工業機器人智能工作站實訓教程——西門子S7-1200PLC應用篇模塊6工業相機工件識別編程實訓實訓目的1.了解PLC的工作原理。2.掌握相機軟件的使用。3.掌握GSD文件的應用。實訓設備1.工業機器人智能工作站實訓平臺一套。2.安裝西門子編程軟件TIA15的計算機一臺。6.1工件顏色識別6.1.1模塊介紹1.模塊概述及其功能2.相機硬件1）相機構成如圖6-2所示。2）相機接線。3）焦距調節。6.1工件顏色識別6.1工件顏色識別6.1.2相機與基礎知識1.相機基本術語1）視場(FOV)：相機可以看到的實際區域。2）數字信號：視場的光能在相機中轉換為數字信號。3）像素：在In-Sight中，數字信號轉變為矩形網格，稱為像素(PLCtureElements)，如圖6-5所示。6.1工件顏色識別①圖像的位置（X、Y坐標值）。②灰階值0~255表示坐標點的光線密度，像素灰階如圖6-6所示。6.1工件顏色識別4）In-Sight：圖像坐標系統，如圖6-7所示。6.1工件顏色識別2.網絡基礎知識1)局域網的IP地址普遍以“192.168”開頭，IPv4地址協議中預留了3個IP地址段作為私有地址，供組織機構內部使用。A類地址段：10.0.0.0~10.255.255.255。B類地址段：172.16.0.0~172.31.255.255。C類地址段：192.168.0.0~192.168.255.255。2）子網內主機的IP地址不能重復，不然會產生沖突，影響通信。3）相機連接。4）相機PROFINET通信如圖6-9所示。6.1工件顏色識別6.1工件顏色識別6.1.3相機配置1）打開軟件In-SightExplorer5.9.2，軟件圖標如圖6-10所示。2）如果相機是第一次配置，按圖6-11單擊“查看”?〝In-Sight網絡”，激活“In-Sight網絡”窗口。6.1工件顏色識別3）添加傳感器到網絡中。6.1工件顏色識別4）選中“全部顯示〞，然后單擊“刷新”按鈕，列表中顯示出傳感器的主機名、類型、MAC地址和IP地址，如圖6-13所示。6.1工件顏色識別5）設置傳感器的IP地址。6.1工件顏色識別6）按照圖6-16所示的應用程序步驟進行操作。7）單擊“已連接”按鈕，然后雙擊下面的“insight”，或者單擊“連接”，如圖6-17所示。8）新建作業。9）如圖6-19所示，單擊“設置圖像”按鈕，單擊“聯機”按鈕，單擊“確認聯機”再單擊“實況視頻”，就可以看到攝像頭下面的實時面面，并可以根據清晰狀況，調節焦距（也就是相機上的那個旋鈕）。10）脫機，進行脫機編寫，如圖6-20、圖6-21所示。6.1工件顏色識別6.1工件顏色識別6.1工件顏色識別11）擺放工件。6.1工件顏色識別12）識別顏色。6.1工件顏色識別13）首先要使用工具選擇顏色所在的區域，然后單擊“確定”按鈕，如圖6-25所示。14）訓練顏色如肉6-26、圖6-27所示。6.1工件顏色識別6.1工件顏色識別15）重復上面的步驟11）~14），學習藍色工件。16）選擇“PROPINET〞輸出。6.1工件顏色識別17）格式化輸出數據。6.1工件顏色識別18）保存作業。6.1工件顏色識別6.1工件顏色識別6.2相機的聯機操作1）流水線轉動，到達拍照位置，激活相機并拍照。2）運用相機判斷工件是紅色還是藍色，然后將結果輸出給PLC，PLC將結果顯示在觸摸屏上。3）拍照完成后氣缸下降，讓工件流轉到下一個工位（抓取工位）；如果抓取工位有物件，則拍照氣缸不能下降。6.2相機的聯機操作6.2.1PLC端相機配置1）安裝相機GSD文件。6.2相機的聯機操作2）雙擊“設備和網絡”，在出現的窗口中選擇“網絡視圖”，在右側輸入GSD文件名，然后搜素，搜索到相機GSD文件之后選擇所用相機的型號并添加相機，如圖6-35所示。6.2相機的聯機操作3）將對應的相機的型號拖拽到“網絡視圖”中，單擊“未分配”，選擇對應PLC。6.2相機的聯機操作4）石擊相機選擇“屬性”，在下面會出現設置界面，將“常規”中的名稱改成“In-sight'，在“以太網地址”中設置IP地址。6.2相機的聯機操作5）雙擊相機，在組態窗口石側單擊“網絡數據”，查看IO設定，如例6-39所示。6）在數據窗口中，采集控制_1為PLC.給相機發送的相機觸發信號，采集狀態_1為相機反饋給PLC的實時狀態信號。6.2相機的聯機操作6.2相機的聯機操作6.2相機的聯機操作7）相機地址。6.2.2觸摸屏變量分析6.2.3編寫PLC程序1）如圖6-45所示，建立PLC變量表，添加“PLC配置表”。2）如圖6-46所示建立相機變量表，添加“PLC配置表”。6.2相機的聯機操作6.2相機的聯機操作3）相機拍照流水線函數塊編程。6.2相機的聯機操作6.2相機的聯機操作①相機拍照流水線接口參數如圖6-47所示。6.2相機的聯機操作②氣缸控制程序如圖6-48所示。6.2相機的聯機操作③交流電動機程序如圖6-49所示。6.2相機的聯機操作④觸發拍照條件程序如圖6-50所示。6.2相機的聯機操作⑤自動拍照程序如圖6-51所示。⑥手勁拍照程序如圖6-52所示。⑦顏色狀態顯示程序如圖6-53所示。4）Main主程序調用如圖6-54所示。6.2相機的聯機操作6.2.4程序調試1）用西門子編程電纜將立體倉庫出庫單元的PLC和計算機進行連接，打開電源開關。2）運行博途軟件，根據實訓項目指導書編寫“基于PLC和相機的工件顏色識別實訓”。3）有意外情況發生時，按下“急停”按鈕，或者斷開系統電源。4）學生可以在教師的指導下參考本例編寫自己的程序，然后下載到PLC中。5）實訓完成后，如程序發生更改，應恢復原有的程序，否則系統可能不能正常運行。6.2相機的聯機操作6.3工件型號與位置識別1）流水線轉動，到達拍照位置，觸發相機拍照。2）運用相機判斷工件的位置，然后將結果輸出給PLC，PLC將結果顯示到觸摸屏。3）拍照完成后氣紅下降，流向下一個工位（抓取工位）；如果抓取工位有物件，拍照氣缸不能下降。6.3工件型號與位置識別6.3.1相機配置1）相機連接參考“6.1工件顏色識別”中的相機配置。2）擺放工件。3）使用圖案定位工具識別工件1。6.3工件型號與位置識別4）使用圖案定位工具識別工作2。6.3工件型號與位置識別5）使用圖案定位工具識別工件了。6.3工件型號與位置識別6）選擇PROFINET輸出。6.3工件型號與位置識別7）保存作業。6.3工件型號與位置識別6.3工件型號與位置識別6.3.2觸摸屏變量分析1

)新建PLC數據類型，命名為“相機”，如圖6-62所示。2）在觸摸屏上，工件定位的組態變量如圖6-63所示，建立圖中的全局變量與控件的連接關系，設置好對應控件的屬性。6.3工件型號與位置識別6.3工件型號與位置識別6.3.3編寫PLC程序1）如圖6-64所示，建立PLC變量表，添加〝PLC配置表”。6.3工件型號與位置識別6.3工件型號與位置識別2）相機拍照流水線函數塊編程。①氣缸程序如圖6-65所示。6.3工件型號與位置識別②交流電動機程序如圖6-66所示。6.3工件型號與位置識別③傳感器信號觸發拍照程序如圖6-67所示。④手動拍照程序如圖6-68所示。⑤觸發拍照程序如圖6-69所示。⑥等待相機拍照完成程序如圖6-70所示。3)相機數據処理。6.3工件型號與位置識別6.3工件型號與位置識別6.3工件型號與位置識別4）Main主程序調用如圖6-71所示。6.3工件型號與位置識別6.3.4程序調試1）用西門子編程電纜將立體倉庫出庫單元的PLC和計算機進行連按，打開電源開關。2）運行博途軟件，根據實訓項目指導書編寫“基于PLC和相機的工件定位信息識別實訓”。3）有意外情況發生時，按下“急停”按鈕，或者斷開系統電源。4）學生可以在教師的指導下參考本例編寫自己的程序，然后下載到PLC中。5）實訓完成后，如程序發生更改，應恢復原有的程序，否則系統可能不能正常運行。6.4注意事項1）在實訓教師的指導下進行實訓。2）系統通電后，身體的任何部位不要進入系統運行可達范圍之內。3）系統運行中，不要人為干擾系統的傳感器信號，否則系統可能不能正常運行；系統運行不正常時，及時按下“急停”按鈕，必要時關閉電源模塊的電源開關。模塊7工業相機工件識別編程實訓實訓目的1.掌握PLC通信指令。2.掌握PLC調用通信模塊運行ABB機器人。實訓設備1.工業機器人智能工作站實訓平合系統一套。2.安裝有博途15.0開發軟件的計算機一臺。7.1機器人搬運與裝配工藝流程7.1.1手動模式1）首先將3個工件按圖7-1所示進行撰放。2）在觸摸屏上單擊“搬運”按鈕，ABB機器人按事先存入的示教程序完成搬運任務，如閣7-2所示。7.1機器人搬運與裝配工藝流程3）在觸摸屏上單擊“裝配”按鈕，ABB機器人按事先存入的示教程序完成裝配任務，如圖7-3所示。4）在觸摸屏上單擊“搬運成品至下一工位”按鈕，ABB機器人按事先存入的示教程序完成搬運任務，如圖7-4所示。7.1機器人搬運與裝配工藝流程7.1.2自動模式1.觸摸屏界面設計7.1機器人搬運與裝配工藝流程2.PLC通信指令介紹(

1）建立連接并接收數據(TRCV_C)TRCV_C指令異步執行并按順序實施以下功能：1）設置并建立通信連接。2）通過現有的通信連接接收數據。3）終止或重置通信連接。（2）建立連接并發送數據（TSEND_C）使用TSEND_C指令設置和建立通信連按。該指令異步執行并順序實施以下功能：1）設置并建立通信連接。2）通過現有的通信連接發送數據。3）終止或重置通信連接。7.1機器人搬運與裝配工藝流程3.PLC調用通信模塊1）PLC與機器人通信信號含義介紹。7.1機器人搬運與裝配工藝流程7.1機器人搬運與裝配工藝流程2）建立全局變量表，如圖7-6所示。7.1機器人搬運與裝配工藝流程7.1.3程序編寫1）執行函數塊，具體步驟如下：①執行附數塊接口變量，如圖7-7所示。7.1機器人搬運與裝配工藝流程②搬運程序如圖7-8所示。7.1機器人搬運與裝配工藝流程③組裝程序如圖7-9所示。7.1機器人搬運與裝配工藝流程④搬運成品至下一工位程序如圖7-10所示。7.1機器人搬運與裝配工藝流程⑤自動程序如圖7-11所示。7.1機器人搬運與裝配工藝流程⑥激活發送命令請求程序如圖7-12所示。7.1機器人搬運與裝配工藝流程⑦停止程序如圖7-13所示。2）庫文件調用。①首先打開Main程序，其次單擊右側中部的庫，最后單擊打開“全局庫”，如圖7-14所示。7.1機器人搬運與裝配工藝流程7.1機器人搬運與裝配工藝流程②選擇桌面的AIP文件夾，再選擇“SOCKET”文件爽，雙擊“SOCKET〞導入，如圖7-15所示。7.1機器人搬運與裝配工藝流程③單擊全局庫中“SOCKET〞左側的黑色箭頭，單擊“主模板”?“VI”，最后雙擊“SOCKET通信”進行導入，如圖7-16所示。7.1機器人搬運與裝配工藝流程④“調用選項”保持默認，單擊“確定”按鈕。7.1機器人搬運與裝配工藝流程⑤最后填寫實際參數，并調用執行程序到Main程序中，如圖7-18所示。7.1機器人搬運與裝配工藝流程7.1.4程序調試1）用西門子編程電纜將PLC和計算機進行連接。2）下載PLC和觸摸屏程序。3）啟動機器人，運行機器人程序。4）找下“搬運”按鈕，程序開妢控制機器人進行搬運。5）按下“組裝”按鈕，程序開姶控制機器人進行組裝。6）如果需要停止，按下機器人示教器的“停止”按鈕。7）有意外情況發生時，可投下“急停”按鈕，或斷開系統電源。8）學生可以在教師的指導下參考本例編寫自己的程序，然后下載到PLC中。7.2注意事項1）要注意中英文符號，輸入標點符號時，需要使用英文標點符號。2）在實訓教師的指導下進行實訓。3）機器人運行期間，身體的任何部位都不要進入系統運行可達范圍之內。4）如果發生意外情況，可按下機器人示教器的“急停”按鈕。模塊8工業機器人智能工作站綜合編程實訓實訓目的使用PLC完成工業機器人智能工作站各模塊控制任務后，進