工业网络与组态技术项目五 基于视觉的分拣控制系统应用任务3 基于视觉的分拣控制系统应用

2025/3/71【任务目标】了解欧姆龙视觉组成和工作原理掌握欧姆龙视觉控制器和ABBIRB120机器人的网络通讯方法掌握欧姆龙视觉控制器、ABBIRB120机器人、西门子S7-200smartPLC、HMI联动方法2025/3/72

【知识准备】智能相机(SmartCamera)并不是一台简单的相机，而是一种高度集成化的微小型机器视觉系统。它将图像的采集、处理与通信功能集成于单一相机内，从而提供了具有多功能、模块化、高可靠性、易于实现的机器视觉解决方案。同时，由于应用了最新的DSP、FPGA及大容量存储技术，其智能化程度不断提高，可满足多种机器视觉的应用需求。智能相机一般由图像采集单元、图像处理单元、图像处理软件、网络通信装置等构成。以PLC控制欧姆龙视觉控制器为例，视觉传感器控制器基本控制动作为：首先，PLC输入测量触发等控制命令给视觉系统传感器控制器，视觉系统通过智能相机来测量，再由传感器控制器处理并输出测量结果给PLC。欧姆龙视觉系统是通过传感器控制器对相机所拍摄的对象进行测量处理的图像传感器，与PLC、机器人I/O板或电脑等外部装置连接，即可从外部装置输入测量命令，或向外部输出测量结果。2025/3/73

【任务分析】分别将OMRON视觉系统、西门子S7-200smartPLC与ABBIRB120机器人通过以太网连接通讯。在通过设计OMRON视觉流程、绘制HMI画面、编写PLC程序和编辑RAPID程序，完成OMRON视觉系统、ABBIRB120机器人、西门子S7-200smartPLC、HMI联动。2025/3/74【任务实施】

1.OMRON系统软件设置 (1)OMRON系统软件界面，如图5-3-5所示为OMRON系统软件界面。该界面主要包含了判定显示窗口、信息显示窗口、工具窗口、测量窗口、图像窗口、详细结果显示窗口和流程显示窗口。图5-3-5欧姆龙视觉软件界面2025/3/75【任务实施】

(2)通信模块的设定（启动设定）

从主画面的菜单中，点击【工具】→【系统设置】。从画面左侧的树状图中，选择【系统设置】→【启动】→【启动设定】，点击【通信模块】。在串行（以太网）的下拉菜单中选择【无协议（TCP）】，更改完成后点击【保存】，如图5-3-6所示。按图5-3-7所示，设定IP地址和端口号。设置完成后，单击【适用】单击【保存】，重启系统。2025/3/76【任务实施】图5-3-6通信模块设定2025/3/77【任务实施】图5-3-7IP地址和端口设置2025/3/78【任务实施】

（3）视觉形状检测设定

图7为形状检测和流程，流程设定完成后，点击“形状搜索”，弹出图7所示对话框，进入形状搜索的编辑界面。选择“模型登录”，点击“编辑”，选择合适的待检测形状（例如圆形），如图7所示。然后进入“区域设定”，设置智能相机要搜索的区域。进入“检测点”选择“直接指定”。“测量参数”里面可以选择高精度模式和物体检测角度等。最后，点击“串行数据输出”，弹出图7所示对话框，按照对话框中所设置的内容，设定视觉形状检测数据输出。2025/3/79【任务实施】图7形状检测流程设置图7形状设置2025/3/710【任务实施】图7形状设置模型登录界面图7形状设置检测点设置界面2025/3/711【任务实施】图3-18形状设置测量参数设置界面图7输出格式设置2025/3/712【任务实施】

（3）视觉颜色检测设定

图7为颜色检测和流程，流程设定完成后，点击“标签”，弹出图7所示对话框 ，进入“标签”编辑选项来进行颜色的编辑和录入。在第一项“颜色指定”中选择“自动指定”后，手动拖动鼠标在当前的拍摄的物体上抓取颜色；或者手动在颜色表中选取颜色都可。在第五项的“测量参数”中的抽取条件中勾选“面积”。在第六项的“判定”中标签数最小值更改为“3”。最后对“串行数据输出”进行设置，设置方法与形状检测时的方法一致。2025/3/713【任务实施】图7颜色设置图7颜色特征颜色设定界面2025/3/714【任务实施】图7颜色特征测量参数界面图7颜色特征判定界面2025/3/715【任务实施】2.ABBIRB120机器人通讯设定图8IP设定选项2025/3/716【任务实施】使用示教器，在控制面板里找到IP设定选项。在IP设定里，为机器人添加一个地址为“192.168.100.100”的IP地址，点击【确定】，配置完成。图9IP地址设定2025/3/717【任务实施】3.机器人程序编写完成omron视觉系统和机器人IP设定后，编写机器人程序，实现机器人与视觉控制器的通讯，并将视觉检测结果发送给机器人，具体代码如下：socketclose

so1;

!关闭套接字so1socketcreate

so1;!创建新套接字so1socketconnect

so1,"192.168.100.101",1400;!尝试与ip地址192.168.100.101和端口1400处的远程计算机相连waittime

0.3;!等待0.3秒2025/3/718【任务实施】socketsend

so1\str:="s

"+valtostr(x);!将字符串"s"+valtostr(x)发送给原程计算机,其中x表示场景号码waittime

0.3;!等待0.3秒socketsend

so1\str:="m";!将"m"发送给远程计算机waittime

0.3;!等待0.3秒socketreceive

str:=str1;!从远程计算机接收数据，并将其储存在字符串变量str1中waittime

0.3;!等待0.3秒xz:=strpart(str1,7,1));!将str1中的第7位后的1位赋值到字符串xz中ys:=strtoval(strpart(str1,8,1));!将str1中的第8位后的1位赋值到字符串ys中2025/3/719【任务实施】

4.视觉检测效果

（1）颜色的判别

在编写完机器人程序后，首先对半圆形物料的颜色进行检测，设定红色的物料检测结果为OK，实际检测结果如图10和图10所示。2025/3/720【任务实施】图10颜色判别为NG图10颜色判别为OK2025/3/721【任务实施】

设定长方形物料检测结果为OK，正方形物料检测结果为NG，对形状进行检测，实际检测结果如图10和图10所示。2