機器視覺，就像機器設(shè)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(zhǔn)度和自動化程度，正迅速成為提高制造機械質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)。
▸ 對技術(shù)開發(fā)工程師來說，
工程師在機器視覺這一新領(lǐng)域中，
要學(xué)習(xí)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(diào)試，非常之困難；
▸ 對設(shè)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(tǒng)進行開發(fā)和維護，
企業(yè)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(tǒng)，
往往之間通訊不佳，
會導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定，出現(xiàn)停機停線等狀況，
大大影響工廠的產(chǎn)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(nèi)核模式中。
由于非實時用戶模式采用優(yōu)先執(zhí)行機制，
當(dāng) CPU 負荷過高、內(nèi)存過大，
或處理流程過多時，
就可能出現(xiàn)卡頓的現(xiàn)象，
拖慢生產(chǎn)節(jié)拍，影響生產(chǎn)效率。
▸ 而在硬件架構(gòu)方面，
一般來說，用戶會采用一臺控制器，
外部連接視覺系統(tǒng)及工業(yè)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?shù)臅r間。
因此近年來，
許多技術(shù)供應(yīng)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(tǒng)中。
它可以將機器視覺無縫集成到自動化系統(tǒng)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(shù)據(jù)矩陣代碼、條形碼、QR 碼識別，以及用作查看設(shè)備內(nèi)部、簡化服務(wù)及維護工作等監(jiān)測用途。
和傳統(tǒng)的解決方案對比，
TwinCAT Vision 有幾個顯著特點：
▸ 首先，它和控制系統(tǒng)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(fā)視覺方案，
大大降低機器視覺應(yīng)用的門檻。
對設(shè)備制造企業(yè)來說，
還可以培養(yǎng)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(fā)展道路，
企業(yè)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(shù)據(jù)同步。
TwinCAT Vision 讓包含 PLC 、機器人技術(shù)、
IoT 等在內(nèi)的所有應(yīng)用，
都能在一個運行環(huán)境中運行。
實現(xiàn)了工作的輕松同步，
數(shù)據(jù)傳輸不會產(chǎn)生任何延遲。
不僅顯著提升設(shè)備效率，
更將 PC 控制的優(yōu)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(shù)理念，
TwinCAT Vision 同時也是個開放的系統(tǒng)，
支持 GigE Vision 協(xié)議，
可以使用不同制造商生產(chǎn)的相機，
還支持軟件擴展、
允許用戶訪問原始相機數(shù)據(jù)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(xiàn)極速控制，
針對飛拍和檢測節(jié)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(tǒng)機器視覺方案硬件結(jié)構(gòu)
在傳統(tǒng)的方案硬件結(jié)構(gòu)中，
用戶要添加額外的視覺系統(tǒng)處理器，
以及光源控制器等，
這不僅增加了硬件成本，
且當(dāng)產(chǎn)線變更檢測物體時，
人員需停機并重新進行復(fù)雜的流程編輯，
無法適應(yīng)現(xiàn)代柔性生產(chǎn)的需求。
倍福 TwinCAT Vision 方案硬件結(jié)構(gòu)
在 TwinCAT Vision 中，
除了相機光源鏡頭這些外圍設(shè)備，
客戶只需一個軟件包+軟件授權(quán)，
就可以完成視覺方案，
不僅大大節(jié)省了硬件開支，
圖像處理與控制組件的直接通訊，
讓響應(yīng)時間更短、
設(shè)備生產(chǎn)節(jié)奏更快、效率更高。
▸ 此外，在軟件方面，
TwinCAT Vision 實時的以太網(wǎng)接口驅(qū)動程序，
讓圖像數(shù)據(jù)可直接保存在控制器內(nèi)存中。
TwinCAT Vision軟件架構(gòu)
附帶的 GigE Vision 接口
還保證了圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽俊⒏咚佟?/p>
相較于傳統(tǒng)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(fā)。
關(guān)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(shù)的驅(qū)動者，倍福定義了自動化領(lǐng)域的許多國際標(biāo)準(zhǔn)。公司所生產(chǎn)的工業(yè) PC、現(xiàn)場總線模塊、驅(qū)動產(chǎn)品和TwinCAT自動化軟件構(gòu)成了一套完整的、相互兼容的控制系統(tǒng)，可為各個工控領(lǐng)域提供開放式自動化系統(tǒng)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(yè)提升競爭優(yōu)勢，加速轉(zhuǎn)型升級。倍福在業(yè)內(nèi)享有“創(chuàng)新引擎”的美譽，公司所倡導(dǎo)的PC控制技術(shù)具有良好的開放性，將IT技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)和自動化技術(shù)完美融合，助力實現(xiàn)工業(yè) 4.0 和智能制造。憑借領(lǐng)先的技術(shù)優(yōu)勢和豐富的行業(yè)知識，倍福的創(chuàng)新產(chǎn)品和解決方案廣泛應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電、半導(dǎo)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(lǐng)域。
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