实现方法介绍,参数修改方法以及测试方法
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## 系统架构
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系统主要包含以下组件:
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1. **硬件控制模块** - 控制继电器、变频器和重量变送器
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2. **视觉识别模块** - 处理摄像头图像,识别溢料、角度和车辆对齐状态
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3. **控制逻辑模块** - 实现下料流程控制和状态管理
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4. **系统管理模块** - 协调各组件工作,管理线程和系统状态
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## 核心功能模块
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### 1. 下料流程控制 (FeedingProcess)
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`FeedingProcess` 类负责核心的下料控制逻辑:
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#### 主要方法:
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- `start_feeding()`
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- - 启动整个下料流程:
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- 检查设备连接状态
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- 重置计数器
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- 执行上料斗向下料斗的物料转移
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- 等待模具车对齐并开始下料
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- `_check_device_connectivity()`
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- - 检查关键设备连接状态:
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- 测试网络继电器连接
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- 测试变频器连接
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- 测试下料斗变送器连接
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- `transfer_material_from_upper_to_lower()`
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- - 上料斗向下料斗下料:
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- 读取上料斗初始重量
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- 控制继电器打开上料斗出砼门
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- 基于重量变化控制下料过程
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- 关闭上料斗出砼门并验证下料结果
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- 有两次下料,可以设置下料次数,在core/state.py的upper_feeding_max修改
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- `wait_for_vehicle_alignment()`
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- - 等待模具车对齐:
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- 设置系统状态为等待对齐
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- 轮询检查车辆对齐状态
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- 对齐后启动第一阶段下料
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- `feeding_stage_one()` / `feeding_stage_two()` / `feeding_stage_three()`
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- - 三阶段下料控制:
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- 分别控制变频器以低速、中速、高速运行
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- 通过重量传感器监控下料过程
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- 根据重量或时间判断阶段完成
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### 2. 系统控制器 (FeedingController)
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`FeedingController` 类负责系统的实时控制和监控:
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#### 主要方法:
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- `check_upper_material_request()`
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- - 检查上料斗是否需要要料:
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- 读取上料斗重量
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- 根据重量判断是否需要要料
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- 触发要料请求
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- `check_arch_blocking()`
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- - 检查是否需要破拱:
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- 监控重量变化速率
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- 如果重量变化过慢,判断为堵塞
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- 控制破拱继电器进行破拱操作
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- `visual_control()`
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- - 视觉控制主逻辑:
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- 使用视觉系统检测溢料和出砼门角度
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- 根据检测结果和状态机控制出砼门开关
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- 包含四种控制模式:
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1. `normal` - 正常模式,保持开门
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2. `reducing` - 角度减小模式,关闭门以减小开口角度
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3. `maintaining` - 维持模式,使用脉冲控制保持角度
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4. `recovery` - 恢复模式,逐步打开门
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判断状态机状态,执行相应的控制逻辑,首先打开夹爪,进入normal状态,当夹角>=一个阈值,并且开始堆料,进入reducing状态,
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缩小过程中如果没有堆料了,回到recovery状态,如果缩小到设定角度依然堆料,进入maintaining状态,开关开关夹爪,保持低速下料,直到没有堆料,进入recovery状态
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在recovery过程中产生了堆料,则进入到reducing状态
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- `pulse_control_door_for_maintaining()`
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- - 脉冲控制维持角度:
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- 通过开关门的脉冲操作维持目标角度
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- 通过读取传感器数据判断是否完成维持角度
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### 3. 系统主控 (FeedingControlSystem)
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`FeedingControlSystem` 是系统的主控制器:
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#### 主要方法:
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- `initialize()` - 初始化系统
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- 配置和初始化摄像头
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- 加载视觉识别模型
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- 启动各监控线程
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- `start_monitoring()` - 启动系统监控线程
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- 监控上料请求
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- 监控破拱需求
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- `start_visual_control()` - 启动视觉控制线程
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- 持续捕获图像并执行视觉控制逻辑
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- `start_alignment_check()` - 启动对齐检查线程
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- 检查模具车是否对齐
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- `_monitor_loop()` / `_visual_control_loop()` / `_alignment_check_loop()` - 各线程的主循环
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## 硬件接口
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### 继电器控制器 (RelayController)
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控制各种开关门操作:
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- 上料斗滑动门 (DOOR_UPPER)
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- 上料斗出砼门 (DOOR_LOWER_1)
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- 下料斗出砼门 (DOOR_LOWER_2)
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- 上料斗破拱 (BREAK_ARCH_UPPER)
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- 下料斗破拱 (BREAK_ARCH_LOWER)
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### 变频器控制器 (InverterController)
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控制下料电机的转速,实现三阶段下料速度控制。
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### 变送器控制器 (TransmitterController)
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读取上料斗和下料斗的重量数据,用于控制下料过程。
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## 视觉识别系统
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系统使用计算机视觉技术进行智能控制:
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1. **溢料检测** - 检测出砼门是否发生溢料
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2. **角度检测** - 检测出砼门的开口角度
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3. **车辆对齐检测** - 检测模具车是否对齐到位
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## 运行流程
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1. 系统初始化
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2. 启动监控线程
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3. 等待启动下料指令
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4. 执行上料斗向下料斗的物料转移
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5. 等待模具车对齐
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6. 执行三阶段下料(低速→中速→高速)
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7. 完成一轮下料后,再次上料
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8. 执行第二轮三阶段下料
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9. 完成整个下料过程
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## 测试
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项目包含针对各个模块的单元测试,位于 `tests/` 目录下:
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- `hardware_controller_test.py` - 硬件控制器测试,用debug的方式逐行运行,测试各个硬件功能
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参数修改:
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继电器信息修改hardware/relay.py
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变频器修改hardware/inverter.py
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变送器修改hardware/transmitter.py
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相机参数,夹角阈值,单次下料重量,变频器频率等修改cofig/settings.py
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Reference in New Issue
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