工業(yè)網(wǎng)絡與組態(tài)技術項目五 基于視覺的分揀控制系統(tǒng)應用任務3 基于視覺的分揀控制系統(tǒng)應用

2025/3/71【任務目標】了解歐姆龍視覺組成和工作原理掌握歐姆龍視覺控制器和ABBIRB120機器人的網(wǎng)絡通訊方法掌握歐姆龍視覺控制器、ABBIRB120機器人、西門子S7-200smartPLC、HMI聯(lián)動方法2025/3/72

【知識準備】智能相機(SmartCamera)并不是一臺簡單的相機，而是一種高度集成化的微小型機器視覺系統(tǒng)。它將圖像的采集、處理與通信功能集成于單一相機內，從而提供了具有多功能、模塊化、高可靠性、易于實現(xiàn)的機器視覺解決方案。同時，由于應用了最新的DSP、FPGA及大容量存儲技術，其智能化程度不斷提高，可滿足多種機器視覺的應用需求。智能相機一般由圖像采集單元、圖像處理單元、圖像處理軟件、網(wǎng)絡通信裝置等構成。以PLC控制歐姆龍視覺控制器為例，視覺傳感器控制器基本控制動作為：首先，PLC輸入測量觸發(fā)等控制命令給視覺系統(tǒng)傳感器控制器，視覺系統(tǒng)通過智能相機來測量，再由傳感器控制器處理并輸出測量結果給PLC。歐姆龍視覺系統(tǒng)是通過傳感器控制器對相機所拍攝的對象進行測量處理的圖像傳感器，與PLC、機器人I/O板或電腦等外部裝置連接，即可從外部裝置輸入測量命令，或向外部輸出測量結果。2025/3/73

【任務分析】分別將OMRON視覺系統(tǒng)、西門子S7-200smartPLC與ABBIRB120機器人通過以太網(wǎng)連接通訊。在通過設計OMRON視覺流程、繪制HMI畫面、編寫PLC程序和編輯RAPID程序，完成OMRON視覺系統(tǒng)、ABBIRB120機器人、西門子S7-200smartPLC、HMI聯(lián)動。2025/3/74【任務實施】

1.OMRON系統(tǒng)軟件設置 (1)OMRON系統(tǒng)軟件界面，如圖5-3-5所示為OMRON系統(tǒng)軟件界面。該界面主要包含了判定顯示窗口、信息顯示窗口、工具窗口、測量窗口、圖像窗口、詳細結果顯示窗口和流程顯示窗口。圖5-3-5歐姆龍視覺軟件界面2025/3/75【任務實施】

(2)通信模塊的設定（啟動設定）

從主畫面的菜單中，點擊【工具】→【系統(tǒng)設置】。從畫面左側的樹狀圖中，選擇【系統(tǒng)設置】→【啟動】→【啟動設定】，點擊【通信模塊】。在串行（以太網(wǎng)）的下拉菜單中選擇【無協(xié)議（TCP）】，更改完成后點擊【保存】，如圖5-3-6所示。按圖5-3-7所示，設定IP地址和端口號。設置完成后，單擊【適用】單擊【保存】，重啟系統(tǒng)。2025/3/76【任務實施】圖5-3-6通信模塊設定2025/3/77【任務實施】圖5-3-7IP地址和端口設置2025/3/78【任務實施】

（3）視覺形狀檢測設定

圖7為形狀檢測和流程，流程設定完成后，點擊“形狀搜索”，彈出圖7所示對話框，進入形狀搜索的編輯界面。選擇“模型登錄”，點擊“編輯”，選擇合適的待檢測形狀（例如圓形），如圖7所示。然后進入“區(qū)域設定”，設置智能相機要搜索的區(qū)域。進入“檢測點”選擇“直接指定”?！皽y量參數(shù)”里面可以選擇高精度模式和物體檢測角度等。最后，點擊“串行數(shù)據(jù)輸出”，彈出圖7所示對話框，按照對話框中所設置的內容，設定視覺形狀檢測數(shù)據(jù)輸出。2025/3/79【任務實施】圖7形狀檢測流程設置圖7形狀設置2025/3/710【任務實施】圖7形狀設置模型登錄界面圖7形狀設置檢測點設置界面2025/3/711【任務實施】圖3-18形狀設置測量參數(shù)設置界面圖7輸出格式設置2025/3/712【任務實施】

（3）視覺顏色檢測設定

圖7為顏色檢測和流程，流程設定完成后，點擊“標簽”，彈出圖7所示對話框 ，進入“標簽”編輯選項來進行顏色的編輯和錄入。在第一項“顏色指定”中選擇“自動指定”后，手動拖動鼠標在當前的拍攝的物體上抓取顏色；或者手動在顏色表中選取顏色都可。在第五項的“測量參數(shù)”中的抽取條件中勾選“面積”。在第六項的“判定”中標簽數(shù)最小值更改為“3”。最后對“串行數(shù)據(jù)輸出”進行設置，設置方法與形狀檢測時的方法一致。2025/3/713【任務實施】圖7顏色設置圖7顏色特征顏色設定界面2025/3/714【任務實施】圖7顏色特征測量參數(shù)界面圖7顏色特征判定界面2025/3/715【任務實施】2.ABBIRB120機器人通訊設定圖8IP設定選項2025/3/716【任務實施】使用示教器，在控制面板里找到IP設定選項。在IP設定里，為機器人添加一個地址為“192.168.100.100”的IP地址，點擊【確定】，配置完成。圖9IP地址設定2025/3/717【任務實施】3.機器人程序編寫完成omron視覺系統(tǒng)和機器人IP設定后，編寫機器人程序，實現(xiàn)機器人與視覺控制器的通訊，并將視覺檢測結果發(fā)送給機器人，具體代碼如下：socketclose

so1;

!關閉套接字so1socketcreate

so1;!創(chuàng)建新套接字so1socketconnect

so1,"192.168.100.101",1400;!嘗試與ip地址192.168.100.101和端口1400處的遠程計算機相連waittime

0.3;!等待0.3秒2025/3/718【任務實施】socketsend

so1\str:="s

"+valtostr(x);!將字符串"s"+valtostr(x)發(fā)送給原程計算機,其中x表示場景號碼waittime

0.3;!等待0.3秒socketsend

so1\str:="m";!將"m"發(fā)送給遠程計算機waittime

0.3;!等待0.3秒socketreceive

str:=str1;!從遠程計算機接收數(shù)據(jù)，并將其儲存在字符串變量str1中waittime

0.3;!等待0.3秒xz:=strpart(str1,7,1));!將str1中的第7位后的1位賦值到字符串xz中ys:=strtoval(strpart(str1,8,1));!將str1中的第8位后的1位賦值到字符串ys中2025/3/719【任務實施】

4.視覺檢測效果

（1）顏色的判別

在編寫完機器人程序后，首先對半圓形物料的顏色進行檢測，設定紅色的物料檢測結果為OK，實際檢測結果如圖10和圖10所示。2025/3/720【任務實施】圖10顏色判別為NG圖10顏色判別為OK2025/3/721【任務實施】

設定長方形物料檢測結果為OK，正方形物料檢測結果為NG，對形狀進行檢測，實際檢測結果如圖10和圖10所示。2