研華PAC濾光片檢測(cè)解決方案，整合Windows開放平臺(tái)和CODESYS實(shí)時(shí)內(nèi)核，一套系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)控制，機(jī)器視覺，分布式IO及MES功能，實(shí)現(xiàn)手機(jī)濾光片全自動(dòng)搬運(yùn)、檢測(cè)、入庫(kù)及信息化管理，節(jié)省50%系統(tǒng)開發(fā)時(shí)間，將系統(tǒng)執(zhí)行時(shí)間由2ms優(yōu)化到0.5ms，提高檢測(cè)效率及精度，實(shí)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(gè)人的標(biāo)配。常見智能手機(jī)的相機(jī)中都有一個(gè)關(guān)鍵零部件—濾光片。濾光片是為了過(guò)濾掉一些不可見光，這些不可見光會(huì)干擾相機(jī)導(dǎo)致顏色失真。對(duì)此，廠商需要對(duì)濾光片進(jìn)行全自動(dòng)化的檢測(cè)，以把控品質(zhì)。而濾光片檢測(cè)設(shè)備的穩(wěn)定性、檢測(cè)效率、準(zhǔn)確度與信息化程度則是決定整個(gè)濾鏡生產(chǎn)質(zhì)量?jī)?yōu)化和良品率的關(guān)鍵指標(biāo)。

客戶“痛點(diǎn)”

目前市場(chǎng)上的廠商通常會(huì)面臨如下問(wèn)題：

● 由于涉及運(yùn)動(dòng)控制，視覺檢測(cè)，數(shù)據(jù)庫(kù)等多個(gè)關(guān)鍵工藝，濾光片檢測(cè)控制系統(tǒng)需要工控機(jī)及多個(gè)PLC配合實(shí)現(xiàn)；

● 需要兩種不同語(yǔ)言基礎(chǔ)工程師：PLC編程語(yǔ)言工程師和C/C#高級(jí)語(yǔ)言工程師；

● 花費(fèi)更多時(shí)間在多套系統(tǒng)配合上，容易導(dǎo)致項(xiàng)目延期；

● 各個(gè)控制器之間通訊量大時(shí)，需要犧牲一部分設(shè)備加工效率，同時(shí)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(cè)精度的降低埋下隱患。

項(xiàng)目需求

● 這里要介紹的客戶是國(guó)內(nèi)一家專業(yè)做AOI濾光片檢測(cè)算法的公司，但隨著市場(chǎng)自動(dòng)化以及智能化程度的提高，其需要一整套AOI自動(dòng)化檢測(cè)線方案，包含儲(chǔ)料，抓取，檢測(cè)，分選，入庫(kù)，信息上傳數(shù)據(jù)庫(kù)及對(duì)接MES系統(tǒng)，協(xié)助解決如下問(wèn)題：

● 高處理性能：因?yàn)橐曈X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(shí)時(shí)性：為了提高的檢測(cè)效率，需要在運(yùn)動(dòng)的同時(shí)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(lái)同步觸發(fā)相機(jī)拍照；

● 分布式IO：整套檢測(cè)設(shè)備涉及39個(gè)軸（9個(gè)伺服電機(jī)，30個(gè)電缸），分別在三個(gè)工位，工位之間有銜接需求，無(wú)法使用集中控制方式，同時(shí)還需要高實(shí)時(shí)性；

● 信息化：整套系統(tǒng)數(shù)據(jù)需要上傳數(shù)據(jù)庫(kù)并對(duì)接MES系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)工單/參數(shù)/料號(hào)等信息的傳輸及數(shù)據(jù)庫(kù)操作功能；

● 多外設(shè)互聯(lián)：由于需要搬運(yùn)，檢測(cè)產(chǎn)品，需要和三個(gè)機(jī)械手控制器實(shí)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(shí)時(shí)穩(wěn)定內(nèi)核并且各系統(tǒng)獨(dú)占CPU互不干擾。

本專案客戶在Windows7中運(yùn)行機(jī)器視覺、C#上位界面、數(shù)據(jù)庫(kù)，同時(shí)在CODESYS中運(yùn)行多軸運(yùn)動(dòng)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(shí)。

系統(tǒng)組成如下：

● 硬件：APAX-5580作為主控系統(tǒng)，通過(guò)ETHERCAT來(lái)控制現(xiàn)場(chǎng)39個(gè)伺服和電缸，現(xiàn)場(chǎng)傳感器信號(hào)通過(guò)分布式I/O接入；

● 軟件：CODESYS實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)控制功能，并通過(guò)共享內(nèi)存和客戶開發(fā)的C#程序無(wú)縫連接，兩者均運(yùn)行在APAX-5580上。

方案優(yōu)勢(shì)

該方案中的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(yùn)動(dòng)控制軸數(shù)可達(dá)32767個(gè)（實(shí)際項(xiàng)目使用過(guò)130軸），幫助客戶降低成本，提高穩(wěn)定性。具體優(yōu)勢(shì)如下：

● 分核分系統(tǒng)架構(gòu)，整合Windows核心和CODESYS實(shí)時(shí)核心同時(shí)獨(dú)占硬件CPU，相互獨(dú)立，windows核心不影響PLC核心實(shí)時(shí)性；

● 共享內(nèi)存實(shí)現(xiàn)IT與OT之間無(wú)縫連接；

● CODESYS編程方式靈活，適用于PLC工程師和高級(jí)語(yǔ)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(guò)分核分系統(tǒng)特點(diǎn)，在一個(gè)控制器中搭載Windows操作系統(tǒng)和CODESYS軟PLC實(shí)時(shí)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(kù)的同時(shí)，在CODESYSPLC核心中處理多軸運(yùn)動(dòng)控制，上萬(wàn)點(diǎn)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(tái)PLC。IEC61131-3的編程標(biāo)準(zhǔn)讓工程師快速開發(fā)，濾光片檢測(cè)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(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力，幫助客戶實(shí)現(xiàn)以下效益：

● 節(jié)省時(shí)間成本：使用研華PAC解決方案，項(xiàng)目時(shí)間節(jié)省50%，由傳統(tǒng)方案預(yù)計(jì)的3個(gè)多月，到最終1個(gè)半月結(jié)束；

● 提高運(yùn)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。

系統(tǒng)架構(gòu)圖