可编程控制器技术 课件 任务6.5 视觉分拣系统的设计与调试

任务6.5视觉分拣系统的设计与调试主讲人：XXX时间：20XX.XX01一、任务要求与分析02二、任务准备03三、任务实施04四、任务评价目录CONTENTS05五、任务拓展一、任务要求与分析01起动与运行按下“起动”按键，分拣模块运行，工件被传送带带入分拣区，视觉系统进行颜色识别，根据结果进行分拣。停止与显示运行期间按下停止按键，工作单元在本周期结束后停止；拍照图片和颜色识别结果可在视觉工控机中显示。复位功能按下“复位”按键，分拣模块复位到初始状态，推料气缸缩回到位，为系统运行做好准备。STEP03STEP01STEP02任务要求分拣系统集成了多种传感器、工业相机、气缸推杆以及变频器等，各部件协同工作，实现自动化分拣。位置检测视觉识别与控制视觉系统根据外部信号采集图像，通过颜色识别判定结果，当判定为次品时，使用气缸剔除，实现精准分拣。系统集成使用光电编码器将电动机运转产生的脉冲送入PLC高速计数器，通过脉冲数值确定物料位置，控制拍照和推料动作。任务分析二、任务准备02工作原理增量式编码器通过光电转换，将机械位移量转换成脉冲信号，用于速度或位置检测，适用于分拣系统中工件位置的实时监测。结构组成增量式编码器由光源、码盘、检测光栅、光电检测器件和转换电路组成，输出三组方波脉冲A、B和Z相，用于精确测量转角或速度。应用场景在分拣系统中，增量式编码器直接连接到传送带主动轴上，通过脉冲信号为PLC提供工件位置信息，实现精准控制。增量式光电编码器功能特点S7-1200PLC的高速计数器可对高速事件进行计数，适用于分拣系统中对编码器脉冲的高速计数，确保位置信息的准确获取。工作模式高速计数器有多种工作模式，包括内部方向控制的单相计数器、外部方向控制的单相计数器、两路计数脉冲输入的双向计数器和A/B相计数器。参数设置在设备组态中设置高速计数器的计数模式、输入滤波器时间等参数，确保其与分拣系统的需求相匹配，实现稳定可靠的计数功能。高速计数器HSC三、任务实施03在工作单元装置侧完成各传感器、电磁阀、电源端子等引线到装置侧接线端口之间的接线，确保电气连接的准确性和可靠性。PLC侧接线在PLC侧进行电源连接、I/O点接线等，根据工作单元装置的I/O地址分配和工作任务的要求，完成PLC的I/O信号分配。检查接线是否牢固、无误，避免因接线问题导致的信号传输错误或设备故障，确保系统稳定运行。接线检查装置侧接线装置侧及PLC的I/O接线参考任务2进行设置，确保变频器的运行频率、加速时间、减速时间等参数符合分拣系统的要求，实现传送带的稳定运行。参数配置设置变频器的通信参数，确保其与PLC之间的通信顺畅，能够准确接收PLC发送的控制指令，实现对传送带的精确控制。通信设置对变频器进行功能测试，检查其在不同频率下的运行状态，确保变频器能够稳定运行，满足分拣系统的需求。功能测试变频器参数设置视觉系统设置参考任务6.4进行设置，配置视觉系统的相机采集、图像预处理、区域分析和颜色识别等参数，实现对工件颜色的准确识别。设置视觉系统与PLC之间的ModbusTCP通信参数，确保识别结果能够及时、准确地反馈给PLC，实现数据的实时交互。通信配置对视觉识别算法进行优化，提高识别的准确性和效率，确保系统能够快速、准确地对不同颜色的工件进行分类。算法优化工业视觉程序设计按下“复位”按键，设备复位到原点；按下“起动”按键，设备运行，工件进入分拣区后，视觉系统进行颜色识别，根据结果进行分拣。编程思路设计分拣自动控制程序，包括复位、起动、拍照、颜色识别、推料等步骤，实现分拣系统的自动化运行。参考程序对PLC程序进行调试，检查各功能模块的运行状态，确保程序能够按照预设的逻辑准确执行，实现分拣系统的稳定运行。程序调试PLC程序设计调整气动部分，检查气路是否正确，气压是否合理，气缸的动作速度是否合适，确保气动系统的稳定运行。检查磁性开关、光电传感器的安装位置和工作状态，确保传感器能够准确检测工件的位置和状态，为系统提供可靠的信号。放入工件，运行程序，观察分拣模块的动作是否满足任务要求，对可能出现的情况进行调试和优化，确保系统能够可靠工作。气动部分调整传感器检查系统测试运行调试四、任务评价04硬件安装与接线I/O接线图绘制（5分）：接线图清晰准确，符合电气规范。元件安装（10分）：元件安装牢固，布局合理。硬件接线（10分）：接线正确无误，无短路、断路等现象。01编程与调试按下“复位”按键，分拣模块复位到初始状态（5分）：功能实现准确，操作便捷。按下“起动”键，入料口有工件，延时2s，起动传送带（5分）：延时准确，传送带运行稳定。工件进入拍照区域后能自动拍照（5分）：拍照触发准确，图像采集正常。工控机上显示出识别颜色（红绿黄）结果（各5分，共15分）：识别准确率高，无误识别。红色工件能自动推入废料槽（5分）：推料动作准确，次品处理得当。绿色、黄色工件能传送到出口位置（各2分，共4分）：工件传输准确，无误操作。入废料入槽或绿色、黄色工件传送到出口位置后传送带能自动停止（各3分，共6分）：停止功能准确，无误触发。未按停止前，再次在入料口放入工件，系统能循环（5分）：循环功能正常，系统运行稳定。按下停止后，本单元在本工作周期结束后停止运行（5分）：停止功能准确，无误操作。02安全素养存在危险用电等情况（每次扣5分，上不封顶）：严格遵守用电安全规范，杜绝危险操作。存在带电插拔工作站的电缆、电线等情况（每次扣3分）：避免带电插拔，确保设备安全。穿着不符合生产要求（每次扣5分）：按规定穿着工作服，佩戴安全帽等防护用品。035S素养桌面物品和工具摆放整齐、整洁（2.5分）：保持工作台面整洁，工具归位。地面清理干净（2.5分）：保持工作区域地面干净，无杂物。04发展素养表达沟通能力（2.5分）：表达清晰，沟通顺畅，能够准确传达信息。团队协作能力（2.5分）：团队成员分工明确，协作默契，共同完成任务。05评价指标与评分标准五、任务拓展05选择合适的通信协议（如ModbusTCP）控制变频器，实现对传送带的精确控制，提高系统的自动化程度。01配置变频器的通信参数，确保其与PLC之间的通信顺畅