機器視覺，就像機器設(shè)備的“眼睛”，不僅讓機器能像人一樣看到“物體”，而且機器視覺功能憑借遠高于人工檢測的可靠性、精準度和自動化程度，正迅速成為提高制造機械質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)。

▸ 對技術(shù)開發(fā)工程師來說，

工程師在機器視覺這一新領(lǐng)域中，

要學習新的編程語言，

普通電氣工程師、PLC 程序員，

要想快速掌握編程和調(diào)試，非常之困難；

▸ 對設(shè)備制造商而言，

不僅做機器視覺的硬件投資成本高，

如果要對視覺系統(tǒng)進行開發(fā)和維護，

企業(yè)后期還需要專門高薪聘請視覺工程師，

成本巨大，耗時耗金；

▸ 對終端用戶來說，

機器視覺往往位于高性能計算機中，

或直接依靠專門配置的智能相機，

因機器視覺和自動化控制分屬兩套系統(tǒng)，

往往之間通訊不佳，

會導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定，出現(xiàn)停機停線等狀況，

大大影響工廠的產(chǎn)能。

▸ 因為在軟件框架方面，

視覺程序一般在非實時用戶模式中，

而 PLC 多位于實時內(nèi)核模式中。

由于非實時用戶模式采用優(yōu)先執(zhí)行機制，

當 CPU 負荷過高、內(nèi)存過大，

或處理流程過多時，

就可能出現(xiàn)卡頓的現(xiàn)象，

拖慢生產(chǎn)節(jié)拍，影響生產(chǎn)效率。

▸ 而在硬件架構(gòu)方面，

一般來說，用戶會采用一臺控制器，

外部連接視覺系統(tǒng)及工業(yè)相機、光源等，

由于視覺信號是通過線纜等方式傳輸，

整個過程很容易出錯，

無法保證圖像處理中的精確時序，

且外部進程也會影響處理和傳輸?shù)臅r間。

因此近年來，

許多技術(shù)供應(yīng)商都在積極尋求突破，

致力于將機器視覺這一相對獨立的功能，

集成到自動化系統(tǒng)中。

它可以將機器視覺無縫集成到自動化系統(tǒng)中，

幫助用戶解決獨立機器視覺的所有難題。

TwinCAT Vision 可運用于涵蓋距離、直徑、圓度的測量，模式識別、位置檢測和顏色識別，數(shù)據(jù)矩陣代碼、條形碼、QR 碼識別，以及用作查看設(shè)備內(nèi)部、簡化服務(wù)及維護工作等監(jiān)測用途。

和傳統(tǒng)的解決方案對比，

TwinCAT Vision 有幾個顯著特點：

▸ 首先，它和控制系統(tǒng)進行了深度集成。

因算法程序和控制程序可集成在 TwinCAT 里，

自動化工程師可以直接在

熟悉的 IEC61131-3 中開發(fā)視覺方案，

大大降低機器視覺應(yīng)用的門檻。

對設(shè)備制造企業(yè)來說，

還可以培養(yǎng)一個全新的職位

————“自動化視覺工程師”，

不僅給工程師更寬的未來發(fā)展道路，

企業(yè)更能把控制和視覺難題一次性全搞定！

▸ 其次，它擁有完美的數(shù)據(jù)同步。

TwinCAT Vision 讓包含 PLC 、機器人技術(shù)、

IoT 等在內(nèi)的所有應(yīng)用，

都能在一個運行環(huán)境中運行。

實現(xiàn)了工作的輕松同步，

數(shù)據(jù)傳輸不會產(chǎn)生任何延遲。

不僅顯著提升設(shè)備效率，

更將 PC 控制的優(yōu)勢詮釋得淋漓盡致。

▸ 另外，它還極具開放性。

遵循倍福開放式控制技術(shù)理念，

TwinCAT Vision 同時也是個開放的系統(tǒng)，

支持 GigE Vision 協(xié)議，

可以使用不同制造商生產(chǎn)的相機，

還支持軟件擴展、

允許用戶訪問原始相機數(shù)據(jù)等。

不僅如此，倍福還有專門控制光源

或者相機的超采樣模塊—— EL2596 ，

可以實現(xiàn)極速控制，

針對飛拍和檢測節(jié)拍要求很高的場景，

也十分友好。

常見的機器視覺解決方案，

會在單獨的計算機上托管集成圖像處理，

如圖所示：

傳統(tǒng)機器視覺方案硬件結(jié)構(gòu)

在傳統(tǒng)的方案硬件結(jié)構(gòu)中，

用戶要添加額外的視覺系統(tǒng)處理器，

以及光源控制器等，

這不僅增加了硬件成本，

且當產(chǎn)線變更檢測物體時，

人員需停機并重新進行復(fù)雜的流程編輯，

無法適應(yīng)現(xiàn)代柔性生產(chǎn)的需求。

倍福 TwinCAT Vision 方案硬件結(jié)構(gòu)

在 TwinCAT Vision 中，

除了相機光源鏡頭這些外圍設(shè)備，

客戶只需一個軟件包+軟件授權(quán)，

就可以完成視覺方案，

不僅大大節(jié)省了硬件開支，

圖像處理與控制組件的直接通訊，

讓響應(yīng)時間更短、

設(shè)備生產(chǎn)節(jié)奏更快、效率更高。

▸ 此外，在軟件方面，

TwinCAT Vision 實時的以太網(wǎng)接口驅(qū)動程序，

讓圖像數(shù)據(jù)可直接保存在控制器內(nèi)存中。

TwinCAT Vision軟件架構(gòu)

附帶的 GigE Vision 接口

還保證了圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽俊⒏咚佟?/p>

相較于傳統(tǒng)的視覺算法

（如 OPENCV、HALCON 等），

TwinCAT Vision 更加簡化，

也更適合普通電氣工程師

用 PLC 語言進行開發(fā)。

關(guān)于德國倍福

倍福（Beckhoff）公司總部位于德國威爾市。作為全球自動化技術(shù)的驅(qū)動者，倍福定義了自動化領(lǐng)域的許多國際標準。公司所生產(chǎn)的工業(yè) PC、現(xiàn)場總線模塊、驅(qū)動產(chǎn)品和TwinCAT自動化軟件構(gòu)成了一套完整的、相互兼容的控制系統(tǒng)，可為各個工控領(lǐng)域提供開放式自動化系統(tǒng)和完整的解決方案。倍福于1997年進入中國市場，致力于幫助制造企業(yè)提升競爭優(yōu)勢，加速轉(zhuǎn)型升級。倍福在業(yè)內(nèi)享有“創(chuàng)新引擎”的美譽，公司所倡導(dǎo)的PC控制技術(shù)具有良好的開放性，將IT技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)和自動化技術(shù)完美融合，助力實現(xiàn)工業(yè) 4.0 和智能制造。憑借領(lǐng)先的技術(shù)優(yōu)勢和豐富的行業(yè)知識，倍福的創(chuàng)新產(chǎn)品和解決方案廣泛應(yīng)用于風力發(fā)電、半導(dǎo)體、光伏太陽能、電子制造、金屬加工、包裝機械、物流輸送以及樓宇自控等眾多領(lǐng)域。

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