基于ePLC的視覺(jué)控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、粗線(xiàn)徑繞線(xiàn)機(jī)是生產(chǎn)大型變壓器和穩(wěn)壓器等粗線(xiàn)徑線(xiàn)圈的專(zhuān)用設(shè)備。在粗線(xiàn)徑線(xiàn)圈的生產(chǎn)過(guò)程中,由于線(xiàn)徑較粗和張力較大,排線(xiàn)時(shí)容易出現(xiàn)排線(xiàn)不均、重排、漏排、邊緣排線(xiàn)易錯(cuò)等問(wèn)題,而傳統(tǒng)粗線(xiàn)徑繞線(xiàn)機(jī)所采用的傳統(tǒng)PLC控制方法只能根據(jù)靜態(tài)邏輯控制算法控制繞線(xiàn)機(jī)運(yùn)動(dòng),無(wú)法在繞線(xiàn)機(jī)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中進(jìn)行實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)的調(diào)控,使得產(chǎn)品質(zhì)量不高。因此,為了解決粗線(xiàn)徑繞線(xiàn)機(jī)的排線(xiàn)問(wèn)題,滿(mǎn)足大型發(fā)電項(xiàng)目對(duì)粗線(xiàn)徑線(xiàn)圈的生產(chǎn)需求,研究設(shè)計(jì)出根據(jù)粗線(xiàn)徑繞線(xiàn)機(jī)的實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)狀況進(jìn)行自主智

2、能反饋調(diào)節(jié)控制的新型粗線(xiàn)徑繞線(xiàn)機(jī)具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。ePLC是可擴(kuò)展的嵌入式可編程控制器技術(shù),它可以使專(zhuān)用控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)可編程化功能,是PLC技術(shù)新的發(fā)展趨勢(shì)。在工業(yè)控制領(lǐng)域中,機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的使用越來(lái)越普及。該課題基于 ePLC技術(shù)創(chuàng)新性的將視覺(jué)應(yīng)用于粗線(xiàn)徑繞線(xiàn)機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制上,實(shí)現(xiàn)了繞線(xiàn)機(jī)的自主智能反饋調(diào)控功能,提高線(xiàn)圈質(zhì)量。如何設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)一種基于ePLC的粗線(xiàn)徑視覺(jué)繞線(xiàn)機(jī)是論文的主要工作內(nèi)容。
　　該課題針對(duì)粗線(xiàn)徑繞線(xiàn)機(jī)做了大量的

3、實(shí)驗(yàn)和研究,并在此基礎(chǔ)之上設(shè)計(jì)出了基于ePLC的粗線(xiàn)徑視覺(jué)繞線(xiàn)機(jī)系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)的理念,系統(tǒng)硬件由主控引擎板、視覺(jué)輔控板、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、PC機(jī)、繞線(xiàn)機(jī)等模塊共同組成,系統(tǒng)軟件由數(shù)控程序、視覺(jué)處理程序和反饋控制算法程序共同構(gòu)成,在軟硬件系統(tǒng)的共同作用下實(shí)現(xiàn)了對(duì)粗線(xiàn)徑繞線(xiàn)機(jī)銅絲的視覺(jué)反饋運(yùn)動(dòng)控制。第一步,系統(tǒng)根據(jù)主從軸的參數(shù),設(shè)計(jì)出數(shù)控層程序,并為邏輯控制層分配軟元件資源。第二步,為了解決無(wú)法實(shí)時(shí)監(jiān)控的問(wèn)題,設(shè)計(jì)出體積小、價(jià)格低的

4、視覺(jué)模塊,實(shí)現(xiàn)對(duì)銅絲運(yùn)動(dòng)信息的采集與顯示,并通過(guò)視覺(jué)處理算法計(jì)算出銅絲偏轉(zhuǎn)角度。第三步,根據(jù)繞線(xiàn)機(jī)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)將繞線(xiàn)機(jī)運(yùn)動(dòng)周期劃分為八個(gè)狀態(tài),結(jié)合視覺(jué)模塊處理出的銅絲實(shí)時(shí)偏轉(zhuǎn)角度,對(duì)不同的狀態(tài)設(shè)計(jì)出不同的反饋調(diào)控策略。在視覺(jué)反饋控制算法的控制下,繞線(xiàn)機(jī)實(shí)現(xiàn)了自主智能反饋控制的功能。
　　系統(tǒng)測(cè)試實(shí)例結(jié)果表明,論文基于ePLC所設(shè)計(jì)的粗線(xiàn)徑視覺(jué)繞線(xiàn)機(jī)具有實(shí)時(shí)自主智能反饋控制的功能,并且減少了排線(xiàn)錯(cuò)誤,提高了粗線(xiàn)徑線(xiàn)圈的質(zhì)量,從而驗(yàn)證了本