BECKHOFF의 TwinCAT Vision과 EK1000

Beckhoff가 PLC 프로그래머를 위한 실시간 이미지 처리가 가능한 TwinCAT Vision과 새로운 버스 커플러 EK1000을 출시했다. TwinCAT Vision은 포괄적인 이미지 처리 기능을 PC 기반 제어 시스템에 통합하여 PLC, 모션 제어, 로보틱스, 고급 측정 기술, IoT, HMI 및 머신비전 등 종합적인 시스템 기능을 관리할 수 있다.
Beckhoff의 새로운 버스 커플러 EK1000은 서로 다른 종류의 이더넷 네트워크를 통해 EtherCAT 컨트롤러와 EtherCAT 슬레이브의 통신을 가능하게 한다. 또한 TSN(Time Sensitive Networking)을 지원하여 이더넷 네트워크의 스위치로 인한 지연을 최소화하고 광범위한 EtherCAT I/O 터미널 및 기타 EtherCAT 디바이스를 TSN 네트워크 환경에서 사용 이 가능하다.

PLC 프로그래머를 위한 Real-Time 이미지 처리
머신비전을 자동화 기술에 완벽히 통합 할 수 있는
TwinCAT Vision

TwinCAT Vision
TwinCAT Vision을 통해 Beckhoff는 포괄적인 이미지 처리 기능을 PC 기반 제어 시스템에 통합했다. 이제 TwinCAT 소프트웨어는 PLC, 모션 제어, 로보틱스, 고급 측정 기술, IoT, HMI 및 머신비전 등 종합적인 시스템 기능을 엔지니어링 및 제어 플랫폼에 모두 통합한다. 이러한 수준의 통합을 통해 TwinCAT Vision은 타사에서 개발된 별도의 비전 솔루션이 요구되지 않는다.
TwinCAT Vision은 장비 설비에 거대한 혁신 가능성을 열어준다. 그 예로 다른 자동화 작업과의 실시간 동기화 또는 첨단 추적 솔루션을 지원한다.
머신비전은 장비 제조의 핵심 요소로 급부상하고 있다. 특히 인더스트리 4.0 개념, 품질 최적화 및 추적 애플리케이션에 적용된다.
TwinCAT Vision은 일반적인 PLC 기능의 형태로 요구된 이미지처리 능력, 소프트웨어 플랫폼, 특수 개발된 이미지 처리 기능 라이브러리, PLC에서 직접 호출할 수 있는 펑션블록을 제공한다.
TwinCAT의 유연한 런타임 시스템은 이러한 기능 및 펑션블록을 실시간으로 실행할 수 있다. 이러한 통합이 엔지니어링을 상당히 단순화함으로써 PLC 프로그래머들은 이제 외부 전문가의 지원 없이도 머신비전 애플리케이션을 만들 수 있다.

TwinCAT Vision의 특징
대부분의 GigE Vision 호환 카메라를 표준 카메라 인터페이스를 통해 쉽게 추가 할 수 있고 심지어 병렬형태도 가능하다.
이는 TwinCAT 엔지니어링에서 구성된다. 카메라는 엔지니어링 환경이나 런타임 시스템의 중간 프로세스에서 직접 조정할 수도 있다. TwinCAT Vision을 사용하면, 머신비전 애플리케이션을 익숙한 PLC 프로그래밍 언어를 통해 PLC에서 작성하므로, 이미지 처리 로직을 코딩 할 때 특수한 툴이나 프로그래밍 언어가 요구되지 않는다.
독립형 머신비전 솔루션을 사용하면 이미지 처리 및 제어 애플리케이션 간의 통신이 복잡하고 관리하기가 어려울 수 있으며 운영 체제와 같은 외부 요소 또한 처리 시간 및 데이터 전송 속도에 영향을 줄 수 있다.
TwinCAT Vision은 이런 종류의 통신 문제를 피할 뿐만 아니라 이미지 처리 및 제어 구성 요소가 서로 직접 통신 할 수 있게 해준다. 이미지 처리는 PLC와 동일한 실시간 레벨에서 작동하기 때문에 응답 시간이 짧아지고 장비가 더 빠르고 효율적으로 작동 할 수 있는 결과를 불러온다.

EK1000 EtherCAT TSN 커플러:
스위칭 이더넷 네트워크를 통한 EtherCAT 통신

EK1000
EK1000을 통해, Beckhoff는 새로운 버스 커플러로 EtherCAT I/O 시스템을 확장한다. 이 커플러는 서로 다른 종류의 이더넷 네트워크를 통해 EtherCAT 컨트롤러와 EtherCAT 슬레이브의 통신을 가능하게 한다. TSN(Time Sensitive Networking)을 지원하는 커플러 EK1000은 이더넷 네트워크의 스위치로 인한 지연을 최소화하고 광범위한 EtherCAT I/O 터미널 및 기타 EtherCAT 디바이스를 TSN 네트워크 환경에서 사용 가능하게 한다.
EtherCAT TSN 커플러는 EtherCAT의 장점과 TSN의 장점을 결합했다. EtherCAT은 일반적으로 산업 환경에서 발생하는 디지털 및 아날로그 신호의 수 많은 작은 데이터 패킷을 완전한 프로세스 이미지로 결합하는데 이상적이다.
반면에 TSN은 서로 다른 종류의 이더넷 네트워크에서 데이터 스트림의 정의를 가능하게 하여 네트워크 인프라에서 실시간으로 우선 순위가 지정된 데이터 스트림을 전송한다.

EK1000의 특징
결과적으로 제어 시스템은 이더넷 네트워크에서 TSN을 통해 실시간으로 여러 EtherCAT 신호들을 처리 할 수 있다. 이를 위해 EtherCAT 슬레이브 디바이스를 수정할 필요는 없다. EtherCAT 노드의 첫 번째에 위치한 EtherCAT TSN 커플러는 두 개의 이더넷 인터페이스를 제공한다. 100Mbit/s 포트 중 첫 번째 포트는 이더넷 또는 TSN 네트워크와 연결되고, 두 번째 포트는 추가적인 EtherCAT 디바이스의 통합에 사용 가능하다.
EK1000은 TSN에서 EtherCAT 포트까지 최소한의 지연으로 데이터 전송을 보장한다. 이러한 방식으로, 분산 클럭 및 XFC(eXtreme Fast Control) 또는 EtherCAT이 지원되는 드라이브의 통신과 같이 입증된 EtherCAT 기능은 이제 TSN 네트워크에서도 사용할 수 있다.
TSN 확장이 없는 네트워크에서도, EK1000 버스 커플러는 EtherCAT 네트워크를 표준 이더넷 네트워크와 통합하는 데 사용 가능하다.

자료제공 : BECKHOFF