Post on 09-Aug-2015
Sistemas de Inspección Visual y Control de Motores
Pablo BernalField Sales Engineer
National Instruments Mexico
Agenda
• Introducción a los Controladores de Automatización Programables
• Aplicaciones y Sistemas de Control de Movimiento
• Plataforma de Visión Artificial• Integración de Visión y Movimiento
Necesidades
• Posicionamiento preciso y rápido• Sincronización múltiples ejes• Retroalimentación sensores analógicos
• Monitoreo de condición de máquina• Retroalimentación
• Sincronización con DAQ y Visión• Eficiencia de energía
• Algoritmos de control avanzados• Tamaño de Motor• Optimización de Procesos
• Control de movimiento distribuido
Componentes de un Sistema de Control de Movimiento
Control SupervisorioAPI Usuario
EventosControl
supervisorio
Generador de Trayectorias
Acceleration
Jerk Cruise Deceleration
Jerk
Ciclos Control
Ciclo Posición
Interpolación
Ciclo Velocidad Ciclo Torque M
Entradas Salidas
Control LoopsPosition
Loop
Interpolation
Velocity Loop Torque loop
Módulo LabVIEW NI SoftMotionSupervisory Control
User API
Events
Supervisory
Control
Trajectory Generator
Acceleration
Jerk Cruise Deceleration
Jerk
NI SoftMotion Motion Manager
Controlador de Movimiento Serie C(cRIO o NI 9144)
Módulo de Comunicación EtherCAT
NI SoftMotionInterfáz de Eje LabVIEW FPGA
NI LabVIEWNI SoftMotionNI Real-TimeNI FPGA
NI SoftMotion API
Configuración Proyecto
Módulo LabVIEW NI SoftMotionHerramientas Configuración
• Configuración en Proyecto de LabVIEW
•Generación Trayectoria
•Ejes Movimiento
• Espacios Coordinados
• Ventana de configuración gráfica
• Pánel de pruebas interactivo
• Importe modelos 3D CAD de
SolidWorks
API de bloques de funciones de alto nivel
• Basados en el estándar PLCopen
• Comportamiento en tiempo real asíncrono
• Desarrollo de aplicaciones simplificado
LabVIEW NI SoftMotionAPI de Programación
API Nodos de propiedad y método
• Programación a bajo nivel en LabVIEW
• Comportamiento síncrono o asíncrono
• Transferir bloques de función a subVI con
nodos de propiedad y método
Control de Movimiento en WindowsWindows Host- PC
Expansión Ethernet
cRIOBackplane Controlador
de HardwareEtapa Potencia
y Motor
Ciclo de Control de Posición
Generador Trayectoria
Ciclo de Control de Velocidad y Torque
Módulos de Control de Movimiento• Conectividad directa a cientos de
controladores de servos y motores a pasos
• Salidas digitales de propósito digital
• Salida de comparación de posición para sincronización con mediciones o visión.
• Entrada de encoder de cuadratura sencilla o doble
• Switches de límites• Captura de posición• Entradas digitales de propósito
general
• Ciclos de control de 50 μs
• Interpolación Spline• Algoritmo de
generación de pasos patentado
• Modo de control de posición y torque
NI 9512 – Módulo para motores a pasosNI 9514 – Módulo para servomotoresNI 9516 – Módulo para servomotores (retroalimentación de doble encoder)
Control de Movimiento en CompactRIO
Windows Host- PC
Expansión Ethernet
cRIOBackplane
Controlador de
Hardware
Etapa Potencia y Motor
CicloControlPosición
GeneradorTrayectoria
Ciclo Control Torque y Velocidad
Aplicación HMI (opcional)
Control de Movimiento Personalizado en CompactRIO
Windows Host- PC
Expansión Ethernet
cRIOBackplane
E/S Serie C
Etapa Potencia y Motor
Position Control Loop
Generador Trayectoria
Ciclo control Torque y Velocidad
Aplicación HMI (opcional)
Ciclo Control Posición
Control de Movimiento Personalizado en CompactRIO
Windows Host- PC
Expansión Ethernet
cRIOBackplane Controlador
Serie C Motor
Ciclo control Posición
Generador Trayectoria
Ciclo Control Velocidad y Torque
Aplicación HMI (opcional)
Velocity and Torque Control Loop
Semiconductor & Solar
Bienes de Consumo
Automotriz
Robótica Industrial
Farmacéuticoy Consumo
AlimenticiaVisión
Electrónicos& Componentes
Robótica Autónoma
Dispositivose Investigación MédicaMonitoreo
Industrial
Aeroespacialy Militar
Textil & Papel
Plataforma de Visión de NI
NI Vision Capacidades
Mejorar• Calibrar
Imagen• Filtrar Ruido• Quitar
Distorción
Verificar• Intensidad • Conteo
partículas• Busqueda
Color
Localizar• Patrones• Geometrías• Flancos
Identificar• Lectura
Caracteres (OCR)
• Códigos barras 1D
• Códigos barras 2D
• Clasificación formas
Medición• Detectar
flancos• Medir
distancias• Calcular
geometrías
NI Vision Development Module 2010
NI Vision Development Module• Librerías de programación
para LabVIEW, LabWindows/CVI, Microsoft Visual Studio
• Cientos de funciones para procesamiento de imágenes y visión artificial
• Incluye Vision Assistant– Prototipo y benchmarks
para su aplicación– Genera código para
LabVIEW, Visual Basic, y C
NI Vision Builder for Automated Inspection 2010
Vision Builder for Automated Inspection• Facilidad de Uso
– Interactivo, software de aplicación basado en menús
– Conecte, configure y despliegue a CVS y Smart Cameras
• Rápido Desarrollo– Más de 40 herramientas de visión– Toma de decisiones avanzada– Capacidades de ciclos y máquinas
de estados• Inspección Industrial
– E/S serial y digital aislada– Protocolos industriales integrados– Administración de paso/fallo
Smart Cameras – Características
• 5 modelos• Pequeña y robusta• Procesador y cámara integrados
– Sensor CCD monocromático(VGA a SXGA)– Coprocesador DSP disponible en algunos modelos
• E/S digital aislada• Controlador de iluminación• Amplio rango de opciones de conectividad
– EtherNetIP, Modbus TCP/Serial , RS232, TCP/IP
Smart Cameras – Ejemplo de Aplicaciones• Identificar partes verificando códigos de barras, matrices de
datos o Reconocimiento Óptico de Caracteres (OCR)
Sistemas de Visión Embebidos–Características• Visión artificial en tiempo real e independiente• Soporte para múltiples cámaras
(GigE Vision, IEEE 1394)• Industrial, sin ventiladores• Procesador poderoso• E/S digital reconfigurable (TTL, aislado)• Opciones de comunicación industrial• Salida de video integrada
Sistemas de Visión Embebidos–Características
Dos Opciones:• Embedded Vision System (EVS)
– Procesador dual core1.66 GHz – Disco duro estado sólido+ CompactFlash– Soporte para IEEE 1394 y GigE Vision– 2 gigabit Ethernet, 2 IEEE 1394, RS-232, MXI Express, DVI, 4 puertos
USB, …
• Compact Vision System (CVS)– Soporta hasta 16 cámaras IEEE 1394– Temperatura de operación 0 – 55°C– Factor de forma compacto– 3 IEEE 1394, VGA, RS-232, Ethernet, …
Sistemas de Visión Embebidos–Aplicaciones• Control Aplicaciones• Ensamble de Precisión
Frame Grabbers – Características
• Sistemas basados en PC y en Tiempo Real o Windows PXI• Soporte para amplio formato de cámaras:
Analógico, Digital paralelo, IEEE 1394, CameraLink, GigE Vision, USB
• PXI y PCs dan el mejor desempeño• Factores de forma PCI, PCI Express, PXI, PXI Express
Frame Grabbers – Aplicaciones
• Manufactura de Celdas Solares Fotovoltáicas– Purificación Silicio– Clasificación y alineación de obleas– Sistemas de inspeción de calidad por visión y pruebas
eléctricas
Host PC
NI Smart Camera
cFP 180x Ethernet I/O
NI TouchPanel
NI Smart Cameras
NI CVS
NI CompactRIO
NI Compact DAQ
USB
Ethernet
NI Vision Diferenciador
Plataforma de Control y Mediciones Integrada
¿PREGUNTAS?
Pablo BernalField Sales Engineer
National Instruments Mexico
pablo.bernal@ni.com01 800 010 0793
Academic Days 2011