1 РАЗВИТИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗРЕНИЯ 8
1.1 Основные положения технического зрения 8
1.2 История развития технического зрения 8
1.3 Принцип работы системы технического зрения 9
1.4 Обработка изображений в системах технического зрения 12
1.5 Применение систем технического зрения 14
Выводы по разделу один 15
2 ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА 16
2.1 Описание технологического процесса 16
2.2 Требования к системе автоматизации 19
3 РАЗРАБОТКА ВХОДНЫХ И ВЫХОДНЫХ СИГНАЛОВ СИСТЕМЫ
АВТОМАТИЗАЦИИ 20
3.1 Условия реализации программы автоматизации 20
3.2 Выходные команды системы автоматизации 20
3.3 Сигналы индикации режима работы 21
3.4 Выходные сигналы пульта оператора 21
3.5 Датчики технологической информации системы 22
3.6 Таблица сигналов и команд системы автоматизации 23
4 РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА АВТОМАТИЗАЦИИ УПРАВЛЕНИЯ
МЕХАНИЗМАМИ ОБЪЕКТА 26
4.1 Блоки управления механизмами 26
4.2 Блок режима работы 26
4.3 Блок управления мостом 27
4.4 Блок управления тележкой 27
4.6 Блок управления захватом 30
5 ВЫБОР ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ 32
5.1 Выбор блока управления 32
5.2 Блок системы идентификации 36
5.3 Выбор блока привода 39
5.4 Выбор контроллера шагового двигателя 41
5.5 Выбор коммутатора 43
5.6 Выбор захвата 44
5.7 Выбор подъемного механизма 45
5.8 Выбор пневмораспределителя 46
5.9 Выбор датчиков технологической информации 48
5.10 Выбор панели оператора 52
5.11 Выбор блока питания 55
Выводы по разделу пять 58
6 РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ .... 59
7 РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ 61
8 НАСТРОЙКА СВЯЗИ С SIEMENS SIMATIC MV440 62
8.1 Установка связи между ПК и считывателем кодов 62
8.2 Установка лицензии 64
9 НАСТРОЙКА СВЯЗИ С SIEMENS SIMATIC MV440 67
9.1 Подключение через браузер 67
9.2 Создание программы для считывателя кодов 70
9.3 Программа для распознания текста 72
9.4 Запуск режима работы Run 74
9.5 Подключение устройства в программной среде TIA Portal 75
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 80
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 81
ПРИЛОЖЕНИЯ 83
ПРИЛОЖЕНИЕ А 83
На сегодняшний момент все большее развитие и применение получает автоматизация технологических процессов. Для начала, следует понять, что включает в себя данный термин. Под автоматизацией технологических процессов понимают применение энергии неживой природы в технологическом процессе или его составных частях для выполнения и управления ими без непосредственного участия человека, осуществляемое в целях сокращения трудовых затрат, улучшения условий производства, повышения объема выпуска и качества продукции [1].
Функции человека в данном процессе сводятся к контролю над работой машины, устранением отклонений от планируемого процесса и наладка (настройка) системы автоматизации на обработку другого изделия. Ключевой особенностью является то, что человек не должен принимать участие в изготовление конкретного изделия. Освобожденное время используется для наладки систем автоматизации и контролю над ними [2].
Это направление является очень актуальным по причине того, что рабочий персонал многих предприятий перестанет выполнять сложную, «механическую» работу, а будет использовать свое время рациональнее и в других целях.
В данной работе рассматривается модуль идентификации на базе технического зрения в рамках системы перемещения, хранения, и выдачи заготовок. Техническое зрение отвечает за распознавание кода деталей и вывод обработанной информации на панель оператора. Это позволяет быстро обрабатывать информацию о деталях и сортировать их, используя камеру, а не человеческий труд.
В данной выпускной квалификационной работе я изучил историю развития систем технического зрения, принцип работы, применение их в производстве, а также методы обработки изображений.
Системы технического (машинного) зрения активно развиваются и имеют огромный потенциал развития. С их помощью удалось автоматизировать многие технологические процессы и повысить оптимизацию производства.
В процессе работы составлено описание технологического процесса. На его основании был разработан алгоритм автоматизации, и произведен выбор элементной базы системы. Также была необходимость составить требования, предъявляемые к системе автоматизации, для предотвращения угрозы жизни и аварий на производстве.
Важной частью работы было создание функциональной и электрической принципиальной схем. Это позволило углубить свои знания в области электромонтажа.
Для успешной работы системы идентификации была установлена лицензия, необходимая работе технического зрения. Далее произвели настройку камеры на домашней странице, в браузере Java.
Следующим шагом в программной среде TAI Portal конфигурируем проект, в котором будем подключать элементы системы (HMI панель оператора, систему идентификации, и ПЛК). После проверяем корректную работу камеры и, если камера работает корректно, система готова к работе.
Если система работает исправно, то ее можно тестировать в промышленности, на складских помещениях. Там, при работе, система покажет свою эффективность, и можно будет судить о ее внедрении в конкретные производства.
