Дипломная работа (ВКР) — колледж, техникум на тему Коммуникация технического зрения (контроллера камер Omron) посредством Ethercat с плк Beckhoff.

Содержание:

Введение. 3

1 Основы систем технического зрения. 4

1.1 Основные понятия технического зрения. 4

1.2. Функциональная задача системы технического зрения для
установки по производству стекловолоконного полотна. 5

1.3. Требования к системе технического зрения. 6

2 Описание методов контроля. 9

2.1 Контроль количества подаваемых лент. 9

2.2 Контроль контура полотна на предмет смещения и/или
сужения или утолщения последнего. 11

2.3 Контроль поверхности готового полотна на предмет
повреждений. 12

3 Аппаратная реализация. 13

3.1 Контроллер технического зрения Omron FH-2050-10. 14

3.2 Камеры Omron. 15

3.2.1 FH-SM02 для контроля количества нитей. 16

3.2.2 FH-SMX для контроля смещения полотна. 17

3.2.3 FH-SCX12 для контроля поверхности полотна. 17

3.3 Программируемый логический контроллер. 19

3.3.1 Beckhoff CX 1020 (контроль количества и смещения). 19

3.3.2 Beckhoff IPC C 6915 (контроль поверхности). 21

3.3.3 Twincat 2.11. 23

3.4 Коммуникация при помощи Ethercat через switches. 24

3.4.1 Описание технологии Ethercat 24

3.4.2 Интерфейс Ethercat-Beckhoff-Omron (их коммуникация). 25

3.4.3 Проблема коммуникации. 34

Заключение. 37

Список литературы.. 38

Приложение. 39

Введение:

Одной из выдающихся промышленных технологий,
которая в последнее время набирает обороты, является техническое зрение. Это помогает
обеспечить сверхчеловеческие возможности для процессов, которые ранее требовали
много времени и усилий от сотен сотрудников.

Любой повторяющийся процесс управления из любой
сферы бизнеса, требующий действий человека, сегодня может быть автоматизирован.
И компании, которые это делают, очень скоро видят ощутимые выгоды с точки зрения
денег и рабочего времени. Каждая система контроля качества на базе технического
зрения обеспечивает все более точные результаты (достигая точности 99%) с большим
количеством данных, поступающих в нее. В отличие от людей, которые только становятся
более истощенными и невнимательными.

Приложения на основе технического зрения (CV)
служат для минимизации вмешательства человека, оптимизации операционной эффективности,
а также снижения затрат на рабочую силу. Эти показатели в первую очередь приводят
к увеличению прибыли предприятия.  техническое
зрение применяют для контроля качества продукции при производстве.

В работе рассмотрено применение технического
зрения для решения задачи контроля качества стекловолоконной ленты на установке
по производству стекловолоконного полотна. В процессе производства в устройство
подаются отдельные стекловолоконные ленты, которые должны быть сварены друг с другом
в единое целое. Рассматриваются вопросы контроля количества подаваемых лент, контроля
контура полотна на предмет смещения и/или сужения или утолщения последнего, контроля
поверхности готового полотна на предмет повреждений при помощи пяти камер.

Заключение:

Системы технического зрения считается одной
из самых выдающихся технологий. Применяемое во многих различных областях, техническое
зрение повышает ценность процессов контроля качества, делая их полностью автоматизированными
и, следовательно, более производительными и экономичными.

В работе реализована система технического
зрения фирмы Omron
для решения задачи контроля качества стекловолоконной ленты на установке по
производству стекловолоконного полотна.

Рассмотрены вопросы установки камер в
устройство сварки нитей. Камера FH-SM02 устанавливается в устройство под
углами на расстоянии 650 мм и служит для контроля количества подаваемых нитей.
Камера FH-SMX  предназначена для контроля контура полотна на
предмет смещения и/или сужения или утолщения полотна, устанавливается вместе с
коллиматором на расстоянии 650 мм. Для контроля поверхности готового полотна на
предмет повреждений и наличия брака устанавливается 5 камер FH-SCX12 перпендикулярно поверхности полотна
на расстоянии 800 мм.

Информация о технологическом процессе
производства стокловолокна с датчиков регистрируется ПЛК Beckhoff и
далее с помощью технологии Ethercat
передается
на компьютер, обрабатывается и результатом выводится на дисплей. Особенности и
проблемы коммуникации оборудования рассмотрены в 3 разделе работы. Программное
обеспечение представлено в Приложении.

Фрагмент текста работы:

1
Основы систем технического зрения 1.1
Основные понятия технического зрения Хотя приложения и функции машинного зрения
дополняют друг друга, мы должны различать их и показывать, как они связаны.

Функции — это возможности системы
машинного зрения; например, производить измерения (измерения).

Приложения — это цели, для которых
используется машинное зрение; например, обеспечение качества. Ниже приведено
краткое описание каждой категории приложений и каждой категории функций.

Приложения:

— Управление роботом/машиной — система
видения обеспечивает эквивалент координации рук и глаз, а также обеспечивает
подходящую окружающую среду. Примерами могут служить выбор подходящей детали
для подбора, точное размещение детали для сборки и обнаружение препятствий или
опасностей, которых робот или машина должны избегать.

— Гарантия качества — проверка
правильности сборки детали, правильности размеров детали или отсутствия
дефектов, таких как царапины на детали.

— Проверка и калибровка — проверка
видимого вывода дисплея, чтобы убедиться, что он отображает правильную
информацию, или просмотр настроек ввода ручки или циферблата, чтобы можно было проверить
вывод.

— Управление технологическим процессом в
режиме реального времени — проверка размера, комплектности или правильности
детали или сборки на месте изготовления, чтобы можно было вносить корректировки
или исправления в процесс непосредственно перед получением брака.

— Сбор данных — предоставление данных об
измерении, завершении или серийном номере для хранения и последующего
извлечения, возможно, для выполнения статистического контроля процесса.

— Мониторинг станка — проверка станка,
инструмента или детали на наличие размеров или дефектов, чтобы при
необходимости немедленно произвести регулировку или техническое обслуживание.

— Погрузочно — разгрузочные работы —
распаковка, маршрутизация или упаковка материалов.

— Сортировка — разделение отдельных частей
по таким атрибутам, как размер, форма или цвет.

— Подсчет — ведение подсчета объектов по
таким атрибутам, как код продукта или при массовой транспортировке, и простой
фотодетектор не будет работать. 1.2. Функциональная задача системы технического
зрения для установки по производству стекловолоконного полотна В процессе производства стекловолокна, пригодного
для армирования, используются большие печи для постепенного расплавления песка/химической
смеси до жидкой формы, затем она экструдируется через пучки очень маленьких отверстий
(обычно 17-25 микрометров в диаметре для E-стекла, 9 микрометров для S-стекла).
Затем эти нити измеряются химическим раствором. Отдельные нити теперь связаны вместе
в больших количествах, чтобы обеспечить ровинг. Диаметр нитей, а также количество
нитей в ровинге определяют его вес. Это обычно выражается в метрах выхода на килограмм
(сколько метров волокна в одном кг материала, таким образом, меньшее число означает
более тяжелый ровинг.