機器視覺，就像機器設備的“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量的關鍵技術。

▸ 對技術開發工程師來說，

工程師在機器視覺這一新領域中，

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試，非常之困難；

▸ 對設備制造商而言，

不僅做機器視覺的硬件投資成本高，

如果要對視覺系統進行開發和維護，

企業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，

往往之間通訊不佳，

會導致系統不穩定，出現停機停線等狀況，

大大影響工廠的產能。

▸ 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 多位于實時內核模式中。

由于非實時用戶模式采用優先執行機制，

當 CPU 負荷過高、內存過大，

或處理流程過多時，

就可能出現卡頓的現象，

拖慢生產節拍，影響生產效率。

▸ 而在硬件架構方面，

一般來說，用戶會采用一臺控制器，

外部連接視覺系統及工業相機、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的時間。

因此近年來，

許多技術供應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，

集成到自動化系統中。

它可以將機器視覺無縫集成到自動化系統中，

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，數據矩陣代碼、條形碼、QR 碼識別，以及用作查看設備內部、簡化服務及維護工作等監測用途。

和傳統的解決方案對比，

TwinCAT Vision 有幾個顯著特點：

▸ 首先，它和控制系統進行了深度集成。

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 中開發視覺方案，

大大降低機器視覺應用的門檻。

對設備制造企業來說，

還可以培養一個全新的職位

————“自動化視覺工程師”，

不僅給工程師更寬的未來發展道路，

企業更能把控制和視覺難題一次性全搞定！

▸ 其次，它擁有完美的數據同步。

TwinCAT Vision 讓包含 PLC 、機器人技術、

IoT 等在內的所有應用，

都能在一個運行環境中運行。

實現了工作的輕松同步，

數據傳輸不會產生任何延遲。

不僅顯著提升設備效率，

更將 PC 控制的優勢詮釋得淋漓盡致。

▸ 另外，它還極具開放性。

遵循倍福開放式控制技術理念，

TwinCAT Vision 同時也是個開放的系統，

支持 GigE Vision 協議，

可以使用不同制造商生產的相機，

還支持軟件擴展、

允許用戶訪問原始相機數據等。

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 ，

可以實現極速控制，

針對飛拍和檢測節拍要求很高的場景，

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：

傳統機器視覺方案硬件結構

在傳統的方案硬件結構中，

用戶要添加額外的視覺系統處理器，

以及光源控制器等，

這不僅增加了硬件成本，

且當產線變更檢測物體時，

人員需停機并重新進行復雜的流程編輯，

無法適應現代柔性生產的需求。

倍福 TwinCAT Vision 方案硬件結構

在 TwinCAT Vision 中，

除了相機光源鏡頭這些外圍設備，

客戶只需一個軟件包+軟件授權，

就可以完成視覺方案，

不僅大大節省了硬件開支，

圖像處理與控制組件的直接通訊，

讓響應時間更短、

設備生產節奏更快、效率更高。

▸ 此外，在軟件方面，

TwinCAT Vision 實時的以太網接口驅動程序，

讓圖像數據可直接保存在控制器內存中。

TwinCAT Vision軟件架構

附帶的 GigE Vision 接口

還保證了圖像數據傳輸的可靠、高速。

相較于傳統的視覺算法

（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。

關于德國倍福

倍福（Beckhoff）公司總部位于德國威爾市。作為全球自動化技術的驅動者，倍福定義了自動化領域的許多國際標準。公司所生產的工業 PC、現場總線模塊、驅動產品和TwinCAT自動化軟件構成了一套完整的、相互兼容的控制系統，可為各個工控領域提供開放式自動化系統和完整的解決方案。倍福于1997年進入中國市場，致力于幫助制造企業提升競爭優勢，加速轉型升級。倍福在業內享有“創新引擎”的美譽，公司所倡導的PC控制技術具有良好的開放性，將IT技術、互聯網和自動化技術完美融合，助力實現工業 4.0 和智能制造。憑借領先的技術優勢和豐富的行業知識，倍福的創新產品和解決方案廣泛應用于風力發電、半導體、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域。

更多信息，請登錄 Beckhoff 中文官方網站：www.beckhoff.com.cn