[發(fā)明專利]一種基于PLC和AI識別結(jié)果的流水線調(diào)度系統(tǒng)及調(diào)度方法

在審

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• 申請日: 2021-04-27
• 公開（公告）號: CN113050536A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張海霞;馬睿;袁東風(fēng);王翊州
• 申請（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05
• 代理公司: 濟(jì)南金迪知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37219
• 代理人: 趙龍群

本發(fā)明涉及一種基于PLC和AI識別結(jié)果的流水線調(diào)度系統(tǒng)及調(diào)度方法，該系統(tǒng)中，拍照輸入模塊對產(chǎn)品的外觀進(jìn)行拍照，并將照片輸入到上位機(jī)模塊；上位機(jī)模塊根據(jù)產(chǎn)品外觀的檢測結(jié)果控制PLC控制模塊的輸出；傳感器組模塊檢測產(chǎn)品在流水線上的位置，并位置信息輸入到PLC控制模塊；PLC控制模塊控制電機(jī)模塊的運(yùn)行；電機(jī)模塊基于PLC控制模塊的輸出，將合格產(chǎn)品和不合格產(chǎn)品分別輸入到流水線上不同的區(qū)域，實現(xiàn)分開調(diào)度。本發(fā)明基于AI識別結(jié)果的PLC控制，有效解決人工識別速度慢、流水線運(yùn)行自動化程度低的問題。同時PLC配合傳感器的使用，能確保待檢測產(chǎn)品進(jìn)入、離開分流區(qū)域，解決工業(yè)流水線結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于PLC和AI識別結(jié)果的流水線調(diào)度系統(tǒng)及調(diào)度方法，屬于控制科學(xué)與工程、流水線工業(yè)生產(chǎn)的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著AI(Artificial Intelligence，人工智能)技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)界迎來智能制造的發(fā)展機(jī)遇。可當(dāng)前大部分工業(yè)企業(yè)對AI應(yīng)用潛力的理解不深入，工業(yè)大數(shù)據(jù)在收集后也缺乏合適的分析處理方法。考慮到AI技術(shù)的不透明性和工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的復(fù)雜性，工業(yè)技術(shù)的實用性、可靠性和可復(fù)制性也仍需考量。

工業(yè)流水線運(yùn)轉(zhuǎn)常使用PLC參與控制。PLC又名可編程邏輯控制器，是一種成熟的工業(yè)控制技術(shù)。PLC具備強(qiáng)抗干擾能力和魯棒性，在工業(yè)生產(chǎn)控制中被廣泛使用。

傳統(tǒng)工業(yè)流水線采用人工檢測，由檢測人員站在流水線待檢測區(qū)域附近，判斷產(chǎn)品外觀是否合格，然后通過人工操作按鈕，控制PLC輸出進(jìn)而影響流水線走向，將產(chǎn)品分流向不同的區(qū)域。傳統(tǒng)的工業(yè)流水線控制形式單一且上位機(jī)不涉及AI識別算法，檢測、調(diào)度能力有限，缺少智能。在工業(yè)現(xiàn)場中，如果僅使用智能電腦控制，無法滿足現(xiàn)場對設(shè)備穩(wěn)定性的要求，也存在部署、調(diào)試維護(hù)方面的問題；如果僅采用傳統(tǒng)PLC控制，則只能基于普通傳感器識別再進(jìn)行機(jī)械控制，缺乏靈活性和智能性，不滿足離散制造業(yè)流水線的智能化要求。

在人工智能和大數(shù)據(jù)時代，利用AI算法對工業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以充分挖掘數(shù)據(jù)價值，獲得更精確的識別結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種基于PLC和AI識別結(jié)果的流水線調(diào)度系統(tǒng)，采用基于AI識別結(jié)果的PLC控制，可以有效解決人工識別速度慢、流水線運(yùn)行自動化程度低的問題。同時PLC配合位置傳感器的使用，能確保待檢測產(chǎn)品進(jìn)入、離開分流區(qū)域，保證流水線有序、穩(wěn)定運(yùn)行，解決工業(yè)流水線結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜的問題。

本發(fā)明還提供了一種基于PLC和AI識別結(jié)果的流水線調(diào)度方法。

術(shù)語解釋:

1.PLC：PLC即可編程邏輯控制器，國際電工委員會曾定義PLC為：一種專為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)。PLC中使用可編程序存儲器，在其內(nèi)部實現(xiàn)邏輯運(yùn)算、順序控制、計數(shù)、定時等功能，進(jìn)而通過輸入輸出控制流水線的機(jī)械設(shè)備和整個控制流程。在此系統(tǒng)中PLC屬于下位機(jī)。

2.上位機(jī)：上位機(jī)是可以直接發(fā)出命令的計算機(jī)。上位機(jī)可以對PLC程序進(jìn)行部署，也能對PLC數(shù)據(jù)區(qū)進(jìn)行讀寫操作。控制系統(tǒng)中上位機(jī)的輸出可作為下位機(jī)的輸入，下位機(jī)再通過繼電器開合控制機(jī)械結(jié)構(gòu)影響流水線調(diào)度。在實例中上位機(jī)的輸出基于AI的識別結(jié)果，轉(zhuǎn)換格式后作為下位機(jī)PLC的輸入。

3.RS232通信：RS-232是一種1:1串行通信方式，即一臺上位機(jī)和一臺PLC通信。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種基于PLC和AI識別結(jié)果的流水線調(diào)度系統(tǒng)，包括拍照輸入模塊、傳感器組模塊、PLC控制模塊、上位機(jī)模塊、電機(jī)模塊；

拍照輸入模塊用于對流水線上待檢測的產(chǎn)品的外觀進(jìn)行拍照，并將產(chǎn)品的外觀照片輸入到上位機(jī)模塊；

上位機(jī)模塊中部署有AI目標(biāo)檢測算法，用于檢測產(chǎn)品的外觀是否合格，并根據(jù)檢測結(jié)果控制PLC控制模塊的輸出；