[8]。同時,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交互界面系統(tǒng)、(動態(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，同時任何支持的應(yīng)用程序都可以通過一個或多個通信接口運行，以提供一套完整的系統(tǒng)通信服務(wù)。本方案的設(shè)計是基于RSLinx軟件的通信服務(wù)功能在以太網(wǎng)上實現(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,實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)中各種設(shè)備的合理配置和監(jiān)視。在項目設(shè)計中,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的控制器和計算機通信模塊和各個控制器與計算機之間良好的網(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計算機上同時進(jìn)行通信。接著我們就根據(jù)需求設(shè)置一個驅(qū)動程序，RSLinx的主界面如下圖4.1所示。在首頁點擊“Communication”，然后在下面的選項中選擇“ConfigureDriver”項，點擊“AvailableDriversType”，選擇以太網(wǎng)設(shè)備“EthernetDevice”。點擊AddNew，并為驅(qū)動程序命名。之后把自動配置“Auto-Configure”按鈕打開并使其一直搜索。然后點擊RSWho的圖標(biāo)，就可以清楚的看到控制器以及I/O模塊的型號和設(shè)備運行狀態(tài)的信息。圖4.1軟件主界面在設(shè)置IP地址時，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4.1所示。表4.1各設(shè)備間IP地址分配設(shè)備地址控制器02計算機7FlexI/O04.2RSLogix5000編程設(shè)計RSLogix5000是CompactLogix系統(tǒng)專用的編程軟件。這有強大的應(yīng)用程序功能。除了對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)測和診斷系統(tǒng),監(jiān)控子模塊動作狀態(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)信息不會丟失。在構(gòu)建工程時，項目管理器使用“項目樹”來顯示所有項目信息。這很方便程序員完成編程工作。對于系統(tǒng)的設(shè)計，首先我們創(chuàng)建一個工程文件，根據(jù)我們選擇的控制器類型和槽號，新建一個項目，主界面如下圖4.2所示，在界面中分別按照實際設(shè)備屬性選擇控制器類型、名稱、槽號以及對它的描述。圖4.2軟件主界面完成上述操作步驟后，管理欄中就會新增一個控制器如下圖4.3。其名稱為“shijue”。然后，我們在剛剛創(chuàng)建的任務(wù)下面分別創(chuàng)建我們所需要的各個例程，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4.4所示。圖4.3添加的控制器圖4.4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)實驗時實際的槽號信息,創(chuàng)建一個輸入模塊和兩個輸出模塊，這樣就把輸入/輸出模塊創(chuàng)建好了，添加好的模塊如圖4.5所示。圖4.5添加的FlexI/O模塊接下來，將整個程序所用到的標(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例程單元的基本邏輯程序動作分別重新編寫出來，并把主例程和每一個子例程連接起來。這樣一個完整項目便創(chuàng)建完成了。在梯形圖編程測試結(jié)束后,還應(yīng)該對梯形圖的每個語句程序進(jìn)行二次編譯,檢查其語句是否可能存在錯誤使用或者程序編寫上的任何錯誤,檢查程序運行是否正常且能夠具備具有邏輯性的執(zhí)行動作。詳細(xì)梯形圖程序見程序設(shè)計梯形圖附錄A圖A.1。4.3視覺識別單元控制程序設(shè)計首先，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，使出料氣桿動作將料盒推出至傳送帶上；若出現(xiàn)無料的情況時則自動停止，此時安裝在物料傳送帶的另一端的一個光電式圖像傳感器會在辨認(rèn)物料到位后再觸發(fā)Trig端子,使圖像傳感器向一個工件內(nèi)部進(jìn)行圖像拍照并對其狀態(tài)進(jìn)行視覺檢測和自動判斷,輸出一個檢測判斷結(jié)果后再反饋工件給下一個檢測單元?？梢愿鶕?jù)實際結(jié)果確定前一個的料盒成功推出后延時十秒鐘，并為下一個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)行一個循環(huán),直到最后一個備用材料盒被成功發(fā)送，程序流程圖如下圖4.6所示。詳細(xì)梯形圖程序見程序設(shè)計梯形圖附錄A圖A.2,圖A.3。圖4.6視覺識別單元程序設(shè)計流程圖4.4自動裝配單元控制程序設(shè)計這時，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，電機停止轉(zhuǎn)動。當(dāng)上站的料槽到達(dá)傳感器位置時，主傳送帶電機停止；當(dāng)主傳送帶和出料皮帶都停止工作時，機械手按編寫好的程序開始運行并執(zhí)行裝配操作。若這次裝配組裝完畢則機械手各個器件自動返回到原位，此時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)料塊或料盒有一個沒有到達(dá)傳感器規(guī)定的準(zhǔn)備位置時，機械臂系統(tǒng)將會自動返回至其初始準(zhǔn)備的位置狀態(tài),如下圖4.7所示。詳細(xì)梯形圖程序見程序設(shè)計梯形圖附錄A圖A.4至圖A.9。圖4.7自動裝配單元流程圖4.5分類存儲單元控制程序設(shè)計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輸?shù)絺鞲衅饕粋?cè)，第一個傳感器開始工作，檢測成品物料中是否含有金屬，當(dāng)存在金屬材料時，第一個氣缸工作并將成品彈如到儲存庫里；當(dāng)其中不含有金屬時，繼續(xù)到下一個傳感器進(jìn)行檢測，當(dāng)其中存在非金屬時，第二個傳感器開始工作，第二個氣缸工作并將成品彈如到儲存庫里。在成品物料彈入儲存庫的過程中會觸發(fā)傳送帶上的傳感器，此時輸送帶開始工作，并將兩類不同材料的物料成品進(jìn)行分類入庫儲存的操作，如下圖4.8所示。詳細(xì)梯形圖程序見程序設(shè)計梯形圖附錄A圖A.10,A.11。圖4.8分類存儲單元流程圖

第5章系統(tǒng)調(diào)試及過程分析5.1調(diào)試過程及結(jié)果首先，組建一個以CompactLogix系統(tǒng)為基礎(chǔ)的控制平臺和網(wǎng)絡(luò)通信平臺，在了解熟知三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和通信協(xié)議基礎(chǔ)上，搭建實驗設(shè)計所需求的全部硬件設(shè)備，實現(xiàn)硬件的空間分布和接線連接。然后，建立CompactLogix控制器、FlexI/O與控制對象的數(shù)字量I/O的物理連接，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制成為完整的回路。測試各個傳感器與硬件和系統(tǒng)I/O點對應(yīng)關(guān)系后并建立相應(yīng)的系統(tǒng)標(biāo)簽與之對應(yīng)。在RSLinx中建立一個相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動接口并對其進(jìn)行組態(tài)設(shè)置，為各個設(shè)備分配IP地址，同時完成程序的編寫。再后來，手動設(shè)置OMRON視覺傳感器的檢查條件，并對傳感器進(jìn)行多次示教，使之最終達(dá)到對不同形狀物體檢測的目的，按鍵撥到運行模式等待使用。最終，下載燒錄程序，提前把所有設(shè)備開啟并等待運行，在一站出料倉內(nèi)放置物塊，對視覺識別裝配存儲系統(tǒng)的設(shè)備模型硬件和編寫的梯形圖進(jìn)行調(diào)試，使該系統(tǒng)能夠按預(yù)期的計劃正常工作運行，完成識別裝配分類存儲流水線功能。5.2設(shè)計過程中遇到的問題及解決方法問題1：首先是軟件配置的問題，程序在編譯完畢無誤后程序下載到PLC時，PLC的控制器上的I/O指示燈閃爍，程序不能在設(shè)備上運行。解決辦法：通過上網(wǎng)查閱資料和請教老師得知是軟件中FlexI/O幾個模塊的槽號配置錯了，RSLinx中的設(shè)備IP地址也配置錯了，通過修改槽號和IP地址或者將RSLinx設(shè)置為自動掃描的狀態(tài)即可解決。有時候網(wǎng)絡(luò)模塊的網(wǎng)線端虛接也會出現(xiàn)此問題。問題2：系統(tǒng)硬件誤差。解決辦法：在檢查編程是否正確時，發(fā)現(xiàn)在自動裝配單元中機械手抓手模塊，明顯機械手臂已經(jīng)伸長到指定長處但是未進(jìn)行下一步。改變程序之后仍然沒有一點變化。經(jīng)過檢查之后發(fā)現(xiàn)，手臂在伸到位時連接傳感器的I/O模塊指示燈閃一下，而不是常亮，這是由于系統(tǒng)硬件誤差導(dǎo)致，最后調(diào)整伸出臂的伸出距離使傳感器感應(yīng)到信號，從而實現(xiàn)自動裝配功能。同理，機械手的夾取動作也出現(xiàn)過類似問題，當(dāng)料塊到達(dá)傳感器時，機械手會出現(xiàn)架子卡住料塊的操作，此時微小的調(diào)動機械手的極限轉(zhuǎn)動位置，可以解決夾子卡住的問題。在一站視覺識別單元中，出料倉氣桿有時伸出到位但不回彈，向老師詢問后通過調(diào)節(jié)氣閥的開度大小來調(diào)整氣閥推動的力度，使氣閥可以順利做到彈出并回彈的操作。第6章總結(jié)與展望6.1總結(jié)在工作開始前，首先要明確控制的要求，先對這個項目的實驗臺進(jìn)行了觀察和分析，為了實現(xiàn)這個項目的功能，我把它劃分為三個單元，分別是視覺識別單元、裝配單元和分類存儲單元。通過查閱資料、手動操作熟悉了試驗臺的各個單元。明確了各個環(huán)節(jié)的控制要求之后，便開始著手準(zhǔn)備如何實現(xiàn)這些功能。本課題的工作內(nèi)容如下所示。本系統(tǒng)完成了產(chǎn)品從出倉、識別、裝配、運輸、存儲等預(yù)期功能。完成了計算機、CompactLogix5000控制系統(tǒng)和FlexI/O間的Ethernet網(wǎng)絡(luò)電氣連接。使用軟件RSLinx對實驗設(shè)備組態(tài)網(wǎng)絡(luò)；并實現(xiàn)了被控設(shè)備與CompactlLogix控制系統(tǒng)的通信。本系統(tǒng)通過人為設(shè)置OMRON視覺傳感器檢測條件；并利用RSLogix5000編程軟件進(jìn)行PLC梯形圖編程，實現(xiàn)對視覺識別裝配存儲系統(tǒng)設(shè)備模型運行。對視覺識別裝配存儲系統(tǒng)設(shè)備模型硬件和軟件進(jìn)行調(diào)試，使該系統(tǒng)能夠按預(yù)期計劃正常運行。為了實現(xiàn)各個環(huán)節(jié)的功能，首先進(jìn)行的是文獻(xiàn)查找，查閱資料借鑒他人的解決思路，之后便進(jìn)行軟件編程和硬件連接，在硬件連接環(huán)節(jié)，我學(xué)會了看CAD電路連接圖、確定PLC輸入輸出點數(shù)和使用模塊的數(shù)量，并通過查閱資料對視覺傳感器進(jìn)行了配置。其次是軟件編程，軟件編程前利用RSLinx對網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各軟/硬件的通信進(jìn)行了配置，在此環(huán)節(jié)中遇到了問題，請教老師之后得知了問題的原因，加深了自己對于這個問題解決辦法的思考；然后就是進(jìn)行編程，根據(jù)三個環(huán)節(jié)要實現(xiàn)的功能，分模塊進(jìn)行編程，然后再根據(jù)各個模塊之間的聯(lián)系，進(jìn)行相關(guān)約束條件的追加，最后在主程序里實現(xiàn)調(diào)用。通過軟件編程，我學(xué)到了學(xué)到編程語法和思路，為自己以后的編程工作積累了經(jīng)驗。在進(jìn)行綜合調(diào)試的時候，發(fā)現(xiàn)了許多問題，比如視覺識別單元的料盒出倉時間太短導(dǎo)致的視覺傳感器識別不了、裝配單元機械臂的問題等等，但冷靜分析、認(rèn)真思考之后發(fā)現(xiàn)了問題的所在，通過硬件調(diào)試最終解決了這些問題，鍛煉了自己獨立思考和解決問題的能力。6.2展望本設(shè)計只是完成了一個比較簡單的流程設(shè)計，使各個單元正常工作。這個系統(tǒng)的功能還可以不斷的完善，如以下幾點。（1）可以在傳送帶上增加多個傳感器對工件進(jìn)行不同方位的檢測，這樣增加了檢測了精確度。（2）對于傳輸系統(tǒng)，可以加入變頻器來調(diào)節(jié)傳送帶的傳輸速度，使各個單元的模塊配合的更加有效，從而達(dá)到提高生產(chǎn)效率的效果。（3）加入人機交互功能，讓使用者可以在電腦上實時監(jiān)測裝配生產(chǎn)線的運行情況，必要時用按鈕控制流水線上的器件工作，實現(xiàn)全局監(jiān)控的功能。隨著我國現(xiàn)代工程技術(shù)的迅猛發(fā)展，生產(chǎn)技術(shù)水平也在逐步得到提高，生產(chǎn)者在為降低勞動成本、提升產(chǎn)品質(zhì)量做出不懈努力，我們在發(fā)展機遇的同時也在面臨巨大的挑戰(zhàn)。智能檢測裝置的使用使工業(yè)自動化行業(yè)快速發(fā)展，視覺識別功能的使用出現(xiàn)了更廣闊的前景。參考文獻(xiàn)吳仁君.基于PLC與機器視覺的自動物料分揀控制系統(tǒng)的設(shè)計[J].電子世界,2017(21):188-190.姚立強.自動光學(xué)檢測中連續(xù)運動取像系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D].華中科技大學(xué),2007.李凱.自動卷煙分揀機的控制策略優(yōu)化與仿真[D].山東大學(xué),2006.周博.基于CompactLogix的自動加工生產(chǎn)線控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D].河北大學(xué),2012.袁洪良.羅克韋爾Netlinx網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的應(yīng)用[J].自動化博覽,2010,27(02):72-73.彭昌煦.基于Logix的立體倉庫仿真與一體化管控系統(tǒng)設(shè)計[D].河北大學(xué),2015.錢曉龍.CompactLogix系統(tǒng)水泥行業(yè)自動化應(yīng)用教程[M].機械工業(yè)出版社,2009,4.188-190.黃凱漩.基于B/S模式遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D].南京大學(xué),2011.叢珊.基于OPC技術(shù)的視覺檢測終端設(shè)計與實現(xiàn)[D].河北大學(xué),2015.張翠云.基于PLC的物料分揀控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J].機電工程技術(shù)，2020：158-160.李小桌.基于PLC的物料分揀控制系統(tǒng)設(shè)計[A].裝備制造技術(shù),2016：35-37.曹月琴，穆建軍，樓東梅.機器視覺識別技術(shù)在煙絲/煙葉箱式自動存儲系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].物流技術(shù)與應(yīng)用.2010（05）：102-103.劉