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發(fā)布者:嚴正楷  發(fā)布時間:2023-03-07 08:48:00

TwinCAT Vision 基礎介紹


1. TwinCAT Vision 機器視覺簡介
TwinCAT Vision是用于工業(yè)圖像處理的TwinCAT 3功能。TwinCAT Vision機器視覺可以實現諸如直接在PLC實時內核中處理檢測物體的識別或測量等。倍福通過將圖像處理整合到TwinCAT 3平臺中,使TwinCAT Vision能輕松實現多控制任務間的同步,并且整體響應速度更快,也避免了通訊帶來的延遲和不穩(wěn)定。另外,TwinCAT Vision配合大量已有的TwinCAT功能,例如TwinCAT PLC,TwinCAT NC,TwinCAT 機器人,TwinCAT HMI等都可以極大地方便客戶開發(fā)各種視覺項目。

用戶使用Tc3_Vision算法函數庫直接在PLC代碼中以IEC61131-3語言對圖像處理進行編程。也可以使用內置的圖像顯示工具直接檢查圖像處理的中間結果。由于直接訪問圖像數據以及各種基本的和高級的圖像處理功能,使用戶高度個性化的應用成為可能。

TwinCAT Vision具有實時性,因為圖像處理算法直接在TwinCAT 3實時內核中與控制器其他任務同步執(zhí)行。此外,視覺算法可以在多個內核上自動并行運行,提高整體運行效率,發(fā)揮更多的硬件潛能。

2. TwinCAT Vision 軟件結構

TwinCAT Vision 支持鏈接外部GigE協(xié)議的工業(yè)相機進行實時在線圖像采集,也支持離線圖片分析。
在TwinCAT 3軟件平臺下,用戶可以使用基于IEC 61131-3的PLC語言,包括ST結構化文本、LD梯形圖、SFC順序功能圖等方式進行視覺代碼的開發(fā)。后續(xù)倍福還會陸續(xù)推出基于TwinCAT C++,MATLAB/Simulink等語言的視覺算法來滿足不同客戶的開發(fā)需求。
由于用戶編寫的視覺算法都在實時內核中進行演算,并且運算結果都直接存放在內存中,所以完全避免了以往通訊帶來的延遲和處理時間的不穩(wěn)定性。

3. TwinCAT Vision 和傳統(tǒng)機器視覺方案比較
傳統(tǒng)機器視覺方案硬件結構:

? 需額外添加視覺系統(tǒng)處理器,光源控制器或智能相機進行圖像處理,增加硬件成本
? 采用非實時通訊(例如TCP、UDP、ADS等)傳輸視覺處理結果,造成通訊延遲和不穩(wěn)定
? 非實時系統(tǒng)抖動帶來不確定的運算處理時間,拖慢設備節(jié)拍
? 不同品牌系統(tǒng)需要掌握不同的編輯開發(fā)軟件,增加人員開發(fā)成本
? 產線變更檢測物體或者內容時,操作人員需停機并重新編輯流程,無法適應柔性生產需求
? 無法將工藝流程控制HMI與視覺HMI進行結合,調機和生產環(huán)節(jié)存在諸多不便,用戶體驗較差
倍福TwinCAT Vision 方案硬件結構:

? 已有控制器中可集成視覺內核,外部直接連接工業(yè)相機,有效降低硬件成本,簡化系統(tǒng)結構
? 視覺處理結果直接放在內存中供PLC任務、運動控制任務等進行調用,省去通訊環(huán)節(jié),提高系統(tǒng)穩(wěn)定性
? 與其他控制任務一樣,視覺算法運行在實時內核中,穩(wěn)定快速的響應處理時間進一步提升設備生產節(jié)拍
? 對不同品牌相機采用統(tǒng)一的調試平臺,使用標準的IEC 61131-3 電氣 PLC語言進行視覺代碼開發(fā),縮短軟件開發(fā)周期,降低人力成本
? 可采用PLC編程中常用的配方功能等,協(xié)助現場操作人員快速在線切換檢測內容,大幅減少停機時間,提高生產效率
? 支持各種高級語言或TwinCAT HMI,方便將視覺拍攝畫面直接嵌入到已有工藝控制HMI中,提升用戶操作體驗

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