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Industrielle Automation 1/2018

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Industrielle Automation 1/2018

LIVE@ Symbiose mit

LIVE@ Symbiose mit Zukunft Wie Sie Steuerungs- und Vision-Aufgaben mit einem einzigen Werkzeug umsetzen Vision-Systeme sind nahezu unerlässlich, wenn es um die Fertigung qualitativ hochwertiger Produkte geht. Auch im Hinblick auf die zunehmende Vernetzung von Produktionsprozessen spielen sie eine wesentliche Rolle. Bislang sind die Möglichkeiten dieser Systeme jedoch eingeschränkt, da sie kaum in die Maschinensteuerung integriert sind. Wir stellen Ihnen eine Vision-Technologie vor, die Maschinen das Sehen lernt und beste Voraussetzungen für die Zukunft mitbringt. Mit Vision-Systemen versuchen Maschinenbauer seit vielen Jahren, das Manko zu beheben, dass Maschinen nicht sehen können. Allerdings sind Maschinensteuerung und Bildverarbeitungssysteme nach wie vor überwiegend getrennte Einheiten, denn der Aufwand für die Einbindung eines Vision-Systems in eine Applikation ist sehr Andreas Waldl, Product Manager Integrated Machine Vision bei B&R, Bad Homburg hoch. Gerade im Hinblick auf Industrie 4.0 steht die Industrie hier vor einer neuen Herausforderung. Embedded-Vision: von Standard bis High-End-Anwendungen Das Automatisierungsunternehmen B&R hat diese Herausforderung angenommen und ein vollständig integriertes und flexibles Embedded-Vision-System entwickelt. Herzstück des Systems sind intelligente Kameras. Das Portfolio wird ein breites Spektrum abdecken, welches am unteren Ende einfache Vision-Sensoren ersetzen kann und am oberen Ende die Leistungsfähigkeit von High-End Smart Cameras aufweist. Diese können viele Vision-Aufgaben lösen, für die heute noch PC-basierte Systeme eingesetzt werden. Beleuchtung als wesentliches Element Ein wichtiger Bestandteil des Vision-Systems ist das Smart Light. Die Beleuchtung ist wahlweise in die Kameras integriert oder als externes Gerät verfügbar. Auch Kombinationen sind möglich. Die automatische Aussteuerung der Beleuchtung ermöglicht, dass schwierige Lichtsituationen die Leistung des Vision-Systems nicht beeinträchtigen. Auch höchste Synchronisierungspräzision für Hochgeschwindigkeitsaufnahmen oder objektspezifische Anforderungen wie Helloder Dunkelfeld-Beleuchtungen lassen sich einfach umsetzen. Vorteile und Nutzen eines vollintegrierten Vision-Systems „Die Integration des B&R-Vision-Systems umfasst alle Ebenen: Engineering-Tool, Echtzeitbetriebssystem und die Applikation“, Mit unserem vollständig integrierten Embedded- Vision-System lassen sich viele Vision-Aufgaben lösen, für die heute noch PC-basierte Systeme eingesetzt werden. Andreas Waldl, B&R Industrie-Elektronik GmbH in Bad Homburg betont Waldl, Product Manager Inte grated Machine Vision bei B&R. Damit lassen sich alle Aufgaben der Automatisierung abdecken: Von der eigentlichen Steuerungsfunktion, über Sicherheitstechnik, Antriebstechnik bis hin zur Robotik. „Und nun auch Machine Vision.“ Schnittstellen im Laufzeitsystem fallen weg, Kamera und Licht sind genauso integraler Bestandteil wie analoge und digitale I/Os, Servoachsen oder Safety. Damit sind Parametrierung und Program- 40 INDUSTRIELLE AUTOMATION 1/2018

01 Anwender können zwischen unterschiedlichen Leistungs-Leveln, Bildsensoren und Optiken wählen mierung von Bildverarbeitungsroutinen sowie Kamera- und Beleuchtungseinstellungen Teil des Automatisierungsprojekts. Steuerungsprogrammierer können viele Vision-Aufgaben selbst erledigen. Alle Daten, Parameter und Variablen sind einheitlich für das Gesamtsystem, es gibt also keine gesonderten Prozessvariablen für Vision. Erst wenn z. B. schwierige Lichtsituationen spezielles Know-how erfordern, müssen Vision- Experten hinzugezogen werden. Software-Bausteine erleichtern die Programmierung 02 Das Vision-System wird mit Mapp- Komponenten programmiert; die daraus erstellte Applikation deckt alle Bereiche von der Prozessteuerung über die Achssteuerung bis hin zu Vision und Visualisierung ab Für das B&R-Vision-System stehen vorgefertigte Softwarebausteine von Mapp Technology zur Verfügung. Dadurch lassen sich Applikationen ohne großen Programmieraufwand erstellen. Da die Mapp-Komponenten untereinander vernetzt sind, reichen wenige Klicks, um zum Beispiel Bilder des Vision-Systems in die Webvisualisierung Mapp View zu integrieren. Dazu muss keine einzige Zeile Code programmiert werden. Änderungen während des laufenden Betriebes, beispielsweise Produktwechsel, lassen sich einfach umsetzen. Parameteränderungen für Kamera und Licht oder das Umschalten von Triggerbedingungen können in Echtzeit durchgeführt werden. Vielseitig einsetzbar Das Anwendungsspektrum für das Vision- System ist sehr breit. Es reicht vom relativ einfachen Lesen eines Barcodes über OCV und OCR bis hin zu anspruchsvollen Aufgabenstellungen wie bei der Produktion von Pharmazeutika, in Druckmaschinen oder bei der Textilherstellung. Die unterschiedlichen Kameramodelle sind nahtlos skalierbar und basieren auf derselben Technologie. So können unterschiedliche Maschinenvarianten mit verschiedenen Ausbaustufen des Vision-Systems geliefert werden. Die Software dazu erstellt der Maschinenbauer nur einmal – unabhängig davon, welche Hardware letztendlich eingesetzt wird. Da die Applikation auch auf der Steuerung gespeichert ist, geht nichts verloren, wenn die Kamera im Servicefall getauscht wird. Kameras und Licht werden über Powerlink direkt in das Echtzeitnetzwerk der Maschine eingebunden. Über das Protokoll wird nicht nur die hochpräzise Synchronisierung mit Steuerung und Antriebstechnik abgewickelt, sondern auch der Informationstransfer für die Visualisierung. Die Triggerung erfolgt nicht mehr über Umwege, sondern direkt aus der Steuerungs- oder Antriebsapplikation heraus. Damit erschließen sich bisher nie dagewesene Möglichkeiten: Bildtrigger und Lichtansteuerung können in harter Echtzeit und im Sub-µs-Bereich synchron mit dem gesamten Automatisierungssystem gesteuert werden. Auch bei dynamischen Applikationen mit häufig wechselnden Geschwindigkeiten ist so beispielsweise kein separater Geber an einem Kameraeingang nötig. Fotos: Aufmacher Fotolia, sonstige B&R www.br-automation.com

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