可編程控制器技術(shù) 課件 項目6　視覺分揀控制

任務(wù)6.1變頻器的多段速控制主講人：XXX時間：20XX.XXCONTENT目錄一、任務(wù)要求與分析二、任務(wù)準(zhǔn)備三、任務(wù)實施四、任務(wù)評價五、任務(wù)拓展0103050204一、任務(wù)要求與分析01在停止?fàn)顟B(tài)下，通過選擇開關(guān)SA進(jìn)行電動機正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)選擇，左位時為正轉(zhuǎn)，右位時為反轉(zhuǎn)，為變頻器運行提供初始方向指令。正反轉(zhuǎn)選擇按下SB1后，電動機依次以20Hz、35Hz、50Hz運行，各段速之間有特定的時間間隔，實現(xiàn)多段速控制，滿足不同工藝需求。多段速運行按下SB2后，電動機停止運行，確保操作的安全性和靈活性，方便設(shè)備的維護(hù)和調(diào)整。停止控制任務(wù)要求變頻器工作時需要運行指令和速度指令，運行指令控制電動機的正反轉(zhuǎn)和停止，速度指令決定電動機的運行頻率。PLC需按照工藝要求，在不同時刻通過特定數(shù)字輸出端，給變頻器對應(yīng)的數(shù)字輸入端子發(fā)送所需的運行指令，實現(xiàn)多段速運行?？刂浦噶铑愋蚉LC控制邏輯可將系統(tǒng)劃分為正反轉(zhuǎn)選擇模塊、多段速控制模塊、停止控制模塊等，各模塊協(xié)同工作，實現(xiàn)變頻器的自動化控制。系統(tǒng)功能模塊劃分任務(wù)分析二、任務(wù)準(zhǔn)備02交直交變頻技術(shù)變頻器采用交直交技術(shù)，先將輸入的固定頻率交流電整流為直流電，再逆變?yōu)槟繕?biāo)頻率的交流電，實現(xiàn)電動機的調(diào)速和降低起動電流。變頻器的控制方式包括面板控制、端子控制和通信控制，其中端子控制適用于PLC與變頻器的連接，實現(xiàn)自動化控制?？刂品绞椒诸怴B5N系列變頻器支持多種實用功能，適配不同功率的電動機，提供多種控制方式，滿足不同應(yīng)用場景的需求。VB5N系列變頻器特點變頻器工作原理參數(shù)設(shè)置方法通過變頻器操作面板進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置菜單，按照提示修改相關(guān)參數(shù)，如頻率給定通道選擇、運行命令通道選擇等，確保變頻器與PLC的正確通信。01關(guān)鍵參數(shù)說明頻率給定通道選擇P0.01，運行命令通道選擇P0.03，多段頻率設(shè)置P3.26、P3.27、P3.29等，這些參數(shù)決定了變頻器的運行模式和速度控制方式。02參數(shù)設(shè)置實例以功能碼P3.06從5.00Hz更改設(shè)定為8.05Hz為例，詳細(xì)說明參數(shù)設(shè)置的步驟，包括按鍵操作和數(shù)值調(diào)整，確保參數(shù)設(shè)置的準(zhǔn)確性。03變頻器參數(shù)設(shè)置電氣接線圖根據(jù)任務(wù)要求繪制電氣原理圖，明確PLC與變頻器之間的接線關(guān)系，包括控制信號和電源連接，確保系統(tǒng)穩(wěn)定運行。1I/O地址分配制定詳細(xì)的I/O地址分配表，明確每個輸入輸出信號的地址和功能，為PLC程序設(shè)計提供依據(jù)。3接線要點按照電氣原理圖完成系統(tǒng)中電氣設(shè)備的布局與接線，確保接線牢固、無誤，避免短路和接觸不良等問題。2PLC與變頻器連接三、任務(wù)實施03在博途中新建項目“變頻器多段速控制”，為程序編寫和調(diào)試提供平臺，確保項目管理的規(guī)范性。新建項目添加CPU1215DC/DC/DC控制器，確保硬件配置與現(xiàn)場一致，為系統(tǒng)運行提供硬件支持。硬件組態(tài)根據(jù)任務(wù)要求，設(shè)置變頻器的頻率給定通道、運行命令通道、多段頻率等參數(shù)，確保變頻器能夠按照預(yù)設(shè)的多段速運行。變頻器參數(shù)配置硬件設(shè)置編寫多段速控制程序，通過定時器實現(xiàn)不同時間段的速度切換，確保電動機按照20Hz、35Hz、50Hz的順序運行。01多段速控制編寫起保?？刂瞥绦颍O(shè)置系統(tǒng)運行標(biāo)志，實現(xiàn)電動機的啟動和停止控制，為多段速運行提供基礎(chǔ)。起保?？刂?2編寫正反轉(zhuǎn)控制程序，根據(jù)選擇開關(guān)SA的狀態(tài)，輸出正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)信號，實現(xiàn)電動機的正反轉(zhuǎn)控制。正反轉(zhuǎn)控制03程序設(shè)計01檢查電氣接線是否正確，確保PLC與變頻器之間的信號連接無誤，避免因接線問題導(dǎo)致的運行故障。接線檢查02檢查變頻器參數(shù)是否設(shè)置正確，確保參數(shù)與任務(wù)要求一致，為系統(tǒng)調(diào)試提供保障。參數(shù)檢查03將程序下載到PLC并運行，觀察電動機的運行狀態(tài)，確保多段速控制和正反轉(zhuǎn)控制符合任務(wù)要求，如不符合則查找原因并修改程序。運行測試系統(tǒng)調(diào)試四、任務(wù)評價04硬件安裝與接線安全素養(yǎng)發(fā)展素養(yǎng)I/O接線圖繪制（10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。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。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)。編程與調(diào)試5S素養(yǎng)選擇開關(guān)SA左位時為正轉(zhuǎn)，右位時為反轉(zhuǎn)（10分）：功能實現(xiàn)準(zhǔn)確，操作便捷。按下SB1后，電動機以20Hz運行（10分）：運行頻率準(zhǔn)確，無誤操作。6s后電動機切換到35Hz運行（10分）：頻率切換準(zhǔn)確，時間控制精確。再過10s后電動機切換到50Hz運行（10分）：頻率切換準(zhǔn)確，時間控制精確。按下SB2后，電動機停止（10分）：停止功能實現(xiàn)準(zhǔn)確，操作安全可靠。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。評價指標(biāo)與評分標(biāo)準(zhǔn)五、任務(wù)拓展05系統(tǒng)功能要求設(shè)計一個變頻器七段速控制系統(tǒng)，電動機依次以10Hz、15Hz、20Hz、25Hz、30Hz、40Hz、50Hz運行，各段速之間有特定的時間間隔，滿足復(fù)雜工藝需求。調(diào)試與優(yōu)化對七段速控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試，觀察電動機的運行狀態(tài)，優(yōu)化程序和參數(shù)設(shè)置，確保系統(tǒng)運行符合設(shè)計要求。參數(shù)設(shè)置與程序設(shè)計根據(jù)七段速運行要求，設(shè)置變頻器的多段頻率參數(shù)，編寫PLC程序?qū)崿F(xiàn)多段速控制，確保系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠。七段速控制系統(tǒng)設(shè)計謝謝大家主講人：XXX時間：20XX.XX任務(wù)6.2變頻器的模擬量控制主講人：XXX時間：20XX.XXCatalogue目錄1.一、任務(wù)要求與分析2.二、任務(wù)準(zhǔn)備3.三、任務(wù)實施4.四、任務(wù)評價5.五、任務(wù)拓展一、任務(wù)要求與分析01停止控制按下SB2后，電動機停止運行，確保操作的安全性和靈活性，方便設(shè)備的維護(hù)和調(diào)整。模擬量速度控制按下SB1后，電動機以觸摸屏上設(shè)置的速度運行，速度范圍為0～50Hz，通過模擬量通道實現(xiàn)速度的連續(xù)調(diào)節(jié)。正反轉(zhuǎn)選擇在停止?fàn)顟B(tài)下，通過選擇開關(guān)SA進(jìn)行電動機正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)選擇，左位時為正轉(zhuǎn)，右位時為反轉(zhuǎn)，為變頻器運行提供初始方向指令。任務(wù)要求變頻器工作時需要運行指令和速度指令，運行指令控制電動機的正反轉(zhuǎn)和停止，速度指令通過模擬量信號實現(xiàn)連續(xù)調(diào)節(jié)。01控制指令類型模擬量控制能夠?qū)崿F(xiàn)電動機轉(zhuǎn)速在規(guī)定范圍內(nèi)的連續(xù)可調(diào)，滿足復(fù)雜工藝需求，相比數(shù)字量控制更加靈活。02模擬量控制優(yōu)勢可將系統(tǒng)劃分為正反轉(zhuǎn)選擇模塊、模擬量速度控制模塊、停止控制模塊等，各模塊協(xié)同工作，實現(xiàn)變頻器的自動化控制。03系統(tǒng)功能模塊劃分任務(wù)分析二、任務(wù)準(zhǔn)備02模擬量信號如壓力、溫度、流量等在工業(yè)控制中廣泛應(yīng)用，需要通過模擬量模塊進(jìn)行處理，實現(xiàn)模/數(shù)轉(zhuǎn)換（ADC）和數(shù)/模轉(zhuǎn)換（DAC）。模擬量信號特點01模擬量輸入模塊將傳感器信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號供PLC處理，模擬量輸出模塊將PLC數(shù)字運算結(jié)果轉(zhuǎn)換為模擬量信號驅(qū)動執(zhí)行裝置。模擬量模塊功能02模擬量模塊的精度由其二進(jìn)制位數(shù)決定，位數(shù)越多，精度越高。SM1232模塊的電壓輸出信號精度為14位，電流輸出信號精度為13位。模擬量模塊精度03模擬量及模擬量模塊介紹將模擬量輸入信號標(biāo)準(zhǔn)化為0.0～1.0的實數(shù)，便于在PLC程序中進(jìn)行數(shù)字運算和處理。將標(biāo)準(zhǔn)化后的模擬值標(biāo)定為工程單位的實際值，如溫度、壓力等，實現(xiàn)模擬量信號的精確控制。將PLC中的工程單位值轉(zhuǎn)換為模擬量輸出值，通過模擬量輸出模塊驅(qū)動變頻器等執(zhí)行裝置。010203模擬值標(biāo)準(zhǔn)化模擬量輸出轉(zhuǎn)換模擬值標(biāo)定模擬值的處理使用雙絞線連接PLC與變頻器，減少外部干擾信號對模擬量信號的影響，確保信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性。01接線要點以SM1232AQ4模塊為例，提供詳細(xì)的接線圖，確保PLC與變頻器之間的模擬量信號連接正確。接線圖示例02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。接線檢查03模擬量輸出模塊的接線模擬量輸入轉(zhuǎn)換使用“標(biāo)準(zhǔn)化”指令NORM_X將模擬量輸入值轉(zhuǎn)換為0.0～1.0之間的實數(shù)，便于后續(xù)處理。模擬量輸出轉(zhuǎn)換使用“標(biāo)定”指令SCALE_X將工程單位值轉(zhuǎn)換為模擬量輸出值，確保輸出信號符合變頻器要求。指令應(yīng)用示例提供模擬量輸入和輸出轉(zhuǎn)換的具體程序示例，幫助理解指令的使用方法和應(yīng)用場景。010302模擬量相關(guān)指令三、任務(wù)實施03根據(jù)任務(wù)要求，明確起動按鈕、停止按鈕、選擇開關(guān)等輸入信號，以及變頻器正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、模擬量輸出等輸出信號。輸入輸出信號繪制電氣原理圖，明確PLC與變頻器之間的接線關(guān)系，包括控制信號和電源連接。電氣原理圖制定詳細(xì)的I/O地址分配表，確保每個輸入輸出信號都有唯一的地址，為PLC程序設(shè)計提供依據(jù)。地址分配表I/O地址分配通過變頻器操作面板進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置菜單，按照提示修改相關(guān)參數(shù)，確保變頻器與PLC的正確通信。參數(shù)設(shè)置方法關(guān)鍵參數(shù)說明頻率給定通道選擇P0.01設(shè)置為6（CI模擬設(shè)定），運行命令通道選擇P0.03設(shè)置為1（端子運行命令通道），CI最小給定P1.07設(shè)置為2（對應(yīng)4mA）。參數(shù)設(shè)置實例提供參數(shù)設(shè)置的具體步驟和示例，確保參數(shù)設(shè)置的準(zhǔn)確性和完整性。變頻器參數(shù)設(shè)置

啟?？刂凭帉憜⑼？刂瞥绦?，設(shè)置系統(tǒng)運行標(biāo)志，實現(xiàn)電動機的啟動和停止控制。

速度控制編寫速度控制程序，使用NORM_X和SCALE_X指令將觸摸屏設(shè)置的速度值轉(zhuǎn)換為模擬量輸出信號，驅(qū)動變頻器運行。

正反轉(zhuǎn)控制編寫正反轉(zhuǎn)控制程序，根據(jù)選擇開關(guān)SA的狀態(tài)，輸出正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)信號，實現(xiàn)電動機的正反轉(zhuǎn)控制。PLC程序設(shè)計界面功能布局速度設(shè)置功能在HMI界面上設(shè)置一個編輯框，用于輸入變頻器運行頻率的目標(biāo)值，范圍為0～50Hz。界面交互設(shè)計設(shè)計HMI界面，提供電動機運行速度設(shè)置、啟?？刂频裙δ?，界面布局合理，操作便捷。確保HMI界面與PLC程序之間的交互順暢，實時顯示電動機運行狀態(tài)和速度設(shè)置。HMI界面設(shè)計接線檢查檢查電氣接線是否正確，確保PLC與變頻器之間的信號連接無誤。運行測試將程序下載到PLC并運行，觀察電動機的運行狀態(tài)，確保模擬量速度控制和正反轉(zhuǎn)控制符合任務(wù)要求。參數(shù)檢查檢查變頻器參數(shù)是否設(shè)置正確，確保參數(shù)與任務(wù)要求一致。調(diào)試與運行四、任務(wù)評價0401020403硬件安裝與接線I/O接線圖繪制（10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。編程與調(diào)試安全素養(yǎng)5S素養(yǎng)選擇開關(guān)SA左位時為正轉(zhuǎn)，右位時為反轉(zhuǎn)（10分）：功能實現(xiàn)準(zhǔn)確，操作便捷。變頻器可按HMI上設(shè)置的頻率運行（30分）：速度控制準(zhǔn)確，運行穩(wěn)定。按下SB2后，電動機停止（10分）：停止功能實現(xiàn)準(zhǔn)確，操作安全可靠。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。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。05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)。評價指標(biāo)與評分標(biāo)準(zhǔn)五、任務(wù)拓展05增加本地和遠(yuǎn)程控制開關(guān)，切換為本地時使用按鈕站內(nèi)的起停按鈕控制啟停、SA控制轉(zhuǎn)向；切換為遠(yuǎn)程控制時，本地按鈕無效，使用HMI上的起動、停止和轉(zhuǎn)向選擇開關(guān)來控制系統(tǒng)運行。本地與遠(yuǎn)程控制切換系統(tǒng)起動后默認(rèn)進(jìn)入本地控制模式，確保操作的靈活性和安全性。默認(rèn)控制模式在HMI界面上增加本地/遠(yuǎn)程控制切換開關(guān)，編寫PLC程序?qū)崿F(xiàn)本地和遠(yuǎn)程控制模式的切換邏輯，確保系統(tǒng)運行符合設(shè)計要求。功能實現(xiàn)HMI控制功能升級謝謝大家主講人：XXX時間：20XX.XX任務(wù)6.3變頻器的通信控制主講人：XXX時間：20XX.XXCatalogue目錄二、任務(wù)準(zhǔn)備2.1.一、任務(wù)要求與分析四、任務(wù)評價三、任務(wù)實施3.4.五、任務(wù)拓展5.一、任務(wù)要求與分析01正反轉(zhuǎn)選擇在停止?fàn)顟B(tài)下，通過選擇開關(guān)SA進(jìn)行電動機正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)選擇，左位時為正轉(zhuǎn)，右位時為反轉(zhuǎn)，為變頻器運行提供初始方向指令。按下SB1后，電動機以觸摸屏上設(shè)置的速度運行，速度范圍為0～50Hz，通過通信控制實現(xiàn)速度的連續(xù)調(diào)節(jié)。速度控制按下SB2后，電動機停止運行，確保操作的安全性和靈活性，方便設(shè)備的維護(hù)和調(diào)整。停止控制任務(wù)要求變頻器工作時需要運行指令和速度指令，運行指令控制電動機的正反轉(zhuǎn)和停止，速度指令通過通信控制實現(xiàn)連續(xù)調(diào)節(jié)。控制指令類型通信控制具有接線簡單、抗干擾能力強、控制穩(wěn)定及支持遠(yuǎn)距離控制等優(yōu)點，適用于復(fù)雜工藝需求。通信控制優(yōu)勢可將系統(tǒng)劃分為正反轉(zhuǎn)選擇模塊、通信速度控制模塊、停止控制模塊等，各模塊協(xié)同工作，實現(xiàn)變頻器的自動化控制。系統(tǒng)功能模塊劃分任務(wù)分析二、任務(wù)準(zhǔn)備02通信板功能CB1241-RS485通信板支持兩線制半雙工通信，適用于西門子S7-1200PLC，安裝在CPU模塊上，實現(xiàn)與變頻器的通信控制。終端電阻設(shè)置當(dāng)設(shè)備位于首尾位置時，需要連接終端電阻，將TR/A連接到TA，把TR/B連接到TB，確保通信鏈路的完整性。接線要點使用雙絞線連接PLC與變頻器，減少外部干擾信號對通信信號的影響，確保信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性。010203CB1241通信板01ModbusRTU協(xié)議使用主/從網(wǎng)絡(luò)，單個主設(shè)備起動所有通信，從設(shè)備響應(yīng)主設(shè)備請求，適用于工業(yè)自動化控制。協(xié)議特點02ModbusRTU數(shù)據(jù)幀包含地址域、功能代碼、數(shù)據(jù)區(qū)和CRC校驗域，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和可靠性。數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)03功能代碼定義從站應(yīng)執(zhí)行的命令，如讀取數(shù)據(jù)、寫入數(shù)據(jù)等，不同的功能代碼對應(yīng)不同的操作。功能代碼應(yīng)用Modbus通信協(xié)議使PLC作為ModbusRTU主設(shè)備，與從設(shè)備進(jìn)行通信，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的讀取和寫入操作。Modbus_Master指令使PLC作為ModbusRTU從設(shè)備，響應(yīng)主設(shè)備的通信請求，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交互。Modbus_Slave指令用于設(shè)置通信端口參數(shù)，如波特率、奇偶校驗等，為ModbusRTU通信提供基礎(chǔ)配置。Modbus_Comm_Load指令相關(guān)通信指令三、任務(wù)實施03根據(jù)任務(wù)要求，明確起動按鈕、停止按鈕、選擇開關(guān)等輸入信號，以及變頻器正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、通信端子等輸出信號。I/O地址分配繪制電氣原理圖，明確PLC與變頻器之間的接線關(guān)系，包括控制信號和通信信號連接。電氣原理圖檢查接線是否牢固、無誤，避免因接線問題導(dǎo)致的通信錯誤或設(shè)備故障。接線檢查I/O地址分配及硬件接線參數(shù)設(shè)置方法通過變頻器操作面板進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置菜單，按照提示修改相關(guān)參數(shù)，確保變頻器與PLC的正確通信。01關(guān)鍵參數(shù)說明頻率給定通道選擇P0.01設(shè)置為4（串行口給定），運行命令通道選擇P0.03設(shè)置為2（串行口運行命令通道），通信配置P3.09設(shè)置為64（1-8-1無校驗，波特率19200bit/s）。02參數(shù)設(shè)置實例提供參數(shù)設(shè)置的具體步驟和示例，確保參數(shù)設(shè)置的準(zhǔn)確性和完整性。03設(shè)置變頻器參數(shù)編寫啟?？刂瞥绦?，設(shè)置系統(tǒng)運行標(biāo)志，實現(xiàn)電動機的啟動和停止控制。啟?？刂凭帉懲ㄐ艤?zhǔn)備程序，調(diào)用Modbus_Comm_Load指令進(jìn)行通信初始化，設(shè)置通信端口參數(shù)。通信準(zhǔn)備編寫輪詢發(fā)送頻率和命令程序，調(diào)用Modbus_Master指令，將觸摸屏設(shè)置的速度值和運行指令發(fā)送給變頻器。輪詢發(fā)送頻率和命令020103編寫程序03.01.02.界面功能布局設(shè)計HMI界面，提供電動機運行速度設(shè)置、啟?？刂频裙δ埽缑娌季趾侠恚僮鞅憬?。速度設(shè)置功能在HMI界面上設(shè)置一個編輯框，用于輸入變頻器運行頻率的目標(biāo)值，范圍為0～50Hz。界面交互設(shè)計確保HMI界面與PLC程序之間的交互順暢，實時顯示電動機運行狀態(tài)和速度設(shè)置。HMI界面設(shè)計接線檢查檢查電氣接線是否正確，確保PLC與變頻器之間的信號連接無誤。運行測試將程序下載到PLC并運行，觀察電動機的運行狀態(tài)，確保通信控制和正反轉(zhuǎn)控制符合任務(wù)要求。參數(shù)檢查檢查變頻器參數(shù)是否設(shè)置正確，確保參數(shù)與任務(wù)要求一致。調(diào)試與運行四、任務(wù)評價04硬件安裝與接線5S素養(yǎng)編程與調(diào)試發(fā)展素養(yǎng)I/O接線圖繪制（10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。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。選擇開關(guān)SA左位時為正轉(zhuǎn)，右位時為反轉(zhuǎn)（10分）：功能實現(xiàn)準(zhǔn)確，操作便捷。變頻器可按HMI上設(shè)置的頻率運行（30分）：速度控制準(zhǔn)確，運行穩(wěn)定。按下SB2后，電動機停止（10分）：停止功能實現(xiàn)準(zhǔn)確，操作安全可靠。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)。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。評價指標(biāo)與評分標(biāo)準(zhǔn)五、任務(wù)拓展05監(jiān)控功能設(shè)計增加變頻器運行、停止、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)監(jiān)視控制功能，可以在HMI中進(jìn)行監(jiān)視和控制。數(shù)據(jù)實時顯示增加變頻器輸出頻率、電壓和電流的監(jiān)視功能，可以在HMI中實時顯示。功能實現(xiàn)在HMI界面上增加相應(yīng)的監(jiān)視和控制界面，編寫PLC程序?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)采集和顯示功能。變頻器狀態(tài)監(jiān)控功能升級謝謝大家主講人：XXX時間：20XX.XX任務(wù)6.4工業(yè)視覺顏色識別系統(tǒng)設(shè)計主講人：XXX時間：20XX.XX目錄01020304CONTENTS一、任務(wù)要求與分析二、任務(wù)準(zhǔn)備三、任務(wù)實施四、任務(wù)評價05五、任務(wù)拓展一、任務(wù)要求與分析01按下觸摸屏上的拍照按鈕后，能夠手動觸發(fā)視覺系統(tǒng)進(jìn)行拍照，為后續(xù)的顏色識別提供圖像數(shù)據(jù)。手動觸發(fā)拍照拍照完成后，視覺系統(tǒng)能夠自動識別工件的顏色，通過RGB識別算法實現(xiàn)對不同顏色的準(zhǔn)確區(qū)分。自動顏色識別識別結(jié)果通過ModbusTCP通信返回給PLC，并在觸摸屏上顯示，便于操作人員實時查看識別結(jié)果。結(jié)果反饋與顯示任務(wù)要求將視覺系統(tǒng)設(shè)置為外觸發(fā)模式，通過PLC輸出信號觸發(fā)視覺系統(tǒng)進(jìn)行拍照，確保拍照時機的精確控制。觸發(fā)機制設(shè)計利用視覺系統(tǒng)的RGB識別算法功能，對工件顏色進(jìn)行自動識別，提高識別的準(zhǔn)確性和效率。顏色識別算法按照ModbusTCP通信協(xié)議，設(shè)置視覺系統(tǒng)和PLC的通信參數(shù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的穩(wěn)定傳輸和準(zhǔn)確反饋。通信與數(shù)據(jù)處理任務(wù)分析二、任務(wù)準(zhǔn)備02機器視覺系統(tǒng)由光源系統(tǒng)、鏡頭、攝像機、圖像采集卡和視覺處理器等硬件設(shè)備組成，各部分協(xié)同工作，實現(xiàn)圖像采集和處理功能。硬件設(shè)備軟件算法包括傳統(tǒng)的數(shù)字圖像處理算法和基于深度學(xué)習(xí)的圖像處理算法，用于對采集到的圖像進(jìn)行分析和識別。軟件算法系統(tǒng)架構(gòu)分為硬件設(shè)備和軟件算法兩部分，硬件設(shè)備負(fù)責(zé)圖像采集，軟件算法負(fù)責(zé)圖像處理和分析，實現(xiàn)自動識別功能。系統(tǒng)架構(gòu)機器視覺系統(tǒng)組成IoT工業(yè)控制器工業(yè)相機鏡頭分揀模塊使用信捷SPV210工業(yè)控制器，接口豐富，包括以太網(wǎng)口、USB口、串口及顯示端口等，滿足多種通信和控制需求。選用彩色、130萬分辨率的SV-Cam型工業(yè)相機，能夠?qū)⒐庑盘栟D(zhuǎn)變?yōu)橛行虻碾娦盘枺瑸閳D像處理提供高質(zhì)量的圖像數(shù)據(jù)。選用SL-DF12-C鏡頭，焦距為12mm，分辨率為500萬，通過微調(diào)焦距和光圈旋鈕，可實現(xiàn)圖片清晰度的調(diào)節(jié)。視覺分揀模塊硬件01環(huán)形光源選用環(huán)形光源，提供不同照射角度和顏色組合，突出物體的三維信息，解決對角照射陰影問題，提高成像質(zhì)量。02光源控制器選用2通道光源控制器SIC-Y242-A，通過調(diào)節(jié)亮度旋鈕和觸發(fā)信號，實現(xiàn)光源的亮度控制和頻閃功能。光源與控制器三、任務(wù)實施03打開視覺編程軟件X-SIGHTVISIONSTUDIOEdu，選擇相機采集指令，配置相機類型和ID，完成相機的初始化設(shè)置。相機采集設(shè)置對采集到的圖像進(jìn)行旋轉(zhuǎn)等預(yù)處理操作，調(diào)整圖像方向，便于后續(xù)的顏色識別和分析。圖像預(yù)處理創(chuàng)建矩形區(qū)域，設(shè)置感興趣區(qū)域，通過RGB識別算法對工件顏色進(jìn)行識別，提取顏色特征。區(qū)域分析與顏色識別視覺算法編程010203通信參數(shù)配置在視覺系統(tǒng)和PLC中設(shè)置ModbusTCP通信參數(shù)，包括服務(wù)器IP地址、端口號等，確保通信鏈路的建立。數(shù)據(jù)編碼與反饋將識別結(jié)果進(jìn)行編碼，如紅色為1，綠色為2，黃色為3，通過通信將編碼后的數(shù)據(jù)反饋給PLC。HMI界面顯示在觸摸屏上設(shè)計顯示界面，實時顯示視覺系統(tǒng)反饋的顏色識別結(jié)果，方便操作人員查看。ModbusTCP通信設(shè)置設(shè)置S7-1200PLC的IP地址和子網(wǎng)掩碼，配置ModbusTCP服務(wù)器參數(shù)，建立與視覺系統(tǒng)的通信連接。PLC通信設(shè)置編寫手動觸發(fā)拍照程序，當(dāng)觸摸屏上的拍照按鈕被按下時，PLC輸出觸發(fā)信號，啟動視覺系統(tǒng)拍照。觸發(fā)拍照程序在PLC程序中添加ModbusTCP服務(wù)器指令塊，接收視覺系統(tǒng)反饋的顏色數(shù)據(jù)，并進(jìn)行相應(yīng)處理。數(shù)據(jù)接收與處理PLC組態(tài)與編程按鈕與顯示控件在HMI上設(shè)計拍照按鈕和視覺反饋數(shù)據(jù)顯示控件，與PLC變量進(jìn)行關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)拍照控制和結(jié)果顯示功能。界面布局優(yōu)化優(yōu)化HMI界面布局，確保界面簡潔明了，操作方便，提高用戶體驗。界面交互測試測試HMI界面的功能，確保拍照按鈕響應(yīng)靈敏，顯示數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無誤。HMI界面設(shè)計顏色識別測試將不同顏色的工件放入拍照區(qū)域，按下拍照按鈕，檢查識別結(jié)果是否正確，如不正確則調(diào)整相機設(shè)置和視覺算法。通信參數(shù)驗證多次驗證通信參數(shù)配置的正確性，確保PLC能夠穩(wěn)定接收視覺系統(tǒng)反饋的顏色數(shù)據(jù)。光源亮度調(diào)整調(diào)整光源亮度，確保在最佳狀態(tài)下進(jìn)行拍照，提高圖像質(zhì)量和顏色識別的準(zhǔn)確性。調(diào)試與運行四、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（5分）：元件安裝牢固，布局合理。硬件接線（5分）：接線正確無誤，無短路、斷路等現(xiàn)象。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。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)。編程與調(diào)試按下觸摸屏上的拍照按鈕后，能手動觸發(fā)拍照（5分）：功能實現(xiàn)準(zhǔn)確，操作便捷。視覺算法能完成正確識別紅、綠、黃3種工件顏色（每種10分，共30分）：識別準(zhǔn)確率高，無誤識別。PLC能收到紅、綠、黃3種顏色的正確反饋值（每種10分，共30分）：通信穩(wěn)定，數(shù)據(jù)反饋準(zhǔn)確。5S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。評價指標(biāo)與評分標(biāo)準(zhǔn)五、任務(wù)拓展05系統(tǒng)需求分析分析自動檢測物體形狀的需求，確定系統(tǒng)需要檢測的物體形狀種類，如圓形、正方形和三角形等。算法設(shè)計與實現(xiàn)設(shè)計基于機器視覺的形狀識別算法，利用輪廓檢測、特征提取等技術(shù)實現(xiàn)對不同形狀的檢測。系統(tǒng)調(diào)試與驗證對設(shè)計的形狀檢測系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試和驗證，確保系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確識別各種形狀的物體。自動檢測物體形狀系統(tǒng)設(shè)計謝謝大家主講人：XXX時間：20XX.XX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、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)