基于PLC控制的視覺次品檢測系統(tǒng)設計

第1章緒論1.1本課題的目的和意義控制系統(tǒng)設計是由視覺傳感器來進行設計的一套智能的分揀控制系統(tǒng)[1]，設計當中由檢測機構完成檢測的功能，這種設計能夠實現(xiàn)智能的檢測來完成控制功能，控制設計利用西門子PLC200完成數(shù)據(jù)的運算控制，實現(xiàn)智能分揀的各個控制站的設計，其中檢測單元是由視覺傳感器來進行檢測，執(zhí)行結構由檢測的信號實現(xiàn)控制系統(tǒng)的效果，控制系統(tǒng)設計將產(chǎn)品劃分為三種不同的狀態(tài)，主要分為正品、次品、銷毀等三個等級進行劃分，當系統(tǒng)啟動處于運行待命狀態(tài)時，檢測到產(chǎn)品信號后，自動啟動產(chǎn)品傳送帶，首先由視覺傳感器進行檢測物品的質(zhì)量，當產(chǎn)品到達檢測區(qū)域時進行檢測，判斷是否達到標準的范圍，有檢測機構輸出不同的信號傳遞到PLC當中，由PLC進行控制輸出對應的執(zhí)行機構進行動作，設計主要設計的控制內(nèi)容如下：根據(jù)視覺檢測控制系統(tǒng)的設計內(nèi)容進行分析當前的需求背景，研究進行控制系統(tǒng)的研究內(nèi)容的設計。根據(jù)設計的背景內(nèi)容完成系統(tǒng)的方案內(nèi)容的研究，設計完成方案的內(nèi)容設計，研究各個模塊的組成。完成設計的硬件結構的研究，完成整個設計的接線圖和控制原理的研究，分析硬件的工作原理實現(xiàn)智能控制系統(tǒng)的內(nèi)容設計。完成設計的軟件設計，編輯完成梯形圖程序的設計研究，驗證控制系統(tǒng)的設計是否能夠實現(xiàn)控制功能。（5）設計產(chǎn)品檢測分揀系統(tǒng)的組態(tài)控制界面，并建立通訊和控制內(nèi)容，完成整個系統(tǒng)的全部控制功能的設計。（6）總結產(chǎn)品檢測分揀控制系統(tǒng)的設計優(yōu)點和缺點，完成整個系統(tǒng)的產(chǎn)品視覺檢測分揀控制總結。1.2課題研究背景當前工業(yè)當中使用的對產(chǎn)品進行檢測的方式多為人工的方式進行檢測，其檢測的方式多采用經(jīng)驗的方式進行，其不僅存在嚴重的質(zhì)量問題也會制約企業(yè)的發(fā)展以及生產(chǎn)的效率，由此產(chǎn)生大量的訂單出現(xiàn)故障，不僅影響商家的銷售數(shù)量也會引發(fā)不必要的損失，由此可知能夠設計采用智能的方式進行產(chǎn)品的分揀尤為重要，其能夠避免出現(xiàn)上述的問題和困難，提升產(chǎn)品檢測分揀的速度的同時也提升分揀的準確性?？刂葡到y(tǒng)設計利用PLC進行設計一款智能視覺檢測與分揀的設備，由于PLC具有穩(wěn)定性強控制方式簡單，性價比高的優(yōu)點，其結合視覺檢測設備進行產(chǎn)品的分區(qū)設計功能[8]，在結合位置傳感器進行位置信息的檢測，同時利用電機驅動傳送帶進行產(chǎn)品的運輸，利用電機驅動推進設備進行產(chǎn)品的分類，由此實現(xiàn)智能檢測分揀的設計功能在實際的應用當中能夠避免出現(xiàn)較多的錯誤事故，使得物流的運輸和控制更加智能化和科技化。1.3研究現(xiàn)狀內(nèi)容國內(nèi)外利用檢測產(chǎn)品的方式較為先進，大部分采用的為智能探測的方式進行，當前存在的智能探測方式多為視覺傳感器的方式，產(chǎn)品的檢測分揀控制系統(tǒng)在國內(nèi)外的研究均具有不同的發(fā)展趨勢，本次設計為了使得功能更加的穩(wěn)定，采用視覺檢測的方式進行設計，其中國外的研究與發(fā)展相比國內(nèi)的研究較為先進，但國內(nèi)的研究速度較快，逐漸與國外控制系統(tǒng)相近。國內(nèi)的研究現(xiàn)狀：在國內(nèi)的最初設計采用傳統(tǒng)的人工方式進行產(chǎn)品的分揀，后期隨著技術的不斷更新，我國的智能分揀設備逐漸發(fā)展，部分發(fā)達地區(qū)已經(jīng)能夠采用智能車的方式更急不同的數(shù)碼信息，進行自主的運輸控制，其次部分公司還能采用智能傳送帶的方式進行控制，能夠有效的提升智能控制的目的，但國內(nèi)的發(fā)展還停留在人工與智能設備結合的控制方式。國外的研究現(xiàn)狀：在國外的智能產(chǎn)品發(fā)展上，其采用的為智能機械手的方式進行分揀，由智能識別的設備進行識別產(chǎn)品的數(shù)碼信息，并由機械手根據(jù)不同的位置信息進行分揀控制，其控制精度較高，并且錯誤率較低，但是其不能夠實現(xiàn)大量的使用，另外在國外的其他國家采用的智能運輸方式能夠將產(chǎn)品進行更加精確的分類[5]，其采用智能車的方式將上千的產(chǎn)品進行精確到市的分類方式進行設計，其雖然智能程度較高，但在進行維護和運行的過程當中會嚴重的受到科技的制約，當設備出現(xiàn)問題時會導致大量的產(chǎn)品處于癱瘓的狀態(tài)。根據(jù)上述的控制設計分析可知，我國在智能產(chǎn)品檢測分揀上還存在較多的不足，不能夠滿足當下的應用需求，設計一款智能的產(chǎn)品檢測分揀設備能夠有效的解決當下的困難，所以本次設計結合PLC設備與傳感器實現(xiàn)智能分揀控制系統(tǒng)的設計。第2章設計要求2.1系統(tǒng)總體方案的設計通過對PLC的視覺檢測與控制系統(tǒng)設計的深入了解，具體設計結構可見圖2.1所示。圖2.1閉環(huán)控制結構圖根據(jù)控制系統(tǒng)的2.1所示的控制結構圖分析可知，系統(tǒng)主要由視覺傳感器作為控制系統(tǒng)的檢測機構進行產(chǎn)品的檢測，并將信息傳遞到核心控制器當中完成邏輯控制的判斷，并輸出執(zhí)行控制信號到執(zhí)行機構當中進行控制電機與控制閥實現(xiàn)產(chǎn)品的異性檢測分揀的控制功能，我們設計出如下圖2.2所示的系統(tǒng)結構圖。。圖2.2系統(tǒng)整體結構簡圖根據(jù)上圖2.2我們可以清晰的看到，本系統(tǒng)的主要控制方式是通過傳感器確定產(chǎn)品的狀態(tài)和產(chǎn)品的位置，并將檢測到的信號傳送到PLC中進行處理，產(chǎn)生的控制信號被發(fā)送到比較器進行監(jiān)控，并通過人機交互的方式進行實時檢測和監(jiān)控，以完成整個控制系統(tǒng)的過程。2.2系統(tǒng)設計步驟根據(jù)研究的內(nèi)容進行分析，根據(jù)設計的流程完成整個系統(tǒng)的內(nèi)容分析，完成整個系統(tǒng)的內(nèi)容設計，通過分析和了解之后，將整個系統(tǒng)劃分成多個模塊或者部分再根據(jù)課題需要完成每個模塊的相關功能的設計，最后將其進行拼接，因為控制系統(tǒng)的設計要與PLC進行結合，所以在系統(tǒng)的整個設計過程當中都依照PLC的基本設計流程來進行展開的，具體的流程圖可見圖2.3所示，具體操作如下：圖2.3PLC控制系統(tǒng)的設計步驟2.3系統(tǒng)結構圖設計控制系統(tǒng)研究的是一個柔性的視覺檢測系統(tǒng)，控制系統(tǒng)的結構如圖2.4所示為系統(tǒng)的硬件控制結構，設計當中主要由接近開關檢測物料的位置，由視覺傳感器檢測物塊是否為規(guī)定質(zhì)量需求，由接近開關完成物塊位置的檢測。設計系統(tǒng)的輸出功能控制的執(zhí)行機構進行控制動作。圖2.4控制系統(tǒng)硬件結構設計PLC控制的視覺次品檢測是進行產(chǎn)品質(zhì)量的檢測，通過視覺檢測模塊進行物品的質(zhì)量檢測，將產(chǎn)品分為三個等級劃分，分別為正常質(zhì)量、次品質(zhì)量、銷毀質(zhì)量等三個等級劃分，當1產(chǎn)品到達檢測區(qū)域時進行檢測，判斷是否達到標準的范圍，有檢測機構輸出不同的信號傳遞到PLC當中，由PLC進行控制輸出對應的執(zhí)行機構進行動作，例如檢測的產(chǎn)品是次品時，此時PLC接收到次品對應的信號，由PLC進行運算后輸出控制信號到次品位置檢測和傳送機構，當次品到達區(qū)域時，將次品對應的次品區(qū)域傳送帶當中，依次類推實現(xiàn)控制系統(tǒng)的控制功。第3章硬件設計3.1核心控制器的選擇3.1.1PLC的選型如圖3.1所示是控制系統(tǒng)設計采用的PLC控制器的內(nèi)部結構圖，其主要組成的結構是由輸入輸出端口、處理器、內(nèi)部存儲器、電源等組成的，能夠實現(xiàn)智能的控制設計內(nèi)容，達到程序的轉化和運算的控制功能。為了與西門子PLC進行通信，添加設備驅動，選擇PLC，西門子，S7-200(TCP)，TCP。圖3.1PLC內(nèi)部結構圖3.1.2PLC的I/O分配視覺次品檢測系統(tǒng)有：啟動按鈕SB0、停止按鈕SB1、復位按鈕SB2、、檢測按鈕S1在控制系統(tǒng)當中考慮控制系統(tǒng)的控制功能和結構，選擇CPU226進行控制系統(tǒng)的設計，控制系統(tǒng)的I/O分配如表3.1所示。表3.1視覺次品檢測系統(tǒng)輸入輸出分配表輸入接口輸出接口PLC端外接端口注釋PLC端地址注釋I0.0SB1啟動Q0.0KA1區(qū)域1推出缸I0.1SB2停止Q0.1KA2區(qū)域2推出缸I0.2SB3急停Q0.2KA3區(qū)域3推出缸I0.3SA1自動手動Q0.3KA4區(qū)域1傳送帶I0.4SB4復位Q0.4KA5區(qū)域2傳送帶I0.5S1貨物檢測Q0.5KA6區(qū)域3傳送帶I0.6S2讀碼輸出1Q0.6KA7貨物入傳送帶I0.7S3讀碼輸出2Q0.7HL1運行指示燈I1.0S4讀碼輸出3Q1.0HL2故障指示燈I1.1S5讀碼輸出4Q1.1KA8啟動數(shù)據(jù)讀取I1.2S6光幕防護電源地C0信號輸入開關CO端I1.3SQ1區(qū)域1檢測SB0-2公共端接24V電源地（0V）I1.4SQ2區(qū)域2檢測I1.5SQ3區(qū)域3檢測I1.6SQ4推桿1到位I1.7SQ5推桿1原位I2.0SQ6推桿2到位I2.1SQ7推桿2原位I2.2SQ8推桿3到位I2.3SQ9推桿3原位I2.4SQ10信息讀I2.5FR1傳送帶A故障I2.6FR2傳送帶B故障I2.7FR3傳送帶C故障I3.0FR4貨物入傳送帶故障如圖3.2所示是控制系統(tǒng)設計的系統(tǒng)接線圖，根據(jù)表3.1所示端口控制信息，設計完成控制系統(tǒng)的主要控制功能是能夠實現(xiàn)智能的視覺控制檢測的控制功能。圖3.2PLC內(nèi)部系統(tǒng)結構圖3.2主電路設計控制系統(tǒng)設計當中采用380V50HZ的電壓，其設計的電壓的控制保護是由QF1實現(xiàn)電源斷路器的控制，設計利用FU1實現(xiàn)總熔斷器的控制功能，能夠在系統(tǒng)當起到保護電路和設備的控制效果，其設計當中M1、M2、M3、M4的控制方式相同。M1是產(chǎn)品輸送傳送帶電動機，用于驅動產(chǎn)品在輸送傳送帶上運行，輸送到視覺檢測和產(chǎn)品分揀傳送帶處，進行產(chǎn)品分揀，M2是產(chǎn)品輸送傳送帶電動機，用于驅動產(chǎn)品在輸送傳送帶上運行，輸送到視覺檢測和產(chǎn)品分揀傳送帶處，進行產(chǎn)品分揀，M3是產(chǎn)品輸送傳送帶電動機，用于驅動產(chǎn)品在輸送傳送帶上運行，輸送到視覺檢測和產(chǎn)品分揀傳送帶處，進行產(chǎn)品分揀，M4是產(chǎn)品輸送傳送帶電動機，用于驅動產(chǎn)品在輸送傳送帶上運行，輸送到視覺檢測和產(chǎn)品分揀傳送帶處，進行產(chǎn)品分揀。四個控制系統(tǒng)控制方式相同。QF5是產(chǎn)品輸送電機主回路斷路器，起到通斷產(chǎn)品輸送電機主回路電源的作用。KM4是產(chǎn)品輸送電動機啟動接觸器，用于啟動或者停止產(chǎn)品輸送電動機。FR4是產(chǎn)品輸送電動機過載熱保護繼電器，用于過載保護避免產(chǎn)品輸送電動機長時間過載運行，銷毀產(chǎn)品輸送電動機，如圖3.3所示。圖3.3主電路圖3.3控制模塊的選擇根據(jù)上述的控制系統(tǒng)的主要內(nèi)容進行分析，控制設計的電路需要很多輔助的控制設備完成設計，能夠完成智能的數(shù)據(jù)的讀取和數(shù)據(jù)的邏輯控制功能的實現(xiàn)，在控制系統(tǒng)當中設計采用如下的控制設備完成控制效果的實現(xiàn)。（1）交流接觸器選擇選擇NCH8的交流接觸器，能夠實現(xiàn)電機的驅動控制設計，有效的起到保護電機和驅動電機的設計功能，能夠由PLC進行驅動控制設計，在控制系統(tǒng)當中能夠有效的起到保護電路的控制效果。（2）熔斷器選擇選擇RT18-63-1P形式的保險座，能夠實現(xiàn)保護控制電路的功能，其設計當中能夠完成熔斷選擇的控制功能，在設計的過程當中能夠將高電流進行采集，并及時的進行切斷的控制設計。（3）電機的選擇控制系統(tǒng)的電機實現(xiàn)的控制功為進行質(zhì)量運輸?shù)目刂?、質(zhì)量分揀的控制等效果，系統(tǒng)選擇的電機型號為JYZ-12-4，在設計的過程當中能夠檢測到控制信號的控制，其有PLC輸出控制繼電器的狀態(tài)完成電機的啟動和停止的控制效果，達到智能的控制功能和控制效率。（4）急停開關選擇紅色按下不能自動復位，系統(tǒng)設計采用的急停開關型號為XB2-BR42C，其狀態(tài)能夠實現(xiàn)智能的保護系統(tǒng)的功能，能夠實現(xiàn)智能的關閉系統(tǒng)的電源的功能。（5）報警模塊的選擇系統(tǒng)設計采用FM模塊進行報警提示功能，其高靈敏度、高分辨率；低功耗、響應時間快；卓越的線性輸出，優(yōu)異的穩(wěn)定性；使用壽命長。首先由傳感器將檢測的信息傳遞到PLC當中進行運算，傳遞出控制信號到觸發(fā)器，使得蜂鳴器實現(xiàn)報警控制功能。（6）斷路器選擇控制系統(tǒng)設計當中首先進行檢查電流的回路信息，能夠在規(guī)定的時間內(nèi)完成系統(tǒng)的異?；芈返目刂乒δ?，在系統(tǒng)的回路控制當中能有效的進行控制，其中施耐德制造工藝，質(zhì)量有保證，該款斷路器秉承施耐德電氣一貫嚴格的制造工藝與質(zhì)量保證。限流特性好，特性大大減少了故障對系統(tǒng)和設備的影響，提高了安全性和電氣壽命。系統(tǒng)選擇的斷路器的型號C65N-D10A/3P，保護電流為6kA。3.4檢測結構的選擇3.4.1視覺傳感器根據(jù)產(chǎn)品檢測要求，控制系統(tǒng)設計需要采用視覺傳感器進行檢測和控制，誰采用FH-550進行檢測物品的狀態(tài)，傳感器的主要組成是由光源檢測結構、攝像頭模塊、相機檢測單元、控制器等組成，如此完成控制系統(tǒng)的視覺檢測控制單元，其傳感器的結構如圖3.4所示。圖3.4視覺傳感器3.4.2光電傳感器控制系統(tǒng)需要檢測的材料出入環(huán)節(jié)都需要進行檢測，能夠完成數(shù)據(jù)的采集功能，其檢測的信號傳遞穩(wěn)定，能夠在控制系統(tǒng)當中完成各個材料的檢測功能，接收到物品時進行信號的傳遞，實現(xiàn)控制系統(tǒng)的控制功能。光電傳感器有三種，分別為鏡面反射型、對射型、漫反射型。鏡面反射型光電傳感器需要安裝與之匹配的反光鏡，對射型光電傳感器主要特點檢測距離長，最大可達30m，它需要一個與之匹配的發(fā)光器和一個收光器，漫反射型光電傳感器，發(fā)射和接收在同一個傳感器中，發(fā)射光通過物體的表面反射到接收器，距離也是可以調(diào)節(jié)的。選用傳感器開關必須要注意的是PNP型。結合以上分析與對比，最后選擇歐姆龍E3Z-D82傳感器實現(xiàn)設計功能，設計當中采用3.8所示的傳感器完成系統(tǒng)的工作，設計當中采用三線連接的方式進行設計，有三根接線，PNP型輸出，其中要光電傳感器的接線不能接錯，棕色線接24V，藍色線接0V，黑色輸出信號線接PLC的輸入端。圖3.5光電傳感器光電信號采集的過程當中由發(fā)射部分將信號發(fā)出并進行后續(xù)的控制，控制系統(tǒng)設計經(jīng)過電流信號的輸入，傳感器將其轉化為光信號，并通過反射光束將其傳遞給被檢測物體，接收器接收到是否有效的信息，同時經(jīng)過相應的濾波等處理，輸出有效的電信號給PLC的輸入端作為信號的檢測入口。3.4.3觸摸屏控制面板控制系統(tǒng)設計的人機交互界面如圖3.6所示液晶顯示設備，能夠實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交互設計，可在此界面當中進行控制界面的控制，此控制界面為觸控設計內(nèi)容。圖3.6觸摸屏設計控制系統(tǒng)設計的控制界面是由組態(tài)模塊實現(xiàn)智能的顯示功能，所以在設計的過程當中采用上述的控制模塊實現(xiàn)界面信息的采集，其信息傳遞的控制效果是由PC-PPI完成數(shù)據(jù)的信息傳遞，其數(shù)據(jù)的傳輸方式是由RS232完成信息的傳遞效果，在設計當中能夠將檢測的信息傳輸?shù)娇刂破鳟斨校瑢崿F(xiàn)組態(tài)控制信號的輸出功能，實現(xiàn)智能控制的監(jiān)控效果。第4章軟件設計4.1軟件的介紹系統(tǒng)程序設計界面如圖4.1所示，結合控制系統(tǒng)的各項控制功能的設計，能夠實現(xiàn)控制系統(tǒng)的全部控制內(nèi)容的梯形圖設計，編程界面簡單明確為漢語的操作界面能夠實現(xiàn)控制效果的控制功能，其控制編程的內(nèi)容可靠能夠完成控制系統(tǒng)所需的控制效果。圖4.1V4.0-STEP7-MicroWIN-SP9界面4.2程序流程圖程序流程圖如圖4.2和圖4.3所示，當系統(tǒng)自動啟動后，測量物檢測信號動作，檢測到有測量物輸入，自動啟動測量物輸送傳送帶，進行傳送測量物，當測量物到視覺檢測位置時，啟動視覺檢測進行判斷產(chǎn)品的狀態(tài)，根據(jù)檢測的參數(shù)與設定的參數(shù)進行比較完成級別的分類，并進行運輸產(chǎn)品到達對應的控制閥門的位置，由閥門控制推料器進行分類，由此實現(xiàn)產(chǎn)品的視覺傳感器控制的需要。圖4.2程序流程圖圖4.3程序流程圖（續(xù)）4.3控制程序：4.4仿真測試完成控制程序的編輯后，在未進行PLC連接時需要進行系統(tǒng)的控制的程序仿真測試的控制功能。繪圖軟件采用S7_200.exe，編程軟件采用V4.0STEP7MicroWINSP9進行設計，在設計的過程當中能夠完成數(shù)據(jù)的采集和控制效果，其設計的詳細內(nèi)容如下所示。圖4.4仿真界面（1）編程軟件將控制程序設計為.AWL格式的文件導出并保存。（2）開啟控制系統(tǒng)的仿真軟件，選擇控制系統(tǒng)選擇CPU226。（3）在程序當中選擇“裝載程序”并選擇全部并確定。（4）將自動洗衣的控制程序的.AWL下載并確定。（5）點擊控制系統(tǒng)的綠色按鍵進行仿真測試，如圖4.4所示。完成控制系統(tǒng)的仿真界面的調(diào)試后可按照控制系統(tǒng)的控制效果完成仿真調(diào)試，經(jīng)過調(diào)試分析和判斷后完成控制系統(tǒng)的監(jiān)控功能，能夠采集仿真信號實現(xiàn)運算和判斷，最后驗證控制系統(tǒng)的仿真的確可行，由此分析可了解控制系統(tǒng)能夠實現(xiàn)智能檢測和控制的效果，控制系統(tǒng)在輸入輸出控制表，可完成預期的測試分析。第5章組態(tài)畫面制作5.1創(chuàng)建項目和畫面打開組態(tài)王項目管理器，完成項目的創(chuàng)建，在系統(tǒng)的項目當中進行系統(tǒng)的文件的瀏覽并找到控制系統(tǒng)的控制功能端，新建控制系統(tǒng)的畫面內(nèi)容，命名主畫面，例如可將主畫面命名為視覺檢測，畫面名可以隨時進行修改。如圖5.1所示為系統(tǒng)的組態(tài)建立控制結構圖圖5.1系統(tǒng)的組態(tài)建立控制結構圖5.2通信設定建立控制系統(tǒng)的控制界面后完成整個系統(tǒng)的組態(tài)的通訊建立設計，在設備當中選擇COM2并在其中設計對應的波特率以及數(shù)據(jù)位，其設計的參數(shù)設計如圖5.2所示。圖5.2通信設定參數(shù)設計5.3設備連接如圖5.3所示完成控制系統(tǒng)的西門子的選型，選擇控制系統(tǒng)的控制內(nèi)容所選的PLC控制功能器件，實現(xiàn)智能的控制器的選擇，完成系統(tǒng)各項控制功能的運算的控制效果的輸出功能，完成整個控制系統(tǒng)的內(nèi)容設計。圖5.3選擇驅動設備5.4變量定義完成控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)詞典的采集控制，完成整個控制系統(tǒng)的主要控制內(nèi)容的設計，根據(jù)控制參數(shù)的選擇和調(diào)整，完成整個控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)詞典的控制功能，實現(xiàn)智能控制設計的控制點的設計。圖5.4數(shù)據(jù)詞典5.5畫面制作建立質(zhì)量產(chǎn)品分揀主監(jiān)控畫面，建立產(chǎn)品傳送帶，產(chǎn)品傳送至帶電機，正品A傳送帶，正品A電機，次品B傳送帶，次品B電機，銷毀C傳送帶，銷毀C電機，視覺檢測設備，信號檢測測試按鈕，信號檢測指示燈，正品A到位檢測，次品B到位檢測，銷毀C到位檢測，啟動按鈕，停止按鈕，復位按鈕，急停開關，手動自動選擇開關，手動啟動產(chǎn)品傳送帶按鈕，手動啟動正品A，B，C輸送傳送帶按鈕，運行指示燈，故障指示燈，正品A推出氣缸，次品B推出氣缸，銷毀C推出氣缸等，連接變量，組態(tài)動畫，制作完成畫面如圖5.5所示。圖5.5監(jiān)控畫面產(chǎn)品動畫制作，點擊產(chǎn)品（使用方塊模擬），如圖5.6所示。圖5.6選擇產(chǎn)品雙擊，出現(xiàn)動畫連接，點擊水平移動如圖5.7所示。圖5.7產(chǎn)品水平移動動畫連接打開水平移動連接窗口，如圖5.8所示的控制內(nèi)容進行分析，完成控制系統(tǒng)的按鍵功能的設計內(nèi)容的研究，完成控制系統(tǒng)的設計以及控制功能的設計完成。圖5.8產(chǎn)品水平移動連接如圖5.9所示的內(nèi)容，在控制系統(tǒng)的命令語言的設計界面當中進行系統(tǒng)的內(nèi)容的設計，隨后在控制系統(tǒng)的編程界面當中進行系統(tǒng)的控制功能的設計，編輯控制系統(tǒng)的程序效果，以及控制邏輯的控制功能，由此實現(xiàn)智能控制的效果。圖5.9監(jiān)控畫面命令語言同樣的為了進行動畫，編寫命令語言，仿真畫面命令語言見下如圖5.10所示。圖5.10仿真畫面命令語言控制系統(tǒng)設計圖5.11所示的報警控制界面，在此界面當中能夠完成測試系統(tǒng)的參數(shù)記錄功能，當出現(xiàn)故障的報警時能夠將產(chǎn)生故障的信息進行采集，完成控制系統(tǒng)所需的智能報警信息的信息采集功能。圖5.11組態(tài)王報警畫面5.6運行組態(tài)王如圖5.12所示為控制系統(tǒng)的組態(tài)王控制界面，其設計當中利用View進行控制系統(tǒng)監(jiān)控界面的控制功能，在系統(tǒng)的控制當中能夠完成數(shù)據(jù)的監(jiān)視和控制效果，在完成系統(tǒng)的采集的通知設計實現(xiàn)的功能如下，可以看到仿真畫面，監(jiān)控畫面以及報警畫面三個按鈕，有啟動、停止、復位三個鈕，還可進行急停等操作，以及可以有手動和自動兩種選擇，產(chǎn)品運行時運行燈亮起，當有故障時，故障燈亮起。圖5.12啟動組態(tài)王運行系統(tǒng)點啟動按鈕，啟動系統(tǒng)后，運行指示燈點亮，等待產(chǎn)品輸入過程如圖5.13所示。。圖5.13啟動系統(tǒng)模擬產(chǎn)品輸入情況，點擊信號檢測按鈕后，觀察到信號檢測指示燈點亮，產(chǎn)品出現(xiàn)，產(chǎn)品輸送至傳送帶運行，產(chǎn)品動畫右邊移動如圖5.14所示。圖5.14檢測到產(chǎn)品運行到視覺檢測位置，產(chǎn)品傳送帶停止，動畫移動停止，條碼位置傳感器指示燈點亮，啟動視覺檢測，視覺檢測閃爍表示進行視覺檢測如圖5.15所示。仿真通過視覺傳感器進行檢測正品次品以及銷毀品，通過檢測不同的物品來設定不同的區(qū)分正品次品銷毀品的界定范圍，由此實現(xiàn)視覺檢測。例如當我們檢測的物品為水果時，以蘋果為例，通過視覺傳感器判斷大小果，大果且長相周正為正品，小果且長相不好是次品，有爛果的情況則為銷毀品，以此來判斷；當檢測物品為一個零件時，通過視覺傳感器觀察是否外觀有破損，無破損為正品，稍有破損可以補救為次品，不能進行補救的則成為銷毀品；對于一件衣服來說，碼正且外觀完好則為正品，稍微次于正品，但不影響正常穿著則為次品，對于有明顯破損，穿著時極度影響美觀者則為銷毀品；如若產(chǎn)品為一張紙時，按照正常大小尺寸的紙張來說，與其形態(tài)相符的是正品，遇到折紙的情況則為次品，遇到缺角以及破損的的情況則為銷毀品，進入銷毀區(qū)進行銷毀處理。以此通過檢測不同的物品根據(jù)其不同的特性設置不同的界定范圍來區(qū)分正品次品銷毀品如上述情況進行設定范圍。由于著重于視覺檢測后的劃分，對于視覺傳感器的功能如何區(qū)分正品次品銷毀品并沒有具體展開。圖5.15視覺檢測視覺檢測完畢后，得到條碼，這里得到的為1，產(chǎn)品傳送帶啟動，產(chǎn)品右移動畫，產(chǎn)品在通過視覺讀取位置時指示燈亮起。如圖5.16所示。圖5.16視覺檢測完成產(chǎn)品傳送帶運行運行到銷毀C位置，產(chǎn)品傳送帶停止，停止向右移動。啟動銷毀C推出氣缸，產(chǎn)品進行移動，推出氣缸閃爍如圖5.17所示。圖5.17正品A推出正品A推出到位，停止推出，啟動正品A傳送帶，正品A動畫下移動如圖5.18所示進入到正品位置。圖5.18正品A傳送帶啟動點擊報警畫面，點頂部的報警測試按鈕，可以進行報警測試。如圖5.19所示的為控制系統(tǒng)檢測的報警控制功能圖，在圖中能夠觀察到報警信息的內(nèi)，能夠在控制系統(tǒng)當中實現(xiàn)智能監(jiān)測的控制功能。圖5.19報警畫面第6章總結與展望6.1總結控制系統(tǒng)設計的主要目的為了提高企業(yè)工作的效率，目前的情況是伴隨著科技的不斷進步以及經(jīng)濟的不斷發(fā)展，企業(yè)間的競爭變得越來越激烈。企業(yè)為了有效的提升工作效率以及更好的降低生產(chǎn)的成本，所以本設計利用西門子200系列的PLC完成控制系統(tǒng)的控制功能的設計，它能夠實現(xiàn)控制信息的采集功能，并輸出控制信號驅動執(zhí)行機構，完成控制系統(tǒng)的控制效果，系統(tǒng)設計主要實現(xiàn)的控制功能如下所示：控制系統(tǒng)能夠實現(xiàn)檢測單元的是由視覺傳感器進行檢測的，執(zhí)行結構由檢測得到的信號來實現(xiàn)控制系統(tǒng)的效果，控制系統(tǒng)設計將產(chǎn)品劃分為三種不同的狀態(tài)，主要分為正品、次品、銷毀等三個等級進行劃分，根據(jù)不同的產(chǎn)品情況來界定正品、次品以及銷毀品之間的范圍，來實現(xiàn)識別產(chǎn)品的正品、次品、銷毀品。能夠實現(xiàn)自動、手動使得控制系統(tǒng)的控制性能進一步提升，本設計采用組態(tài)控制系統(tǒng)來進行產(chǎn)品的遠程監(jiān)控與控制，當系統(tǒng)的料槽無產(chǎn)品以及氣缸未在指定位置時，傳送帶會延時運行一段時間后系統(tǒng)停止運轉，當設備停止運行后，指示燈一直亮起，此時控制系統(tǒng)的啟動按鍵按下時，使得傳感器實現(xiàn)物料進入到固定位置的設計，此時氣缸會延時一段時間啟動一次，動作延時一段時間后，將產(chǎn)品傳遞到傳送帶上后開始運輸。（3）系統(tǒng)設計傳感器檢測產(chǎn)品的信息，并由接近開關感應產(chǎn)品接近檢測，并控制推料氣缸將產(chǎn)品推動到滑槽之下，并進行產(chǎn)品的計數(shù)統(tǒng)計。系統(tǒng)設計的剩余材質(zhì)在傳送帶當中繼續(xù)運行，當?shù)竭_最后產(chǎn)品的檢測開關時，啟動氣缸將產(chǎn)品推到滑槽下，此項設計主要的控制目的為將不明產(chǎn)品傳送到其他類別當中，進行二次分類的工作：（1）設計采用產(chǎn)品等進行采集與識別，將信號傳遞到PLC當中實現(xiàn)驅動氣缸的控制指令識別。（3）控制系統(tǒng)設計采用傳送帶將產(chǎn)品運輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)的識別傳感器前進行識別，并延時等待產(chǎn)品的分揀。（4）設計利用軟件，為了減少現(xiàn)場調(diào)試時間，所以西門子公司還開發(fā)了PLC的模擬軟件。（5）控制系統(tǒng)設計組態(tài)王進行監(jiān)控界面設計，完成遠程的控制以及產(chǎn)品識別的控制功能。設計當中組態(tài)控制界面可實現(xiàn)仿真測試功能。6.2展望本套控制系統(tǒng)設計達到了預期的控制需要，希望能在未來的工廠里得以應用來檢測次品，使其能夠發(fā)揮其作用，能夠在工業(yè)生產(chǎn)當中能夠產(chǎn)生節(jié)約生產(chǎn)時間的效果，在設計當中采用了利用傳送帶的方式完成了工業(yè)生產(chǎn)材料的運輸，克服了傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)的設計繁瑣的情況，在實際的使用過程當中可能還存在較多的問題仍需要進行及時的調(diào)整以及改進：（1）設計防盜控制系統(tǒng)，能夠進行產(chǎn)品的監(jiān)測，避免出現(xiàn)產(chǎn)品丟失的問題。（2）設計利用防火控制檢測系統(tǒng)有效的檢測環(huán)境內(nèi)部的火災情況，能夠有效的提升產(chǎn)品運輸?shù)陌踩?。?）設計網(wǎng)絡控制功能，完成控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息的采集并實現(xiàn)智能的控制功能的輸出控制，通過遠程的監(jiān)控以及數(shù)據(jù)的統(tǒng)計，能夠實現(xiàn)控制系統(tǒng)所需的智能信息的采集和控制效果，完成系統(tǒng)所需的智能控制效果。（4）在控制系統(tǒng)當中設計利用數(shù)據(jù)運算功能，能夠智能的采集信息對其進行數(shù)據(jù)的邏輯運算控制，使得控制系統(tǒng)能夠完成采集信息并智能輸出控制的控制效果。參考文獻[1]徐恒,郭曉瑩.歐姆龍FH視覺系統(tǒng)在物料分揀中的應用[J].電腦知識與技術,2022,18(27):18-20.DOI:10.14004/ki.ckt.2022.1755.[2]周麗霞,龔勤慧,周樹強.基于FactoryIO的視覺分揀系統(tǒng)仿真[J].成都航空職業(yè)技術學院學報,2022,38(03):54-56+81.[3]向艷芳,劉苗.基于視覺引導的工業(yè)機器人智能分揀生產(chǎn)線設計[J].成都航空職業(yè)技術學院學報,2022,38(03):66-68+81.[4]吳淑梅,張志超,趙劍偉,袁宏杰.基于視覺與PLC的面向物流末端的智能分揀系統(tǒng)[J].機電工程技術,2022,51(05):112-115.[5]楊利,謝永超.基于PLC和機器視覺的產(chǎn)品自動分揀系統(tǒng)設計[J].工業(yè)儀表與自動化裝置,2022(01):48-51.DOI:10.19950/61-1121/th.2022.01.010.[6]張睿.物料分揀系統(tǒng)研究及數(shù)字孿生的實現(xiàn)[D].天津職業(yè)技術師范大學,2021.DOI:10.27711/ki.gtjgc.2021.000087.[7]楊小強.機器視覺與PLC融合的自動分揀裝置