Category: Технологии

В лаборатории автоматических систем факультета СПО ГУАП появился прибор, который имеет функционал, аналогичный промышленным устройствам. Измеритель цветовых характеристик объектов не просто фиксирует оттенки — он мгновенно передает данные в промышленную сеть RS-485 по протоколу Modbus RTU в режиме реального времени.

Сегодня от правильного «чтения» цвета зависят скорость упаковочной линии, точность комплектовки, стабильность качества. Команда ГУАП поставила себе амбициозную задачу: сделать прибор с расширенным функционалом и простой настройкой, который при этом будет доступнее по цене, чем коммерческие аналоги.

— Приборы и датчики такого рода используются в пищевой и текстильной промышленности, в полиграфии и медицине. Сейчас разработка применяется в лабораторных и практических работах по специальности «Мехатроника и робототехника (по отраслям)». Студенты разбирают архитектуру и схемотехнику датчиков цвета, настраивают сетевой обмен между прибором и ПЛК, пишут программы, задающие пороги распознавания и команды сортировки. Итог работы — реальные кейсы: манипуляторы совместно с автоматизированным складом карусельного типа раскладывают детали по лоткам согласно заданным цветовому коду и параметрам освещённости, — отметил разработчик проекта, заведующий лабораторией автоматических систем факультета СПО ГУАП Дмитрий Куликов.

Архитектура решения сочетает выносной цветной светоцифровой преобразователь с ИК-фильтром и микроконтроллерный блок управления. Первый фиксирует цвет и освещённость, второй — обрабатывает сигнал и общается с внешним миром. Для связи используется сеть RS-485, устойчивая к помехам и длинным линиям, и знакомый каждому инженеру протокол Modbus RTU. Прибор настраивается двумя способами: локально — через клавиатуру и дисплей на лицевой панели — и удалённо из ПК или программируемого логического контроллера (ПЛК). Все параметры сохраняются в энергонезависимой памяти: достаточно один раз задать коэффициент усиления и сетевые настройки — и конфигурация не «слетит» после отключения питания.

— Прибор для измерения цветовых характеристик объектов успешно внедрен в учебный процесс. Он позволяет определять цветовые параметры, расчёт цветовой температуры и уровней освещенности, а также изменять настройки и сохранять их в энергонезависимой памяти. Разработка уже используется для распознавания и сортировки предметов по цвету в автоматизированных системах и линиях, — отметил декан факультета СПО ГУАП Сергей Поляков.

Разработка была внедрена в конвейерную систему мехатронной станции MP-9S. Чтобы датчик стабильно «видел» образцы, были добавлены направляющие, центрирующие объекты на ленте, разработан калибровочный механизм позиционирования датчика и установлена кожух-ширма. Это существенно снизило влияние внешней засветки — ключевой фактор для повторяемости измерений в цеху с меняющимся освещением.

Проект реализуется в рамках программы Минобрнауки России «Приоритет-2030» (национальный проект «Молодежь и дети»).