一种基于PLC和AI识别结果的流水线调度系统及调度方法与流程

一种基于plc和ai识别结果的流水线调度系统及调度方法
技术领域
1.本发明涉及一种基于plc和ai识别结果的流水线调度系统及调度方法，属于控制科学与工程、流水线工业生产的技术领域。


背景技术：

2.随着ai(artificial intelligence，人工智能)技术的发展，工业界迎来智能制造的发展机遇。可当前大部分工业企业对ai应用潜力的理解不深入，工业大数据在收集后也缺乏合适的分析处理方法。考虑到ai技术的不透明性和工业生产现场的复杂性，工业技术的实用性、可靠性和可复制性也仍需考量。
3.工业流水线运转常使用plc参与控制。plc又名可编程逻辑控制器，是一种成熟的工业控制技术。plc具备强抗干扰能力和鲁棒性，在工业生产控制中被广泛使用。
4.传统工业流水线采用人工检测，由检测人员站在流水线待检测区域附近，判断产品外观是否合格，然后通过人工操作按钮，控制plc输出进而影响流水线走向，将产品分流向不同的区域。传统的工业流水线控制形式单一且上位机不涉及ai识别算法，检测、调度能力有限，缺少智能。在工业现场中，如果仅使用智能电脑控制，无法满足现场对设备稳定性的要求，也存在部署、调试维护方面的问题；如果仅采用传统plc控制，则只能基于普通传感器识别再进行机械控制，缺乏灵活性和智能性，不满足离散制造业流水线的智能化要求。
5.在人工智能和大数据时代，利用ai算法对工业数据进行分析，可以充分挖掘数据价值，获得更精确的识别结果。


技术实现要素：

6.针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于plc和ai识别结果的流水线调度系统，采用基于ai识别结果的plc控制，可以有效解决人工识别速度慢、流水线运行自动化程度低的问题。同时plc配合位置传感器的使用，能确保待检测产品进入、离开分流区域，保证流水线有序、稳定运行，解决工业流水线结构过于复杂的问题。
7.本发明还提供了一种基于plc和ai识别结果的流水线调度方法。
8.术语解释:
9.1.plc：plc即可编程逻辑控制器，国际电工委员会曾定义plc为：一种专为工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子系统。plc中使用可编程序存储器，在其内部实现逻辑运算、顺序控制、计数、定时等功能，进而通过输入输出控制流水线的机械设备和整个控制流程。在此系统中plc属于下位机。
10.2.上位机：上位机是可以直接发出命令的计算机。上位机可以对plc程序进行部署，也能对plc数据区进行读写操作。控制系统中上位机的输出可作为下位机的输入，下位机再通过继电器开合控制机械结构影响流水线调度。在实例中上位机的输出基于ai的识别结果，转换格式后作为下位机plc的输入。
11.3.rs232通信：rs
‑
232是一种1:1串行通信方式，即一台上位机和一台plc通信。
12.本发明的技术方案为：
13.一种基于plc和ai识别结果的流水线调度系统，包括拍照输入模块、传感器组模块、plc控制模块、上位机模块、电机模块；
14.拍照输入模块用于对流水线上待检测的产品的外观进行拍照，并将产品的外观照片输入到上位机模块；
15.上位机模块中部署有ai目标检测算法，用于检测产品的外观是否合格，并根据检测结果控制plc控制模块的输出；
16.传感器组模块用于检测产品在流水线上的位置，并将产品在流水线上的位置输入到plc控制模块；
17.plc控制模块基于上位机模块的检测结果和传感器组模块输入的产品在流水线上的位置，控制电机模块的运行；
18.电机模块基于plc控制模块的输出指令，将合格产品和不合格产品分别输入到流水线上不同的区域，实现合格产品和不合格产品的分开调度。
19.根据本发明优选的，流水线包括抓拍检测区域、分流区域、合格区域和不合格区域；抓拍检测区域、分流区域、合格区域沿着产线运输方向依次连接；不合格区域与分流区域相连接，且不合格区域垂直产线运输方向；
20.抓拍检测区域中设置有拍照输入模块；
21.传感器组模块包括第一传感器、第二传感器和第三传感器，抓拍检测区域和分流区域的连接处设置有第一传感器，第一传感器用于检测产品是否完全离开抓拍检测区域并进入分流区域；
22.分流区域和合格区域的连接处设置有第二传感器，第二传感器用于检测产品是否完全离开分流区域进入合格区域；
23.分流区域和不合格区域的连接处设置有第三传感器，第三传感器用于检测产品是否完全离开分流区域并进入不合格区域。
24.根据流水线生产需求，明确需要设置目标检测识别区域，将合格产品、不合格产品分流的区域，还需要两个分别承接合格产品和不合格产品流水线的后续区域。因此将流水线划分为四个区域可以让流水线结构更加清晰，便于区域管理、问题排查和后续维护。对应四个区域的划分，需要设置三个位置传感器进行区域边界划分：通过传感器的信号组合，plc能精确判断产品所在的区域位置，进而提高控制精度。
25.根据本发明优选的，第一传感器、第二传感器和第三传感器均采用位置传感器。
26.根据本发明优选的，电机模块包括第一电机、第二电机、第三电机、第四电机和第五电机；
27.抓拍检测区域沿着产线运输方向设置若干个第一传送杆，分流区域沿着产线运输方向设置若干个第二传送杆，第一电机用于控制第一传送杆和第二传送杆，使得产品在抓拍检测区域和分流区域沿着产线运输方向运动；
28.分流区域的下方设置伸缩支架，伸缩支架的上方固定有传送带，且传送带与第二传送杆相互间隔设置在产线运输方向上；第三电机用于控制伸缩支架上下伸缩运动，当产品为不合格产品时，第三电机控制伸缩支架升起，伸缩支架上方固定的传送带从相邻第二传送杆的间隙中伸出，触及产品底部；第二电机用于控制传送带，进而带动产品沿着垂直产
线运输方向向不合格区域移动；
29.不合格区域中沿着垂直产线运输方向设置若干个第三传送杆，第四电机用于控制第三传送杆，使得产品在不合格区域沿着垂直产线运输方向移动；
30.合格区域中沿着产线运输方向设置若干个第四传送杆，第五电机用于控制第四传送杆，使得产品在进入合格区域后沿着产线运输方向继续运动。
31.根据本发明优选的，上位机模块与plc控制模块之间通过rs232c串口进行通信或通过以太网进行通信。
32.一种基于plc和ai识别结果的流水线调度方法，基于上述流水线流调度系统，具体方法包括：
33.s1.当产品进入抓拍检测区域时，拍照输入模块抓拍产品的外观照片，并将抓拍的照片上传至上位机模块；上位机模块是一台部署训练好的ai目标检测算法的电脑；
34.s2.在上位机模块中部署训练好的ai目标检测算法，训练好的ai目标检测算法对步骤s1中抓拍的空调外机照片进行检测识别，输出置信度n，根据置信度n判定产品是否合格；
35.当置信度n≥设定值n0时，产品合格；上位机模块通过plc控制模块控制电机模块，使得检测的产品进入合格区域中，完成合格产品的识别，合格产品进入下一工序；
36.当置信度n<设定值n0时，产品不合格，上位机模块通过plc控制模块控制电机模块，使得检测的不合格产品进入不合格区域中，将不合格产品进行回收，再进行下一个产品的检测。
37.根据本发明优选的，步骤s2中，当置信度n≥设定值n0时，产品合格；上位机模块通过plc控制模块控制电机模块，使得检测的产品进入合格区域中，完成合格产品的识别，合格产品进入下一工序；具体过程为：
38.当置信度n≥设定值n0时，产品合格，上位机输出不变，plc输入不变，plc对应的继电器断开，置0；当产品完全离开抓拍检测区域进入分流区域时，第一传感器将信号传输给plc控制模块；plc控制模块控制第一电机继续运行，将合格产品传送到合格区域中；当产品完全离开分流区域进入合格区域时，第二传感器将信号传输给plc控制模块，plc控制模块控制第五电机运行，将产品送入下一流水线。
39.根据本发明优选的，步骤s2中，当置信度n<设定值n0时，产品不合格，上位机模块通过plc控制模块控制电机模块，使得检测的不合格产品进入不合格区域中，将不合格产品进行回收，再进行下一个产品的检测；具体过程为：
40.当置信度n<设定值n0时，产品不合格，上位机输出变化，plc输入变化，plc对应的继电器闭合，置1；当产品完全离开抓拍检测区域进入分流区域时，第一传感器将信号传输给plc控制模块，plc控制模块控制第一电机停止运行；plc控制模块先启动第三电机正转，使得伸缩支架上升；然后控制第二电机开始运行，使得传送带带动不合格产品沿着垂直产线运输方向由分流区域运转到不合格区域，将不合格产品送入回收流水线；当产品完全离开分流区域并进入不合格区域时，第三传感器将信号传输给plc控制模块，plc控制模块控制第四电机让产品沿垂直产线运输方向移动，使得检测的不合格产品进入不合格区域中，将不合格产品进行回收,同时plc会控制第三电机反转，使得伸缩支架下降，再重新启动第一电机，将下一个产品输入到抓拍检测区域，重复步骤s1
‑
s2，进行下一个产品的检测。
41.根据本发明优选的，步骤s2中，ai目标检测算法为yolo
‑
v3模型，yolo
‑
v3模型包括52层卷积层，所述52层卷积层包括1个连接输入的卷积层、5个用于降采样的卷积层和23个残差块，每个残差块包括两个卷积层，且两个卷积层之间设置有shortcut进行跨层连接；yolov3模型的输出结果为检测置信度。
42.本发明的有益效果为：
43.1.本发明根据产品流水线外观质量检测对精度与时延的要求，以ai识别结果为驱动，将目标检测算法应用于传统工业流水线中，再通过plc实现从机械分类到智能分类的转变，赋予工业流水线智能调度的能力，实现了工厂的智慧生产。
44.2.本专利通过设计plc程序，实现了流水线的自治运作，提高了生产效率。同时在plc控制中引入反馈机制，在产品分流区域设置区域标志位，plc配合位置传感器使用，能确保待检测产品进入、离开分流区域，保证流水线有序、稳定运行，解决工业流水线结构过于复杂的问题，解决了调度时序的问题，提高了系统的稳定性和生产效率。
45.3.本发明采用基于ai识别结果的plc控制，可以有效解决人工识别速度慢、流水线运行自动化程度低的问题；上位机将识别结果转化为对应数值信号输入plc，通过plc比较指令控制继电器开合，进而通过plc输出完成对流水线机械装置的调度控制。此方法能将ai智能赋予整个生产流程，实现一种基于plc和ai结果的流水线流新型调度方法。ai识别和plc控制的结合，是新型控制方法和传统控制方法的结合，也是智慧工厂、智能生产发展中的重要一环。
46.4.本发明提供的基于plc和ai结果的流水线流调度系统，流水线的整体结构较为简易。
47.5.使用yolo系列模型检测外机完整度，可以提升检测精度、降低检测时间，保证流水线平滑高效运作。
附图说明
48.图1为本发明提供的一种基于plc和ai识别结果的流水线调度系统的示意图；
49.图2为流水线产线运输方向的截面结构示意图；
50.图3为当产品不合格时，分流区域中各部件的结构示意图；
51.图4为当产品不合格时，分流区域中传送带带动产品向不合格区域运动的状态示意图；
52.图5a为伸缩支架与传送带的主视结构示意图；
53.图5b为伸缩支架与传送带的侧视结构示意图；
54.图6为流水线的整体结构示意图；
55.图7为本发明提供的一种基于plc和ai识别结果的流水线调度方法的流程示意图。
56.1、伸缩支架,2、传送带,3、第二传送杆,4、第一传感器,5、第二传感器，6、第三传感器，7、第一传送杆，8、第四传送杆。
具体实施方式
57.下面结合实施例和说明书附图对本发明做进一步说明，但不限于此。
58.实施例1
59.一种基于plc和ai识别结果的流水线调度系统，如图1所示，包括拍照输入模块、传感器组模块、plc控制模块、上位机模块、电机模块；
60.拍照输入模块用于对流水线上待检测的产品的外观进行拍照，并将产品的外观照片输入到上位机模块；
61.上位机模块中部署有ai目标检测算法，用于检测产品的外观是否合格，并根据检测结果控制plc控制模块的输出；
62.传感器组模块用于检测产品在流水线上的位置，并将产品在流水线上的位置输入到plc控制模块；
63.plc控制模块基于上位机模块的检测结果和传感器组模块输入的产品在流水线上的位置，控制电机模块的运行；
64.电机模块基于plc控制模块的输出指令，将合格产品和不合格产品分别输入到流水线上不同的区域，实现合格产品和不合格产品的分开调度。
65.实施例2
66.根据实施例1提供的一种基于plc和ai识别结果的流水线调度系统，区别之处在于：
67.流水线包括抓拍检测区域、分流区域、合格区域和不合格区域；抓拍检测区域、分流区域、合格区域沿着产线运输方向依次连接；不合格区域与分流区域相连接，且不合格区域垂直产线运输方向；
68.抓拍检测区域中设置有拍照输入模块；本实施例中拍照输入模块采用工业相机；
69.传感器组模块包括第一传感器、第二传感器和第三传感器，如图6所示，抓拍检测区域和分流区域的连接处设置有第一传感器，第一传感器用于检测产品是否完全离开抓拍检测区域并进入分流区域；
70.分流区域和合格区域的连接处设置有第二传感器，第二传感器用于检测产品是否完全离开分流区域进入合格区域；
71.分流区域和不合格区域的连接处设置有第三传感器，第三传感器用于检测产品是否完全离开分流区域并进入不合格区域。
72.根据流水线生产需求，明确需要设置目标检测识别区域，将合格产品、不合格产品分流的区域，还需要两个分别承接合格产品和不合格产品流水线的后续区域。因此将流水线划分为四个区域可以让流水线结构更加清晰，便于区域管理、问题排查和后续维护。对应四个区域的划分，需要设置三个位置传感器进行区域边界划分：通过传感器的信号组合，plc能精确判断产品所在的区域位置，进而提高控制精度。
73.第一传感器、第二传感器和第三传感器均采用位置传感器。探测到产品时开关闭合，未检测到产品时开关断开。
74.电机模块包括第一电机、第二电机、第三电机、第四电机和第五电机；
75.抓拍检测区域沿着产线运输方向设置若干个第一传送杆，分流区域沿着产线运输方向设置若干个第二传送杆，第一电机用于控制第一传送杆和第二传送杆，使得产品在抓拍检测区域和分流区域沿着产线运输方向运动；
76.分流区域的截面结构示意图如图2所示，分流区域的下方设置伸缩支架，伸缩支架的上方固定有传送带，且传送带与第二传送杆相互间隔设置在产线运输方向上；第三电机
用于控制伸缩支架上下伸缩运动，如图3所示，当产品为不合格产品时，第三电机控制伸缩支架升起，伸缩支架上方固定的传送带从相邻第二传送杆的间隙中伸出，触及产品底部；如图4所示，第二电机用于控制传送带，进而带动产品沿着垂直产线运输方向向不合格区域移动；
77.其中，伸缩支架和设置在伸缩支架的上方的传送带的结构如图5a、图5b所示。
78.不合格区域中沿着垂直产线运输方向设置若干个第三传送杆，第四电机用于控制第三传送杆，使得产品在不合格区域沿着垂直产线运输方向移动；
79.合格区域中沿着产线运输方向设置若干个第四传送杆，第五电机用于控制第四传送杆，使得产品在进入合格区域后沿着产线运输方向继续运动。
80.上位机模块与plc控制模块之间通过rs232c串口进行通信或通过以太网进行通信。
81.具体的为：rs232c串口通信方式：上位机按照ai识别结果生成待写入plc位的数据，通过一条usb转rs232数据线连接plc即可把上位机数据写入plc特定位，进而实时改变plc对流水线的控制。
82.以太网通信方式：可采用socket通信方式，socket允许用户通过调用tcp协议，通过以太网向plc传输数据，改变其相关位。
83.实施例3
84.一种基于plc和ai结果的流水线流调度方法，基于实施例1或2提供的流水线流调度系统，如图7所示，具体方法包括：
85.s1.启动空调外机检测流水线，如图6中所示，流水线按产线运输方向输送空调外机，当检测到产品进入抓拍检测区域时，拍照输入模块(流水线上的工业相机)抓拍产品(空调外机)的外观照片，并将抓拍的照片上传至上位机模块；上位机模块是一台部署训练好的ai目标检测算法的电脑；
86.s2.在上位机模块中部署训练好的ai目标检测算法，训练好的ai目标检测算法对步骤s1中抓拍的空调外机照片进行检测识别，输出置信度n，根据置信度n判定产品是否合格；
87.当置信度n≥设定值n0时，产品合格；上位机模块通过plc控制模块控制电机模块，使得检测的产品进入合格区域中，完成合格产品的识别，合格产品进入下一工序；具体过程为：
88.当置信度n≥设定值n0时，产品合格，上位机输出不变，plc输入不变，plc对应的继电器断开，置0；当产品完全离开抓拍检测区域进入分流区域时，第一传感器将信号传输给plc控制模块；plc控制模块控制第一电机继续运行，将合格产品传送到合格区域中；当产品完全离开分流区域进入合格区域时，第二传感器将信号传输给plc控制模块，plc控制模块控制第五电机运行，将产品送入下一流水线。
89.当置信度n<设定值n0时，产品不合格，上位机模块通过plc控制模块控制电机模块，使得检测的不合格产品进入不合格区域中，将不合格产品进行回收，再进行下一个产品的检测；具体过程为：
90.当置信度n<设定值n0时，产品不合格，上位机输出变化，plc输入变化，plc对应的继电器闭合，置1；当产品完全离开抓拍检测区域进入分流区域时，第一传感器将信号传输
给plc控制模块，plc控制模块控制第一电机停止运行；plc控制模块先启动第三电机正转，使得伸缩支架上升；然后控制第二电机开始运行，使得传送带带动不合格产品沿着垂直产线运输方向由分流区域运转到不合格区域，将不合格产品送入回收流水线；当产品完全离开分流区域并进入不合格区域时，第三传感器将信号传输给plc控制模块，plc控制模块控制第四电机让产品沿垂直产线运输方向移动，使得检测的不合格产品进入不合格区域中，将不合格产品进行回收,同时plc会控制第三电机反转，使得伸缩支架下降，再重新启动第一电机，将下一个产品输入到抓拍检测区域，重复步骤s1
‑
s2，进行下一个产品的检测。
91.根据不同系列plc，设计程序使其满足上述所述生产步骤需求。以欧姆龙plc为例，其所需输入输出信号如下所述：
92.设置7个输入信号：
93.1)一个启动按钮信号；
94.2)一个上位机信号；
95.3)抓怕检测区域与分流区域分界处的第一传感器；
96.4)分流区域与合格区域分界处的第二传感器；
97.5分流区域与不合格区域分界处的第三传感器；
98.6)伸缩支架上升限位s1；
99.7)伸缩支架下降限位s2。
100.设置6个输出信号(含标志位)：
101.1)控制抓怕检测区域、分流区域的产线运输方向第一电机的输出信号；
102.2)控制位于伸缩支架上方、控制分流区域垂直产线运输方向第二电机的输出信号；
103.3)控制分流区域伸缩支架上升下降的第三电机的输出信号；
104.4)控制不合格流向区域垂直产线运输方向传送的第四电机的输出信号；
105.5)控制合格流向区域产线运输方向传送的第五电机的输出信号；
106.6)产品完全位于分流区域的标志位。
107.ai算法包括所有满足条件的目标检测算法，用于判断产品各待检测外观是否合格。上位机(部署ai算法的电脑)可根据合格与否输出对应信号，改变plc对应触点。此案例中采用基于深度学习的yolo
‑
v3系列目标检测算法，对拍照图片进行目标检测，该算法能生成检测置信度n。
108.步骤s2中，ai目标检测算法为yolo
‑
v3模型，yolo
‑
v3模型包括52层卷积层，所述52层卷积层包括1个连接输入的卷积层、5个用于降采样的卷积层和23个残差块，每个残差块包括两个卷积层，且两个卷积层之间设置有shortcut进行跨层连接；yolov3模型的输出结果为检测置信度。

技术特征：
1.一种基于plc和ai识别结果的流水线调度系统，其特征在于，包括拍照输入模块、传感器组模块、plc控制模块、上位机模块、电机模块；拍照输入模块用于对流水线上待检测的产品的外观进行拍照，并将产品的外观照片输入到上位机模块；上位机模块中部署有ai目标检测算法，用于检测产品的外观是否合格，并根据检测结果控制plc控制模块的输出；传感器组模块用于检测产品在流水线上的位置，并将产品在流水线上的位置输入到plc控制模块；plc控制模块基于上位机模块的检测结果和传感器组模块输入的产品在流水线上的位置，控制电机模块的运行；电机模块基于plc控制模块的输出指令，将合格产品和不合格产品分别输入到流水线上不同的区域，实现合格产品和不合格产品的分开调度。2.根据权利要求1所述的一种基于plc和ai识别结果的流水线调度系统，其特征在于，流水线包括抓拍检测区域、分流区域、合格区域和不合格区域；抓拍检测区域、分流区域、合格区域沿着产线运输方向依次连接；不合格区域与分流区域相连接，且不合格区域垂直产线运输方向；抓拍检测区域中设置有拍照输入模块；传感器组模块包括第一传感器、第二传感器和第三传感器，抓拍检测区域和分流区域的连接处设置有第一传感器，第一传感器用于检测产品是否完全离开抓拍检测区域并进入分流区域；分流区域和合格区域的连接处设置有第二传感器，第二传感器用于检测产品是否完全离开分流区域进入合格区域；分流区域和不合格区域的连接处设置有第三传感器，第三传感器用于检测产品是否完全离开分流区域并进入不合格区域。3.根据权利要求2所述的一种基于plc和ai识别结果的流水线调度系统，其特征在于，第一传感器、第二传感器和第三传感器均采用位置传感器。4.根据权利要求1所述的一种基于plc和ai识别结果的流水线调度系统，其特征在于，电机模块包括第一电机、第二电机、第三电机、第四电机和第五电机；抓拍检测区域沿着产线运输方向设置若干个第一传送杆，分流区域沿着产线运输方向设置若干个第二传送杆，第一电机用于控制第一传送杆和第二传送杆，使得产品在抓拍检测区域和分流区域沿着产线运输方向运动；分流区域的下方设置伸缩支架，伸缩支架的上方固定有传送带，且传送带与第二传送杆相互间隔设置在产线运输方向上；第三电机用于控制伸缩支架上下伸缩运动，当产品为不合格产品时，第三电机控制伸缩支架升起，伸缩支架上方固定的传送带从相邻第二传送杆的间隙中伸出，触及产品底部；第二电机用于控制传送带，进而带动产品沿着垂直产线运输方向向不合格区域移动；不合格区域中沿着垂直产线运输方向设置若干个第三传送杆，第四电机用于控制第三传送杆，使得产品在不合格区域沿着垂直产线运输方向移动；合格区域中沿着产线运输方向设置若干个第四传送杆，第五电机用于控制第四传送
杆，使得产品在进入合格区域后沿着产线运输方向继续运动。5.根据权利要求1所述的一种基于plc和ai识别结果的流水线调度系统，其特征在于，上位机模块与plc控制模块之间通过rs232c串口进行通信或通过以太网进行通信。6.一种基于plc和ai识别结果的流水线调度方法，基于权利要求1
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5任一项所述的流水线流调度系统，其特征在于，具体方法包括：s1.当产品进入抓拍检测区域时，拍照输入模块抓拍产品的外观照片，并将抓拍的照片上传至上位机模块；s2.在上位机模块中部署训练好的ai目标检测算法，训练好的ai目标检测算法对步骤s1中抓拍的空调外机照片进行检测识别，输出置信度n，根据置信度n判定产品是否合格；当置信度n≥设定值n0时，产品合格；上位机模块通过plc控制模块控制电机模块，使得检测的产品进入合格区域中，完成合格产品的识别，合格产品进入下一工序；当置信度n<设定值n0时，产品不合格，上位机模块通过plc控制模块控制电机模块，使得检测的不合格产品进入不合格区域中，将不合格产品进行回收，再进行下一个产品的检测。7.根据权利要求6所述的一种基于plc和ai识别结果的流水线调度方法，其特征在于，步骤s2中，当置信度n≥设定值n0时，产品合格；上位机模块通过plc控制模块控制电机模块，使得检测的产品进入合格区域中，完成合格产品的识别，合格产品进入下一工序；具体过程为：当置信度n≥设定值n0时，产品合格；当产品完全离开抓拍检测区域进入分流区域时，第一传感器将信号传输给plc控制模块；plc控制模块控制第一电机继续运行，将合格产品传送到合格区域中；当产品完全离开分流区域进入合格区域时，第二传感器将信号传输给plc控制模块，plc控制模块控制第五电机运行，将产品送入下一流水线。8.根据权利要求6所述的一种基于plc和ai识别结果的流水线调度方法，其特征在于，步骤s2中，当置信度n<设定值n0时，产品不合格，上位机模块通过plc控制模块控制电机模块，使得检测的不合格产品进入不合格区域中，将不合格产品进行回收，再进行下一个产品的检测；具体过程为：当置信度n<设定值n0时，产品不合格；当产品完全离开抓拍检测区域进入分流区域时，第一传感器将信号传输给plc控制模块，plc控制模块控制第一电机停止运行；plc控制模块先启动第三电机正转，使得伸缩支架上升；然后控制第二电机开始运行，使得传送带带动不合格产品沿着垂直产线运输方向由分流区域运转到不合格区域，将不合格产品送入回收流水线；当产品完全离开分流区域并进入不合格区域时，第三传感器将信号传输给plc控制模块，plc控制模块控制第四电机让产品沿垂直产线运输方向移动，使得检测的不合格产品进入不合格区域中，将不合格产品进行回收,同时plc会控制第三电机反转，使得伸缩支架下降，再重新启动第一电机，将下一个产品输入到抓拍检测区域，重复步骤s1
‑
s2，进行下一个产品的检测。9.根据权利要求6所述的一种基于plc和ai识别结果的流水线调度方法，其特征在于，步骤s2中，ai目标检测算法为yolo
‑
v3模型，yolo
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v3模型包括52层卷积层，所述52层卷积层包括1个连接输入的卷积层、5个用于降采样的卷积层和23个残差块，每个残差块包括两个卷积层，且两个卷积层之间设置有shortcut进行跨层连接；yolov3模型的输出结果为检测置信度。
技术总结
本发明涉及一种基于PLC和AI识别结果的流水线调度系统及调度方法，该系统中，拍照输入模块对产品的外观进行拍照，并将照片输入到上位机模块；上位机模块根据产品外观的检测结果控制PLC控制模块的输出；传感器组模块检测产品在流水线上的位置，并位置信息输入到PLC控制模块；PLC控制模块控制电机模块的运行；电机模块基于PLC控制模块的输出，将合格产品和不合格产品分别输入到流水线上不同的区域，实现分开调度。本发明基于AI识别结果的PLC控制，有效解决人工识别速度慢、流水线运行自动化程度低的问题。同时PLC配合传感器的使用，能确保待检测产品进入、离开分流区域，解决工业流水线结构过于复杂的问题。结构过于复杂的问题。结构过于复杂的问题。


技术研发人员：张海霞 马睿 袁东风 王翊州
受保护的技术使用者：山东大学
技术研发日：2021.04.27
技术公布日：2021/6/29