Control de Motores y Visión Artificial para Celdas de Manufactura

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2 Control de Motores y Visión Artificial para Celdas de Manufactura Salvador Mikel Academic Program Manager National Instruments Mexico

3 Agenda Aplicaciones y Sistemas de Control de Movimiento Plataforma de Visión Artificial Integración de Visión y Movimiento

4 Necesidades Sistemas Mecatrónicos Posicionamiento preciso y rápido Sincronización múltiples ejes Retroalimentación sensores analógicos Monitoreo de condición de máquina Sincronización con DAQ y Visión Eficiencia de energía Algoritmos de control avanzados Tamaño de Motor Optimización de Procesos Control de movimiento distribuido

5 Componentes de un Sistema de Control de Movimiento Control Supervisorio Control supervisorio Generador de Trayectorias API Usuario Eventos Entradas Salidas Acceleration Jerk Cruise Jerk Deceleration Ciclos Control Interpolación Ciclo Posición Ciclo Velocidad Ciclo Torque M

6 Módulo LabVIEW NI SoftMotion Control Supervisorio Supervisory Control NI SoftMotion Motion Manager Generador de Trayectorias User API Events NI SoftMotion API Configuración Proyecto Acceleration Jerk Cruise Jerk Deceleration Control Loops Controlador de Movimiento Serie C Interpolation (crio o NI 9144) Módulo de Comunicación EtherCAT Position Loop NI SoftMotion Interfáz de Eje Velocity Loop Torque loop LabVIEW FPGA NI LabVIEW NI SoftMotion NI Real-Time NI FPGA

7 Módulo LabVIEW NI SoftMotion Herramientas 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

8 LabVIEW NI SoftMotion API de Programación API de bloques de funciones de alto nivel Basados en el estándar PLCopen Comportamiento en tiempo real asíncrono Desarrollo de aplicaciones simplificado 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

9 Control de Movimiento en Windows Windows Host- PC Expansión Ethernet crio Backplane Controlador de Hardware Etapa Potencia y Motor Generador Trayectoria Ciclo de Control de Posición Ciclo de Control de Velocidad y Torque

10 Módulos de Control de Movimiento 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 pasos NI 9514 Módulo para servomotores NI 9516 Módulo para servomotores (retroalimentación de doble encoder) 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

11 Control de Movimiento en CompactRIO Windows Host- PC Expansión Ethernet crio Backplane Controlador de Hardware Etapa Potencia y Motor Aplicación HMI (opcional) Generador Trayectoria Ciclo Control Posición Ciclo Control Torque y Velocidad

12 Control de Movimiento Personalizado en CompactRIO Windows Host- PC Expansión Ethernet crio Backplane E/S Serie C Etapa Potencia y Motor Aplicación HMI (opcional) Generador Trayectoria Ciclo Control Posición Position Control Loop Ciclo control Torque y Velocidad

13 Control de Movimiento Personalizado en CompactRIO Windows Host- PC Expansión Ethernet crio Backplane Controlador Serie C Motor Aplicación HMI (opcional) Generador Trayectoria Ciclo control Posición Ciclo Control Velocidad y Torque Velocity and Torque Control Loop

14 Demo 1: Configuración de Ejes de Movimiento

15 Monitoreo Industrial Semiconductor Dispositivos & Solar e Investigación Médica Farmacéutico y Consumo Robótica Industrial Visión Alimenticia Robótica Autónoma Bienes de Consumo Aeroespacial y Militar Automotriz Electrónicos & Componentes Textil & Papel

16 Plataforma de Visión de NI

17 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

18 NI Vision Development Module 2011

19 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

20 NI Vision Builder for Automated Inspection 2011

21 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

22 Demo 2: Inspección en Vision Builder 2011

23 Smart Cameras Características 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

24 Smart Cameras de Alto Desempeño Procesador poderoso con 1.66GHz Intel Atom (Z530) Diseño industrial con carcaza IP67 y conectores M12 Variedad de sensores de imágen incluyendo color y alta resolución (hasta 5MP) Sistema Operativo en Tiempo Real Incluye Vision Builder AI

25 Smart Cameras Ejemplo de Aplicaciones Identificar partes verificando códigos de barras, matrices de datos o Reconocimiento Óptico de Caracteres (OCR)

26 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

27 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

28 NI Vision Diferenciador Plataforma de Control y Mediciones Integrada NI Compact DAQ Host PC NI CVS NI TouchPanel USB Ethernet NI Smart Camera NI CompactRIO NI Smart Cameras cfp 180x Ethernet I/O

29 Demo 3: Integración Visión y Movimiento

30 PREGUNTAS? Salvador Mikel Academic Program Manager National Instruments Mexico

31 Foro Académico 2011

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