毕业设计题目：机器视觉检测台自动控制系统设计姓名：学号：学院：机电学院专业：机械工程及自动化指导教师：协助指导教师：201 年月日摘要为了提高机器视觉检测系统中摄像头的定位精度和实现摄像头的全自动调节，本文结合实际工业生产需求详细叙述了怎样进行机械机构设计、硬件选型与硬件接线以及精度计算设计等工作。
其中硬件设计包含怎么选择合适的控制器、控制工艺、驱动设备、上位监控软件及网络通信方式等机器视觉检测台自动控制系统中的重要组成部分；精度计算设计主是指通过计算步进电机步距角与其高速脉冲频率的关系来实现摄像头移动位置的精确定位。
关键词：自动检测系统、PLC、步进电机AbstractPrecision detection technology as the key to promoting industrial development and the efficiency of detection to some extent reflects the development of the manufacturing sector; for machine vision inspection system has the advantage of high precision, on-line, real-time, non-contact, etc., with industrial production field of automation requirements continue to increase, machine vision inspection applications in various fields more widely, such as assembly line parts recognition positioning, size and location of the measurement of mechanical components, parts flaw detection, mechanical parts assembly Appearance inspection and product testing completely.In order to improve the positioning accuracy of the machine vision inspection system in the camera and the camera's automatic adjustment realization, this paper actual industrial production requirements described in detail how mechanical structure design, hardware selection and the hardware wiring and accuracy of the calculation and design work. The hardware design includes how to choose the right controller to control the process, drives, PC and network monitoring software, communications and other machine vision inspection station automatic control system, an important part; precision computing design of the main means by calculating the stepper motor step Relationship angle from its high-speed pulse frequency to achieve precise positioning camera movement position.Keywords: Automatically Detecting System, PLC, Stepper Motor.目录摘要 (I)Abstract (II)引言 (1)1绪论 (2)1.1上位监控 (2)1.2驱动技术 (2)2 总体方案设计 (4)2.1 机器视觉检测台控制系统构成....................................................... 错误！未定义书签。
2.1.1 机械总体结构 (4)2. 2控制工艺要求 (5)2. 3总体方案 (5)3硬件设计 (7)3. 1 信号分析 (7)3. 2 硬件选型 (8)3. 2 硬件组态 (9)3. 3I/O分配 (12)3. 4硬件原理图 (13)3. 5操作面板和控制面板设计 (14)4 软件设计 (16)4. 1 程序结构 (16)4. 2 主程序分析 (16)4. 3急停子程序 (18)4. 4复位子程序 (19)4. 5手动子程序 (19)4. 6自动子程序 (19)4. 7报警子程序 (21)5 上位设计 (22)5. 1 新建项目 (22)5.1.1 添加新的驱动程序 (24)5.1.2建立新驱动程序的链接 (24)5. 3建立变量 (25)5. 4 初始画面 (26)5. 5 运行画面 (26)5. 6 报警画面 (27)5. 7 参数画面 (28)6调试及解决方案 (29)结论 (30)致谢 (31)参考文献 (32)引言精密测量与检测的效率很大程度上体现了制造业的发展水平，对精密测量与检测技术要求有了极大地提高,且现代工业生产领域对自动化程度要求的越来越高，机器视觉检测技术是一种在工业、医疗、智能交通等领域应用越来越广泛的新型技术，机器视觉检测技术是通过运用计算机图形图像学对摄像头采集的图像进行处理，而后运用自动化控制、计算机图形图像学、数字信号处理等的非接触式测量技术。
在工业生产中,传统的检测技术需要众多的检测工人, 且存在众多人类视觉不能够感知的场合，如不可见物体感知、精确定量感知、危险场景感知等，这不仅影响生产效率加大生产成本,而且带来不可靠及安全因素；而作为近几十年迅速崛起的一种新型计算机技术与科学，机器视觉检测技术克服了传统检测技术的缺点，即是使机器视觉具有信息处理的能力，用机器代替人来做相关的测量和判断；所以近年来基于机器视觉的自动化检测系统已经在汽车制造、医学检测、食品检测以及各种工业加工品生产检测等众多工作危险或者人工无法完成的环境下代替人工工作。
机器视觉在应用于实际项目之前，通常需要在检测台上进行算法研究和测试。
目前市场上的机器视觉检测系统为适应不同对象的检测要求，摄像头的位置通常可以进行调解，但大都是手动调节或半自动调节。
本设计所设计机器视觉检测系统机构中的摄像头可以进行自动调节，并可实现上位监控和控制系统之间的通信；在上位监控系统中有摄像头位置状态显示，可进行上位调节控制、参数设置和报警等功能。
1绪论机器视觉是一个正处在快速发展中的学科，其理论体系及控制体系还在不断完善，而随着工业生产领域对自动化程度要求的不断提高，对机器视觉检测系统的要求也在不断提高，因此进一步开展视觉检测的实践研究和理论探索，引进及学习国外先进的机器视觉检测技术与学术思想，对开拓视觉检测新的应用领域，具有十分重要的意义。
1.1上位监控目前市场上的上位监控软件有iFIX、组态王、InTouch、WinCC等等。
其中，InTouch：InTouch软件是第一批进入中国的组态软件。
在八九十年代，基于Windows3.1的InTouch软件一度让早期研究人员耳目一新，而且InTouch可以提供大量的图库；但是，早期的InTouch软件采用ＤＤＥ方式与驱动程序通信，使用性能较差，最新的InTouch7.0版已经完全适用基于32位的Windows操作平台，并且提供了OPC支持。
组态王：组态王是中国第一家相对具有一定影响力的组态软件开发公司；组态王给用户提供了资源管理器式的操作主界面，并且提供了以汉字作为关键字的脚本语言支持方便中国用户使用，组态王也提供多种硬件驱动程序。
WinCC：西门子公司旗下的WinCC上位监控软件也具有一套完备的组态开发环境，WinCC上位监控软件可提供类Ｃ语言的脚本，包括调试环境，WinCC内嵌OPC支持，并可对分布式系统进行组态。
1.2驱动技术现行市场中所流通的驱动设备主要分为气压驱动、液压驱动、电气驱动。
气压驱动主要优点是经济成本低，驱动系统具有缓冲作用，气源方便，结构相对简单，能够在粉尘、高温等环境恶劣的条件中工作。
气压驱动的缺点是装置体积大，功率质量比小，同时由于空气的可压缩性使得机器人在任意定位时，位姿精度不高。
适用于灰尘大、易爆与易燃的场合。
液压驱动与气压驱动相比体积小，驱动平稳，系统的固有效率高，且快速性好，功率质量比大，同时液压驱动的速度调节比较简单，能够在较大范围内实现无级调速；用电液伺服调整运动方向和液体流量时，可以使机器人的轨迹重复性提高；液压驱动的缺点是易漏油，这将影响定位的精度与工作的稳定性，而且会造成污染环境。
液压驱动大多用于要求运行速度偏低，输出力较大的场合。
电气驱动是利用各种电机产生的转矩或力，直接或经过减速机构去驱动负载，减少了由电能变为压力能的中间环节，直接获得要求的机器人运动；由于电气驱动具有响应快，信号监测、信号监测、运动精度高，信号监测、使用方便，成本低廉，不污染环境，传递和处理方便，驱动效率高等诸多优点，电气驱动已经成为市场中应用最多，最普遍的驱动方式。
1.3主要研究内容机器视觉自动检测台控制系统的设计任务旨在研制一台在高度和水平方向均能实现自动调节的装置，主要研究内容包括：机械设计，控制系统硬件设计和上位界面软件设计等。
2 总体方案设计机器视觉自动检测台控制系统的设计的主要研究内容包括：机械设计，控制系统硬件设计和上位界面软件设计等。
故需对本设计实施方案在控制器、控制工艺、驱动设备、上位监控软件及网络通信方式选择进行详细分析。
2.1 机械结构机器视觉自动检测台系统主要包括传输机构、升降机构、水平移动机构等机械机构。
根据项目需求，其中传输机构主要负责传输待检测工件，可以使用普通电机皮带传输。
所以需要设计传送装置，而升降机构与水平移动机构的主要工作是驱动升降机机构和水平机构将摄像头移动到指定位置，可以使用丝杠滑杆结构实现。
又因要求摄像头移动位置要精确，因此可以使用步进电机或伺服电机进行驱动。