基于机器视觉的醇醚灌装机控制系统研究
发布时间：2021-02-07 17:33
自动灌装机是食品、医药、化工等企业自动化生产的关键机械设备。醇醚是洗涤剂、纺织、印染、涂料、采矿及化妆品等化工生产中的重要原材料,市场对醇醚的需求量越来越大。由于醇醚易挥发、易燃、有毒,所以实现醇醚灌装系统的自动化意义重大。本文结合生产企业的实际情况,对石化行业醇醚灌装技术需求进行分析,提出了一种基于机器视觉的称重式灌装设计方案,主要研究内容如下:首先,分析了课题的研究背景和国内外灌装机械的发展趋势,根据灌装机的工艺要求对输送、机器视觉寻口、定重灌装等结构进行工艺设计,并阐述了醇醚罐装机的工作流程。其次,提出基于机器视觉技术的自动寻口方案,实现了喷枪到偏心灌装桶口的精确定位。论文确定了CCD相机的型号,分析了图像处理算法,通过Presence PLUS软件获得灌装口的直径和坐标信息;利用伺服系统驱动二自由度移动平台使喷枪运动到灌装口正上方;随后通过称重传感器实时监控灌装质量,直至完成定制灌装。最后,使用PLC作为灌装机的电气控制系统,根据控制要求进行了系统的软硬件设计。硬件设计部分包括PLC选型、各个I/O点定义和主要元器件的选型配置;软件设计部分对控制过程进行编程并设计了人机界面,从...
【文章来源】：吉林化工学院吉林省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.1.1 课题研究的背景
1.1.2 课题研究的意义
1.2 灌装机械的国内外发展状况及趋势
1.2.1 灌装机械的国内外发展状况
1.2.2 灌装机的发展趋势
1.3 相关技术发展
1.3.1 灌装机概述
1.3.2 机器视觉概述
1.4 课题来源及主要研究内容
第2章 醇醚灌装机系统工艺设计
2.1 灌装机的主要技术指标
2.2 灌装机系统的主要组成及作用
2.2.1 灌装机系统的总体结构
2.2.2 灌装机的工作流程
2.3 本章小结
第3章 机器视觉系统设计
3.1 机器视觉寻口系统工作原理
3.2 机器视觉系统
3.2.1 光源选择
3.2.2 图像采集
3.2.3 图像处理
3.2.4 控制单元
3.3 图像识别原理
3.3.1 图像预处理
3.3.2 图形识别
3.3.3 霍夫梯度法的实现
3.3.4 图像标定
3.4 图像检测
3.4.1 软件系统设置
3.4.2 获取参考图像
3.4.3 定位
3.4.4 视觉分析
3.5 插补算法
3.6 本章小结
第4章 灌装机控制系统设计
4.1 系统控制方案
4.2 灌装机系统硬件设计
4.2.1 PLC技术概述
4.2.2 PLC选型
4.2.3 I/O资源配置
4.2.4 硬件组态
4.2.5 光电传感器的选择
4.2.6 电机的选择
4.2.7 变频器的选择
4.2.8 称重传感器选择
4.3 灌装机系统软件设计
4.3.1 PLC控制程序设计
4.3.2 人机界面设计
4.4 调试和运行
4.5 本章小结
第5章 总结
参考文献
作者简介
硕士期间发表的学术论文
致谢
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Matlab GUI的形状检测系统设计[J]. 李阳娟. 电子技术与软件工程. 2019(07)
[2]基于机器视觉的集装箱自动定位系统[J]. 许彩云,周永升,田歌. 自动化应用. 2019(03)
[3]基于图像处理的隧道洞口自动识别与应用[J]. 熊显名,肖青山. 桂林电子科技大学学报. 2018(04)
[4]自动灌装机的误差分析与控制对策探讨[J]. 郭天宝,孔军平. 中国高新区. 2018(11)
[5]一种化妆品灌装机械结构创新设计[J]. 赵潇,周熠. 科技与创新. 2018(09)
[6]新时期食品灌装机械技术的发展分析[J]. 陈晋. 工程技术研究. 2018(01)
[7]化工产品自动灌装机的设计及应用[J]. 崔元存,王世伟. 自动化技术与应用. 2017(09)
[8]机器视觉技术的发展现状与展望[J]. 胥磊. 设备管理与维修. 2016(09)
[9]时间-压力法灌装机构控制系统[J]. 田雪玲,于颖,卢存义,张利,刘照红. 化工自动化及仪表. 2015(01)
[10]PLC控制系统在电气设备自动控制中的运用[J]. 丁荣乐,蒋可可. 科技致富向导. 2014(20)
博士论文
[1]面向精密制造与检测的机器视觉及智能算法研究[D]. 葛动元.华南理工大学 2013
[2]高平稳数控运动控制算法与系统软件开发方法研究[D]. 何均.南京航空航天大学 2010
硕士论文
[1]对数螺旋锥齿轮图像拼接系统设计[D]. 刘旭.内蒙古科技大学 2019
[2]气泵自动检测系统的设计与实现[D]. 刘强.天津大学 2018
[3]基于双目视觉的多旋翼无人机自主降落定位方法研究[D]. 徐焕太.哈尔滨理工大学 2018
[4]纺织鞋面冲孔标志点机器视觉系统研究[D]. 沈冬.东华大学 2017
[5]基于瞳孔特征的真实情感识别与应用研究[D]. 周国中.杭州电子科技大学 2017
[6]基于PLC和触摸屏的全自动陶质衬垫粘贴基带生产控制系统设计[D]. 付毅.武汉轻工大学 2016
[7]基于Simulink的油辣椒自动灌装机控制系统建模与仿真研究[D]. 杨政通.贵州大学 2016
[8]船舶电站电力管理系统冗余设计与实现[D]. 徐恭德.大连海事大学 2016
[9]单相机单投影仪的编码结构光三维测量方法研究[D]. 雷震.华中科技大学 2015
[10]基于机器视觉的精油灌装系统测控装置研制[D]. 赵野.长春工业大学 2015
本文编号：3022573
【文章来源】：吉林化工学院吉林省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.1.1 课题研究的背景
1.1.2 课题研究的意义
1.2 灌装机械的国内外发展状况及趋势
1.2.1 灌装机械的国内外发展状况
1.2.2 灌装机的发展趋势
1.3 相关技术发展
1.3.1 灌装机概述
1.3.2 机器视觉概述
1.4 课题来源及主要研究内容
第2章 醇醚灌装机系统工艺设计
2.1 灌装机的主要技术指标
2.2 灌装机系统的主要组成及作用
2.2.1 灌装机系统的总体结构
2.2.2 灌装机的工作流程
2.3 本章小结
第3章 机器视觉系统设计
3.1 机器视觉寻口系统工作原理
3.2 机器视觉系统
3.2.1 光源选择
3.2.2 图像采集
3.2.3 图像处理
3.2.4 控制单元
3.3 图像识别原理
3.3.1 图像预处理
3.3.2 图形识别
3.3.3 霍夫梯度法的实现
3.3.4 图像标定
3.4 图像检测
3.4.1 软件系统设置
3.4.2 获取参考图像
3.4.3 定位
3.4.4 视觉分析
3.5 插补算法
3.6 本章小结
第4章 灌装机控制系统设计
4.1 系统控制方案
4.2 灌装机系统硬件设计
4.2.1 PLC技术概述
4.2.2 PLC选型
4.2.3 I/O资源配置
4.2.4 硬件组态
4.2.5 光电传感器的选择
4.2.6 电机的选择
4.2.7 变频器的选择
4.2.8 称重传感器选择
4.3 灌装机系统软件设计
4.3.1 PLC控制程序设计
4.3.2 人机界面设计
4.4 调试和运行
4.5 本章小结
第5章 总结
参考文献
作者简介
硕士期间发表的学术论文
致谢
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Matlab GUI的形状检测系统设计[J]. 李阳娟. 电子技术与软件工程. 2019(07)
[2]基于机器视觉的集装箱自动定位系统[J]. 许彩云,周永升,田歌. 自动化应用. 2019(03)
[3]基于图像处理的隧道洞口自动识别与应用[J]. 熊显名,肖青山. 桂林电子科技大学学报. 2018(04)
[4]自动灌装机的误差分析与控制对策探讨[J]. 郭天宝,孔军平. 中国高新区. 2018(11)
[5]一种化妆品灌装机械结构创新设计[J]. 赵潇,周熠. 科技与创新. 2018(09)
[6]新时期食品灌装机械技术的发展分析[J]. 陈晋. 工程技术研究. 2018(01)
[7]化工产品自动灌装机的设计及应用[J]. 崔元存,王世伟. 自动化技术与应用. 2017(09)
[8]机器视觉技术的发展现状与展望[J]. 胥磊. 设备管理与维修. 2016(09)
[9]时间-压力法灌装机构控制系统[J]. 田雪玲,于颖,卢存义,张利,刘照红. 化工自动化及仪表. 2015(01)
[10]PLC控制系统在电气设备自动控制中的运用[J]. 丁荣乐,蒋可可. 科技致富向导. 2014(20)
博士论文
[1]面向精密制造与检测的机器视觉及智能算法研究[D]. 葛动元.华南理工大学 2013
[2]高平稳数控运动控制算法与系统软件开发方法研究[D]. 何均.南京航空航天大学 2010
硕士论文
[1]对数螺旋锥齿轮图像拼接系统设计[D]. 刘旭.内蒙古科技大学 2019
[2]气泵自动检测系统的设计与实现[D]. 刘强.天津大学 2018
[3]基于双目视觉的多旋翼无人机自主降落定位方法研究[D]. 徐焕太.哈尔滨理工大学 2018
[4]纺织鞋面冲孔标志点机器视觉系统研究[D]. 沈冬.东华大学 2017
[5]基于瞳孔特征的真实情感识别与应用研究[D]. 周国中.杭州电子科技大学 2017
[6]基于PLC和触摸屏的全自动陶质衬垫粘贴基带生产控制系统设计[D]. 付毅.武汉轻工大学 2016
[7]基于Simulink的油辣椒自动灌装机控制系统建模与仿真研究[D]. 杨政通.贵州大学 2016
[8]船舶电站电力管理系统冗余设计与实现[D]. 徐恭德.大连海事大学 2016
[9]单相机单投影仪的编码结构光三维测量方法研究[D]. 雷震.华中科技大学 2015
[10]基于机器视觉的精油灌装系统测控装置研制[D]. 赵野.长春工业大学 2015
本文编号：3022573
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/xixikjs/3022573.html
