任務(wù)4.3工件位置和顏色的識(shí)別與顯示公司簡(jiǎn)介CATALOGUE任務(wù)提出任務(wù)實(shí)施知識(shí)準(zhǔn)備132目錄拓展練習(xí)4任務(wù)提出本任務(wù)在上一節(jié)任務(wù)的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)相機(jī)通信設(shè)置、PLC與相機(jī)通信編程、HMI人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)，熟悉PLC與相機(jī)的PROFINET通信方式，掌握PLC與相機(jī)的系統(tǒng)組態(tài)，編寫PLC與相機(jī)的通信程序，并設(shè)計(jì)相機(jī)測(cè)試界面，實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人發(fā)送相機(jī)拍照指令給PLC，PLC控制相機(jī)拍照；相機(jī)拍照識(shí)別工件位置與顏色后，將上述工件信息數(shù)據(jù)發(fā)送給PLC，PLC再將數(shù)據(jù)發(fā)送給工業(yè)機(jī)器人，并在HMI上顯示工件位置和顏色信息。本任務(wù)主要包括以下內(nèi)容：1.掌握PLC、HMI和相機(jī)的通信方式以及通信流程；2.掌握相機(jī)的PROFINET通信設(shè)置；3.掌握PLC與相機(jī)的組態(tài)以及PLC與相機(jī)的通信編程；4.掌握相機(jī)測(cè)試界面設(shè)計(jì)及功能實(shí)現(xiàn)；5.測(cè)試并驗(yàn)證相機(jī)通信程序以及工件位置與顏色識(shí)別。任務(wù)4.3.1相機(jī)通信程序與測(cè)試界面設(shè)計(jì)江蘇匯博機(jī)器人技術(shù)股份有限公司HB平臺(tái)相機(jī)通信程序與測(cè)試界面設(shè)計(jì)1.相機(jī)通信程序設(shè)計(jì)PLC、HMI和相機(jī)之間的通信方式如圖所示。相機(jī)通信程序流程設(shè)計(jì)如下：1、工業(yè)機(jī)器人將相機(jī)拍照指令發(fā)送給PLC，PLC控制相機(jī)拍照；2、相機(jī)拍照識(shí)別工件形狀與顏色后，將工件的位置和顏色數(shù)據(jù)發(fā)送給PLC；3、PLC將接收到的工件位置與顏色數(shù)據(jù)處理后發(fā)送給工業(yè)機(jī)器人。相機(jī)通信程序與測(cè)試界面設(shè)計(jì)2.相機(jī)測(cè)試界面設(shè)計(jì)相機(jī)測(cè)試界面設(shè)計(jì)如圖所示。相機(jī)測(cè)試界面主要由相機(jī)拍照按鍵、工件顏色顯示、工件XY坐標(biāo)像素值顯示和工件XY坐標(biāo)實(shí)際值顯示組成。相機(jī)測(cè)試界面功能設(shè)計(jì)如下：功能1：可以手動(dòng)觸發(fā)相機(jī)拍照。按下HMI相機(jī)拍照按鈕，相機(jī)進(jìn)行拍照；松開(kāi)HMI相機(jī)拍照按鈕，相機(jī)處于拍照準(zhǔn)備狀態(tài)。功能2：顯示相機(jī)檢測(cè)到的工件顏色，紅、黃、藍(lán)三種顏色分別代表紅色、黃色、藍(lán)色三種顏色的工件。功能3：顯示相機(jī)檢測(cè)到的工件位置X坐標(biāo)和Y坐標(biāo)的像素值。功能4：顯示相機(jī)檢測(cè)到的工件位置X坐標(biāo)和Y坐標(biāo)的實(shí)際值。任務(wù)4.3.2編寫PLC與相機(jī)通信程序江蘇匯博機(jī)器人技術(shù)股份有限公司HB平臺(tái)編寫PLC與相機(jī)通信程序1.設(shè)置相機(jī)通信數(shù)據(jù)編寫PLC與相機(jī)通信程序前，必須在相機(jī)編程軟件對(duì)相機(jī)的通信方式以及通信數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)置。本節(jié)任務(wù)中相機(jī)采用PROFINET協(xié)議和PLC進(jìn)行通信，通信輸出數(shù)據(jù)為工件形狀、位置和顏色。基于上一節(jié)任務(wù)的工件形狀與顏色識(shí)別，設(shè)置相機(jī)通信數(shù)據(jù)如下圖所示。編寫PLC與相機(jī)通信程序2.系統(tǒng)設(shè)備組態(tài)工業(yè)機(jī)器人視覺(jué)分揀應(yīng)用中需組態(tài)的設(shè)備包括PLC、HMI和相機(jī)。組態(tài)設(shè)備的名稱、訂貨號(hào)、版本號(hào)及IP地址分配如下表所示。序號(hào)設(shè)備訂貨號(hào)版本號(hào)IP地址分配1SIMATICS7-12006ES7215-1AG40-0XB0V4.232TP700精智面板6AV2124-0GC01-0AX015.0.003In-SightIS2000XXXCC-BIS2000-XXX5.8.00編寫PLC與相機(jī)通信程序基于上述組態(tài)設(shè)備明細(xì)，PLC與相機(jī)組態(tài)的具體步驟如下所示：（1）打開(kāi)PLC編程軟件，添加PLC和HMI設(shè)備，并進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。編寫PLC與相機(jī)通信程序（2）設(shè)備硬件目錄中選擇“In-SightIS2XXXCC-B”，雙擊加載。編寫PLC與相機(jī)通信程序（3）進(jìn)入相機(jī)的屬性界面，“以太網(wǎng)地址”項(xiàng)中輸入IP地址：0。編寫PLC與相機(jī)通信程序（4）設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)界面中，點(diǎn)擊相機(jī)的“未分配”，選擇“PLC_1.PROFINET接口_1”，連接到PLC。完成PLC、HMI和相機(jī)的組態(tài)。編寫PLC與相機(jī)通信程序3.編寫PLC與相機(jī)的通信程序之前的項(xiàng)目中已詳細(xì)介紹過(guò)工業(yè)機(jī)器人控制相機(jī)拍照及接收反饋數(shù)據(jù)的流程，以及PLC與工業(yè)機(jī)器人通信編程，這里不再重復(fù)贅述。現(xiàn)定義工業(yè)機(jī)器人與PLC的相機(jī)接口對(duì)應(yīng)關(guān)系及其功能如下表所示。工業(yè)機(jī)器人端方向PLC端說(shuō)明CamSyScmd[0]RBT→PLCPLC_RCV_DATA.相機(jī)指令[0]當(dāng)為0時(shí)，清除拍照指令當(dāng)為1時(shí)，觸發(fā)相機(jī)拍照CamSySstatus[0]PLC→RBTPLC_SEND_DATA.相機(jī)狀態(tài)[0]當(dāng)為0時(shí)，相機(jī)未識(shí)別到工件當(dāng)為1時(shí)，相機(jī)識(shí)別到工件CamSySstatus[1]PLC→RBTPLC_SEND_DATA.相機(jī)狀態(tài)[1]當(dāng)為0時(shí)，相機(jī)未識(shí)別到顏色當(dāng)為1時(shí)，相機(jī)識(shí)別到紅色工件當(dāng)為2時(shí)，相機(jī)識(shí)別到黃色工件當(dāng)為3時(shí)，相機(jī)識(shí)別到藍(lán)色工件CamSySdata[0]PLC→RBTPLC_SEND_DATA.相機(jī)數(shù)據(jù)[0]相機(jī)識(shí)別到工件位置的X值CamSySdata[1]PLC→RBTPLC_SEND_DATA.相機(jī)數(shù)據(jù)[1]相機(jī)識(shí)別到工件位置的Y值編寫PLC與相機(jī)通信程序編寫PLC與相機(jī)通信程序的步驟如下：（1）PLC編程軟件中打開(kāi)PLC默認(rèn)變量表，結(jié)合相機(jī)通信接口及其地址，新建右圖所示變量。編寫PLC與相機(jī)通信程序（2）新建函數(shù)塊“相機(jī)通信程序”。添加指令，使“相機(jī)拍照準(zhǔn)備”變量常為TRUE。編寫PLC與相機(jī)通信程序（3）添加工業(yè)機(jī)器人控制相機(jī)拍照程序。編寫PLC與相機(jī)通信程序（4）將“識(shí)別到減速器工件”賦值給相應(yīng)的數(shù)據(jù)接口，通過(guò)PLC發(fā)送給工業(yè)機(jī)器人。編寫PLC與相機(jī)通信程序（5）將工件位置的像素值轉(zhuǎn)換為實(shí)際位置值，并賦值給相應(yīng)的數(shù)據(jù)接口，通過(guò)PLC發(fā)送給工業(yè)機(jī)器人。編寫PLC與相機(jī)通信程序（6）判斷工件的顏色，當(dāng)相機(jī)未識(shí)別到工件的顏色，相機(jī)數(shù)據(jù)[1]賦值0，通過(guò)PLC發(fā)送給工業(yè)機(jī)器人。編寫PLC與相機(jī)通信程序（7）判斷工件的顏色，當(dāng)相機(jī)識(shí)別到紅色工件，相機(jī)數(shù)據(jù)[1]賦值1，通過(guò)PLC發(fā)送給工業(yè)機(jī)器人。編寫PLC與相機(jī)通信程序（8）判斷工件的顏色，當(dāng)相機(jī)識(shí)別到黃色工件，相機(jī)數(shù)據(jù)[1]賦值2，通過(guò)PLC發(fā)送給工業(yè)機(jī)器人。編寫PLC與相機(jī)通信程序（9）判斷工件的顏色，當(dāng)相機(jī)識(shí)別到藍(lán)色工件，相機(jī)數(shù)據(jù)[1]賦值3，通過(guò)PLC發(fā)送給工業(yè)機(jī)器人。編寫PLC與相機(jī)通信程序（10）相機(jī)程序添加到主程序中。任務(wù)4.3.3HMI相機(jī)測(cè)試界面設(shè)計(jì)江蘇匯博機(jī)器人技術(shù)股份有限公司HB平臺(tái)HMI相機(jī)測(cè)試界面設(shè)計(jì)基于HMI相機(jī)測(cè)試界面和功能設(shè)計(jì)，HMI相機(jī)測(cè)試界面編程的步驟如下：（1）相機(jī)通信程序的背景數(shù)據(jù)塊中添加“HMI手動(dòng)拍照”變量。HMI相機(jī)測(cè)試界面設(shè)計(jì)（2）在原有的相機(jī)通信程序中添加手動(dòng)拍照控制程序。HMI相機(jī)測(cè)試界面設(shè)計(jì)（3）HMI的默認(rèn)變量表中新建右圖所示變量，并綁定到PLC中相應(yīng)的變量。HMI相機(jī)測(cè)試界面設(shè)計(jì)（4）HMI相機(jī)測(cè)試界面設(shè)計(jì)如圖所示。HMI相機(jī)測(cè)試界面設(shè)計(jì)（5）“相機(jī)拍照”按鈕的按下事件為置位位，釋放事件為復(fù)位位，變量綁定到“HMI手動(dòng)拍照”。HMI相機(jī)測(cè)試界面設(shè)計(jì)（6）“工件顏色”顯示圖標(biāo)的外觀動(dòng)畫綁定到變量“工件顏色”。HMI相機(jī)測(cè)試界面設(shè)計(jì)（7）工件X坐標(biāo)的像素值綁定到變量“工件X坐標(biāo)像素值”，類型為“輸出”。HMI相機(jī)測(cè)試界面設(shè)計(jì)（8）同理，工件Y坐標(biāo)的像素值綁定到變量“工件Y坐標(biāo)像素值”，類型為“輸出”。HMI相機(jī)測(cè)試界面設(shè)計(jì)（9）工件X坐標(biāo)的實(shí)際值綁定到變量“工件X坐標(biāo)實(shí)際值”，類型為“輸出”。HMI相機(jī)測(cè)試界面設(shè)計(jì)（10）同理，工件Y坐標(biāo)的實(shí)際值綁定到變量“工件Y坐標(biāo)實(shí)際值”，類型為“輸出”。任務(wù)4.3.4相機(jī)通信與工件識(shí)別測(cè)試江蘇匯博機(jī)器人技術(shù)股份有限公司HB平臺(tái)相機(jī)通信與工件識(shí)別測(cè)試將PLC程序和HMI界面下載到PLC和HMI設(shè)備中，分別通過(guò)HMI手動(dòng)拍照、工業(yè)機(jī)器人控制相機(jī)拍照兩種方式測(cè)試PLC與相機(jī)的通信以及相機(jī)對(duì)工件形狀、位置和顏色的識(shí)別。1.HMI手動(dòng)拍照及接收數(shù)據(jù)測(cè)試步驟如下：（1）手動(dòng)將藍(lán)色減速器工件放置于輸送模塊的傳送帶末端附近。相機(jī)通信與工件識(shí)別測(cè)試（2）HMI相機(jī)測(cè)試界面上按下“相機(jī)拍照”按鈕，控制相機(jī)拍照。相機(jī)檢測(cè)到的工件位置與顏色信息如圖所示。相機(jī)通信與工件識(shí)別測(cè)試（3）手動(dòng)將紅色減速器工件放置于輸送模塊的傳送帶末端附近。相機(jī)通信與工件識(shí)別測(cè)試（4）HMI相機(jī)測(cè)試界面上按下“相機(jī)拍照”按鈕，控制相機(jī)拍照。相機(jī)檢測(cè)到的工件位置與顏色信息如圖所示。相機(jī)通信與工件識(shí)別測(cè)試（5）手動(dòng)將黃色減速器工件放置于輸送模塊的傳送帶末端附近。相機(jī)通信與工件識(shí)別測(cè)試（6）HMI相機(jī)測(cè)試界面上按下“相機(jī)拍照”按鈕，控制相機(jī)拍照。相機(jī)檢測(cè)到的工件位置與顏色信息如圖所示。相機(jī)通信與工件識(shí)別測(cè)試2.工業(yè)機(jī)器人控制相機(jī)拍照及接收數(shù)據(jù)測(cè)試步驟如下：（1）手動(dòng)將黃色減速器工件放置于輸送模塊的傳送帶末端附近。相機(jī)通信與工件識(shí)別測(cè)試（2）示教盒的IEC界面中勾選“Client_On”,工業(yè)機(jī)器人與PLC建立通信。相機(jī)通信與工件識(shí)別測(cè)試（3）示教盒上手動(dòng)將CamSyScmd[0]賦值為1