基于視覺識(shí)別的物料分揀系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)案例分析目錄TOC\o"1-3"\h\u13209基于視覺識(shí)別的物料分揀系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)案例分析 [8]。同時(shí),還為客戶提供多種開放式的接口,專門用于與第三方的人機(jī)交互界面系統(tǒng)、(動(dòng)態(tài))數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)及客戶服務(wù)器和應(yīng)用軟件之間的通訊。通過RSLinx通信軟件，我們可以通過軟件的主窗口查看網(wǎng)絡(luò)上的所有激活的網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備，同時(shí)任何支持的應(yīng)用程序都可以通過一個(gè)或多個(gè)通信接口運(yùn)行，以提供一套完整的系統(tǒng)通信服務(wù)。本方案的設(shè)計(jì)是基于RSLinx軟件的通信服務(wù)功能在以太網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)接口的連接、作為RSLogix5000等其他應(yīng)用程序軟件和Ethernet之間通信的平臺(tái),實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)中各種設(shè)備的合理配置和監(jiān)視。在項(xiàng)目設(shè)計(jì)中,確定了網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的各種軟件/硬件之間的通訊。接下來為大家詳細(xì)介紹了用于本次系統(tǒng)設(shè)計(jì)的RSLinx軟件配置的操作步驟。首先,需要在網(wǎng)絡(luò)上建立PLC的控制器和計(jì)算機(jī)通信模塊和各個(gè)控制器與計(jì)算機(jī)之間良好的網(wǎng)絡(luò)硬件相互連接,在各種控制器和模塊的連接工作完成后,需要對(duì)各種控制器和模塊之間的通信系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的配置,使它按照這樣的連接方式可以在整臺(tái)計(jì)算機(jī)上同時(shí)進(jìn)行通信。接著我們就根據(jù)需求設(shè)置一個(gè)驅(qū)動(dòng)程序，RSLinx的主界面如下圖1.1所示。在首頁點(diǎn)擊“Communication”，然后在下面的選項(xiàng)中選擇“ConfigureDriver”項(xiàng)，點(diǎn)擊“AvailableDriversType”，選擇以太網(wǎng)設(shè)備“EthernetDevice”。點(diǎn)擊AddNew，并為驅(qū)動(dòng)程序命名。之后把自動(dòng)配置“Auto-Configure”按鈕打開并使其一直搜索。然后點(diǎn)擊RSWho的圖標(biāo)，就可以清楚的看到控制器以及I/O模塊的型號(hào)和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的信息。圖1.1軟件主界面在設(shè)置IP地址時(shí)，要選擇同一網(wǎng)段且不發(fā)生地址沖突。在本系統(tǒng)中，設(shè)置的各設(shè)備間地址分配如表1.1所示。表1.1各設(shè)備間IP地址分配設(shè)備地址控制器192.168.1.102計(jì)算機(jī)192.168.1.17FlexI/O192.168.1.501.2RSLogix5000編程設(shè)計(jì)RSLogix5000是CompactLogix系統(tǒng)專用的編程軟件。這有強(qiáng)大的應(yīng)用程序功能。除了對(duì)控制器的例程編程外，還可以用于配置和監(jiān)視。在所有外部交換的數(shù)據(jù)和信息中,無論外部設(shè)備或者程序軟件中是否包含了I/O刷新的信息或者是通訊信息,都必須需要經(jīng)過程序軟件編程來完成。其主要功能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了我們傳統(tǒng)的PLC編程軟件,用于監(jiān)測(cè)和診斷系統(tǒng),監(jiān)控子模塊動(dòng)作狀態(tài),通過故障診斷結(jié)果告知問題原因所在,以便我們更加方便、準(zhǔn)確、快速地找出故障原因。

RSLogix5000編程軟件具有豐富而強(qiáng)大的功能，基本編程指令集包括梯形圖、結(jié)構(gòu)化文本和用戶自定義指令集。其中嵌入網(wǎng)絡(luò)配置信息。如果下載工程，您可以確保網(wǎng)絡(luò)信息不會(huì)丟失。在構(gòu)建工程時(shí)，項(xiàng)目管理器使用“項(xiàng)目樹”來顯示所有項(xiàng)目信息。這很方便程序員完成編程工作。對(duì)于系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，首先我們創(chuàng)建一個(gè)工程文件，根據(jù)我們選擇的控制器類型和槽號(hào)，新建一個(gè)項(xiàng)目，主界面如下圖1.2所示，在界面中分別按照實(shí)際設(shè)備屬性選擇控制器類型、名稱、槽號(hào)以及對(duì)它的描述。圖1.2軟件主界面完成上述操作步驟后，管理欄中就會(huì)新增一個(gè)控制器如下圖1.3。其名稱為“shijue”。然后，我們?cè)趧倓倓?chuàng)建的任務(wù)下面分別創(chuàng)建我們所需要的各個(gè)例程，分別為主例程“MainRoutine”、一站單元例程“shijue”、二站單元例程“zhuangpei”、三站單元例程“cunchu”，如下圖1.4所示。圖1.3添加的控制器圖1.4添加的例程然后需要在網(wǎng)絡(luò)連接無誤的情況下根據(jù)我們所用到的輸入輸出模塊類型來選擇I/O模塊，在本文的設(shè)計(jì)中我們所使用的模塊就是數(shù)字量的輸入/輸出模塊1794FlexI/O,在背板圖標(biāo)里找到FlexBus圖標(biāo)，然后右鍵創(chuàng)建,根據(jù)實(shí)驗(yàn)時(shí)實(shí)際的槽號(hào)信息,創(chuàng)建一個(gè)輸入模塊和兩個(gè)輸出模塊，這樣就把輸入/輸出模塊創(chuàng)建好了，添加好的模塊如圖1.5所示。圖1.5添加的FlexI/O模塊接下來，將整個(gè)程序所用到的標(biāo)簽變量在ControllerTags下添加好并標(biāo)上注釋，最后把梯形圖中的程序按照各個(gè)例程單元的基本邏輯程序動(dòng)作分別重新編寫出來，并把主例程和每一個(gè)子例程連接起來。這樣一個(gè)完整項(xiàng)目便創(chuàng)建完成了。在梯形圖編程測(cè)試結(jié)束后,還應(yīng)該對(duì)梯形圖的每個(gè)語句程序進(jìn)行二次編譯,檢查其語句是否可能存在錯(cuò)誤使用或者程序編寫上的任何錯(cuò)誤,檢查程序運(yùn)行是否正常且能夠具備具有邏輯性的執(zhí)行動(dòng)作。詳細(xì)梯形圖程序見程序設(shè)計(jì)梯形圖附錄A圖A.1。1.3視覺識(shí)別單元控制程序設(shè)計(jì)首先，料塊進(jìn)行出料準(zhǔn)備。一站傳感器判斷料倉內(nèi)有無任何物料，若倉內(nèi)有物料則傳感器給出料氣缸信號(hào)，使出料氣桿動(dòng)作將料盒推出至傳送帶上；若出現(xiàn)無料的情況時(shí)則自動(dòng)停止，此時(shí)安裝在物料傳送帶的另一端的一個(gè)光電式圖像傳感器會(huì)在辨認(rèn)物料到位后再觸發(fā)Trig端子,使圖像傳感器向一個(gè)工件內(nèi)部進(jìn)行圖像拍照并對(duì)其狀態(tài)進(jìn)行視覺檢測(cè)和自動(dòng)判斷,輸出一個(gè)檢測(cè)判斷結(jié)果后再反饋工件給下一個(gè)檢測(cè)單元。可以根據(jù)實(shí)際結(jié)果確定前一個(gè)的料盒成功推出后延時(shí)十秒鐘，并為下一個(gè)新的料盒成功地推出做好出料準(zhǔn)備后再開始出料。依次反復(fù)進(jìn)行一個(gè)循環(huán),直到最后一個(gè)備用材料盒被成功發(fā)送，程序流程圖如下圖1.6所示。詳細(xì)梯形圖程序見程序設(shè)計(jì)梯形圖附錄A圖A.2,圖A.3。圖1.6視覺識(shí)別單元程序設(shè)計(jì)流程圖1.4自動(dòng)裝配單元控制程序設(shè)計(jì)這時(shí)，上一站傳感器的拍照、圖像處理工作已經(jīng)完成，開始分析圖像形狀，然后進(jìn)行三角物料還是方形物料的出倉，提前把傳感器安裝在邊上，剛剛被氣桿推出的料塊到達(dá)傳感器的位置時(shí)，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)上站的料槽到達(dá)傳感器位置時(shí)，主傳送帶電機(jī)停止；當(dāng)主傳送帶和出料皮帶都停止工作時(shí)，機(jī)械手按編寫好的程序開始運(yùn)行并執(zhí)行裝配操作。若這次裝配組裝完畢則機(jī)械手各個(gè)器件自動(dòng)返回到原位，此時(shí)主傳送帶開始工作將裝配好的物料送往下一站；如果沒有成功完成裝配操作則繼續(xù)執(zhí)行裝配操作。當(dāng)料塊或料盒有一個(gè)沒有到達(dá)傳感器規(guī)定的準(zhǔn)備位置時(shí)，機(jī)械臂系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)返回至其初始準(zhǔn)備的位置狀態(tài),如下圖1.7所示。詳細(xì)梯形圖程序見程序設(shè)計(jì)梯形圖附錄A圖A.4至圖A.9。圖1.7自動(dòng)裝配單元流程圖1.5分類存儲(chǔ)單元控制程序設(shè)計(jì)首先是允許該操作程序正常執(zhí)行，主輸送帶開始工作把物料成品運(yùn)輸?shù)絺鞲衅饕粋?cè)，第一個(gè)傳感器開始工作，檢測(cè)成品物料中是否含有金屬，當(dāng)存在金屬材料時(shí)，第一個(gè)氣缸工作并將成品彈如到儲(chǔ)存庫里；當(dāng)其中不含有金屬時(shí)，繼續(xù)到下一個(gè)傳感器進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)其中存在非金屬時(shí)，