Giải pháp kiểm tra 3C của Advantech tích hợp Motion Control, Machine Vision, và MES
20/05/2020
Giới thiệu dự án
Giải pháp kiểm tra bộ lọc PAC của Advantech tích hợp nền tảng mở Windows và nhân thời gian thực CODESYS để tạo thành một hệ thống thực hiện điều khiển chuyển động, thị giác máy và các chức năng IO và MES phi tập trung, cho phép di chuyển tự động, kiểm tra, lưu trữ và quản lý thông tin bộ lọc điện thoại di động. Giải pháp này giảm một nửa thời gian phát triển và tối ưu hóa thời gian thực hiện hệ thống từ 2ms xuống 0,5ms, cải thiện hiệu quả và độ chính xác kiểm tra và thực hiện quản lý thông tin.
Với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ 3C, điện thoại thông minh đã trở thành tiêu chuẩn cho gần như tất cả mọi người. Một trong những thành phần quan trọng trong camera của điện thoại thông minh phổ biến là bộ lọc. Bộ lọc chặn một số ánh sáng vô hình sẽ can thiệp vào máy ảnh và gây biến dạng màu. Đối với điều này, các nhà sản xuất cần tự động hóa hoàn toàn việc kiểm tra các bộ lọc để kiểm soát chất lượng. Độ ổn định, hiệu quả kiểm tra, độ chính xác và thông tin hóa của thiết bị kiểm tra bộ lọc là các chỉ số chính quyết định tối ưu hóa chất lượng và năng suất của toàn bộ quy trình sản xuất bộ lọc.
Yêu cầu hệ thống
Khách hàng được giới thiệu hôm nay là một công ty Đài Loan chuyên về các thuật toán kiểm tra bộ lọc AOI, với sự gia tăng của tự động hóa và thông minh hóa thị trường, cần một giải pháp kiểm tra AOI tự động toàn diện bao gồm lưu trữ, thu thập, kiểm tra, phân loại và lưu trữ vật liệu, và thông tin phải được tải lên cơ sở dữ liệu và được tích hợp với hệ thống MES để giúp giải quyết các vấn đề sau:
- Xử lý hiệu năng cao: Vì yêu cầu xử lý hình ảnh cao, nên CPU có khả năng xử lý dữ liệu mạnh mẽ là cần thiết cho hệ thống điều khiển.
- Tính trực tiếp cao: Để cải thiện hiệu quả kiểm tra, cần phải bật chính xác máy ảnh và thực hiện xử lý quét đường trong khi chuyển động, do đó cần phải kích hoạt so sánh vị trí tốc độ cao để kích hoạt camera để chụp ảnh.
- I/O phân cấp: Toàn bộ bộ thiết bị kiểm tra bao gồm 39 trục (9 động cơ servo, 30 xi lanh điện), được đặt tại ba trạm. Phải có kết nối giữa các trạm. Kiểm soát tập trung không thể được sử dụng, và hiệu suất cao cũng được yêu cầu.
- Thông tin hóa: Dữ liệu hệ thống cần được tải lên cơ sở dữ liệu và được kết nối với hệ thống MES để truyền các đơn đặt hàng công việc, tham số và số vật liệu và thực hiện các chức năng cơ sở dữ liệu khác.
- Kết nối đa ngoại vi: Do nhu cầu di chuyển và kiểm tra sản phẩm, cần phải kết nối với ba bộ điều khiển cánh tay robot.
Những khó khăn của khách hàng
Hiện tại, các công ty trong thị trường này thường phải đối mặt với các vấn đề sau:
- Do có nhiều quy trình chính như điều khiển chuyển động, kiểm tra trực quan và cơ sở dữ liệu có liên quan, nên việc thực hiện hệ thống kiểm tra và kiểm soát bộ lọc đòi hỏi các máy tính điều khiển cấp công nghiệp và nhiều PLC;
- Cần có lập trình viên am hiểu hai ngôn ngữ lập trình khác nhau: lập trình viên PLC và lập trình viên ngôn ngữ cấp cao C / C#. Các dự án thường bị trì hoãn do dành nhiều thời gian hơn cho việc tích hợp nhiều hệ thống;
- Khi có một lượng giao tiếp đáng kể giữa các bộ điều khiển, cần phải hy sinh một phần hiệu quả xử lý thiết bị. Đồng thời, nhiều bộ điều khiển và một lượng lớn dữ liệu truyền tải cũng là những mối nguy hiểm tiềm ẩn có thể làm giảm tính ổn định của hệ thống và độ chính xác của việc kiểm tra.
Mô tả hệ thống
Advantech đã cung cấp cho khách hàng một giải pháp PAC, sử dụng bộ vi xử lý Intel Core I7 hiệu năng cao và cấu trúc lõi tách. Giải pháp này tích hợp môi trường Windows 7 mạnh mẽ và nhân thời gian thực CODESYS; mỗi hệ thống có CPU riêng không can thiệp vào hệ thống khác. Khách hàng của dự án này chạy ứng dụng thị giác máy, giao diện máy chủ C# và cơ sở dữ liệu trên Windows7. Đồng thời, khách hàng cũng chạy điều khiển chuyển động đa trục và giao tiếp robot trong CODESYS. Chế độ giao tiếp bộ nhớ dùng chung cho phép CODESYS tương tác kịp thời với Windows.
Phần cứng: Là hệ thống điều khiển chính, AMAX-5580 điều khiển 39 động cơ servo và xi lanh điện trên hệ thống thông qua ETHERCAT và tín hiệu cảm biến trường được truy cập thông qua I / O phân tán;
Phần mềm: CODESYS thực hiện chức năng điều khiển chuyển động và kết nối liền mạch với chương trình C# do khách hàng phát triển thông qua bộ nhớ dùng chung, cả hai đều chạy trên thiết bị AMAX-5580;
Triển khai dự án
- AMAX-5580 với CODESYS: CPU Intel® Core™ i7/i5/Celeron® với mở rộng EtherCAT Slice I/O và phàn mềm điều khiển IEC-61131-3
- ICAM-7000: Camera công nghiệp PoE với độ phân giải 0.3-15 megapixel
Tại sao là Advantech?
Tính năng nổi bật
Hệ thống điều khiển AMAX-5580 được sử dụng trong giải pháp tích hợp cấu trúc máy tính công nghiệp và PLC gốc, và số trục điều khiển chuyển động có thể đạt tới 128, có nghĩa là nó có thể giúp giảm chi phí và cải thiện độ ổn định cho khách hàng.
- Kiến trúc lõi tách và hệ thống phụ tích hợp lõi Windows và nhân thời gian thực CODESYS trong khi giữ cho mỗi CPU độc lập với nhau để lõi Windows không ảnh hưởng đến tính trực tiếp của lõi PLC.
- Bộ nhớ dùng chung kết nối hệ thống IT và OT một cách liền mạch.
- Phương pháp lập trình CODESYS rất linh hoạt, làm cho nó phù hợp với cả các lập trình viên PLC và lập trình viên ngôn ngữ cấp cao. Toàn bộ hệ thống sử dụng lập trình CODESYS và C# một cách linh hoạt.
- I/O phi tập trung và nhiều giao diện truyền thông phù hợp với các dây chuyền sản xuất và thiết bị lớn.
Lợi ích cho khách hàng
Trong giải pháp PAC của Advantech, AMAX-5580 sử dụng các tính năng phân chia lõi và hệ thống phụ để trang bị một bộ điều khiển cho hệ điều hành Windows và nhân thời gian thực CODESYS SoftPLC. Bộ vi xử lý Intel I7 cao cấp nhất được nhúng có thể xử lý điều khiển chuyển động đa trục và hàng chục nghìn điểm điều khiển I / O trong lõi PLC CODESYS, kết nối tất cả các hệ thống điều khiển của robot bên thứ ba trong khi xử lý tầm nhìn máy MES và cơ sở dữ liệu trong Windows.
Một giải pháp thay thế IPC và nhiều PLC. Các tiêu chuẩn lập trình IEC 61131-3 cho phép các lập trình viên phát triển các chương trình nhanh hơn và giúp các nhà sản xuất thiết bị kiểm tra bộ lọc dễ dàng chế tạo các thiết bị hiệu quả cao, ổn định và thông tin hóa, từ đó nâng cao khả năng cạnh tranh của thiết bị trên thị trường. Giải pháp này mang tới những lợi ích cho khách hàng như:
- Tiết kiệm thời gian và chi phí: Sử dụng giải pháp PAC của Advantech, thời gian dự án được tiết kiệm 50%, từ khung thời gian dự kiến hơn 3 tháng cho giải pháp truyền thống, đến một dự án chỉ kéo dài 1,5 tháng.
- Cải thiện hiệu quả hoạt động: Hiệu quả thực hiện chương trình được tối ưu hóa từ phương pháp truyền thống giúp giảm thời gian từ 2ms xuống còn 0,5ms.
- Giảm chi phí bảo trì: Các kỹ sư điện cần thiết để bảo trì được giảm từ 2-3 kỹ sư truyền thống xuống chỉ còn 1 kỹ sư.
/AMAX-5580_0220200304191460.jpg)
