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嵌入式系統(tǒng)

IoT案例 | 聚焦3C,節(jié)省50%開發(fā)時間!研華濾鏡檢測方案

ainet.cn   2019年05月20日

  本期導(dǎo)讀

  研華PAC濾光片檢測解決方案,整合Windows開放平臺和CODESYS實時內(nèi)核,一套系統(tǒng)實現(xiàn)運動控制,機(jī)器視覺,分布式IO及MES功能,實現(xiàn)手機(jī)濾光片全自動搬運、檢測、入庫及信息化管理,節(jié)省50%系統(tǒng)開發(fā)時間,將系統(tǒng)執(zhí)行時間由2ms優(yōu)化到0.5ms,提高檢測效率及精度,實現(xiàn)信息化管理。

  隨著3C行業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展,智能手機(jī)幾乎成為每個人的標(biāo)配。

  常見智能手機(jī)的相機(jī)中都有一個關(guān)鍵零部件—濾光片。濾光片是為了過濾掉一些不可見光,這些不可見光會干擾相機(jī)導(dǎo)致顏色失真。對此,廠商需要對濾光片進(jìn)行全自動化的檢測,以把控品質(zhì)。而濾光片檢測設(shè)備的穩(wěn)定性、檢測效率、準(zhǔn)確度與信息化程度則是決定整個濾鏡生產(chǎn)質(zhì)量優(yōu)化和良品率的關(guān)鍵指標(biāo)。

  客戶痛點

  目前市場廠商,通常會面臨如下問題:

  ? 由于涉及運動控制,視覺檢測,數(shù)據(jù)庫等多個關(guān)鍵工藝,濾光片檢測控制系統(tǒng)需要工控機(jī)及多個PLC配合實現(xiàn);

  ? 需要兩種不同語言基礎(chǔ)工程師:PLC編程語言工程師和C/C#高級語言工程師;

  ? 花費更多時間在多套系統(tǒng)配合上,容易導(dǎo)致項目延期;

  ? 各個控制器之間通訊量大時,需要犧牲一部分設(shè)備加工效率,同時多控制器及大量數(shù)據(jù)傳輸也為系統(tǒng)穩(wěn)定性和檢測精度的降低埋下隱患。

  項目需求

  今天要介紹的客戶是國內(nèi)一家專業(yè)做AOI濾光片檢測算法的公司,但隨著市場自動化以及智能化程度的提高,其需要一整套AOI自動化檢測線方案,包含儲料,抓取,檢測,分選,入庫,信息上傳數(shù)據(jù)庫及對接MES系統(tǒng),協(xié)助解決如下問題:

  ?高處理性能:因為視覺處理要求高,所以需要控制系統(tǒng)擁有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力的CPU。

  ?高實時性:為了提高的檢測效率,需要在運動的同時準(zhǔn)確打開相機(jī)并做線掃處理,所以需要高速位置比較觸發(fā)來同步觸發(fā)相機(jī)拍照。

  ?分布式IO:整套檢測設(shè)備涉及39個軸(9個伺服電機(jī),30個電缸),分別在三個工位,工位之間有銜接需求,無法使用集中控制方式,同時還需要高實時性。

  ?信息化:整套系統(tǒng)數(shù)據(jù)需要上傳數(shù)據(jù)庫并對接MES系統(tǒng),實現(xiàn)工單/參數(shù)/料號等信息的傳輸及數(shù)據(jù)庫操作功能。

  ?多外設(shè)互聯(lián):由于需要搬運,檢測產(chǎn)品,總共需要和三個機(jī)械手控制器實現(xiàn)通訊交互。

  研華PAC解決方案

  研華為客戶提供了PAC解決方案,其采用高效能英特爾I7處理核心、分核分系統(tǒng)結(jié)構(gòu),一套方案整合了Windows7開放強(qiáng)大環(huán)境和CODESYS實時穩(wěn)定內(nèi)核并且各系統(tǒng)獨占CPU互不干擾。

  本專案客戶在Windows7中運行機(jī)器視覺、C#上位界面、數(shù)據(jù)庫,同時在CODESYS中運行多軸運動控制,機(jī)械手通訊。共享內(nèi)存的交互數(shù)據(jù)方式,讓CODESYS與Windows交互更加及時。

  架構(gòu)圖

  ● 硬件:APAX-5580作為主控系統(tǒng),通過ETHERCAT來控制現(xiàn)場39個伺服和電缸,現(xiàn)場傳感器信號通過分布式I/O接入;

  ● 軟件:CODESYS實現(xiàn)運動控制功能,并通過共享內(nèi)存和客戶開發(fā)的C#程序無縫連接,兩者均運行在APAX-5580上;

  APAX-5580:I7 CPU軟邏輯控制器,最多可擴(kuò)展上萬點分布式DI/O;

  APAX-5045:分布式IO模塊;

  EKI-2525,交換機(jī),用于I/O模塊星型連接;

  方案優(yōu)勢

  方案中的APAX-5580控制系統(tǒng)一套方案整合原有工控機(jī)及PLC架構(gòu),運動控制軸數(shù)可達(dá)32767個(實際項目使用過130軸),幫助客戶降低成本,提高穩(wěn)定性。

  ?分核分系統(tǒng)架構(gòu),整合Windows核心和CODESYS實時核心同時獨占硬件CPU,相互獨立,windows核心不影響PLC核心實時性。

  ?共享內(nèi)存實現(xiàn)IT與OT之間無縫連接。

  ?CODESYS編程方式靈活,適用于PLC工程師和高級語言工程師。整套系統(tǒng)靈活使用CODESYS和C#編程。

  ?分布式IO及多種通訊接口,適用于產(chǎn)線及大型設(shè)備。

  研華PAC解決方案,APAX-5580通過分核分系統(tǒng)特點,在一個控制器中搭載Windows操作系統(tǒng)和CODESYS軟PLC實時內(nèi)核。內(nèi)嵌最高英特爾I7處理器,可以在Windows中處理機(jī)器視覺MES及數(shù)據(jù)庫的同時,在CODESYS PLC核心中處理多軸運動控制,上萬點的IO控制,還可以串聯(lián)第三方機(jī)器人控制系統(tǒng)。

  一套方案替代IPC和多臺PLC,實現(xiàn)濾光片檢測的運動控制、機(jī)器視覺、分布式IO和數(shù)據(jù)庫功能。IEC 61131-3的編程標(biāo)準(zhǔn)讓工程師快速開發(fā),濾光片檢測設(shè)備制造商更容易的開發(fā)出高效率,高穩(wěn)定性以及整合信息化的設(shè)備,從而提升設(shè)備在市場上的競爭力。幫助客戶實現(xiàn):

  ?節(jié)省時間成本:使用研華PAC解決方案,項目時間節(jié)省50%,由傳統(tǒng)方案預(yù)計的3個多月,到最終1個半月結(jié)束。

  ?提高運行效率:程序執(zhí)行效率從傳統(tǒng)的2ms優(yōu)化到0.5ms

  ?減少維護(hù)成本:后期維護(hù)電氣工程師從傳統(tǒng)的2~3名工程師,減少到1名工程師即可。

(轉(zhuǎn)載)

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