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Technologie des contrôleurs de vision industrielle

Les contrô­leurs de vi­sion in­dus­trielle sont des uni­tés de trai­te­ment des don­nées et d’af­fi­chage des ré­sul­tats. Grâce à leur boî­tier ro­buste et sans ven­ti­la­teur, ils peuvent être uti­li­sés dans dif­fé­rents en­vi­ron­ne­ments in­dus­triels. 
Fonctionnement
Structure et composants
Interfaces
Système de traitement d’images 2D
Possibilités d’utilisation

Qu’est-​ce qu’un contrô­leur de vi­sion in­dus­trielle ?

Les contrô­leurs de vi­sion in­dus­trielle sont des or­di­na­teurs uti­li­sés dans les en­vi­ron­ne­ments exi­geants et in­dus­triels. Contrai­re­ment aux or­di­na­teurs de bu­reau tra­di­tion­nels, les contrô­leurs de vi­sion in­dus­trielle se ca­rac­té­risent par une dis­po­ni­bi­li­té éle­vée à long terme, un mode conti­nu à sé­cu­ri­té in­té­grée, des in­dices de pro­tec­tion IP plus éle­vés, une ré­sis­tance aux vi­bra­tions, à la pous­sière ou à des plages de tem­pé­ra­ture de fonc­tion­ne­ment éten­dues. Les pos­si­bi­li­tés d’uti­li­sa­tion se trouvent par exemple dans les ins­tal­la­tions de pro­duc­tion des sec­teurs les plus di­vers tels que l’au­to­mo­bile, la mé­tal­lur­gie, la lo­gis­tique, l’agroa­li­men­taire, l’in­dus­trie phar­ma­ceu­tique ou en­core la pro­duc­tion d’éner­gie.



Ce qui dis­tingue les contrô­leurs de vi­sion in­dus­trielle et des ap­pa­reils in­tel­li­gents

Contrô­leurs de vi­sion in­dus­trielle

  • Conviennent aux ap­pli­ca­tions né­ces­si­tant plu­sieurs ca­mé­ras ou cap­teurs de pro­fil pour l’éva­lua­tion

  • Temps de trai­te­ment ré­duits grâce à une puis­sance de cal­cul plus éle­vée

  • L’éva­lua­tion de l’image et du pro­fil s’ef­fec­tue sur le contrô­leur

  • Conviennent aux tâches d’ins­pec­tion à très haute ré­so­lu­tion 


Ap­pa­reils in­tel­li­gents

  • Conviennent aux ap­pli­ca­tions né­ces­si­tant une seule ca­mé­ra ou un seul cap­teur de pro­fil pour l’éva­lua­tion

  • L’éva­lua­tion de l’image et du pro­fil s’ef­fec­tue sur un lo­gi­ciel pré­ins­tal­lé dans la ca­mé­ra ou dans le cap­teur de pro­fil

  • Af­fi­chage des ré­sul­tats via des in­ter­faces in­té­grées

  • Aucun contrô­leur de vi­sion in­dus­trielle sup­plé­men­taire n’est né­ces­saire





 

Struc­ture et com­po­sants d’un contrô­leur de vi­sion in­dus­trielle

CPU (pro­ces­seur)

Le pro­ces­seur est le cœur du contrô­leur de vi­sion in­dus­trielle et as­sure la puis­sance de cal­cul. Le choix du pro­ces­seur adap­té s’ef­fec­tue en fonc­tion de l’ap­pli­ca­tion. Les contrô­leurs de vi­sion in­dus­trielle de wen­glor sont équi­pés de puis­sants pro­ces­seurs i7.

Carte mère

Tous les com­po­sants né­ces­saires au fonc­tion­ne­ment d’un PC in­dus­triel sont mon­tés sur la carte mère. Il s’agit no­tam­ment du pro­ces­seur, de la mé­moire vive, des mé­moires de masse, du jeu de puces, de la carte gra­phique ainsi que des mo­dules pour les in­ter­faces et d’autres com­po­sants es­sen­tiels.

Mé­moire (RAM et disque dur)

La mé­moire vive, éga­le­ment ap­pe­lée RAM (« Ran­dom Ac­cess Me­mo­ry »), stocke les don­nées dont le pro­ces­seur a be­soin pour un trai­te­ment ra­pide des in­for­ma­tions. La mé­moire vive peut être com­pa­rée à la cy­lin­drée d’un mo­teur ther­mique : Une mé­moire vive suf­fi­sam­ment grande per­met au pro­ces­seur de dé­ployer toute sa puis­sance.

In­ter­faces

Les contrô­leurs dis­posent de plu­sieurs in­ter­faces pour com­mu­ni­quer avec les ca­mé­ras et d’autres ap­pa­reils, no­tam­ment : 
  • RTE 
    • PRO­FI­NET
    • Ether­net IP
    • Ether­Cat
  • Ether­net TCP/IP
  • UDP
  • En­trées/sor­ties nu­mé­riques
  • SFTP

Re­froi­dis­se­ment

De nom­breux PC in­dus­triels sont ins­tal­lés dans des en­droits très chauds, par ex. dans des fon­de­ries. C’est pour­quoi le sys­tème de re­froi­dis­se­ment doit être ef­fi­cace pour main­te­nir les tem­pé­ra­tures à un ni­veau ac­cep­table. On dis­tingue le re­froi­dis­se­ment pas­sif et le re­froi­dis­se­ment actif. 

Carte gra­phique

Selon l’ap­pli­ca­tion, une carte gra­phique peut être né­ces­saire dans les contrô­leurs de vi­sion in­dus­trielle. Une carte gra­phique dans un PC in­dus­triel joue un rôle im­por­tant dans le trai­te­ment et l’af­fi­chage des don­nées. 

Les dif­fé­rences entre les in­ter­faces

Ether­net TCP/IP

Ether­net TCP/IP est l’abré­via­tion de « Trans­mis­sion Control Pro­to­col/In­ter­net Pro­to­col ». Il s’agit d’un pro­to­cole de trans­mis­sion de don­nées qui per­met d’adres­ser de ma­nière fiable des don­nées dé­com­po­sées en pa­quets et de les trans­mettre aux ap­pa­reils par­ti­ci­pants rac­cor­dés au ré­seau. Il est ga­ran­ti que chaque pa­quet de don­nées ar­rive à des­ti­na­tion. Si ce n’est pas le cas, il sera ren­voyé à nou­veau. 

UDP

UDP (« User Da­ta­gram Pro­to­col ») est un pro­to­cole ré­seau qui per­met la trans­mis­sion sans connexion de don­nées dans des ré­seaux in­for­ma­tiques basés sur IP. Sans connexion si­gni­fie que les don­nées sont en­voyées sans au­then­ti­fi­ca­tion mu­tuelle entre l’ex­pé­di­teur et le ré­cep­teur. UDP prio­rise la vi­tesse. 

SFTP

SFTP (Se­cure File Trans­fer Pro­to­col) est un pro­to­cole de trans­fert de fi­chiers pour les ré­seaux basés sur IP, uti­li­sé pour trans­fé­rer des don­nées chif­frées. Gé­né­ra­le­ment, les don­nées sont té­lé­char­gées du client vers le ser­veur et du ser­veur vers le client. 

DIO (en­trée/sor­tie nu­mé­rique)

Les DIO (« Di­gi­tal Input/Out­put ») trans­mettent les si­gnaux nu­mé­riques de cap­teurs ou de ca­mé­ras, par exemple, de ma­nière ef­fi­cace et di­recte à d’autres com­mandes (API). Par exemple, une sé­quence d’im­pul­sions dé­clenche une prise de vue via une en­trée nu­mé­rique. Si­mul­ta­né­ment, un éclai­rage peut être dé­clen­ché via une sor­tie nu­mé­rique. 

RTE (Ether­net en temps réel)

RTE (« Real Time Ether­net )» est un en­vi­ron­ne­ment Ether­net en temps réel basé sur des pro­to­coles IP, prin­ci­pa­le­ment uti­li­sé dans la tech­nique d’au­to­ma­ti­sa­tion pour connec­ter des pé­ri­phé­riques dé­cen­tra­li­sés à une com­mande. Il s’agit no­tam­ment de PRO­FI­NET, Ether­net IP, Ether­CAT. Dans l’au­to­ma­ti­sa­tion in­dus­trielle, on en­tend par temps de cycle en temps réel des temps de cycle de l’ordre d’une mil­li­se­conde.

Uti­li­sa­tion flexible de contrô­leurs de vi­sion in­dus­trielle

Un contrô­leur de vi­sion in­dus­trielle fait par­tie d’un sys­tème de trai­te­ment d’images. Outre le contrô­leur de vi­sion in­dus­trielle, un sys­tème de trai­te­ment d’images com­plet com­prend éga­le­ment les com­po­sants sui­vants pro­po­sés par wen­glor :

Technique d’éclairage

Objectifs

Filtres d’objectif

Logiciel de traitement d’images uniVision

Capteurs de profil 2D/3D

Caméras de vision industrielle

Technique d’éclairage

Objectifs

Filtres d’objectif

Logiciel de traitement d’images uniVision

Capteurs de profil 2D/3D

Caméras de vision industrielle

Com­ment l’éva­lua­tion de la ca­mé­ra de vi­sion in­dus­trielle s’effectue-​t-elle via un contrô­leur ?

Cap­ture des don­nées : Prise d’image par ca­mé­ra 
Trai­te­ment des don­nées : Éva­lua­tion des prises d’images par le lo­gi­ciel
Trans­fert des don­nées : Trans­mis­sion des ré­sul­tats à la com­mande en amont via l’in­ter­face

Pos­si­bi­li­tés d’uti­li­sa­tion des contrô­leurs de vi­sion in­dus­trielle

Contrô­leur de vi­sion in­dus­trielle avec ca­mé­ras de vi­sion in­dus­trielle

Lors de la pro­duc­tion de mo­teurs dans l’in­dus­trie au­to­mo­bile, un contrôle de qua­li­té vi­suel et en­tiè­re­ment au­to­ma­tique « End of line » doit être ef­fec­tué à la fin de chaque ligne de pro­duc­tion. Cela per­met d’évi­ter que des mo­teurs dé­fec­tueux ne quittent le convoyeur.



 

Contrô­leur de vi­sion in­dus­trielle avec cap­teurs de pro­fils 2D/3D

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