Преимущества встроенных технологий для модульного проектирования

Гордон Мур сформулировал свой знаменитый закон Мура, касающийся производительности вычислений, более 50 лет назад, и не менее удивительно, что это утверждение выдержало испытание временем. Полупроводниковая промышленность продолжает наращивать вычислительную мощность в более ограниченных пространствах по шокирующе низким ценам, предоставляя потребителям невероятное количество преимуществ.

Уникальная установка для обработки перчаток (GURU), созданная Pentamaster. , поставщик автоматизации в Малайзии, является идеальным примером для наблюдения за такими достижениями в области технологий. На двух из семи рабочих станций система GURU позволила компании вдвое сократить количество промышленных ПК, управляющих модулями машинного зрения.

Первый из модулей машинного зрения. используется для обработки данных изображения с четырех камер, чтобы перчатки можно было правильно расположить в автоматической станции загрузки. После химико-термической дезактивации второй модуль машинного зрения получает данные с четырех камер, проверяя перчатки на наличие косметических дефектов. Остальные три рабочие станции используются для поиска отверстий и роботизированной упаковки. перчатки, прошедшие проверку, измельчая те, которые не прошли.

Чтобы не отставать от развивающихся возможностей технологии машинного зрения, Pentamaster сочла необходимым обновить процессоры в системе. Выполнение сложных алгоритмов на фрагментах данных требовало значительной вычислительной мощности. Чтобы достичь этой эффективности, Pentamaster заменила примитивные процессоры в модулях машинного зрения многоядерными процессорами со встроенными возможностями обработки графики. Эти процессоры представляли собой 3D-процессоры Intel Core i5 с тремя входами, которые могли гораздо эффективнее обрабатывать данные. Кроме того, в этих процессорах использовалась технология гиперпоточности, которая позволяла им использовать виртуальные ядра для одновременной обработки двух задач.

Эти усовершенствования принесли отличные результаты и сократили цикл проверки. до менее чем 2 секунд, а скорость проверки увеличилась до 900 перчаток в час по сравнению с предыдущими 600. Более высокая вычислительная мощность также позволила Pentamaster вывести из эксплуатации два модуля технического зрения, поскольку они больше не нужны, что упростило администрирование и обслуживание, а также проверило энергопотребление. расход тоже.

Встроенная удаленная диагностика

Команда разработчиков Pentamaster ищет еще больше улучшений, которые они могут сделать, например, добавление дополнительных процедур тестирования и, совсем недавно, технология активного управления, которая позволит компании удаленно управлять, ремонтировать и защищать свое оборудование.

Эта технология позволит операторам и техническим специалистам получать удаленный доступ к удаленным встроенным системам со своих компьютеров и удаленным проблемам, например, с прошивкой и на корневом уровне. AMT также позволяет пользователям устанавливать программное обеспечение через удаленные каналы, автоматически избавляясь от головной боли, вызванной регулярным исправлением и обнаружением/удалением вредоносных программ.

Одним из очень полезных аспектов этой технологии является то, что она позволяет техническому специалисту удаленно диагностировать проблемы, даже если встроенное системное устройство выключено. Это возможно, поскольку AMT работает ниже уровня операционной системы, что отличает его от традиционно используемого программного обеспечения для удаленного управления. Это удобно для промышленных ПК, на которых необходимо запускать приложения SCADA. Регулярные обновления, связанные с проблемами безопасности и производительности, необходимы в промышленной среде, что возможно централизованно с использованием этой технологии.

Модульная конструкция машины

Удаленная диагностика и консолидация вычислительных систем в промышленности — не единственная причина беспощадного успеха встраиваемых технологий в последние годы. Другой важной причиной является общая тенденция среди машиностроителей выполнять процесс проектирования и сборки по модульному принципу. Сборка продуктов с использованием уже существующих готовых продуктов проще, чем создание с нуля. Сложность машин растет быстрыми темпами, и компании больше не могут создавать свои системы на заказ.

Сегодня у клиентов есть несколько ключевых требований, которые они предъявляют системному интегратору:

• Более энергоэффективный
• Увеличение пропускной способности
• Поддержка упреждающего обслуживания
• Связь с другими машинами и системами управления запасами

Встроенные технологии могут помочь строителям удовлетворить эти требования, предоставляя модульные компоненты, такие как инверторы, датчики и приводы, а также интеллектуальные HMI. Эти компоненты контролируются и управляются с помощью промышленного ПК или ПЛК и зависят от сети Ethernet, которая выступает в качестве архитектурной основы системы.

Интеграция также усилилась под флагом встраиваемых технологий. Одним из важных примеров является интеграция двухъядерных процессоров ARM с FGPA от Xilinx &Altera. Это позволило поставщикам средств автоматизации создавать многоосевые приводы с высокой степенью интеграции по доступным ценам, что, в свою очередь, позволяет управлять несколькими машинами экономичным и синхронизированным образом.

Нет необходимости в ПЛИС

Выделенные микросхемы ASIC или FPGA с фиксированными функциями, которые в противном случае использовались бы для встраивания протоколов для подключения к промышленным сетям с малой задержкой, были устранены с помощью подсистемы промышленной связи (ICSS), добавленной Texas Instruments в свое семейство Sitara. процессоров ARM Cortex-A.

Соединение FPGA с процессорами общего назначения было обычной практикой для реализации протоколов связи или расширения ввода-вывода с малой задержкой, когда эти функции отсутствуют на хост-процессоре. Сегодня были разработаны и внедрены встроенные ускорители с малой задержкой, что снижает стоимость и сложность системы, а также время разработки.

Наличие ICSS также обеспечивает модульность реализации коммуникационных протоколов. Поставщикам часто бывает трудно поддерживать самые высокие стандарты связи, придерживаясь подхода, ограниченного временем и стоимостью. ICSS решает эту проблему, объединяя несколько протоколов и предоставляя единый модуль, который можно предварительно сертифицировать.

Жонглирование операционными системами

Интеграция интеллектуальных компонентов в систему и консолидация вычислительной мощности были дополнены встроенными технологиями еще одним способом. Операционные системы реального времени соответствуют стандарту IEC 61131 для ПЛК для запуска специализированных графических и текстовых языков машинного управления. Соответствие IEC 61508 необходимо для обеспечения стандартов SIL 3.

Виртуализация изменила правила игры и перевернула всю отрасль с ног на голову. Теперь можно запускать несколько экземпляров нескольких операционных систем на одном компьютере. Поставщики быстро разрабатывают схемы для решения таких проблем, как задержка и надежность. Приобретение и обслуживание нескольких машин для каждого отдельного приложения больше не требуется, и теперь можно использовать весь потенциал одной мощной машины, а не использовать несколько машин в недостаточной степени.

Хотите узнать больше? Поговорите с одним из наших специалистов на PanelShop.com. .

Общие сведения о промышленных панелях управления Профилактическое обслуживание двигателя для выживания