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Siemens SIMATIC MV440 Bedienungsanleitung
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Siemens SIMATIC MV440 Bedienungsanleitung

Siemens SIMATIC MV440 Bedienungsanleitung

Transformation von mv440- zu roboterkoordinaten
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Transformation von
MV440- zu
Roboterkoordinaten
SIMATIC MV / PROFINET / SIMATIC S7-1500
https://support.industry.siemens.com/cs/ww/de/view/109755137
Siemens
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Verwandte Anleitungen für Siemens SIMATIC MV440

Inhaltszusammenfassung für Siemens SIMATIC MV440

  • Seite 1 Transformation von MV440- zu Roboterkoordinaten Siemens SIMATIC MV / PROFINET / SIMATIC S7-1500 Industry Online https://support.industry.siemens.com/cs/ww/de/view/109755137 Support...

  • Seite 2: Rechtliche Hinweise

    Siemens behält sich das Recht vor, Änderungen an den Anwendungsbeispielen jederzeit ohne Ankündigung durchzuführen. Bei Abweichungen zwischen den Vorschlägen in den Anwendungs- beispielen und anderen Siemens Publikationen, wie z. B. Katalogen, hat der Inhalt der anderen Dokumentation Vorrang. Ergänzend gelten die Siemens Nutzungsbedingungen (https://support.industry.siemens.com).

  • Seite 3: Inhaltsverzeichnis

    Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis Rechtliche Hinweise ....................2 Einführung ......................4 Überblick....................4 Funktionsweise ..................5 Verwendete Komponenten ..............6 Voraussetzungen und Einschränkungen ..........7 Engineering (Hardware) ..................8 Projektierung der Hardware ..............8 Parametrierung des Technologieobjekts ..........9 Einrichten des MV440 ................ 11 2.3.1 Einstellungen der Kommunikationsparameter ........

  • Seite 4: Einführung

    1 Einführung Einführung Dieses Anwendungsbeispiel zeigt Ihnen eine Möglichkeit mit einem Kamerasystem SIMATIC MV440 (folgend MV440 genannt) die Position von Werkstücken (Objekten) zu ermitteln und über eine Koordinatentransformation in einer SIMATIC S7-CPU diese an einen Industrieroboter (folgend Roboter genannt) zu übergeben.

  • Seite 5: Funktionsweise

    1 Einführung Ziel dieser Projektierungshilfe In diesem Anwendungsbeispiel wird die MV440 direkt am PROFINET-Port der SIMATIC CPU 1516-3PN/DP betrieben und mit Hilfe der Ident-Bausteine parametriert. Kernpunkte dieses Beispiels sind:  Die Projektierung der MV440  Die Übertragung der MV440 Pixelkoordinaten in die S7-CPU ...

  • Seite 6: Verwendete Komponenten

    1 Einführung Abbildung 1-3 Arbeitsmodus Objekte Objekte platzieren platzieren Die Kamera liefert die erkannten Informationen Bildaufnahme starten der Objekt-Klassen. Der Baustein “MV” errechnet die Lagekoordinaten Roboterkoordinaten mit der berrechnen Transformationsroutine. Ausgabe der Übergabe der transformierten Werte an einen. Roboter Schnittstellen-DB Koordinaten Verwendete Komponenten Dieses Anwendungsbeispiel wurde mit folgenden Hard- und Softwarekomponenten...

  • Seite 7: Voraussetzungen Und Einschränkungen

    1 Einführung Dieses Anwendungsbeispiel besteht aus folgenden Komponenten: Tabelle 1-2 Komponente Dateiname Hinweis STEP 7 Projekt 109755137_MV440_Coordinates_Transform_PROJ_V1.0.zip TIA Portal Dieses 109755137_MV440_Coordinates_Transform_DOKU_V1.0_de.pdf Dokument Datensicherung 109755137_MV440-UR_Backup_V7.0.2.xml MV440 Kalibriervorlage 109755137_Template_Card_V1.0 Voraussetzungen und Einschränkungen Dieses Anwendungsbeispiel befasst sich ausschließlich mit dem Empfang und der Auswertung der Daten der MV440.

  • Seite 8: Engineering (Hardware)

    1. Ziehen Sie per Drag&Drop die MV440 in der "Netzansicht" ("Network view") von STEP 7 aus dem "Hardware Katalog > Weitere Feldgeräte > PROFINET IO > Ident Systeme > SIEMENS AG > MV44x > Ident Profil V7.0" ("Hardware catalog >Other field devices > PROFINET IO > Ident Systems > SIEMENS AG >...

  • Seite 9: Parametrierung Des Technologieobjekts

    2 Engineering (Hardware) 5. Überprüfen Sie den "Eigenschaften > Allgemein > PROFINET Schnittstelle (X1)> Ethernet-Adressen ("Properties > General > PROFINET interface (X1) > Ethernet addresses") die IP-Adresse, Subnetmaske und PROFINET-Namen. Parametrierung des Technologieobjekts In diesem Abschnitt werden die notwendigen Schritte zur Erstellung des SIMATIC Ident Technologieobjektes für die MV440 dargestellt.
  • Seite 10 2 Engineering (Hardware) 4. Selektieren Sie die MV440 als "Ident-Gerät" ("Ident device") (1) und übernehmen die Einstellungen.(2) 5. Wechseln Sie zu "Reader-Parameter" ("Reader parameters"). Die "Startseite" (Homepage") der MV440 wird angezeigt wenn sich diese im Netzwerk, wie unter 2.1 konfiguriert, befindet. 6.

  • Seite 11: Einrichten Des Mv440

    2 Engineering (Hardware) Einrichten des MV440 In diesem Kapitel beschreiben wir die grundsätzlichen Einstellungen der Kommunikation zur PLC und beispielhaft das Erstellen von Programmen für die Objekterkennung mit PAT-GENIUS. 2.3.1 Einstellungen der Kommunikationsparameter 1. Öffnen Sie das Web Based Management (WBM) des MV440. 2.
  • Seite 12 2 Engineering (Hardware) 7. Speichern Sie diese Einstellungen in der MV440. Koordinatentransformation mit MV440 Beitrags-ID: 109755137, V1.0, 05/2018...

  • Seite 13: Parametrieren Der Mv440

    2 Engineering (Hardware) 2.3.2 Parametrieren der MV440 Einstellen der Optik Im ersten Schritt werden Einstellungen bezüglich der Belichtung und Fokussierung im Abschnitt "Einrichten" ("Adjustment") vorgenommen, um die MV440 an die Umgebungsbedingungen anzupassen. 1. Platzieren Sie hierfür ein Objekt in das Bildfeld der MV440 (z. B. einen DMC). 2.
  • Seite 14 Auf der mitgelieferten Produkt-DVD der Kamera befindet sich das MV-Plug-In für den ALM, dass zuvor installiert werden muss. Eine genaue Beschreibung bietet das Handbuch der MV440 in Kapitel 7.3. https://support.industry.siemens.com/cs/ww/de/view/84553392 Um eine Lizenz zu übertragen, muss sich die MV440 im "STOP"-Zustand befinden. Hinweis Achten Sie darauf, dass die Bit-Version des Automation License Manager und des MV-Plug-In identisch ist (32 bzw.
  • Seite 15 2 Engineering (Hardware) 3. Legen Sie im Menüpunkt "Erzeugen“ ("Generate") "Name" ("Model name"), "Klasse" ("Class") und die relevanten Merkmale des Objekts fest. Eine Klasse kann dabei mehrere Modelle enthalten. So können z. B. Typen zugeordnet werden. 4. Wählen Sie manuell die relevanten Kantenzüge aus. Diese werden grün markiert dargestellt.

  • Seite 16: Engineering (Software)

    3 Engineering (Software) Engineering (Software) Aufbau des Programms Die folgende Abbildung zeigt die Aufrufhierarchie des Anwenderprogramms dieses Anwendungsbeispiels. Abbildung 3-1 OB 1-Zyklus MV - Bausteine Datenablage TO_IDENT Interface MvControl TeachData IdentData Robot Ident-Profile ScalingFB CoordRob Ident_ OB 1 otData Profile Tabelle 3-1 Baustein Beschreibung...

  • Seite 17: Baustein "Mv

    3 Engineering (Software) Baustein "MV" Übersicht Der Baustein "MV" kapselt alle Funktionalitäten zur Kommunikation zwischen MV440, PLC und einer allgemeinen Datenschnittstelle, über die der Roboter seine Koordinaten erhält. Innerhalb dieses Bausteins sind die untergeordneten Bausteine "MvControl" und "ScalingFB" verschaltet. Der Baustein "MV" stellt die Bedienschnittstelle für übergeordnete Anwenderprogramme dar.
  • Seite 18 3 Engineering (Software) Parameter Type Beschreibung "NO Card" = keine Kalibrierkarte gefunden. done Bool "TRUE" = Auftrag erfolgreich beendet. busy Bool "TRUE" = Auftrag läuft. error Bool "TRUE" = Auftrag wurde mit einem Fehler beendet. status DWord Fehlermeldung zu einem fehlerhaften Auftrag bei "ERROR"...

  • Seite 19: Baustein "Mvcontrol

    3 Engineering (Software) 3.1.1 Baustein "MvControl" Übersicht Der folgende Baustein beinhaltet alle Funktionalitäten zur Kommunikation zwischen MV440 und S7-CPU. Die im Funktionsbaustein aufgerufenen Ident-Bausteine "Reset_Reader", "Read_MV" und "Write" stellen vereinfachte Schnittstellen zum Baustein "Ident- Profil" dar. Jeder Ident-Baustein enthält einen einzelnen Befehl des Ident-Profils. Parameter Abbildung 3-3 Auf eine Beschreibung der Eingangs-und Ausgangsparameter wird an dieser Stelle...

  • Seite 20: Baustein "Scalingfb

    3 Engineering (Software) 3.1.2 Baustein "ScalingFB" Übersicht Der Baustein beinhaltet alle Funktionalitäten zur Umrechnung des Kamera-Pixel- Koordinatensystems in das mm-Koordinatensystem eines Roboters. Der hier aufgeführten Bausteine ist in SCL geschrieben und innerhalb des Bausteins kommentiert. Parameter Abbildung 3-4 Auf eine Beschreibung der Eingangs-und Ausgangsparameter wird an dieser Stelle nicht eingegangen, da diese im Baustein "MV"...

  • Seite 21: Steuer- Und Beobachtungstabelle

    3 Engineering (Software) Steuer- und Beobachtungstabelle Verwenden Sie zur einfachen Bedienung des Anwendungsbeispiels die Steuer- und Beobachtungstabelle ( Watch and force table) "force table MV" aus diesem Anwendungsbeispiels. Sie enthält alle wichtigen Variablen zur Bedienung.. Abbildung 3-5 Koordinatentransformation mit MV440 Beitrags-ID: 109755137, V1.0, 05/2018...

  • Seite 22: Fehlerhandling

    3 Engineering (Software) Fehlerhandling Wie im Kapitel dargestellt, werden die letzten fünf Fehlermeldungen in einem Ringpuffer gespeichert und sind in der "Diagnose" ("Diagnostics") einsehbar. Außerdem werden das Error-Bit und der Status am Baustein "MV" so lang gesetzt bis ein Reset erfolgreich ausgeführt wurde. Zum Ausführen eines Reset muss der Eingang "reset"...

  • Seite 23: Bedienung Des Anwendungsbeispiels

    4 Bedienung des Anwendungsbeispiels Bedienung des Anwendungsbeispiels Kalibrierung der MV440 Dieses Kapitel beschreibt die Kalibrierung der MV440, um die Transformation des Pixel-Koordinatensystems der MV440 in das mm-Koordinatensystem des Roboters durchzuführen. Dazu verwenden wir eine Schablone, die im Downloadbereich dieses Beispiels verfügbar ist ("109755137_Template_Card_V1.0.bmp"). Kalibrierkarte bzw.

  • Seite 24: Anlegen Einer Modellbibliothek

    4 Bedienung des Anwendungsbeispiels hinaus reichen, sondern im Abstand von ebenfalls ca. 1/10 der Bildfeldhöhe zum Rand. Der Aufbau der Eckpunkte ist beispielhaft in folgender Abbildung dargestellt. Abbildung 4-2 Bemaßung der Eckpunkte 4.1.2 Anlegen einer Modellbibliothek In diesem Kapitel beschreiben wir das Erstellen einer Modellbibliothek im WBM der MV440.
  • Seite 25 4 Bedienung des Anwendungsbeispiels 3. Klicken Sie zum Hinzufügen des Bildes in die Bildkollektion auf "Hinzufügen" ("Add"). 4. Das Bild wird nun in die Bildkollektion aufgenommen und steht zur weiteren Verwendung zur Verfügung. 5. Wechsel Sie zum Punkt "Erzeugen" ("Generate"). –...
  • Seite 26 4 Bedienung des Anwendungsbeispiels – Klicken Sie auf "Erzeugen" ("Generate") (3). 6. Selektieren Sie die für die Erkennung des Models notwendigen Merkmale. Koordinatentransformation mit MV440 Beitrags-ID: 109755137, V1.0, 05/2018...

  • Seite 27: Anlegen Des Kalibrier-Programms

    4 Bedienung des Anwendungsbeispiels 7. Speichern Sie das eintrainierte Modell ab. 4.1.3 Anlegen des Kalibrier-Programms In diesem Kapitel wird ein Programm für das Kalibrieren der MV440 beschrieben. Das Kalibrieren ist notwendig, um die nicht metrischen Pixelmaße der MV440 in mm-Werte umrechnen zu können. Wann muss die MV440 kalibriert werden? Ein Kalibrierungsvorgang muss immer nach folgenden Ereignissen durchgeführt werden:...
  • Seite 28 4 Bedienung des Anwendungsbeispiels Quadrant 2 Quadrant 1 Distanz P1-P2 hier: 182 mm Messpunkt P1 Messpunkt P2 Referenzpunkt P3 Quadrant 4 Quadrant 3 3. Legen Sie, wie im Kapitel 4.1.2 beschrieben, eine Modellbibliothek für die Eckpunkte an. Ist dies bereits erfolgt weiter mit Schritt 4. 4.
  • Seite 29 4 Bedienung des Anwendungsbeispiels 6. Wechseln Sie zum Punkt "Finden" ("Find"). Passen Sie bei Bedarf die Werte für Ihr Anwendungsbeispiel an. Die einzelnen Parameter sind in der Online- Hilfe der MV440 mit möglichen Einstellwerten und entsprechenden Auswirkungen ausführlich dargelegt. Koordinatentransformation mit MV440 Beitrags-ID: 109755137, V1.0, 05/2018...
  • Seite 30 4 Bedienung des Anwendungsbeispiels 7. Unter "Filter" sind keine Anpassungen notwendig. 8. Wechseln Sie zu "Ergebnis" ("Result") und passen bei Bedarf die Einstellungen an. Die einzelnen Parameter sind in der Online-Hilfe der MV440 mit möglichen Einstellwerten und entsprechenden Auswirkungen ausführlich dargelegt. 9.

  • Seite 31: Durchführung Der Kalibrierung Mit Einer Kalibrierkarte

    4 Bedienung des Anwendungsbeispiels Im Objekt-Formattext wird die Ausgabe der Pixel-Position des Objektursprungs relativ zum Bildmittelpunkt definiert. Die Bezeichner "%p0" bzw. "%p1" stehen für die X- bzw. Y-Koordinate, der Bezeichner "B" für eine Gleitkommazahl in binärer Darstellung (big endian S7-Format). Das "%s"...
  • Seite 32 4 Bedienung des Anwendungsbeispiels Hinweis Im Beispiel muss korrekt angelegt sein. Der Ausgang "mvMode" am Baustein "MV" Exemplarisch ist im folgenden muss den Zustand "RUN" haben. Der Screenshot ein Sammelfehler "mvmode='SF'" abgebildet. Ausgang "error" ungleich "FALSE" und der Ausgang "status" gleich "16#0000_0000" sein. Ist dies nicht der Fall führen Sie erst einen Reset am Eingang "reset"...
  • Seite 33 4 Bedienung des Anwendungsbeispiels Durchführen der Kalibrierung Der Parameter "mvCalibrate" = 'NO' am Bausteinausgang des Bausteins "MV" zeigt an, dass die MV440 noch nicht kalibriert worden ist. 1. Positionieren Sie die Kalibrierkarte wie im Kapitel 4.1.1 dargestellt. 2. Steuern Sie den Bausteineingang "calibrate" auf "TRUE". –...
  • Seite 34 4 Bedienung des Anwendungsbeispiels Ergebnis: Die MV440 ist nun erfolgreich kalibriert. Das ist die Grundlage für die Umwandlung des Pixelkoordinatensystems der MV440 auf mm- Weltkoordinatensystem des Roboters. Teach-in des Roboters Das PLC-Programm braucht jetzt noch zwei Referenz-Messpunkte der Kalibrierkarte im Koordinatensystem des Roboters. Führen Sie dazu die folgenden Schritte mit dem von Ihnen verwendeten Robotersystem durch.

  • Seite 35: Anlegen Eines Mv440-Programms Für Die Erfassung Der Koordinaten Für Die Objekte

    4 Bedienung des Anwendungsbeispiels Damit wurde das Kalibrieren der MV440 erfolgreich durchgeführt und die Koordinatentransformation ist zum Auswerten im Anwenderprogramm vorbereitet. 3. Setzen Sie den Bausteineingang "calibrate" wieder auf "FALSE". Damit wird die Kalibrierfunktion beendet und die MV440 wechselt in den Auswertemodus (In diesem Beispiel Programm 1).
  • Seite 36 4 Bedienung des Anwendungsbeispiels angelegten Modelle. 3. Passen Sie die Einstellungen unter "Finden" ("Find") entsprechend Ihrer Automatisierungsaufgabe an (z. B. die Skalierungsfaktoren oder Einschränkungen in der Rotation, etc.). Alle Parameter sind ausführlich in der Online-Hilfe beschrieben. 4. Legen Sie unter "Filtern" ("Filter") die "Objekt-Sortierung" ("Instance Ordering") entsprechend Ihrer Automatisierungsaufgabe fest.
  • Seite 37 4 Bedienung des Anwendungsbeispiels 5. Legen Sie unter "Resultat" ("Result") den "Objekt-Formattext" ("Object format text") und den "Schritt-Formattext" ("Step format text") entsprechend folgender Abbildung fest. Hinweis Verwenden Sie keine Trennzeichen im Objekt- und Step- Formattext! Trennzeichen führen zu Inkonsistenten Daten bei der Auswertung in der PLC. Im Objekt-Formattext wird die Ausgabe der Pixel-Position des Objektursprungs relativ zum Bildmittelpunkt definiert.
  • Seite 38 4 Bedienung des Anwendungsbeispiels Tabelle 4-3 Stepformat Beschreibung Anzahl gefundener Objekte als Binärwert mit einer Länge von 1 Byte. Zusammengesetzte, nach "Formattext" formatierte Einzelergebnisse 6. Speichern Sie das Programm. Koordinatentransformation mit MV440 Beitrags-ID: 109755137, V1.0, 05/2018...

  • Seite 39: Auswerten (Lesen) Der Daten Aus Der Mv440 Und Übergabe Der Werte An Den Roboter

    4 Bedienung des Anwendungsbeispiels Auswerten (Lesen) der Daten aus der MV440 und Übergabe der Werte an den Roboter Dieses Kapitel beschreibt das Lesen der Objekt-Anwenderdaten und Übergabe der ermittelten Modellklassen und Roboter-Koordinaten zur weiteren Auswertung bzw. zum Steuern des Robotersystems. 4.3.1 Voraussetzungen Funktion DISA sperren...
  • Seite 40 4 Bedienung des Anwendungsbeispiels Abbildung 4-3 Koordinatentransformation mit MV440 Beitrags-ID: 109755137, V1.0, 05/2018...
  • Seite 41 4 Bedienung des Anwendungsbeispiels Kontrolle der Aufnahme im WBM der MV440 Die folgende Abbildung zeigt einen exemplarischen Screenshot der MV440 während einer Auswertung. Unter "Run" des WBM sehen Sie erkannten Objekte (1) und den resultierenden "Schritt Format Text" (2). Abbildung 4-4 Steuer –...
  • Seite 42 4 Bedienung des Anwendungsbeispiels Abbildung 4-5 Koordinatentransformation mit MV440 Beitrags-ID: 109755137, V1.0, 05/2018...
  • Seite 43 4 Bedienung des Anwendungsbeispiels Erläuterung zur Steuertabelle: Tabelle 4-4 Beschreibung Im Beispiel Schnittstelle der Inputparameter des Read : TRUE Bausteins "MV" Lesevorgang im Arbeitsmodus ist angestoßen nbrProgramm: Auswerteprogrammnummer = 1 Teach-In Daten vom Roboter für die X- und Y-Werte beiden Messpunkte P1 und P2 der Kalibrierkarte.

  • Seite 44: Wissenswertes/ Tipps Und Tricks

    Anschluss der MV440 als PROFINET-Device Die Einrichtung der MV440 als PROFINET- Device ist in folgendem FAQ beschrieben. "Wie kann ich das Code-Lesesystem MV420/ MV440 über PROFINET ohne Anschaltmodul direkt an einer SIMATIC S7-CPU betreiben und parametrieren?" (https://support.industry.siemens.com/cs/de/de/view/90734941) Koordinatentransformation mit MV440 Beitrags-ID: 109755137, V1.0, 05/2018...

  • Seite 45: Aufbau Des Format Textes In Diesem Anwendungsbeispiel

    5 Wissenswertes/ Tipps und Tricks Aufbau des Format Textes in diesem Anwendungsbeispiel Die Informationen zu den identifizierten Objekten werden der PLC als String übergeben. Parametriert wird dieser String im WBM der MV440 (Seite 30 und Seite 37). An dieser Stelle zeigen wir exemplarisch den Aufbau des Strings bei einer Objekterkennung.

  • Seite 46: Formalismen Zur Transformation Im Anwendungsbeispiel

    5 Wissenswertes/ Tipps und Tricks Formalismen zur Transformation im Anwendungsbeispiel Die folgenden Kapitel beschreiben die Transformationsalgorithmen und deren spezifische Umsetzung in den Bausteinen dieses Anwendungsbeispiels. Sämtliche Berechnungen zur Transformation finden im Baustein "ScalingFB" statt. Für Details schauen Sie in den dokumentierten SCL-Code. Berechnung der Skalierungsfaktoren Aufgabe dieser Berechnungsvorschrift ist es den Skalierungsfaktor für die Transformation des Pixelmaßes der Kamera in ein Millimetermaß...
  • Seite 47 5 Wissenswertes/ Tipps und Tricks Berechnung der Transformationskoeffizienten Das Koordinatensystem der Kamera und das des Roboters sind in der Regel gegeneinander verschoben und gedreht. Aus diesem Grund müssen die Koordinaten eines Objekts, das die Kamera in ihren Koordinaten erfasst hat in das Koordinatensystem des Robotersystems umgerechnet werden, damit dieser das Objekt dann korrekt anfahren kann.

  • Seite 48: Anhang

    Ausführliche Informationen zu unserem Serviceangebot finden Sie im Servicekatalog: https://support.industry.siemens.com/cs/sc Industry Online Support App Mit der App "Siemens Industry Online Support" erhalten Sie auch unterwegs die optimale Unterstützung. Die App ist für Apple iOS, Android und Windows Phone verfügbar: https://support.industry.siemens.com/cs/ww/de/sc/2067...

  • Seite 49: Links Und Literatur

    Siemens Industry Online Support https://support.industry.siemens.com Link auf die Beitragsseite des Anwendungsbeispiels https://support.industry.siemens.com/cs/ww/de/view/109755137 Manual SIMATIC MV420 / SIMATIC MV440 V7.0 https://support.industry.siemens.com/cs/ww/de/view/84553392 Wie kann ich das Code-Lesesystem MV420/ MV440 über PROFINET ohne Anschaltmodul direkt an einer SIMATIC S7-CPU betreiben und parametrieren? https://support.industry.siemens.com/cs/de/de/view/90734941 Änderungsdokumentation...

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