浅谈西门子SIMATIC VS 710机器视觉系统
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小 型 机 箱 内 ， 供 Ｐ Ｏ ＩＵ 的联 网方 式或 集 成 的 提 Ｒ ＦＢ Ｓ
Ｉ 和 Ｒ ２ ２接 口 。 更 重 要 的 是 ， 过 Ｐ ／ Ｏ Ｓ３ 通 Ｃ
析 的结 果 做 出判 断 。首 先采 用 Ｃ Ｄ照 相机 将 被 摄 Ｃ 取 目标转 换成 图 像信 号 ， 传送 给 专用 的 图像处 理 系 统 ， 据像 素分 布好 亮 度 、 色等信 息 ， 根 颜 转换 成 数字 化信 号 ， 图像 系统 对这 些摄 取 目标 的 特征 的信 号进 行 各 种 运 算 ， 后 ， 据 预 设 的 值 和其 他 条 件输 出 最 根
之间进行选择 ， 全图像曝光技术在工作过程中即使 快速移动的部件也可清晰地呈现出来 ， 并且其像素
采样 、 转换 误差 率很 小 。
典 型 的视 觉 系 统一 般 包 括 如 下 部分 ： 源 、 光 镜
头 、Ｃ Ｃ Ｄ照 相机 、 图像处 理 单 元 、 图像 处 理 软 件 、 监 视器 ， 通讯 输入／ 出单 元等 。机 器视 觉使用 的输 出 输
觉 的概 念 。简单 的说 ， 器 视觉 就是 我 们利 用计 算 机 机技 术代 替人 的大脑 对 图像 进行 分 析处 理 ， 对 分 并
一
ＰＣ Ｌ 交换数据。系统硬件一般利用高速专用 Ａ Ｉ ＳＣ
或 嵌入 式计 算 机进 行 图像 处理 ， 系统 软件 保存 在 图 像 处理 器 中 ， 过 类 似于游 戏 键 盘 的简单 装置 对显 通 示 在 监 视 器 中 的菜单 进行 配置 ， 在 Ｐ 或 Ｃ上 开 发 软 件然 后 下 载 。基 于 Ｐ Ｃ的 系统 体现 了可靠 性高 、 Ｌ 集 成化 、 小型 化 、 高速化 、 低成 本 的特点 。
一
起 ， 得 西 门在 在 Ｐ 使 Ｃ和 Ｐ Ｃ体 系之 间找 到 了完 Ｌ
美 的平 衡 。 ２１ ＳＭ Ｔ ＣＶ １ 的主要 技术 特点 ． Ｉ Ａ １ Ｓ７ ０ １集 成 了数 字 化 的 照相 机 ， ） 该相 机 具 有 ７ ６× ３
５ ２ 分 辨 率 像 素 ， 门速 度 可 以 １ ０～１１ ０ｓ １高 快 ／ ５ ／０００
Ｐ—ＡＥ Ｃ Ｂ Ｓ Ｄ系 统 和 Ｐ Ｃ Ｂ Ｓ Ｄ系统 。基 于 Ｐ Ｌ—ＡＥ Ｃ的
系统 利用 了其 开 放 性 ， 高度 的 编程灵 活 性 和 良好 的 在 现代 化工 业 自动 化生 产 中 ， 涉及 到各 种各 样
的检 验 、 产 件 事及 零 件 识 别 应用 ， 如 零 配件 批 生 例 Ｗｉｄ ｗ 界 面 ， ｎｏ ｓ 同时 系统 成本 较 低 。系统 内含 高 性
结 果 。机器 视 觉 的 特点 是 自动 化 、 观 、 接触 和 客 非 高 精 度 ， 一般 意 义 上 的图像 处 理 系统 相 比 ， 器 与 机 视觉 强调 的是 精 度 和速度 ， 以及 工业 现场 环 境下 的
可靠性 。 １ 机器视 觉 系统 构成 和分 类
ＷＩＤＯ Ｎ ＷＳ下 的 ＰｏＶｓ ｎ 数 化 软件 设 计 结合 在 ｒ ｉｏ 参 ｉ
２ Ｓ Ｖ １ ０
ＳＭＡ Ｉ Ｉ Ｔ Ｃ是西 门子公 司推 出 的第 一个 智 能化 、
体化 的、 Ｐ Ｏ ＩＵ 接 口的、 带 Ｒ ＦＢ Ｓ 分布式的灰度级工
业视觉系统 ， 它将 图像处理器、 Ｃ 、 Ｏ Ｃ Ｄ Ｉ 集成在一个 ／
石 河子科 技
第２ 期
２１年 ４ ０１ 月
浅 谈 西 门子 Ｓ Ｔ Ｓ ７ 机 器 视 觉 系统 ｌ ＭＡ ｉ Ｖ １ Ｃ ０
（ 新疆 天业 集 团技 术 中心 ， 河子 市 ，３ ０ ０ 徐 石 ８２０ ） 摘要
关键 字
涛
本文 简述 了西 门子 ＳＭＡ Ｉ １ 机 器视 觉 系统 的构成 、 类 、 点及 其光路 设 计 。 Ｉ Ｔ Ｃ ＶＳ ７ ０ 分 特
机 器视 觉 ； １ ； ＶＳ ０ 光路 设计 ７
中 图分 类 号 ： Ｐ８ 文 献 标 识 码 ： Ｔ ３ Ｂ 文 章 编 号 ： ０ ８ ０ ９ （ ０ ）４ ０ ２ — ２ ｌ ０ － ８ ９２ １ ０ — ０ ３ ０ １
从 视 觉 系 统 的 运 行 环 境 分 类 ， 分 为 可
能 图像 捕获 卡 ， 般可 接多 个 镜头 。在基 于 Ｐ Ｃ的 一 Ｌ 系统 中 ， 觉 的作 用 更 像 一个 智 能 化 的传感 器 ， 视 图
像 处理单 元独 立 于系统 ， 过 串行 总线 和 Ｉ 通 ／ Ｏ与
量 加 工 的尺 寸 检 查 ， 自动 装 配 的完 整 性 检 查 ， 电子 装 配线 的原件 自动定 位 ， Ｉ 的字符 识 别等 。通 常 ｃ上 人 眼无 法连 续 、 定 地完 成 这些 带有 高 速重 复性 和 稳 智 能 性 的工 作 ， 他 物 理 量 传 感 器 也 难 有 用 武 之 其 地 。由此 人 们 开始 考 虑 利 用 光 电 成像 系统 采 集 被 控 目标 的 图像 ， 而后 经计 算 机或 专用 的 图像 处理 模 块进 行 数 字 化处 理 ， 据 图像 的像 素 分 布 、 度 和 根 亮 颜 色 等信 息 ， 进行 尺 寸 、 来 形状 、 色 等 的判 断 。这 颜 样 ， 把计算 机 的快 速性 、 就 可重 复性 ， 与人 眼视 觉 的 高度智 能化 和抽 象 能力 相结 合 ， 由此 产 生 了机器 视
２ 集 成 ８４６１０ Ｐ ） ０８ ０ Ｍ Ｃ Ｕ可直 接处 理像 素数
据、 执行 复 杂程 序 、 速处理 灰 度 图像 快 ３ 采 用 标 准 连 接 Ｐ Ｏ Ｉ Ｕ — Ｐ Ｒ ２ ２ 数 字 ） Ｒ ＦＢ Ｓ Ｄ 、 Ｓ ３ 、
化 Ｉ Ｖ Ａ显示器 接 口。 ／ Ｇ Ｏ、
并 非 图像 视 频信 号 ， 而是 经 过运 算处 理 之后 的检 测
Ｉ 和 Ｒ ２ ２接 口 。 更 重 要 的 是 ， 过 Ｐ ／ Ｏ Ｓ３ 通 Ｃ
析 的结 果 做 出判 断 。首 先采 用 Ｃ Ｄ照 相机 将 被 摄 Ｃ 取 目标转 换成 图 像信 号 ， 传送 给 专用 的 图像处 理 系 统 ， 据像 素分 布好 亮 度 、 色等信 息 ， 根 颜 转换 成 数字 化信 号 ， 图像 系统 对这 些摄 取 目标 的 特征 的信 号进 行 各 种 运 算 ， 后 ， 据 预 设 的 值 和其 他 条 件输 出 最 根
之间进行选择 ， 全图像曝光技术在工作过程中即使 快速移动的部件也可清晰地呈现出来 ， 并且其像素
采样 、 转换 误差 率很 小 。
典 型 的视 觉 系 统一 般 包 括 如 下 部分 ： 源 、 光 镜
头 、Ｃ Ｃ Ｄ照 相机 、 图像处 理 单 元 、 图像 处 理 软 件 、 监 视器 ， 通讯 输入／ 出单 元等 。机 器视 觉使用 的输 出 输
觉 的概 念 。简单 的说 ， 器 视觉 就是 我 们利 用计 算 机 机技 术代 替人 的大脑 对 图像 进行 分 析处 理 ， 对 分 并
一
ＰＣ Ｌ 交换数据。系统硬件一般利用高速专用 Ａ Ｉ ＳＣ
或 嵌入 式计 算 机进 行 图像 处理 ， 系统 软件 保存 在 图 像 处理 器 中 ， 过 类 似于游 戏 键 盘 的简单 装置 对显 通 示 在 监 视 器 中 的菜单 进行 配置 ， 在 Ｐ 或 Ｃ上 开 发 软 件然 后 下 载 。基 于 Ｐ Ｃ的 系统 体现 了可靠 性高 、 Ｌ 集 成化 、 小型 化 、 高速化 、 低成 本 的特点 。
一
起 ， 得 西 门在 在 Ｐ 使 Ｃ和 Ｐ Ｃ体 系之 间找 到 了完 Ｌ
美 的平 衡 。 ２１ ＳＭ Ｔ ＣＶ １ 的主要 技术 特点 ． Ｉ Ａ １ Ｓ７ ０ １集 成 了数 字 化 的 照相 机 ， ） 该相 机 具 有 ７ ６× ３
５ ２ 分 辨 率 像 素 ， 门速 度 可 以 １ ０～１１ ０ｓ １高 快 ／ ５ ／０００
Ｐ—ＡＥ Ｃ Ｂ Ｓ Ｄ系 统 和 Ｐ Ｃ Ｂ Ｓ Ｄ系统 。基 于 Ｐ Ｌ—ＡＥ Ｃ的
系统 利用 了其 开 放 性 ， 高度 的 编程灵 活 性 和 良好 的 在 现代 化工 业 自动 化生 产 中 ， 涉及 到各 种各 样
的检 验 、 产 件 事及 零 件 识 别 应用 ， 如 零 配件 批 生 例 Ｗｉｄ ｗ 界 面 ， ｎｏ ｓ 同时 系统 成本 较 低 。系统 内含 高 性
结 果 。机器 视 觉 的 特点 是 自动 化 、 观 、 接触 和 客 非 高 精 度 ， 一般 意 义 上 的图像 处 理 系统 相 比 ， 器 与 机 视觉 强调 的是 精 度 和速度 ， 以及 工业 现场 环 境下 的
可靠性 。 １ 机器视 觉 系统 构成 和分 类
ＷＩＤＯ Ｎ ＷＳ下 的 ＰｏＶｓ ｎ 数 化 软件 设 计 结合 在 ｒ ｉｏ 参 ｉ
２ Ｓ Ｖ １ ０
ＳＭＡ Ｉ Ｉ Ｔ Ｃ是西 门子公 司推 出 的第 一个 智 能化 、
体化 的、 Ｐ Ｏ ＩＵ 接 口的、 带 Ｒ ＦＢ Ｓ 分布式的灰度级工
业视觉系统 ， 它将 图像处理器、 Ｃ 、 Ｏ Ｃ Ｄ Ｉ 集成在一个 ／
石 河子科 技
第２ 期
２１年 ４ ０１ 月
浅 谈 西 门子 Ｓ Ｔ Ｓ ７ 机 器 视 觉 系统 ｌ ＭＡ ｉ Ｖ １ Ｃ ０
（ 新疆 天业 集 团技 术 中心 ， 河子 市 ，３ ０ ０ 徐 石 ８２０ ） 摘要
关键 字
涛
本文 简述 了西 门子 ＳＭＡ Ｉ １ 机 器视 觉 系统 的构成 、 类 、 点及 其光路 设 计 。 Ｉ Ｔ Ｃ ＶＳ ７ ０ 分 特
机 器视 觉 ； １ ； ＶＳ ０ 光路 设计 ７
中 图分 类 号 ： Ｐ８ 文 献 标 识 码 ： Ｔ ３ Ｂ 文 章 编 号 ： ０ ８ ０ ９ （ ０ ）４ ０ ２ — ２ ｌ ０ － ８ ９２ １ ０ — ０ ３ ０ １
从 视 觉 系 统 的 运 行 环 境 分 类 ， 分 为 可
能 图像 捕获 卡 ， 般可 接多 个 镜头 。在基 于 Ｐ Ｃ的 一 Ｌ 系统 中 ， 觉 的作 用 更 像 一个 智 能 化 的传感 器 ， 视 图
像 处理单 元独 立 于系统 ， 过 串行 总线 和 Ｉ 通 ／ Ｏ与
量 加 工 的尺 寸 检 查 ， 自动 装 配 的完 整 性 检 查 ， 电子 装 配线 的原件 自动定 位 ， Ｉ 的字符 识 别等 。通 常 ｃ上 人 眼无 法连 续 、 定 地完 成 这些 带有 高 速重 复性 和 稳 智 能 性 的工 作 ， 他 物 理 量 传 感 器 也 难 有 用 武 之 其 地 。由此 人 们 开始 考 虑 利 用 光 电 成像 系统 采 集 被 控 目标 的 图像 ， 而后 经计 算 机或 专用 的 图像 处理 模 块进 行 数 字 化处 理 ， 据 图像 的像 素 分 布 、 度 和 根 亮 颜 色 等信 息 ， 进行 尺 寸 、 来 形状 、 色 等 的判 断 。这 颜 样 ， 把计算 机 的快 速性 、 就 可重 复性 ， 与人 眼视 觉 的 高度智 能化 和抽 象 能力 相结 合 ， 由此 产 生 了机器 视
２ 集 成 ８４６１０ Ｐ ） ０８ ０ Ｍ Ｃ Ｕ可直 接处 理像 素数
据、 执行 复 杂程 序 、 速处理 灰 度 图像 快 ３ 采 用 标 准 连 接 Ｐ Ｏ Ｉ Ｕ — Ｐ Ｒ ２ ２ 数 字 ） Ｒ ＦＢ Ｓ Ｄ 、 Ｓ ３ 、
化 Ｉ Ｖ Ａ显示器 接 口。 ／ Ｇ Ｏ、
并 非 图像 视 频信 号 ， 而是 经 过运 算处 理 之后 的检 测