Bildverarbeitung in Echtzeit für den SPS-Programmierer

TwinCAT Vision integriert Bildverarbeitung nahtlos in die Automatisierungstechnik

| Redakteur: Silvano Böni

(Bild: Beckhoff)

Mit TwinCAT Vision integriert Beckhoff umfassende Bildverarbeitungsfunktionalitäten in seine Steuerung. Damit umfasst TwinCAT alle Maschinenfunktionalitäten wie SPS, Motion, Robotik, Highend-Messtechnik, IoT, HMI und Vision auf einer durchgängigen Engineering- und Steuerungsplattform. Auf separate, meist extern entwickelte Vision-Lösungen kann verzichtet werden. Zudem eröffnet sich ein grosses Innovationspotenzial für den Maschinenbau, z. B. durch die konsequente Synchronisierung mit anderen Automatisierungsaufgaben in Echtzeit oder mit der Nutzung für Track-and-Trace-Lösungen.

Die Bildverarbeitung wird im Maschinenbau zunehmend zum entscheidenden Qualitätskriterium. Dies gilt insbesondere bei Industrie-4.0-Anwendungen, Qualitätsoptimierungen und Track-and-Trace-Aufgaben. Mit TwinCAT Vision stehen die notwendigen Bildverarbeitungsfunktionalitäten nun als SPS-Funktionsbausteine auf einer einheitlichen und durchgängigen Plattform zur Verfügung. Dazu wurde eine Bildverarbeitungsbibliothek entwickelt, deren Funktionsbausteine und Funktionen direkt aus der TwinCAT-SPS heraus aufrufbar sind. Die Funktionen laufen dann echtzeitfähig in der TwinCAT Runtime. Die Integration vereinfacht das Engineering deutlich, sodass Vision-Applikationen nun vom SPS-Programmierer selbst realisiert werden können.

Über ein standardisiertes Kamera-Interface lassen sich nahezu beliebige GigE-Vision-Kameras – auch mehrere parallel – einbinden und im TwinCAT Engineering konfigurieren. Die Kalibrierung der jeweiligen Kamera findet ebenfalls direkt in der Engineering-Umgebung statt, ist alternativ aber ebenso im laufenden Prozess in der Runtime möglich. Auch für die Programmierung der Bildverarbeitungslogik ist mit TwinCAT Vision weder ein eigenes Tool noch eine spezielle Programmiersprache erforderlich, denn die Vision-Applikation wird komplett in der SPS und mit SPS-Programmiersprachen erstellt.

Bei separaten Vision-Lösungen muss die Kommunikation zwischen Bildverarbeitung und Steuerung aufwändig geregelt werden. Zudem können hier äussere Prozesse, wie z. B. das Betriebssystem, die Verarbeitungs- und Übertragungszeit beeinträchtigen. Mit TwinCAT Vision entfällt nicht nur dieses Kommunikationsproblem, sondern die Bildverarbeitungs- und Steuerungskomponenten können auch direkt miteinander kommunizieren. Da die Bildverarbeitung auf dem gleichen Echtzeitniveau wie die SPS abläuft, ergeben sich kürzere Reaktionszeiten und damit letztendlich schnellere und effizientere Maschinen.

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