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嵌入式系统

IoT案例 | 聚焦3C,节省50%开发时间!研华滤镜检测方案

  2019年05月20日  

  本期导读

  研华PAC滤光片检测解决方案,整合Windows开放平台和CODESYS实时内核,一套系统实现运动控制,机器视觉,分布式IO及MES功能,实现手机滤光片全自动搬运、检测、入库及信息化管理,节省50%系统开发时间,将系统执行时间由2ms优化到0.5ms,提高检测效率及精度,实现信息化管理。

  随着3C行业技术的飞速发展,智能手机几乎成为每个人的标配。

  常见智能手机的相机中都有一个关键零部件—滤光片。滤光片是为了过滤掉一些不可见光,这些不可见光会干扰相机导致颜色失真。对此,厂商需要对滤光片进行全自动化的检测,以把控品质。而滤光片检测设备的稳定性、检测效率、准确度与信息化程度则是决定整个滤镜生产质量优化和良品率的关键指标。

  客户痛点

  目前市场厂商,通常会面临如下问题:

  ✘ 由于涉及运动控制,视觉检测,数据库等多个关键工艺,滤光片检测控制系统需要工控机及多个PLC配合实现;

  ✘ 需要两种不同语言基础工程师:PLC编程语言工程师和C/C#高级语言工程师;

  ✘ 花费更多时间在多套系统配合上,容易导致项目延期;

  ✘ 各个控制器之间通讯量大时,需要牺牲一部分设备加工效率,同时多控制器及大量数据传输也为系统稳定性和检测精度的降低埋下隐患。

  项目需求

  今天要介绍的客户是国内一家专业做AOI滤光片检测算法的公司,但随着市场自动化以及智能化程度的提高,其需要一整套AOI自动化检测线方案,包含储料,抓取,检测,分选,入库,信息上传数据库及对接MES系统,协助解决如下问题:

  ✌高处理性能:因为视觉处理要求高,所以需要控制系统拥有强大的数据处理能力的CPU。

  ✌高实时性:为了提高的检测效率,需要在运动的同时准确打开相机并做线扫处理,所以需要高速位置比较触发来同步触发相机拍照。

  ✌分布式IO:整套检测设备涉及39个轴(9个伺服电机,30个电缸),分别在三个工位,工位之间有衔接需求,无法使用集中控制方式,同时还需要高实时性。

  ✌信息化:整套系统数据需要上传数据库并对接MES系统,实现工单/参数/料号等信息的传输及数据库操作功能。

  ✌多外设互联:由于需要搬运,检测产品,总共需要和三个机械手控制器实现通讯交互。

  研华PAC解决方案

  研华为客户提供了PAC解决方案,其采用高效能英特尔I7处理核心、分核分系统结构,一套方案整合了Windows7开放强大环境和CODESYS实时稳定内核并且各系统独占CPU互不干扰。

  本专案客户在Windows7中运行机器视觉、C#上位界面、数据库,同时在CODESYS中运行多轴运动控制,机械手通讯。共享内存的交互数据方式,让CODESYS与Windows交互更加及时。

  架构图

  ● 硬件:APAX-5580作为主控系统,通过ETHERCAT来控制现场39个伺服和电缸,现场传感器信号通过分布式I/O接入;

  ● 软件:CODESYS实现运动控制功能,并通过共享内存和客户开发的C#程序无缝连接,两者均运行在APAX-5580上;

  APAX-5580:I7 CPU软逻辑控制器,最多可扩展上万点分布式DI/O;

  APAX-5045:分布式IO模块;

  EKI-2525,交换机,用于I/O模块星型连接;

  方案优势

  方案中的APAX-5580控制系统一套方案整合原有工控机及PLC架构,运动控制轴数可达32767个(实际项目使用过130轴),帮助客户降低成本,提高稳定性。

  ✌分核分系统架构,整合Windows核心和CODESYS实时核心同时独占硬件CPU,相互独立,windows核心不影响PLC核心实时性。

  ✌共享内存实现IT与OT之间无缝连接。

  ✌CODESYS编程方式灵活,适用于PLC工程师和高级语言工程师。整套系统灵活使用CODESYS和C#编程。

  ✌分布式IO及多种通讯接口,适用于产线及大型设备。

  研华PAC解决方案,APAX-5580通过分核分系统特点,在一个控制器中搭载Windows操作系统和CODESYS软PLC实时内核。内嵌最高英特尔I7处理器,可以在Windows中处理机器视觉MES及数据库的同时,在CODESYS PLC核心中处理多轴运动控制,上万点的IO控制,还可以串联第三方机器人控制系统。

  一套方案替代IPC和多台PLC,实现滤光片检测的运动控制、机器视觉、分布式IO和数据库功能。IEC 61131-3的编程标准让工程师快速开发,滤光片检测设备制造商更容易的开发出高效率,高稳定性以及整合信息化的设备,从而提升设备在市场上的竞争力。帮助客户实现:

  ❥节省时间成本:使用研华PAC解决方案,项目时间节省50%,由传统方案预计的3个多月,到最终1个半月结束。

  ❥提高运行效率:程序执行效率从传统的2ms优化到0.5ms

  ❥减少维护成本:后期维护电气工程师从传统的2~3名工程师,减少到1名工程师即可。

标签:研华我要反馈
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