到位，為系統(tǒng)運行做好準(zhǔn)備。STEP03STEP01STEP02任務(wù)要求分揀系統(tǒng)集成了多種傳感器、工業(yè)相機(jī)、氣缸推桿以及變頻器等，各部件協(xié)同工作，實現(xiàn)自動化分揀。位置檢測視覺識別與控制視覺系統(tǒng)根據(jù)外部信號采集圖像，通過顏色識別判定結(jié)果，當(dāng)判定為次品時，使用氣缸剔除，實現(xiàn)精準(zhǔn)分揀。系統(tǒng)集成使用光電編碼器將電動機(jī)運轉(zhuǎn)產(chǎn)生的脈沖送入PLC高速計數(shù)器，通過脈沖數(shù)值確定物料位置，控制拍照和推料動作。任務(wù)分析二、任務(wù)準(zhǔn)備02工作原理增量式編碼器通過光電轉(zhuǎn)換，將機(jī)械位移量轉(zhuǎn)換成脈沖信號，用于速度或位置檢測，適用于分揀系統(tǒng)中工件位置的實時監(jiān)測。結(jié)構(gòu)組成增量式編碼器由光源、碼盤、檢測光柵、光電檢測器件和轉(zhuǎn)換電路組成，輸出三組方波脈沖A、B和Z相，用于精確測量轉(zhuǎn)角或速度。應(yīng)用場景在分揀系統(tǒng)中，增量式編碼器直接連接到傳送帶主動軸上，通過脈沖信號為PLC提供工件位置信息，實現(xiàn)精準(zhǔn)控制。增量式光電編碼器功能特點S7-1200PLC的高速計數(shù)器可對高速事件進(jìn)行計數(shù)，適用于分揀系統(tǒng)中對編碼器脈沖的高速計數(shù)，確保位置信息的準(zhǔn)確獲取。工作模式高速計數(shù)器有多種工作模式，包括內(nèi)部方向控制的單相計數(shù)器、外部方向控制的單相計數(shù)器、兩路計數(shù)脈沖輸入的雙向計數(shù)器和A/B相計數(shù)器。參數(shù)設(shè)置在設(shè)備組態(tài)中設(shè)置高速計數(shù)器的計數(shù)模式、輸入濾波器時間等參數(shù)，確保其與分揀系統(tǒng)的需求相匹配，實現(xiàn)穩(wěn)定可靠的計數(shù)功能。高速計數(shù)器HSC三、任務(wù)實施03在工作單元裝置側(cè)完成各傳感器、電磁閥、電源端子等引線到裝置側(cè)接線端口之間的接線，確保電氣連接的準(zhǔn)確性和可靠性。PLC側(cè)接線在PLC側(cè)進(jìn)行電源連接、I/O點接線等，根據(jù)工作單元裝置的I/O地址分配和工作任務(wù)的要求，完成PLC的I/O信號分配。檢查接線是否牢固、無誤，避免因接線問題導(dǎo)致的信號傳輸錯誤或設(shè)備故障，確保系統(tǒng)穩(wěn)定運行。接線檢查裝置側(cè)接線裝置側(cè)及PLC的I/O接線參考任務(wù)2進(jìn)行設(shè)置，確保變頻器的運行頻率、加速時間、減速時間等參數(shù)符合分揀系統(tǒng)的要求，實現(xiàn)傳送帶的穩(wěn)定運行。參數(shù)配置設(shè)置變頻器的通信參數(shù)，確保其與PLC之間的通信順暢，能夠準(zhǔn)確接收PLC發(fā)送的控制指令，實現(xiàn)對傳送帶的精確控制。通信設(shè)置對變頻器進(jìn)行功能測試，檢查其在不同頻率下的運行狀態(tài)，確保變頻器能夠穩(wěn)定運行，滿足分揀系統(tǒng)的需求。功能測試變頻器參數(shù)設(shè)置視覺系統(tǒng)設(shè)置參考任務(wù)6.4進(jìn)行設(shè)置，配置視覺系統(tǒng)的相機(jī)采集、圖像預(yù)處理、區(qū)域分析和顏色識別等參數(shù)，實現(xiàn)對工件顏色的準(zhǔn)確識別。設(shè)置視覺系統(tǒng)與PLC之間的ModbusTCP通信參數(shù)，確保識別結(jié)果能夠及時、準(zhǔn)確地反饋給PLC，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時交互。通信配置對視覺識別算法進(jìn)行優(yōu)化，提高識別的準(zhǔn)確性和效率，確保系統(tǒng)能夠快速、準(zhǔn)確地對不同顏色的工件進(jìn)行分類。算法優(yōu)化工業(yè)視覺程序設(shè)計按下“復(fù)位”按鍵，設(shè)備復(fù)位到原點；按下“起動”按鍵，設(shè)備運行，工件進(jìn)入分揀區(qū)后，視覺系統(tǒng)進(jìn)行顏色識別，根據(jù)結(jié)果進(jìn)行分揀。編程思路設(shè)計分揀自動控制程序，包括復(fù)位、起動、拍照、顏色識別、推料等步驟，實現(xiàn)分揀系統(tǒng)的自動化運行。參考程序?qū)LC程序進(jìn)行調(diào)試，檢查各功能模塊的運行狀態(tài)，確保程序能夠按照預(yù)設(shè)的邏輯準(zhǔn)確執(zhí)行，實現(xiàn)分揀系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。程序調(diào)試PLC程序設(shè)計調(diào)整氣動部分，檢查氣路是否正確，氣壓是否合理，氣缸的動作速度是否合適，確保氣動系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。檢查磁性開關(guān)、光電傳感器的安裝位置和工作狀態(tài)，確保傳感器能夠準(zhǔn)確檢測工件的位置和狀態(tài)，為系統(tǒng)提供可靠的信號。放入工件，運行程序，觀察分揀模塊的動作是否滿足任務(wù)要求，對可能出現(xiàn)的情況進(jìn)行調(diào)試和優(yōu)化，確保系統(tǒng)能夠可靠工作。氣動部分調(diào)整傳感器檢查系統(tǒng)測試運行調(diào)試四、任務(wù)評價04硬件安裝與接線I/O接線圖繪制（5分）：接線圖清晰準(zhǔn)確，符合電氣規(guī)范。元件安裝（10分）：元件安裝牢固，布局合理。硬件接線（10分）：接線正確無誤，無短路、斷路等現(xiàn)象。01編程與調(diào)試按下“復(fù)位”按鍵，分揀模塊復(fù)位到初始狀態(tài)（5分）：功能實現(xiàn)準(zhǔn)確，操作便捷。按下“起動”鍵，入料口有工件，延時2s，起動傳送帶（5分）：延時準(zhǔn)確，傳送帶運行穩(wěn)定。工件進(jìn)入拍照區(qū)域后能自動拍照（5分）：拍照觸發(fā)準(zhǔn)確，圖像采集正常。工控機(jī)上顯示出識別顏色（紅綠黃）結(jié)果（各5分，共15分）：識別準(zhǔn)確率高，無誤識別。紅色工件能自動推入廢料槽（5分）：推料動作準(zhǔn)確，次品處理得當(dāng)。綠色、黃色工件能傳送到出口位置（各2分，共4分）：工件傳輸準(zhǔn)確，無誤操作。入廢料入槽或綠色、黃色工件傳送到出口位置后傳送帶能自動停止（各3分，共6分）：停止功能準(zhǔn)確，無誤觸發(fā)。未按停止前，再次在入料口放入工件，系統(tǒng)能循環(huán)（5分）：循環(huán)功能正常，系統(tǒng)運行穩(wěn)定。按下停止后，本單元在本工作周期結(jié)束后停止運行（5分）：停止功能準(zhǔn)確，無誤操作。02安全素養(yǎng)存在危險用電等情況（每次扣5分，上不封頂）：嚴(yán)格遵守用電安全規(guī)范，杜絕危險操作。存在帶電插拔工作站的電纜、電線等情況（每次扣3分）：避免帶電插拔，確保設(shè)備安全。穿著不符合生產(chǎn)要求（每次扣5分）：按規(guī)定穿著工作服，佩戴安全帽等防護(hù)用品。035S素養(yǎng)桌面物品和工具擺放整齊、整潔（2.5分）：保持工作臺面整潔，工具歸位。地面清理干凈（2.5分）：保持工作區(qū)域地面干凈，無雜物。04發(fā)展素養(yǎng)表達(dá)溝通能力（2.5分）：表達(dá)清晰，溝通順暢，能夠準(zhǔn)確傳達(dá)信息。團(tuán)隊協(xié)作能力（2.5分）：團(tuán)隊成員分工明確，協(xié)作默契，共同完成任務(wù)。05評價指標(biāo)與評分標(biāo)準(zhǔn)五、任務(wù)拓展05選擇合適的通信協(xié)議（如ModbusTCP）控制變頻器，實現(xiàn)對傳送帶的精確控制，提高系統(tǒng)的自動化程度。01配置變頻器的通信參數(shù)，確保其與PLC之間的通信順暢