Im Rahmen des kooperativen Projekts Grainlab mit der TU Ilmenau (2014/2015) wurde ein kompakter Laborautomat zur Sortierung von Weizenkörnern entwickelt. Ziel war es, sogenannte Besatzstoffe – also unerwünschte Bestandteile wie Fremdkörner oder beschädigte Körner – zuverlässig aus dem Weizen herauszufiltern.
Der Prozess begann mit dem Einfüllen des Weizens in einen Trichter. Von dort aus wurden die Körner über eine Rüttelplatte gleichmäßig auf fünf Förderbänder verteilt. Eine Zeilenkamera erfasste die Körner während der Bewegung, und eine frühe Form einer KI-gestützten Bilderkennung, entwickelt an der TU Ilmenau, analysierte die Aufnahmen in Echtzeit.
- Gute Körner gelangten in einen zentralen Sammelbehälter.
- Besatzstoffe wurden je nach Art in separate Auffangbehälter ausgeschleust.
- Körner, die im ersten Durchlauf nicht eindeutig erkannt wurden, wurden über ein Rückführungssystem erneut dem Trichter zugeführt.
Ich war für die SPS-Programmierung mit TIA Portal 7.4 verantwortlich. Die SPS steuerte unter anderem:
- die Umrichter zur Regelung der Förderbänder,
- die Auswurfmechanik,
- sowie die Kommunikation mit der Kamera und dem User Interface.
Das von mir in LabVIEW entwickelte User Interface (UI) ermöglichte eine komfortable Bedienung:
- Die Bandgeschwindigkeit konnte flexibel eingestellt werden.
- Die zuletzt erfassten Körner wurden spurweise visualisiert.
- Über einen Softwareschalter ließ sich der Auswurf deaktivieren, um gezielt Trainingsdaten für die KI zu sammeln.
Die SPS übermittelte kontinuierlich das aktuelle Bandinkrement an die Benutzeroberfläche, sodass das zugehörige Windows-Programm stets wusste, an welcher Position sich die Körner befanden. Gleichzeitig wurde die aktuelle Bandposition an die Kamera weitergegeben, um den optimalen Zeitpunkt für die Bildaufnahme zu bestimmen.