視覺(jué)系統(tǒng)通信

最新一代的機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)和條形碼閱讀器提供了實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)。

制造業(yè)正在轉(zhuǎn)向機(jī)器視覺(jué)，以幫助生產(chǎn)越來(lái)越復(fù)雜的產(chǎn)品，質(zhì)量比以往任何時(shí)候都高。視覺(jué)系統(tǒng)的快速擴(kuò)散創(chuàng)造了強(qiáng)大和高速連接的需要，在現(xiàn)代工廠(chǎng)和工業(yè)工廠(chǎng)車(chē)間和辦公網(wǎng)絡(luò)的許多視覺(jué)系統(tǒng)之間的需求。最新一代的機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)和工業(yè)條碼閱讀器針對(duì)這一挑戰(zhàn)，將因特網(wǎng)連接和工具直接與可編程邏輯控制器（PLC）通信，機(jī)器人控制器，個(gè)人電腦（PC）和人機(jī)界面（HMI）在一個(gè)集成的過(guò)程控制系統(tǒng)。新的功能，增加了視覺(jué)系統(tǒng)和條形碼閱讀器的價(jià)值，使他們產(chǎn)生的信息更容易被訪(fǎng)問(wèn)和使用在其他應(yīng)用中，同時(shí)降低了實(shí)施所需的時(shí)間和成本。

 

視覺(jué)系統(tǒng)通信的挑戰(zhàn)

而不是僅應(yīng)用視覺(jué)的操作是最關(guān)鍵的從質(zhì)量的角度來(lái)看，許多制造商今天包括視覺(jué)作為他們的標(biāo)準(zhǔn)過(guò)程的一部分，是在每一個(gè)制造單元使用。其結(jié)果是，在現(xiàn)代制造工廠(chǎng)，它是不尋常的有成千上萬(wàn)的視覺(jué)系統(tǒng)檢查幾乎每一個(gè)操作。連接是必不可少的視覺(jué)和條形碼應(yīng)用程序作為一種手段來(lái)共享數(shù)據(jù)，支持決策，并使高效的集成過(guò)程。因此，機(jī)器視覺(jué)的擴(kuò)散的趨勢(shì)增加了需要快速和強(qiáng)大的視覺(jué)系統(tǒng)和許多其他設(shè)備和系統(tǒng)自動(dòng)化工廠(chǎng)所涉及的設(shè)備和系統(tǒng)之間的通信。

許多基于PC的視覺(jué)系統(tǒng)將圖像處理到個(gè)人計(jì)算機(jī)通過(guò)視覺(jué)接口如IEEE 1394a接口，USB視覺(jué)和Camera Link。PC處理圖像產(chǎn)生可操作的信息，然后通常通過(guò)幾個(gè)工業(yè)因特網(wǎng)協(xié)議之一與工廠(chǎng)網(wǎng)絡(luò)連接。但近年來(lái)出現(xiàn)了一種趨勢(shì)，對(duì)使用視覺(jué)系統(tǒng)，結(jié)合先進(jìn)的視覺(jué)工具庫(kù)與高速圖像采集和處理。這種方法消除了需要的PC和布線(xiàn)從PC到相機(jī)，為今天的工廠(chǎng)提供了顯著的節(jié)省許多視覺(jué)系統(tǒng)。除了成本節(jié)約，集成的視覺(jué)系統(tǒng)也通常相當(dāng)容易安裝和維護(hù)，因?yàn)樗麄兲峁┝艘粋€(gè)更穩(wěn)定的平臺(tái)比微軟的基于窗口的替代品，需要更少的維護(hù)，以及更少的服務(wù)包更新和補(bǔ)丁安裝。是可配置的，而不是可編程的，智能相機(jī)視覺(jué)系統(tǒng)也可以使制造商更容易適應(yīng)未來(lái)的變化，在法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)。

對(duì)集成的視覺(jué)系統(tǒng)，消除或減少對(duì)電腦的需要把責(zé)任對(duì)視覺(jué)系統(tǒng)與工廠(chǎng)網(wǎng)絡(luò)通信的發(fā)展趨勢(shì)。機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)和圖像條碼閱讀器之間接口的傳統(tǒng)方法包括RS-232串口線(xiàn)或USB連接使用。但這種方法放棄一些視覺(jué)系統(tǒng)的方法的優(yōu)點(diǎn)由于只需要作為視覺(jué)系統(tǒng)和廠(chǎng)網(wǎng)之間的接口。相當(dāng)大的費(fèi)用可以參與購(gòu)買(mǎi)的電腦和布線(xiàn)所需的視覺(jué)系統(tǒng)和工廠(chǎng)和辦公網(wǎng)絡(luò)之間的通信。

 

將因特網(wǎng)添加到視覺(jué)系統(tǒng)

條碼閱讀器和機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的新一代將因特網(wǎng)端口，使它們能夠直接連接到網(wǎng)絡(luò)的任何一個(gè)工廠(chǎng)的交換機(jī)或集線(xiàn)器與網(wǎng)絡(luò)上的如PLCs，所有的其他設(shè)備進(jìn)行通信的機(jī)器人控制器，采用工業(yè)因特網(wǎng)協(xié)議的人機(jī)界面和電腦。由于新的因特網(wǎng)能力的視覺(jué)系統(tǒng)和條形碼閱讀器是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，他們可以很容易地從任何終端連接到網(wǎng)絡(luò)。因此，他們消除了主機(jī)，將USB或RS-232通信到中央或PLC網(wǎng)絡(luò)的需要。

相比其他通信方法，工業(yè)因特網(wǎng)提供了優(yōu)越的抗噪性和速度，并使多個(gè)讀者的集成到現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)，控制和監(jiān)控的個(gè)別讀者很容易安裝，設(shè)置和集成。額外的成本節(jié)約來(lái)自于PC上的軟件消除，行業(yè)受到良好生產(chǎn)規(guī)范（GMP），對(duì)需要驗(yàn)證的計(jì)算機(jī)及其軟件的消除。直接因特網(wǎng)通信之間的條碼閱讀器或機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)和工廠(chǎng)網(wǎng)絡(luò)提高了可擴(kuò)展性，使有可能添加條碼閱讀器或視覺(jué)系統(tǒng)，而無(wú)需添加其他硬件或軟件。最新一代的視覺(jué)系統(tǒng)和條形碼閱讀器通常還包括RS-232和USB連接，可直接連接到PC的安裝和故障排除以及實(shí)施中的遺留應(yīng)用程序。

由于新一代的視覺(jué)系統(tǒng)可以很容易地連接在一起，并管理作為一個(gè)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)，在實(shí)施和維護(hù)視覺(jué)所涉及的整體成本和努力減少。網(wǎng)絡(luò)視覺(jué)系統(tǒng)，視覺(jué)傳感器和條形碼閱讀器，使數(shù)據(jù)和圖像的所有設(shè)備收集在一個(gè)中心點(diǎn)，在一個(gè)單一的監(jiān)控和存檔的趨勢(shì)分析和持續(xù)的過(guò)程改進(jìn)。網(wǎng)絡(luò)也使得視覺(jué)系統(tǒng)的自動(dòng)化程序，如混合模型處理轉(zhuǎn)換增加敏捷制造。

先進(jìn)的視覺(jué)系統(tǒng)和傳感器提供的軟件工具集中應(yīng)用開(kāi)發(fā)和網(wǎng)絡(luò)管理。一個(gè)工程師可以設(shè)置和修改視覺(jué)應(yīng)用程序，與其他工廠(chǎng)網(wǎng)站共享應(yīng)用程序和遠(yuǎn)程解決問(wèn)題的技術(shù)人員，所有離開(kāi)辦公室。這樣的工具可以很容易地添加新的視覺(jué)傳感器到現(xiàn)有的線(xiàn)或復(fù)制現(xiàn)有的視覺(jué)傳感器應(yīng)用到新的視覺(jué)傳感器，用于重新使用一個(gè)新的線(xiàn)。

手持條碼閱讀器也配備了類(lèi)似的功能，使得這些設(shè)備直接與PLC進(jìn)行通訊，從而消除PC工業(yè)協(xié)議需要允許將命令直接發(fā)送到PLC中的讀者，消除對(duì)網(wǎng)關(guān)，因特網(wǎng)連接經(jīng)常發(fā)現(xiàn)自定義軟件還允許對(duì)數(shù)據(jù)和圖像要存檔直接通過(guò)FTP支持以后的審查和分析，標(biāo)準(zhǔn)和復(fù)雜的數(shù)據(jù)格式是內(nèi)部處理的讀者。

 

支持領(lǐng)先的通信協(xié)議

最新一代的視覺(jué)系統(tǒng)和條形碼閱讀器提供了驅(qū)動(dòng)程序，開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)因特網(wǎng)通信協(xié)議如因特網(wǎng)/ IP模板和示例代碼，Modbus TCP / IP，并連接到一個(gè)廣泛的PLC和其他自動(dòng)化設(shè)備PROFINET。視覺(jué)系統(tǒng)可以與大多數(shù)的機(jī)器人和預(yù)先配置的驅(qū)動(dòng)程序的任何使或模型，準(zhǔn)備使用模板和示例代碼，可用于最流行的模型。離散的I/O和串行協(xié)議可支持老PLCs和設(shè)備沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)連接。

最受歡迎的兩種工業(yè)因特網(wǎng)協(xié)議的因特網(wǎng)/ IP和Modbus TCP / IP。因特網(wǎng)/ IP標(biāo)準(zhǔn)的因特網(wǎng)技術(shù)的通用工業(yè)協(xié)議（CIP）所提供的服務(wù)和設(shè)備信息的實(shí)時(shí)控制應(yīng)用需要在許多工廠(chǎng)自動(dòng)化應(yīng)用的需要。事實(shí)上，因特網(wǎng)/ IP利用標(biāo)準(zhǔn)的傳輸和控制協(xié)議上使用的因特網(wǎng)意味著它的工作完全與廉價(jià)的，高性能的標(biāo)準(zhǔn)因特網(wǎng)設(shè)備已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在大多數(shù)工廠(chǎng)和辦公環(huán)境。因特網(wǎng)/ IP和CIP技術(shù)是由ODVA公司管理、貿(mào)易和標(biāo)準(zhǔn)組織有超過(guò)300個(gè)企業(yè)會(huì)員。

Modbus TCP/IP通訊協(xié)議，最初是由Modicon但現(xiàn)在是由數(shù)百個(gè)供應(yīng)商用來(lái)傳遞離散的I/O和控制設(shè)備之間的數(shù)據(jù)登記。Modbus／TCP采用因特網(wǎng)TCP/IP作為傳輸協(xié)議，它與因特網(wǎng)設(shè)備，已經(jīng)成為企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)兼容。Modbus是用于設(shè)備如PLCs、溝通視覺(jué)系統(tǒng)，人機(jī)界面，在工廠(chǎng)自動(dòng)化應(yīng)用廣泛的傳感器和儀器。開(kāi)放、簡(jiǎn)單、相對(duì)較低的硬件要求和Modbus TCP/IP簡(jiǎn)化了開(kāi)發(fā)過(guò)程，導(dǎo)致了廣泛的知名度。

 

結(jié)論

機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)和條形碼閱讀器的新一代提供了巨大的改進(jìn)，通過(guò)直接與PLCs溝通提供因特網(wǎng)連接和工具的機(jī)器人控制器，PC和HMI。關(guān)鍵的好處包括消除需要從PC到視覺(jué)系統(tǒng)或條碼閱讀器的PC和布線(xiàn)，消除了對(duì)PC軟件的需求，以及從工廠(chǎng)網(wǎng)絡(luò)上的任何地方進(jìn)行通信的能力。