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