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倍倍讲故事:机器视觉为何要集成到自动化系统之中?
2021/8/27 14:40:09
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机器视觉,就像机器设备的“眼睛”,不仅让机器能像人一样看到“物体”,而且机器视觉功能凭借远高于人工检测的可靠性、精准度和自动化程度,正迅速成为提高制造机械质量的关键技术。

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▸ 对技术开发工程师来说,

工程师在机器视觉这一新领域中,

要学习新的编程语言,

普通电气工程师、PLC 程序员,

要想快速掌握编程和调试,非常之困难;

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▸ 对设备制造商而言,

不仅做机器视觉的硬件投资成本高,

如果要对视觉系统进行开发和维护,

企业后期还需要专门高薪聘请视觉工程师,

成本巨大,耗时耗金;

▸ 对终端用户来说,

机器视觉往往位于高性能计算机中,

或直接依靠专门配置的智能相机,

因机器视觉和自动化控制分属两套系统,

往往之间通讯不佳,

会导致系统不稳定,出现停机停线等状况,

大大影响工厂的产能。

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▸ 因为在软件框架方面,

视觉程序一般在非实时用户模式中,

而 PLC 多位于实时内核模式中。

由于非实时用户模式采用优先执行机制,

当 CPU 负荷过高、内存过大,

或处理流程过多时,

就可能出现卡顿的现象,

拖慢生产节拍,影响生产效率。

▸ 而在硬件架构方面,

一般来说,用户会采用一台控制器,

外部连接视觉系统及工业相机、光源等,

由于视觉信号是通过线缆等方式传输,

整个过程很容易出错,

无法保证图像处理中的精确时序,

且外部进程也会影响处理和传输的时间。

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因此近年来,

许多技术供应商都在积极寻求突破,

致力于将机器视觉这一相对独立的功能,

集成到自动化系统中。

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它可以将机器视觉无缝集成到自动化系统中,

帮助用户解决独立机器视觉的所有难题。

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TwinCAT Vision 可运用于涵盖距离、直径、圆度的测量,模式识别、位置检测和颜色识别,数据矩阵代码、条形码、QR 码识别,以及用作查看设备内部、简化服务及维护工作等监测用途。

和传统的解决方案对比,

TwinCAT Vision 有几个显著特点:

▸ 首先,它和控制系统进行了深度集成。

因算法程序和控制程序可集成在 TwinCAT 里,

自动化工程师可以直接在

熟悉的 IEC61131-3 中开发视觉方案,

大大降低机器视觉应用的门槛。

对设备制造企业来说,

还可以培养一个全新的职位

————“自动化视觉工程师”,

不仅给工程师更宽的未来发展道路,

企业更能把控制和视觉难题一次性全搞定!

▸ 其次,它拥有完美的数据同步。

TwinCAT Vision 让包含 PLC 、机器人技术、

IoT 等在内的所有应用,

都能在一个运行环境中运行。

实现了工作的轻松同步,

数据传输不会产生任何延迟。

不仅显著提升设备效率,

更将 PC 控制的优势诠释得淋漓尽致。

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▸ 另外,它还极具开放性。

遵循倍福开放式控制技术理念,

TwinCAT Vision 同时也是个开放的系统,

支持 GigE Vision 协议,

可以使用不同制造商生产的相机,

还支持软件扩展、

允许用户访问原始相机数据等。

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不仅如此,倍福还有专门控制光源

或者相机的超采样模块—— EL2596 ,

可以实现极速控制,

针对飞拍和检测节拍要求很高的场景,

也十分友好。

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常见的机器视觉解决方案,

会在单独的计算机上托管集成图像处理,

如图所示:

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传统机器视觉方案硬件结构

在传统的方案硬件结构中,

用户要添加额外的视觉系统处理器,

以及光源控制器等,

这不仅增加了硬件成本,

且当产线变更检测物体时,

人员需停机并重新进行复杂的流程编辑,

无法适应现代柔性生产的需求。

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倍福 TwinCAT Vision 方案硬件结构

在 TwinCAT Vision 中,

除了相机光源镜头这些外围设备,

客户只需一个软件包+软件授权,

就可以完成视觉方案,

不仅大大节省了硬件开支,

图像处理与控制组件的直接通讯,

让响应时间更短、

设备生产节奏更快、效率更高。

▸ 此外,在软件方面,

TwinCAT Vision 实时的以太网接口驱动程序,

让图像数据可直接保存在控制器内存中。

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TwinCAT Vision软件架构

附带的 GigE Vision 接口

还保证了图像数据传输的可靠、高速。

相较于传统的视觉算法

(如 OPENCV、HALCON 等),

TwinCAT Vision 更加简化,

也更适合普通电气工程师

用 PLC 语言进行开发。

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关于德国倍福

倍福(Beckhoff)公司总部位于德国威尔市。作为全球自动化技术的驱动者,倍福定义了自动化领域的许多国际标准。公司所生产的工业 PC、现场总线模块、驱动产品和TwinCAT自动化软件构成了一套完整的、相互兼容的控制系统,可为各个工控领域提供开放式自动化系统和完整的解决方案。倍福于1997年进入中国市场,致力于帮助制造企业提升竞争优势,加速转型升级。倍福在业内享有“创新引擎”的美誉,公司所倡导的PC控制技术具有良好的开放性,将IT技术、互联网和自动化技术完美融合,助力实现工业 4.0 和智能制造。凭借领先的技术优势和丰富的行业知识,倍福的创新产品和解决方案广泛应用于风力发电、半导体、光伏太阳能、电子制造、金属加工、包装机械、物流输送以及楼宇自控等众多领域。

更多信息,请登录 Beckhoff 中文官方网站:www.beckhoff.com.cn


 

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公司简介
产品目录

公司名称: 德国倍福自动化有限公司
联 系 人: 销售部
电  话: 021-66312666
传  真: 021-66315696
地  址: 中国上海市静安区汶水路 299弄 9-10号(市北智汇园4号楼)
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