應(yīng)用 | 集成機(jī)器視覺(jué)與PLC控制系統(tǒng)的邊緣控制器
2019-8-8新聞
當(dāng)檢測(cè)自動(dòng)化遇到視覺(jué)圖像檢測(cè)需求時(shí),傳統(tǒng)PLC能直接集成機(jī)器視覺(jué)嗎?
Customer Demand
客戶需求
隨著個(gè)性化產(chǎn)品需求不斷增加,顧客對(duì)品質(zhì)要求越來(lái)越嚴(yán)苛,產(chǎn)品的自動(dòng)檢測(cè)、可追溯性和質(zhì)量控制在各個(gè)生產(chǎn)階段都變得越來(lái)越重要。
視覺(jué)圖像處理在很多方面都比人眼視覺(jué)檢測(cè)更有優(yōu)勢(shì),特別是對(duì)于質(zhì)量控制來(lái)說(shuō)?;趫D像處理的光學(xué)檢測(cè)具有高重復(fù)性和高確定性的特點(diǎn),可以輕松地實(shí)現(xiàn)精確到微米級(jí)的測(cè)量,而人眼視覺(jué)幾乎無(wú)法實(shí)現(xiàn)這一精度。
受PLC硬件計(jì)算性能和存儲(chǔ)容量限制, 傳統(tǒng)PLC無(wú)法直接集成機(jī)器視覺(jué)同時(shí)滿足自動(dòng)化控制與圖像處理的需求。
在傳統(tǒng)自動(dòng)化檢測(cè)應(yīng)用中,圖像處理與PLC控制一般分別獨(dú)立進(jìn)行,通常檢測(cè)自動(dòng)化系統(tǒng)由PLC和工業(yè)計(jì)算機(jī)視覺(jué)采集系統(tǒng)組成,視覺(jué)采集和處理任務(wù)通常由單獨(dú)的高性能工業(yè)計(jì)算機(jī)借助特定的配置工具和編程語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn),工業(yè)計(jì)算機(jī)集成機(jī)器視覺(jué)采集卡先進(jìn)行視覺(jué)采集,再將視覺(jué)圖像檢測(cè)到的結(jié)果通過(guò)以太網(wǎng)通知PLC完成分揀動(dòng)作。
這給系統(tǒng)集成商帶來(lái)極大挑戰(zhàn),同時(shí)也增加了現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)成本,需要同時(shí)維護(hù)兩套系統(tǒng)(PLC+IPC),工程師需要同時(shí)熟悉PLC應(yīng)用及工業(yè)計(jì)算機(jī)故障排除技巧。工業(yè)計(jì)算機(jī)中的圖像處理和PLC控制系統(tǒng)之間的網(wǎng)絡(luò)通信也需要控制,且網(wǎng)絡(luò)通訊過(guò)程很容易出錯(cuò)并容易受到強(qiáng)電磁工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)干擾,無(wú)法確保圖像處理和傳輸過(guò)程中的精確時(shí)序。
工業(yè)計(jì)算機(jī)也容易受外部中斷影響(如操作系統(tǒng))從而影響處理時(shí)間和傳輸時(shí)間,圖像檢測(cè)結(jié)果可能無(wú)法在確定的時(shí)間間隔內(nèi)送達(dá)PLC控制器。
是否可以在同一個(gè)平臺(tái)中將視覺(jué)檢測(cè)和PLC控制功能整合在同一個(gè)系統(tǒng)中以解決不同系統(tǒng)之間的通訊和同步問(wèn)題 ?
面對(duì)機(jī)器視覺(jué)市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)和機(jī)遇,研華創(chuàng)新性推出的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)邊緣智能控制器WISE-5580將PLC控制與和視覺(jué)采集功能整合于同一平臺(tái),面向FA工廠自動(dòng)化提供生產(chǎn)質(zhì)量檢測(cè)與分揀解決方案,與傳統(tǒng)PLC控制系統(tǒng)與工業(yè)計(jì)算機(jī)組合方案相比,WISE-5580高性價(jià)比一體化檢測(cè)與控制方案獨(dú)具競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),更容易獲得客戶信賴。
System Structure
檢測(cè)與分選方案系統(tǒng)架構(gòu)
WISE-5580為Intel? Core? i7/i5/Celeron?雙核處理器分核多任務(wù)控制器, Codesys RTE實(shí)時(shí)控制內(nèi)核
可擴(kuò)展多串口、高速USB、千兆以太網(wǎng)、機(jī)器視覺(jué)接口,支持主流現(xiàn)場(chǎng)總線通訊協(xié)議接口 (EtherCAT、CanOpen、Ethernet\IP)
支持IEC-61131-3(PLCOpen 標(biāo)準(zhǔn)) PAC編程軟件(CODESYS RTE V3 ),同時(shí)支持高級(jí)語(yǔ)言編程,可集成第三方可視化SCADA人機(jī)界面軟件( WebAccess \ LabView)
Program Advantage
方案優(yōu)勢(shì)
研華邊緣智能控制器WISE-5580將這兩個(gè)世界融合到一個(gè)集成式系統(tǒng)中。針對(duì)工業(yè)相機(jī)配置,現(xiàn)場(chǎng)總線和PLC控制的配置都基于同一個(gè)平臺(tái)中進(jìn)行。編程時(shí),控制工藝可以使用戶繼續(xù)應(yīng)用熟悉的 PLC 編程語(yǔ)言(CODESYS )。
視覺(jué)采集軟件可采用高級(jí)語(yǔ)言開(kāi)發(fā)環(huán)境結(jié)合工業(yè)相機(jī)廠商提供的SDK軟件驅(qū)動(dòng)包實(shí)現(xiàn)視覺(jué)采集,視覺(jué)圖像處理和PLC控制系統(tǒng)之間可以通過(guò)MODBUS /TCP或者共享內(nèi)存(Shared Memory)接口直接通信,與之前PLC和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊性能相比,基于軟件之間的通訊可有效確保數(shù)據(jù)通訊實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性。
邊緣智能控制器WISE-5580還可支持用戶基于同一套編程開(kāi)發(fā)工具同時(shí)實(shí)現(xiàn)視覺(jué)檢測(cè)以及PLC 控制,用戶可基于高級(jí)語(yǔ)言C#或VS. Net直接調(diào)用工業(yè)相機(jī)廠商所提供的SDK軟件驅(qū)動(dòng)包對(duì)圖像進(jìn)行采集和檢測(cè),同時(shí)基于C#或VS. Net軟件調(diào)用PLC 動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù),這讓用戶可以在一個(gè)軟件配置界面中同時(shí)實(shí)現(xiàn)圖像檢測(cè)和PLC控制工藝。
考慮到安全性和實(shí)時(shí)性需求,越來(lái)越多客戶選擇Linux系統(tǒng),WISE-5580支持多種版本Linux系統(tǒng),用戶可直接基于WISE-5580 Linux系統(tǒng)通過(guò)OpenCV的方式采集工業(yè)相機(jī)圖像, 同時(shí)整合WISE-5580 I/O Linux 驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)視覺(jué)采集和分揀處理。
視覺(jué)采集與PLC控制同時(shí)被集成于同一個(gè)硬件平臺(tái)和軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境中,這正是邊緣智能控制器WISE-5580的創(chuàng)新價(jià)值所在。
Edge Controller
邊緣控制器
WISE-5580邊緣控制器左右兩側(cè)均配備標(biāo)準(zhǔn)PCI Express和EtherCAT通信接口,這使得控制器左側(cè)可擴(kuò)展USB 3.0或PoE千兆以太網(wǎng)視覺(jué)采集模塊以連接多個(gè)工業(yè)相機(jī),并與右側(cè)的EtherCAT I/O模塊配合控制機(jī)械手或設(shè)備工藝。
針對(duì)非常精確的觸發(fā)時(shí)序用戶需求,原始圖像通過(guò)千兆以太網(wǎng)口或USB 接口直接從相機(jī)傳輸?shù)絎ISE-5580的內(nèi)存中,并根據(jù)相機(jī)配置觸發(fā)單張圖像。對(duì)于非常精確的觸發(fā)時(shí)序,可以使用研華即將發(fā)布的基于時(shí)間戳的數(shù)字量輸出端子模塊,它可以用于以微秒級(jí)精度向相機(jī)發(fā)送硬件觸發(fā)信號(hào)。
研華邊緣智能控制器WISE-5580可擴(kuò)展EtherCAT 分布式I/O ,其實(shí)時(shí)內(nèi)核軟件可實(shí)現(xiàn)確定性I/O,將視覺(jué)檢測(cè)和實(shí)時(shí)PLC控制整合于同一平臺(tái),可廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化產(chǎn)線檢測(cè)與分選系統(tǒng)。
Multi-industry Application
多行業(yè)應(yīng)用
3C電子制造(PCB、半導(dǎo)體) 工藝質(zhì)量檢測(cè)與分揀、
PCB焊接檢測(cè)與分揀,
AOI光電檢測(cè)與分選,
半導(dǎo)體晶元檢測(cè)與分選、
醫(yī)藥藥品檢測(cè)與分選等領(lǐng)域。
邊緣控制器WISE-5580集成機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)與PLC,可謂強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手,從而可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程的檢測(cè)自動(dòng)化。實(shí)時(shí)跟蹤產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程,幫助產(chǎn)品的質(zhì)量控制以減少?gòu)U品并確保顧客滿意度。