利用NI機器視覺(jué)方案改進(jìn)您的PLC系統

引言

　　憑借著(zhù)可靠的、分立邏輯和簡(jiǎn)單的模擬I/O，可編程邏輯控制器（PLC）幾十年來(lái)在生產(chǎn)和自動(dòng)化行業(yè)占據著(zhù)主導地位。盡管PLC的這些性能可以很好地滿(mǎn)足大部分工業(yè)應用的要求，但是不斷發(fā)展的工業(yè)機器仍然在持續推動(dòng)著(zhù)傳統PLC性能向更廣方向延伸。

　　針對一些傳統測量傳感器無(wú)法檢測出的產(chǎn)品缺陷，在過(guò)去的幾年中，機器視覺(jué)已經(jīng)逐漸成為識別這類(lèi)產(chǎn)品缺陷的重要工具。添加機器視覺(jué)到現有的工業(yè)控制和自動(dòng)化系統中可以幫助您監控工業(yè)設備中的各種安全隱患以及必要的維修包養，實(shí)時(shí)跟蹤產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程，幫助產(chǎn)品的質(zhì)量控制以減少廢品并確保顧客滿(mǎn)意度。

　　集成機器視覺(jué)到現有的系統

　　NI視覺(jué)產(chǎn)品可以輕松地集成到可編程邏輯控制器（PLC）、可編程自動(dòng)化控制器（PAC）和人機交互接口（HMI），并且可以和市場(chǎng)上大量的相機和圖像處理標準協(xié)同工作，因此，NI視覺(jué)產(chǎn)品可以選擇滿(mǎn)足您的應用需求的傳感器類(lèi)型、分辨率和帶寬。

　　

　　圖1 NI為視覺(jué)應用提供了多種硬件平臺和軟件工具

　　為了實(shí)現檢測應用，NI提供了一系列的硬件平臺，從堅固可靠的智能相機，到用于集成相機并且可以獨立運行的嵌入式系統，再到基于PC系統的高性能圖像采集卡。用戶(hù)可以通過(guò)數字I/O、模擬I/O，以及包括以太網(wǎng)協(xié)議Modbus/TCP、EtherNet/IP、TCP/IP、RS232和Modbus串口協(xié)議在內的工業(yè)通信協(xié)議，將這些系統與PLC連接。

　　為了增強硬件平臺的功能，NI提供了2種可選的軟件工具，您可以在各種NI視覺(jué)硬件設備上使用它們。用于自動(dòng)檢測的NI視覺(jué)生成器（VBAI）是一款可簡(jiǎn)單操作，并且可以獨立運行的機器視覺(jué)軟件。NI視覺(jué)開(kāi)發(fā)模塊（VDM）則是整合了圖像處理和機器視覺(jué)功能，適用于多種編程語(yǔ)言。您可以用VBAI來(lái)配置您的系統，或者使用VDM來(lái)對系統進(jìn)行編程。由于可以在整個(gè)NI視覺(jué)硬件產(chǎn)品平臺上使用統一的軟件開(kāi)發(fā)包，您可以在多個(gè)應用平臺之間輕松移植現有的代碼，從而減少系統的開(kāi)發(fā)時(shí)間和維護成本。

　　案例分析：集成視覺(jué)和機器人技術(shù)的化妝品包裝生產(chǎn)線(xiàn)

　　您可以集成視覺(jué)檢測系統與PLC甚至工業(yè)機器人，從而實(shí)現產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程的完全自動(dòng)化，下面這個(gè)案例就是一個(gè)很好的例子。

　　Vetraco公司是化妝品完整組裝和包裝生產(chǎn)線(xiàn)領(lǐng)域的公認領(lǐng)先者。該公司需要一個(gè)可以將粉刷準確放入粉盒的系統。鑒于粉刷和粉盒形狀并不是固定的，這個(gè)系統必須是靈活的且易于操作的。

　　Vetraco聯(lián)系了ImagingLab公司。ImagingLab是一家幫助設備制造商和用戶(hù)采用創(chuàng )新的機器視覺(jué)和機器人技術(shù)的意大利公司，他們采用 NI視覺(jué)工具，提出了解決方案。通過(guò)檢測粉刷的產(chǎn)品缺陷來(lái)執行產(chǎn)品質(zhì)量控制，同時(shí)，粉刷放到粉盒的速率達到每分鐘80件。在這個(gè)系統中將一個(gè)基于PC的、帶有IEEE1394接口的圖像采集卡的視覺(jué)系統集成到了刷子的送料傳送機中，同時(shí)，系統還集成了DENSO機械臂。將刷子加載到可編程的送料機上，震動(dòng)刷子以將其分開(kāi)傳送。視覺(jué)系統對粉刷進(jìn)行圖像采集，確定其位置以及可將部件拾起的坐標點(diǎn)，傳送給機器人。機器人通過(guò)視覺(jué)系統的引導，撿起并放置粉刷到相應位置，幫助粉刷的分類(lèi)和裝配任務(wù)的完成。視覺(jué)系統通過(guò)測量尺寸和驗證完整性，對部件提供質(zhì)量控制。

　　

　　圖2. ImagingLab和Vetraco開(kāi)發(fā)的化妝品包裝生產(chǎn)線(xiàn)

　　結論

　　無(wú)論是確保自動(dòng)化組件的正確裝配，還是檢測醫藥產(chǎn)品包裝的標簽缺陷，機器視覺(jué)都起到了很大的作用。在很多自動(dòng)化領(lǐng)域，機器視覺(jué)已經(jīng)被證明是非常有價(jià)值的組成部分。