Instrucciones de servicio Edición 02/2006

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1 Instrucciones de servicio Edición 02/2006 SIMATIC VS120 Sistemas de visión artificial simatic sensors DOCUMENTATION

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3 Introducción 1 Consignas de seguridad 2 Sensores SIMATIC Sistemas de visión artificial Instrucciones de servicio Descripción 3 Tratamiento de imágenes 4 Integración de red y de sistema 5 Montaje 6 Conexión 7 Puesta en marcha 8 Manejo 9 Conexión al proceso mediante un sistema de automatización (PLC, PC) 10 Avisos de alarma, de error y de sistema 11 Especificaciones técnicas 12 Croquis acotados 13 Volumen de suministro/piezas de recambio/accesorios. 14 Service&Support 15 Edición 02/2006 A5E Directivas y declaraciones 16

4 Consignas de seguridad Este manual contiene las informaciones necesarias para la seguridad personal así como para la prevención de daños materiales. Las informaciones para su seguridad personal están resaltadas con un triángulo de advertencia; las informaciones para evitar únicamente daños materiales no llevan dicho triángulo. De acuerdo al grado de peligro las consignas se representan, de mayor a menor peligro, como sigue. Peligro Significa que, si no se adoptan las medidas preventivas adecuadas se producirá la muerte, o bien lesiones corporales graves. Advertencia Significa que, si no se adoptan las medidas preventivas adecuadas puede producirse la muerte o bien lesiones corporales graves. Precaución con triángulo de advertencia significa que si no se adoptan las medidas preventivas adecuadas, pueden producirse lesiones corporales. Precaución sin triángulo de advertencia significa que si no se adoptan las medidas preventivas adecuadas, pueden producirse daños materiales. Atención significa que puede producirse un resultado o estado no deseado si no se respeta la consigna de seguridad correspondiente. Si se dan varios niveles de peligro se usa siempre la consigna de seguridad más estricta en cada caso. Si en una consigna de seguridad con triángulo de advertencia se alarma de posibles daños personales, la misma consigna puede contener también una advertencia sobre posibles daños materiales. Personal cualificado El equipo/sistema correspondiente sólo deberá instalarse y operarse respetando lo especificado en este documento. Sólo está autorizado a intervenir en este equipo el personal cualificado. En el sentido del manual se trata de personas que disponen de los conocimientos técnicos necesarios para poner en funcionamiento, conectar a tierra y marcar los aparatos, sistemas y circuitos de acuerdo con las normas estándar de seguridad. Uso conforme Considere lo siguiente: Advertencia El equipo o los componentes del sistema sólo se podrán utilizar para los casos de aplicación previstos en el catálogo y en la descripción técnica, y sóloassociado a los equipos y componentes de Siemens y de tercera que han sido recomendados y homologados por Siemens. El funcionamiento correcto y seguro del producto presupone un transporte, un almacenamiento, una instalación y un montaje conforme a las prácticas de la buena ingeniería, así como un manejo y un mantenimiento rigurosos. Marcas registradas Todos los nombres marcados con son marcas registradas de Siemens AG. Los restantes nombres y designaciones contenidos en el presente documento pueden ser marcas registradas cuya utilización por terceros para sus propios fines puede violar los derechos de sus titulares. Exención de responsabilidad Hemos comprobado la concordancia del contenido de esta publicación con el hardware y el software descritos. Sin embargo, como es imposible excluir desviaciones, no podemos hacernos responsable de la plena concordancia. El contenido de esta publicación se revisa periódicamente; si es necesario, las posibles las correcciones se incluyen en la siguiente edición. Siemens AG Automation and Drives Postfach NÜRNBERG ALEMANIA Referencia A5E Edición 02/2006 Copyright Siemens AG Sujeto a cambios sin previo aviso

5 Índice 1 Introducción Consignas de seguridad Descripción Descripción del producto Características Funcionamiento Componentes del sistema Requisitos del sistema Estructura de la unidad de evaluación SIMATIC VS Estructura de cabezal sensor con luz anular LED Tratamiento de imágenes Indicaciones generales Tiempo de exposición y brillo Diferentes exposiciones y brillos Contornos distorsionados por brillo Generación de modelos y reconocimiento de posición Ajuste del parámetro Precisión Medidas para la optimización del reconocimiento de objetos Calidad de los valores medidos Distorsiones geométricas ROIs principales y ROIs secundarias Ejemplo: ROI principal con 3 ROIs secundarias Ejemplo de influencia de ROIs secundarias en el valor de calidad Parámetro Tarea Parámetros Buscar Parámetro Tipo de modelo Sets de modelos Integración de red y de sistema Vista general Configuración del sistema con E/S digitales Configuración del sistema PROFIBUS DP Configuración del sistema con PROFINET IO Configuración del sistema Ethernet o RS232 a través de servidor Com Instrucciones de servicio, Edición 02/2006, A5E iii

6 Índice 6 Montaje Montaje de la unidad de evaluación SIMATIC VS Montaje del cabezal sensor con luz anular LED Conexión Directriz de montaje para una instalación eléctrica segura Directriz de montaje si se utiliza PROFIBUS DP o PROFINET IO Conexión de componentes Puesta en marcha Requisitos Resumen de los pasos para la puesta en marcha Conexión de la unidad de evaluación VS Establecer una conexión Ethernet entre la unidad de evaluación y el PC / PG Seleccionar la variante de conexión Variantes de conexión Utilizar la unidad de evaluación VS120 como servidor DHCP Conectar manualmente la unidad de evaluación VS Integrar la unidad de evaluación VS120 en una red como cliente DHCP Integrar la unidad de evaluación VS120 en una red PROFINET IO como dispositivo Comprobar si se utiliza un servidor proxy Modificar la configuración Proxy de Internet Explorer Realizar una prueba de conexión Iniciar la herramienta de ajuste desde el Internet Explorer Ajustar el cabezal sensor con la herramienta de ajuste Manejo Vista general Manejo desde la unidad de evaluación Introducción Adjust Connect RUN Options Maintain Manejo de la herramienta de ajuste Introducción Ajustar sensor Conexiones Aprendizaje Evaluación Opciones Información Administración Stop iv Instrucciones de servicio, Edición 02/2006, A5E

7 Índice 10 Conexión al proceso mediante un sistema de automatización (PLC, PC) Integración del esclavo PROFIBUS DP SIMATIC VS120 en HW Config Integración del dispositivo PROFINET-IO SIMATIC VS120 en HW Config Control mediante la interfaz de periferia "DI/DO" Control mediante PROFIBUS DP y PROFINET IO Principio de la transferencia de datos mediante PROFIBUS DP y PROFINET IO Asignación de las interfaces de la unidad de evaluación relevantes para PROFIBUS DP / PROFINET IO Byte de control Byte de estado Interfaz de datos útiles "Enviar" unidad de evaluación VS120 >>> Sistema de automatización Interfaz de datos útiles "Recibir" Sistema de automatización >>> unidad de evaluación VS Programación del agrupamiento de datos en bloques Bloque de función FB Tarea Parámetros Manejo Información de error Programas de ejemplo Ejemplo 1: Programa para la integración de la unidad de evaluación SIMATIC VS120 en un autómata SIMATIC con ayuda del FB Ejemplo 2: Programa de ejemplo para archivar la información de diagnóstico en un PC o una PG Avisos de alarma, de error y de sistema Vista general Diagnóstico de error y avisos de error Diagnóstico a través de la evaluación del LED "BF" Diagnóstico de esclavo o diagnóstico de dispositivo IO Especificaciones técnicas Especificaciones técnicas generales Especificaciones técnicas SIMATIC VS Asignación de interfaces de la unidad de evaluación Croquis acotados Unidad de evaluación SIMATIC VS Cabezal sensor SIMATIC VS Unidad de iluminación SIMATIC VS Volumen de suministro/piezas de recambio/accesorios Componentes Paquetes completos Accesorios Objetivo C-Mount y tamaño de ventana de visualización Instrucciones de servicio, Edición 02/2006, A5E v

8 Índice 15 Service&Support A&D-Mall / catálogo interactivo (CA01) Servicio técnico y asistencia Directivas y declaraciones Glosario...Glosario-1 Índice alfabético... Índice alfabético-1 vi Instrucciones de servicio, Edición 02/2006, A5E

9 Introducción 1 Objetivo del manual Este manual contiene toda la información necesaria para la instalación, la puesta en marcha y el uso del sistema. Está dirigido tanto a las personas que configuran e instalan sistemas de automatización con sistemas de visión artificial, como a técnicos de servicio y mantenimiento. Ámbito de validez del manual El manual es válido para todas las variantes disponibles del y de la unidad de evaluación con la referencia 6GF AA10. Instrucciones de servicio, Edición 02/2006, A5E

10 Introducción 1-2 Instrucciones de servicio, Edición 02/2006, A5E

11 Consignas de seguridad 2 Precaución Preste atención a las consignas de seguridad que figuran al dorso de la portada de la presente documentación. Antes de realizar ampliaciones en el equipo, es necesario haber leído las consignas de seguridad pertinentes. Este equipo cumple los requisitos y criterios exigidos por las normas de seguridad IEC, VDE y EN. Si cree que el entorno en el que se instalará el equipo no es lo suficientemente seguro, consulte a su persona de contacto de nuestro servicio técnico. Reparaciones Únicamente podrá realizar reparaciones en el equipo personal técnico autorizado. Advertencia Si el equipo fuera abierto o reparado por personas no autorizadas, podrían producirse daños materiales graves y, por consiguiente, conllevar un peligro para el usuario. Ampliaciones del sistema Instale en el sistema sólo aquellas ampliaciones que estén previstas para este equipo. En caso contrario puede dañarse el sistema o violarse las normas de seguridad y las prescripciones relativas a la supresión de radiointerferencias. Para saber qué ampliaciones pueden instalarse, rogamos se dirija al servicio de atención al cliente o a su distribuidor. Precaución La garantía no cubre daños del equipo debidos a ampliaciones del sistema o sustitución de componentes del mismo. Instrucciones de servicio, Edición 02/2006, A5E

12 Consignas de seguridad 2-2 Instrucciones de servicio, Edición 02/2006, A5E

13 Descripción Descripción del producto El se utiliza para la detección reconocer y evaluar objetos mediante un proceso de reflexión El comprueba si se trata del objeto correcto, si está intacto y en qué posición se encuentra. El notifica los siguientes valores en el reconocimiento de objetos: Coordenada x Coordenada y Ángulo Valores de calidad de los objetos verificados, número de piezas encontradas Estos datos de reconocimiento del objeto se transmiten a las unidades de evaluación instaladas en sistemas de automatización. En las unidades de evaluación de los sistemas de automatización se procesan los datos. El es adecuado para: reconocimiento de piezas en tareas de clasificación determinación de la posición para aplicaciones "Pick&Place" control de presencia y posicionamiento en la producción control de posición en la técnica de transporte, p.ej. en transportadores vibrantes, portadores de piezas, cintas transportadoras, sistemas de circulación, mecanismos de pinzas y robots control de calidad de objetos Instrucciones de servicio, Edición 02/2006, A5E

14 Descripción 3.2 Características Características Proceso de reflexión con luz anular LED Reconocimiento de objetos con búsqueda e inspección del objeto Puesta en marcha con herramienta de ajuste en la PG o el PC con el Internet Explorer instalado Hasta 20 inspecciones de objeto por segundo Pueden acumularse hasta 64 objetos a inspeccionar Para la clasificación de los objetos a inspeccionar se dispone de 2 salidas digitales: OK, N_OK Interfaz de usuario completamente basada en web Numerosas funciones de manejo y visualización, incluso en el modo de evaluación Numerosas funciones de diagnóstico y elaboración de informes: Memoria de imágenes defectuosas y elaboración de informes sobre eventos Actualización de firmware a través de la interfaz de usuario del navegador web Control mediante E/S digitales, PROFIBUS DP y PROFINET IO Salida de resultados a través de: PROFIBUS DP PROFINET IO interfaz RS232 de un convertidor Ethernet RS232 conexión TCP/IP del PC / PG 3-2 Instrucciones de servicio, Edición 02/2006, A5E

15 Descripción 3.3 Funcionamiento Funcionamiento Comprobar que las características de un objeto sean correctas Para el reconocimiento de objetos se dispone de 64 modelos. El SIMATIC VS120 comprueba si el objeto inspeccionado presenta las mismas características que el modelo aprendido. A la hora de definir áreas de reconocimiento y evaluación deben evitarse zonas brillantes en los objetos. Principio de reconocimiento de bordes Para el reconocimiento de plantillas de imagen se utilizan bordes. Los bordes de las imágenes son la transición de claro a oscuro o viceversa. A partir de la suma de los bordes extraídos de la imagen y de su disposición se genera un modelo. Reconocimiento y localización de piezas El SIMATIC VS120 reconoce objetos y determina las coordenadas y la posición de giro y transmite esa información a través de PROFIBUS DP a controladores como p.ej. S7. Control de integridad de un modelo Además, el SIMATIC VS120 comprueba que los objetos verificados estén completos. Se reconocen diferencias con respecto al modelo aprendido y se indican los valores de calidad de la evaluación. Funciones de clasificación de modelos en set de modelos Dependiendo de la importancia de la aplicación, pueden generarse y guardarse 15 sets de modelos para evaluación con 64 modelos posibles. En la evaluación con SIMATIC VS120, los modelos se clasifican con un autómata de acuerdo con la aplicación. Instrucciones de servicio, Edición 02/2006, A5E

16 Descripción 3.4 Componentes del sistema Componentes del sistema El paquete completo del se compone de: Sensor Unidad de evaluación Iluminación Cable Figura 3-1 Ejemplo de una configuración típica del sistema con dispositivo de transporte 3-4 Instrucciones de servicio, Edición 02/2006, A5E

17 Descripción 3.5 Requisitos del sistema Requisitos del sistema Para el sistema se requieren los siguientes componentes de hardware y software: Hardware Unidad de evaluación SIMATIC VS120 Cabezal sensor con chip CCD para capturar el objeto Anillo LED para SIMATIC VS (no incluida en todos los paquetes completos) de tipo de protección IP65, para la iluminación óptima del objeto Cables: Cable de alimentación eléctrica Cable para iluminación Cable del sensor Cable DI / DO Paquete de documentación Instrucciones de servicio (compacto) CD de documentación Además necesita: Fuente de alimentación DC 24 V, 2 A; (DC 20,4...28,8 V, tensión baja de seguridad, SELV). PC / PG con el siguiente equipamiento: Frecuencia de reloj mínima de 500 MHz Tarjeta gráfica de colores como mínimo y una resolución mínima de 1024x768 píxeles Interfaz Ethernet con 100 MBit / s (protocolo: TCP / IP) Cable Ethernet cruzado RJ45 para la conexión entre unidad de evaluación y PC / PG Software Sistema operativo Microsoft Windows XP Professional SP1 con Internet Explorer 6.0 a partir de SP1 Microsoft Java VM o Sun Java VM en la versión J2SE 1.4.2_06 ó J2SE 5.0 (encontrará más información en la página de Internet http//: Instrucciones de servicio, Edición 02/2006, A5E

18 Descripción 3.6 Estructura de la unidad de evaluación SIMATIC VS Estructura de la unidad de evaluación SIMATIC VS120 Unidad de evaluación VS120 (ref. 6GF AA10) Pos. Significado (1) Indicadores de servicio LED (2) Display LCD (3) Panel de teclado (4) Carcasa, compuesta por tapa y base (5) Interfaces Indicadores de servicio LED LED Color Significado SF rojo Error de grupo POWER verde La fuente de alimentación está conectada TRAINED verde El modelo seleccionado ha sido aprendido READY verde apagado = arranque del dispositivo o SIMATIC VS120 parado encendido = SIMATIC VS120 está en marcha OK verde Resultado bueno: Objeto detectado - verde - N_OK amarillo Resultado malo: Objeto no detectado BF rojo Fallo de bus en PROFIBUS DP o PROFINET IO 3-6 Instrucciones de servicio, Edición 02/2006, A5E

19 Descripción 3.6 Estructura de la unidad de evaluación SIMATIC VS120 Display LCD y panel de teclado Pos. Denominación Significado (1) Display LCD Visualización de los comandos de menú (líneas 1 a 3) y de las teclas que se pueden utilizar en cada momento (línea 4) (2) Panel de teclado Navegar de menú a menú y dentro de los menús Interfaces Pos. Significado (1) Fuente de alimentación DC 24 V; conector macho circular M12 (2) Tierra funcional con conexión atornillable M5 (3) Unidad de iluminación; conector macho redondo M12 (4) Cabezal sensor; conector HD Sub D de 26 pines (5) Periferia; conector HD Sub D de 15 pines (6) PROFIBUS DP; conector Sub D de 9 pines (7) Ethernet / PROFINET IO; conector RJ45 Instrucciones de servicio, Edición 02/2006, A5E

20 Descripción 3.7 Estructura de cabezal sensor con luz anular LED Estructura de cabezal sensor con luz anular LED Cabezal sensor con anillo LED Pos. Significado (1) Conector macho redondo M12 (2) Cabezal sensor (3) Anillo LED (no incluido en todos los paquetes completos) (4) Objetivo, de montaje y ajuste fijos (variante Fixfocus) 3-8 Instrucciones de servicio, Edición 02/2006, A5E

21 Tratamiento de imágenes Indicaciones generales Para generar modelos que puedan reconocerse con posterioridad se utilizan bordes, es decir transiciones de claro a oscuro o viceversa, de la imagen. A pesar de que el algoritmo extrae los bordes automáticamente, el usuario debe procurar un contraste suficiente mediante una exposición óptima. Dicho de otro modo, para elaborar modelos reconocibles es indispensable conseguir un buen contraste de la imagen mediante una exposición óptima. Nota En numerosas ocasiones se requiere más tiempo para conseguir una iluminación correcta que para el resto de acciones juntas, como p.ej. fijar la cámara, conectar el PLC, aprender un objeto, conseguir un disparo correcto, etc. Especialmente en el caso de piezas con superficies metálicas, es aconsejable solicitar la ayuda de un experto para eliminar los posibles brillos. Parte del proceso de reconocimiento del objeto consiste en reconocer la posición del objeto dentro de la imagen. El punto de origen es el punto central de la imagen, al que están referidas todas las coordenadas. En la parte superior izquierda la coordenada tiene (-320; 240) y en la inferior derecha (320; -240). Si el objeto no se reconoce, para x / y se indica la posición superior izquierda. El usuario debería consultar siempre si se trata de una evaluación OK / N_OK y no fiarse de las posiciones x / y! Instrucciones de servicio, Edición 02/2006, A5E

22 Tratamiento de imágenes 4.2 Tiempo de exposición y brillo Tiempo de exposición y brillo El tiempo de exposición/brillo correctos mejora la calidad de los bordes extraídos. Para ajustar el tiempo de exposición/brillo se utilizan los parámetros Tiempo de exposición y Brillo. El tiempo de exposición/brillo debe ajustarse de tal manera que el contraste sea óptimo. Para un ajuste óptimo del tiempo de exposición puede ser útil el control automático de exposición. A continuación se pueden ver algunos ejemplos de diferentes tiempos de exposición y brillos, así como contornos distorsionados Diferentes exposiciones y brillos Exposición correcta Tiempo de exposición: 3800 Brillo: 357 Sobreexposición Tiempo de exposición: 6000 Brillo: 357 o Tiempo de exposición: 3800 Brillo: Instrucciones de servicio, Edición 02/2006, A5E

23 Tratamiento de imágenes 4.2 Tiempo de exposición y brillo Subexposición Tiempo de exposición: 800 Brillo: 357 o Tiempo de exposición: 3800 Brillo: Contornos distorsionados por brillo Los puntos brillantes en la superficie de una pieza generan bordes distorsionados, que deben evitarse a la hora de conseguir un modelo representativo. En el ejemplo inferior puede verse claramente que en este caso con el control automático de exposición pueden conseguirse bordes de mala calidad. Estos bordes son perjudiciales para el reconocimiento seguro de las piezas, ya que en muchas ocasiones no pueden reproducirse. Líneas de contorno no deseadas En el modelo aprendido representado pueden verse líneas de contorno no deseadas, que afectan negativamente en la búsqueda y en el reconocimiento, por lo que deben evitarse. Instrucciones de servicio, Edición 02/2006, A5E

24 Tratamiento de imágenes 4.2 Tiempo de exposición y brillo Solución del problema mediante sobreexposición manual La figura adyacente se ha sobreexpuesto manualmente. El contorno es óptimo y puede reconocerse bien. Si no es posible aplicar estos métodos, el usuario puede: trabajar los modelos posteriormente con una función de borrado de bordes de tal manera que permita aprender el contorno de forma óptima eliminar el problema con la parametrización del offset del tiempo de exposición con el control de exposición automático. Otras magnitudes perturbadoras en el reconocimiento de objetos Además de los valores perturbadores ya descritos, existen otras magnitudes perturbadoras que pueden influir negativamente en la búsqueda de modelos: Proyección de sombra (especialmente por la profundidad de los objetos) Iluminación irregular Distorsión geométrica por el objetivo, especialmente si la cámara no está orientada perpendicular al modelo. Falta de nitidez por movimiento, si el tiempo de exposición es excesivo para piezas en movimiento El dispone de diferentes funciones y parámetros para que estas magnitudes perturbadoras no afecten en el reconocimiento de piezas. Dichas funciones y parámetros permiten generar bordes óptimos en la imagen para la generación de modelos. 4-4 Instrucciones de servicio, Edición 02/2006, A5E

25 Tratamiento de imágenes 4.3 Generación de modelos y reconocimiento de posición Generación de modelos y reconocimiento de posición A partir de la suma de los bordes extraídos de la imagen y de su disposición se genera un modelo. Para garantizar una buena calidad de evaluación, los bordes del modelo deberían encontrarse en la ROI (Region of Interest) Ajuste del parámetro Precisión La selección de la precisión se rige en función del tamaño de las ROIs y de las variaciones reconocibles del objeto verificado. La búsqueda de piezas en la imagen se produce de forma piramidal. Se comienza con una búsqueda general con poca resolución y se termina con una búsqueda precisa con gran resolución. Con el parámetro Precisión se ajusta la precisión alta o baja de la búsqueda. Búsqueda general y de precisión La tabla muestra los valores iniciales y finales de la resolución en el proceso de búsqueda de los diferentes niveles de precisión. Nivel de precisión Valores iniciales para la resolución Ancho x alto (en píxeles) Alta1 320 x x480 Alta2 160 x x480 Alta3 80 x x480 Media1 80x x 240 Media2 40x x 240 Baja1 40x x 120 Baja2 20x x 120 Valores finales para la resolución Ancho x alto (en píxeles) La Precisión para la determinación de posición para los siguientes ajustes se encuentra en: para "Alta", en el margen de los subpíxeles, para "Media", entre +/-1 píxel y +/-1 para "Baja", entre +/- 2 píxeles y +/-1 La precisión para la determinación de posición depende también del tamaño de modelo y del número de bordes en él encontrados, y puede variar de los valores indicados. La precisión de ángulo también puede aumentarse a < 1 con el parámetro "Precisión de ángulo" en "Opciones - ficha Herramientas". Nota En modelos grandes, con el ajuste de precisión = "Alta1" los tiempos de evaluación pueden ser de varios segundos. Instrucciones de servicio, Edición 02/2006, A5E

26 Tratamiento de imágenes 4.3 Generación de modelos y reconocimiento de posición Nota Si la exposición está en modo "Manual" y el usuario modifica la precisión con la herramienta de ajuste (Ajustar sensor), el parámetro de exposición "Tiempo de exposición" se adapta automáticamente. Dependiendo de la distancia entre el objeto y la cámara puede haber alguna imprecisión. Ejemplo para la explicación del parámetro Precisión Una pared está llena de hojas DIN-A4 con un texto cualquiera. El observador debe buscar una hoja determinada entre todas ellas. Procedimiento: Para acelerar la búsqueda, el observador se aleja de la pared. La distancia a la que se pondrá de la pared depende, entre otras cosas del objeto en el que se concentre su búsqueda. El observador comienza a realizar una primera clasificación de las hojas. Si está buscando un dibujo grande poco detallado, se alejará mucho de la pared para poder ver todos las hojas al mismo tiempo. En ese caso el observador seleccionaría "Alta3". Si el observador se concentra en detalles menores -como el formato del texto o los títulos- se acercaría más. Dado que busca más detalles, la búsqueda durará más. En ese caso el observador seleccionaría Alta2 ó Alta1. Una vez que el observador ha realizado una primera selección general, se acercará a las hojas y observará cada una con detalle. Ahora comparará cada una de las palabras y los detalles de las imágenes con la hoja de referencia. Ahora ya no analiza todas las hojas con detalle, ya que ya ha realizado una selección previa. Igual que en el ejemplo descrito, el algoritmo del funciona de forma similar al ejemplo anterior Medidas para la optimización del reconocimiento de objetos Problema: El objeto no ha sido aprendido Si no se ha podido aprender el objeto, puede deberse a que en la ROI seleccionada no había suficientes contornos. Solución Asegúrese de que la ROI seleccionada es correcta (posición y tamaño) y de que el objeto se encuentra dentro de la ROI en el momento del aprendizaje. Si el problema persiste a pesar de ello, el objeto que se desea aprender no presenta suficientes contornos. En tal caso, se puede conseguir una mayor precisión ajustando un valor de precisión más alto, p. ej. de Media2 a Media1 o Alta Instrucciones de servicio, Edición 02/2006, A5E

27 Tratamiento de imágenes 4.4 Calidad de los valores medidos Si esta medida tampoco soluciona el problema, deberá aplicar otras medidas como p.ej. seleccionar otra iluminación definir otras regiones en la ROI más ricas de detalles aumentar la ROI o algo similar Otra medida de solución consiste en modificar el brillo con gran contraste para que la modificación pueda reconocerse en la imagen Calidad de los valores medidos Todos los valores medidos que se muestran sobre la geometría de reproducción de un modelo leído están sometidos a las siguientes imprecisiones. Precisión de evaluación en la posición (coordenadas x e y): hasta ± 0,1 píxeles en el ángulo (precisión de ángulo): hasta ± 0,2 La precisión de evaluación se ve afectada por los siguientes factores: efectos de iluminación como reflexiones de luz y proyección de sombra distorsiones de perspectiva, p.ej. porque la cámara está muy cerca del objeto o demasiado inclinada con respecto a él variancia del objeto, p.ej. por suciedad en el objeto variación de la estructura de fondo aprendida con el objeto Variaciones de tamaño Las variaciones de tamaño en la imagen hasta ± 10 % se toleran, siempre que los objetos verificados tengan la misma posición que el modelo aprendido. Las variaciones pueden deberse a las siguientes causas: diferentes distancias entre los objetos verificados y el objeto debido a una posición diferente sobre la cinta transportadora o sobre el portador de piezas diferentes tamaños de modelo de los objetos verificados Distorsiones de perspectiva Las distorsiones de perspectiva en la imagen capturada se toleran siempre que los objetos verificados tengan la misma posición de giro que el modelo aprendido. Si hay distorsiones de perspectiva con una posición de giro diferente no es posible obtener un resultado de validez general. En tal caso, el reconocimiento de los objetos depende en gran medida de la forma de los objetos verificados y ángulo entre del plano de la cámara y los modelos. Instrucciones de servicio, Edición 02/2006, A5E

28 Tratamiento de imágenes 4.5 Distorsiones geométricas Relación entre resolución y tamaño de píxel En la siguiente tabla se indica a qué longitud real equivale la longitud lateral de un píxel. Debe recordar que el valor sólo es válido para el ancho de imagen indicado. Para los cabezales 6GF DA (SIMATIC VS120 para objetos grandes) y 6GF EA (SIMATIC VS120 para objetos pequeños) se han tomado los anchos de imagen máximos posibles. Ancho de imagen Resolución por píxel a 640 x 480 Resolución por píxel a 320 x 240 SIMATIC VS mm 70/640 = 0,11 mm / píxel 70/320 = 0,22 mm / píxel para modelos grandes SIMATIC VS mm 40/640 = 0,06 mm / píxel 40/320 = 0,13 mm / píxel para modelos pequeños C-mount/CS-mount 12 mm 12/640 = 0,02 mm / píxel 12/320 = 0,04 mm / píxel Distorsiones geométricas Las distorsiones geométricas provocadas por el objetivo pueden compensarse. En cabezales sensores con objetivos fijos, el valor de la distorsión se gradúa automáticamente y no debería modificarse. Con objetivos estándar con C-Mount, el usuario puede realizar la compensación manualmente modificando el parámetro ROIs principales y ROIs secundarias Para la evaluación de la imagen suele ser suficiente trabajar con ROIs principales. Para poder diferenciar mejor un objeto del fondo se utilizan ROIs (Region of Interest). La opción de añadir ROIs secundarias a demás de la ROI principal se utiliza para considerar con mayor interés determinados detalles del modelo, que de lo contrario no destacarían en relación con el contorno general. Un ejemplo de este caso es la comprobación de integridad. Esto ocurre p.ej. cuando el objeto presenta zonas brillantes o áreas variables. Con las ROIs secundarias se puede concentrar la búsqueda y la evaluación a determinadas características importantes e ignorar las que no son relevantes. Procedimiento 1. Aprendizaje de la ROI principal con concentración en las características invariables del objeto 2. Selección del botón "ROI: nuevo" en "Aprendizaje - ficha ROI" de la herramienta de ajuste. En la pantalla aparece un rectángulo o un círculo, dependiendo de la forma seleccionada para la ROI secundaria 3. El tamaño y la longitud de la ROI secundaria se pueden modificar de forma análoga a la de la edición de la ROI principal. 4-8 Instrucciones de servicio, Edición 02/2006, A5E

29 Tratamiento de imágenes 4.6 ROIs principales y ROIs secundarias Ejemplo: ROI principal con 3 ROIs secundarias Ejemplo: ROI principal con 3 ROIs secundarias Tarea: Hay que comprobar si se ha colocado por completo la rotulación Siemens. En la figura adyacente se ilustran los bordes de la ROI3 secundaria. La ROI principal es la ventana grande, mientras que la ROI1 secundaria incluye "SIE" y la ROI2 secundaria "ME". Parametrización Nombre parámetro ROI principal ROI 1, 2 y 3 secundarias Tarea Buscar (por defecto) Buscar (por defecto) Escala Definido Definido (por defecto) Precisión Alta3 Alta1 Tipo modelo Borde (por defecto) Borde (por defecto) Las ROIs secundarias pueden ajustarse con la precisión Alta1, ya que las ventanas de modelos son bastante pequeñas. De este modo se garantiza que no se pierda ningún detalle. Sin embargo, para la ROI principal debería seleccionar Alta3, ya que de lo contrario el tiempo de evaluación aumentaría notablemente. En tal caso, la selección de la precisión (Alta1, Alta2 o Alta3) no afecta al valor de calidad del resultado. Instrucciones de servicio, Edición 02/2006, A5E

30 Tratamiento de imágenes 4.6 ROIs principales y ROIs secundarias Ejemplo de reconocimiento de un objeto defectuoso En este ejemplo faltan la "S" y la "N". Si sólo se hubiera aprendido una ROI, la calidad sería del 87.2% (=calidad de la ROI principal). ROI1 secundaria: 60,6% ROI2 secundaria: 98,7% ROI3 secundaria: 42,0% Como límite de calidad se ha seleccionado 70% para todas las ROIs y, en ese caso, el objeto se evaluará como N_OK si la ROI secundaria no alcanza el límite de calidad Ejemplo de influencia de ROIs secundarias en el valor de calidad A continuación se explica, con ayuda de un ejemplo, cómo influye el uso de ROIs secundarias en el valor de calidad de un objeto verificado. Nota Si dentro de la ROI principal o las ROIs secundarias pueden aparecer características que no deben ser evaluadas, seleccione en la herramienta de ajuste en "Opciones, ficha Aprendizaje", tarea "Buscar". De lo contrario, seleccione "Identificar". El modelo de ejemplo tiene el siguiente aspecto: Nota Si sólo se utiliza una ROI principal, la calidad acumulativa equivale a la calidad de la ROI principal. Si se utilizan una ROI secundaria y la ROI principal, la calidad acumulativa se calcula a partir del valor medio de las calidades de la ROI secundaria Instrucciones de servicio, Edición 02/2006, A5E

31 Tratamiento de imágenes 4.6 ROIs principales y ROIs secundarias sin ROIs secundarias, un rectángulo verde corresponde a la ROI principal. con ROIs secundarias, los rectángulos rojos corresponden a ROIs secundarias. Deben evaluarse los siguientes objetos: Objeto 1: Tarea: sin ROIs secundarias con ROIs secundarias Identificar QK = 100 % QM = 100 % Buscar QK = 100 % QM = 100 % Nota QK equivale a la calidad acumulativa de la ROI principal QM equivale al valor medio de la calidad de las ROIs secundarias Objeto 2: Tarea: sin ROIs secundarias con ROIs secundarias Identificar QK < 100 % QM < 100 % Buscar QK = 100 % QM = 100 % Instrucciones de servicio, Edición 02/2006, A5E

32 Tratamiento de imágenes 4.6 ROIs principales y ROIs secundarias Objeto 3: Tarea: sin ROIs secundarias con ROIs secundarias Identificar QK < 100 % QM = 100 % Buscar QK = 100 % QM = 100 % Objeto 4: Tarea: sin ROIs secundarias con ROIs secundarias Identificar QK < 100 % QM = 100 % Buscar QK < 100 % QM = 100 % Objeto 5: Tarea: sin ROIs secundarias con ROIs secundarias Identificar QK < 100 % QM < 100 % Buscar QK = 100 % QM = 100 % 4-12 Instrucciones de servicio, Edición 02/2006, A5E

33 Tratamiento de imágenes 4.7 Parámetro Tarea Parámetro Tarea El parámetro Tarea tiene las opciones "Buscar" e "Identificar" Buscar Si se selecciona la opción "Buscar" no se tendrán en cuenta los bordes adicionales del objeto. Identificar Si se selecciona la opción "Identificar" se tendrán en cuenta los bordes adicionales del objeto encontrado y se compararán con los bordes del modelo de referencia. Ejemplo Placa metálica con 3 orificios. Si ajusta la opción "Buscar", se indicará la calidad 100% para una placa metálica con un orificio adicional. Con la opción "Identificar", se indica un valor de calidad menor, ya que los bordes adicionales del cuarto orificio no pueden encontrar los bordes equivalentes en el modelo de referencia. Instrucciones de servicio, Edición 02/2006, A5E

34 Tratamiento de imágenes 4.7 Parámetro Tarea Ejemplo 1 ROI secundaria aprendida Tarea "Buscar". Resultado: Calidad 99.3% Tarea "Identificar". Resultado: Calidad 69% Pueden observarse claramente los bordes adicionales del objeto, que no se encuentran en el modelo de referencia Instrucciones de servicio, Edición 02/2006, A5E

35 Tratamiento de imágenes 4.7 Parámetro Tarea Ejemplo 2 Se aprende otra ROI secundaria: Tarea "Buscar" Si el parámetro "Tarea" presenta el valor "Buscar", se obtienen los siguientes valores de calidad: ROI principal: 98,7% Otra ROI secundaria: 90,5% Incluso un 90,5% es un valor demasiado inseguro para poder establecer un límite de calidad. Tarea "Identificar" A continuación se ajusta el parámetro "Tarea" a "Identificar" para la nueva ROI secundaria. El resultado es el siguiente: Valor de calidad de la nueva ROI secundaria: 69,3% A partir de ahora ya se pueden detectar modificaciones de forma segura con un límite de calidad elevado. Instrucciones de servicio, Edición 02/2006, A5E

36 Tratamiento de imágenes 4.8 Parámetros Buscar Parámetros Buscar Para el reconocimiento de imágenes pueden determinarse dos áreas. Limitada: Las ROIS que rodean los objetos a inspeccionar no pueden sobresalir del borde de la imagen. El valor predeterminado está limitado Abierta: Las ROIs que rodean los objetos a inspeccionar pueden sobresalir un valor máximo de d del borde de la imagen Si utiliza el área abierta, debe determinar el valor máximo d con: d máx = 30% Figura 4-1 Parámetros Buscar b = ancho h = altura d = valor máximo para la posición fuera del borde de la imagen OK = posición correcta para la evaluación N_OK = posición incorrecta para la evaluación 1) = punto central del modelo 2) = área de la imagen 4-16 Instrucciones de servicio, Edición 02/2006, A5E

37 Tratamiento de imágenes 4.9 Parámetro Tipo de modelo Parámetro Tipo de modelo Instintivamente, el ojo humano destaca los bordes con gran contraste que los de menor contraste. En el parámetro "Tipo de modelo", esta característica se tiene en cuenta con dos valores de ajuste para la evaluación: Borde si los bordes en el objeto a inspeccionar deben tener diferente peso en la evaluación. Borde es como el valor predeterminado Zona si todos los bordes del objeto a inspeccionar tienen el mismo peso en la evaluación. Instrucciones de servicio, Edición 02/2006, A5E

38 Tratamiento de imágenes 4.9 Parámetro Tipo de modelo Ejemplo La cruz situada en el centro es un contorno que muestra diferencias de contorno claramente superiores a otros contornos. Si es necesario para una aplicación que esta zona sea más relevante en la búsqueda que el resto, debe seleccionar "Borde" para tipo de modelo. Parámetro Tipo de modelo Borde Resultado: Valor de calidad 53% Parámetro Tipo de modelo "Zona Si el usuario desea dar la misma importancia a todos los bordes, debe seleccionar "Zona". Resultado: Valor de calidad 76,5% Instrucciones de servicio, Edición 02/2006, A5E

39 Tratamiento de imágenes 4.10 Sets de modelos Sets de modelos Propiedades Con la función Set de modelos, el permite realizar una clasificación de piezas con ayuda de los sets de modelos. En la clasificación se comprueban individualmente los modelos contenidos en el set. La clasificación finaliza con éxito si como mínimo uno de los modelos se ha evaluado como OK. Entre todos los modelos evaluados como OK, se determina qué modelo presenta la mayor calidad acumulativa. Este resultado de evaluación se indica como "Óptimo". El número de modelos que puede contener un set de modelos depende de la complejidad del modelo y está limitado por la memoria de la unidad de evaluación VS120. Según va aumentando el número de modelos del set, crece el tiempo de evaluación de forma sobreproporcionada en varios segundos. En cada set de modelos puede incluir hasta 40 modelos aprendidos. La posibilidad de reunir varios modelos en un set se activa en Opciones > Herramientas > Modelo múltiple. Nota Control de exposición para set de modelos Para el ajuste de la exposición de un set de modelos siempre son válidos los ajustes del modelo que tiene el número de modelo más bajo. Nota Avisos de error En modo de evaluación para los sets de modelos pueden aparecer los siguientes avisos de error: Uno de los modelos contenidos en el set todavía no se ha aprendido. Un set contiene modelos con diferentes valores de precisión (importante en este caso: sólo cuenta el valor de precisión del parámetro, es decir, que todos los modelos deben ser "Alta", "Media" o "Baja"). El set contiene demasiados modelos, por lo que la memoria no es suficiente. Instrucciones de servicio, Edición 02/2006, A5E

40 Tratamiento de imágenes 4.10 Sets de modelos Ejemplo El set de modelos se compone de dos modelos. Hay que determinar si la imagen a evaluar contiene el modelo "SIEMENS" o el modelo "COMPANY". Modelo "SIEMENS" Modelo "COMPANY" En modo de evaluación, el usuario selecciona este set de modelos en lugar del modelo. Cada captura de imagen se revisa a partir de los diferentes modelos del set de modelos La imagen capturada en primer lugar contiene el objeto de verificación "SIEMENS". Los contornos del objeto concuerdan con los contornos del modelo "SIEMENS", pero son claramente diferentes de los contornos del modelo "COMPANY". La unidad de evaluación VS120 notifica un resultado OK y el número del modelo "SIEMENS" Instrucciones de servicio, Edición 02/2006, A5E

41 Tratamiento de imágenes 4.10 Sets de modelos La imagen capturada ahora contiene el objeto de verificación "COMPANY". Los contornos del objeto concuerdan con los contornos del modelo "COMPANY", pero son claramente diferentes de los contornos del modelo "SIEMENS". La unidad de evaluación VS120 notifica un resultado OK y el número del modelo "COMPANY". Instrucciones de servicio, Edición 02/2006, A5E

42 Tratamiento de imágenes 4.10 Sets de modelos 4-22 Instrucciones de servicio, Edición 02/2006, A5E

43 Integración de red y de sistema Vista general Para la configuración de sistema del SIMATIC VS120 existen las siguientes posibilidades para la captura y evaluación de valores de reconocimiento: Configuración del sistema con E/S digitales Entorno PROFIBUS DP Entorno PROFINET IO Configuración del sistema Ethernet (TCP / IP) o RS232 p.ej. a través de servidor Com Nota También son posibles otras combinaciones de modos de operación, como p.ej. el control a través de PROFIBUS DP y la salida de resultados a través de RS232. Instrucciones de servicio, Edición 02/2006, A5E

44 Integración de red y de sistema 5.2 Configuración del sistema con E/S digitales Configuración del sistema con E/S digitales Captura y salida de valores de reconocimiento a través de E/S digitales Figura 5-1 Configuración del sistema con E/S digitales Propiedades del sistema: Mediante la interfaz Ethernet se ha conectado una PG/un PC que sólo sirve para el proceso de configuración. Existe una conexión con un sistema de automatización a través de E/S digitales. El SIMATIC VS120 es controlado por el sistema de automatización a través de E/S digitales. Los resultados OK o N_OK del objeto verificado se transmiten al sistema de automatización a través de las E/S digitales. 5-2 Instrucciones de servicio, Edición 02/2006, A5E

45 Integración de red y de sistema 5.3 Configuración del sistema PROFIBUS DP Configuración del sistema PROFIBUS DP Captura y salida de valores de reconocimiento en un entorno PROFIBUS DP Figura 5-2 Configuración del sistema con PROFIBUS DP Propiedades del sistema: Mediante la interfaz Ethernet se ha conectado una PG/un PC que sólo sirve para el proceso de configuración. Existe una conexión con un sistema de automatización a través de PROFIBUS DP. El SIMATIC VS120 es controlado por el sistema de automatización a través de PROFIBUS DP. Los resultados de los objetos verificados se transmiten al sistema de automatización a través de PROFIBUS DP. Instrucciones de servicio, Edición 02/2006, A5E

46 Integración de red y de sistema 5.4 Configuración del sistema con PROFINET IO Configuración del sistema con PROFINET IO Captura y salida de valores de reconocimiento en un entorno PROFINET IO Figura 5-3 Configuración del sistema con PROFINET IO Propiedades del sistema: Mediante Ethernet (TCP/IP) y un switch se ha conectado una PG/un PC que se utiliza exclusivamente para el proceso de ajuste. A través de Ethernet y un switch existe una conexión con un sistema de automatización compatible con PROFINET IO. El SIMATIC VS120 es controlado por el sistema de automatización. Los resultados de los objetos verificados se transmiten al sistema de automatización a través de PROFINET IO. 5-4 Instrucciones de servicio, Edición 02/2006, A5E

47 Integración de red y de sistema 5.5 Configuración del sistema Ethernet o RS232 a través de servidor Com Configuración del sistema Ethernet o RS232 a través de servidor Com Captura y salida de valores de reconocimiento con Ethernet (TCP / IP) Figura 5-4 Configuración del sistema con Ethernet (TCP / IP) Propiedades del sistema: La PG o el PC con la herramienta de ajuste está conectado con la unidad de evaluación a través de una red. El SIMATIC VS120 es controlado por el sistema HMI. Los resultados de los objetos verificados se editan en el HMI. Instrucciones de servicio, Edición 02/2006, A5E

48 Integración de red y de sistema 5.5 Configuración del sistema Ethernet o RS232 a través de servidor Com Figura 5-5 Configuración del sistema RS232 a través del servidor Com Propiedades del sistema: La PG o el PC con la herramienta de ajuste está conectado con la unidad de evaluación a través de una red. Los resultados de los objetos verificados se transmiten a la HMI a través de la interfaz RS232 del servidor COM p.ej. W&T. 5-6 Instrucciones de servicio, Edición 02/2006, A5E

49 Montaje Montaje de la unidad de evaluación SIMATIC VS Establezca la posición de los orificios de fijación de acuerdo con el croquis acotado de la unidad de evaluación SIMATIC VS Monte la unidad de evaluación de forma que quede bien accesible para el usuario Montaje del cabezal sensor con luz anular LED Atención Orientación del eje óptico Oriente el eje óptico del cabezal sensor perpendicular al dispositivo de transporte del objeto. De lo contrario, el objeto se verá distorsionado. La evaluación será imprecisa. Si los objetos pasan por el cabezal sensor siempre en la misma posición, la inclinación del eje central de los objetos con respecto a la perpendicular puede alcanzar los 45. Atención Distancia D entre sensor y objeto La distancia ideal D entre el sensor y el objeto depende del tipo de cabezal sensor. Con un cabezal sensor con la siguiente referencia la distancia D recomendada es: 6GF DA01: 100 mm 6GF EA01: 90 mm Instrucciones de servicio, Edición 02/2006, A5E

50 Montaje 6.2 Montaje del cabezal sensor con luz anular LED Para el montaje del anillo LED tiene dos posibilidades: Anillo LED en el cabezal sensor, paralela al eje óptico del cabezal sensor Figura 6-1 Componentes Procedimiento de montaje del anillo LED en el cabezal sensor Con la luz anular LED se suministran dos escuadras para su montaje en el cabezal sensor. 1. Atornille las escuadras de montaje en el sensor de anillo LED 2. Introduzca el cabezal sensor a través del sensor de anillo LED 3. Introduzca las escuadras de montaje en las ranuras del cabezal sensor 4. Atornille las escuadras de montaje 6-2 Instrucciones de servicio, Edición 02/2006, A5E

51 Montaje 6.2 Montaje del cabezal sensor con luz anular LED Montaje del cabezal sensor Con el cabezal sensor se suministra una placa de montaje. 1. Introduzca la placa de montaje en una ranura del cabezal sensor 2. Fije el sensor al dispositivo de sujeción con la placa de montaje Procedimiento de montaje del anillo LED al lado del cabezal sensor Con el anillo LED no se suministra ningún soporte para la fijación lateral del anillo. Encontrará la información necesaria para solicitar el soporte adecuado en el capítulo Accesorios de las instrucciones de servicio. 1. Monte el cabezal sensor en el dispositivo de soporte 2. Fije la luz anular LED en el soporte correspondiente 3. Fije el soporte de la luz anular en el dispositivo de soporte Anillo LED junto al cabezal sensor, inclinada con respecto al eje óptico del cabezal sensor Atención Anillo LED junto al cabezal sensor Si al montar el anillo LED el objeto se refleja de forma distorsionada en el cabezal sensor, móntela junto al cabezal. Figura 6-2 Componentes con anillo Instrucciones de servicio, Edición 02/2006, A5E

52 Montaje 6.2 Montaje del cabezal sensor con luz anular LED 6-4 Instrucciones de servicio, Edición 02/2006, A5E

53 Conexión Directriz de montaje para una instalación eléctrica segura Para prevenir averías deben tomarse medidas de apantallamiento en la instalación. Las señales perturbadoras de baja frecuencia (B.F.) o de alta frecuencia (A.F.) pueden provocar comportamientos defectuosos en instalaciones con tierra mal puesta o sin apantallar. Las señales perturbadoras pueden deberse p.ej. a relés o dispositivos de protección que conmutan (grandes cambios de velocidad de la corriente o de la tensión y señales perturbadoras de alta frecuencia); diferentes potenciales de tierra entre dos partes de la instalación (señales perturbadoras de baja frecuencia). Utilización y tendido de cables seguros Para la conexión con el cabezal sensor sólo puede utilizarse el cable suministrado. Todas las conexiones de enchufe deben atornillarse o cerrarse con seguro. Los cables de señal no deberán tenderse en paralelo a cables de alta tensión. Debe utilizarse una canaleta de cables propia que esté a una distancia mínima de 50 cm respecto de los cables de alta tensión. Nota Encontrará más indicaciones sobre las directrices de montaje en el manual de instalación Sistema de automatización SIMATIC S7-300, Configuración, apartado "Cableado" Directriz de montaje si se utiliza PROFIBUS DP o PROFINET IO En caso de utilizar PROFIBUS DP o PROFINET IO para el control y/o para transferir resultados deben tenerse en cuenta las directrices de montaje pertinentes. Instrucciones de servicio, Edición 02/2006, A5E