基于ePLC的視覺控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、粗線徑繞線機(jī)是生產(chǎn)大型變壓器和穩(wěn)壓器等粗線徑線圈的專用設(shè)備。在粗線徑線圈的生產(chǎn)過程中,由于線徑較粗和張力較大,排線時容易出現(xiàn)排線不均、重排、漏排、邊緣排線易錯等問題,而傳統(tǒng)粗線徑繞線機(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機(jī)運(yùn)動,無法在繞線機(jī)運(yùn)動過程中進(jìn)行實(shí)時、動態(tài)的調(diào)控,使得產(chǎn)品質(zhì)量不高。因此,為了解決粗線徑繞線機(jī)的排線問題,滿足大型發(fā)電項(xiàng)目對粗線徑線圈的生產(chǎn)需求,研究設(shè)計(jì)出根據(jù)粗線徑繞線機(jī)的實(shí)時運(yùn)動狀況進(jìn)行自主智

2、能反饋調(diào)節(jié)控制的新型粗線徑繞線機(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。在工業(yè)控制領(lǐng)域中,機(jī)器視覺技術(shù)的使用越來越普及。該課題基于 ePLC技術(shù)創(chuàng)新性的將視覺應(yīng)用于粗線徑繞線機(jī)的運(yùn)動控制上,實(shí)現(xiàn)了繞線機(jī)的自主智能反饋調(diào)控功能,提高線圈質(zhì)量。如何設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)一種基于ePLC的粗線徑視覺繞線機(jī)是論文的主要工作內(nèi)容。
　　該課題針對粗線徑繞線機(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的粗線徑視覺繞線機(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、視覺輔控板、驅(qū)動電機(jī)、PC機(jī)、繞線機(jī)等模塊共同組成,系統(tǒng)軟件由數(shù)控程序、視覺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)了對粗線徑繞線機(jī)銅絲的視覺反饋運(yùn)動控制。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,為了解決無法實(shí)時監(jiān)控的問題,設(shè)計(jì)出體積小、價格低的

4、視覺模塊,實(shí)現(xiàn)對銅絲運(yùn)動信息的采集與顯示,并通過視覺處理算法計(jì)算出銅絲偏轉(zhuǎn)角度。第三步,根據(jù)繞線機(jī)運(yùn)動特點(diǎn)將繞線機(jī)運(yùn)動周期劃分為八個狀態(tài),結(jié)合視覺模塊處理出的銅絲實(shí)時偏轉(zhuǎn)角度,對不同的狀態(tài)設(shè)計(jì)出不同的反饋調(diào)控策略。在視覺反饋控制算法的控制下,繞線機(jī)實(shí)現(xiàn)了自主智能反饋控制的功能。
　　系統(tǒng)測試實(shí)例結(jié)果表明,論文基于ePLC所設(shè)計(jì)的粗線徑視覺繞線機(jī)具有實(shí)時自主智能反饋控制的功能,并且減少了排線錯誤,提高了粗線徑線圈的質(zhì)量,從而驗(yàn)證了本