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
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 :
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
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 du remplissage de différentes sortes de fromages à tartiner, il convient de s’assurer que le bon couvercle et le bon logo sont apposés sur chaque emballage. Dans la mesure où les sortes de fromage varient plusieurs fois par jour, le couvercle et le contenu doivent être différenciés sans erreur.
Dans l’industrie automobile, la qualité des composants individuels des portes intérieures de voitures, telles que les lève-vitres ou les accoudoirs, doit être contrôlée visuellement pour différents types de portes. À cet effet, un système de vision comprenant plusieurs caméras, objectifs, éclairages et une unité de contrôle est installé.
Contrôleur de vision industrielle avec capteurs de profils 2D/3D
Dans le cadre de la fabrication de produits de boulangerie avec glaçage au chocolat, la hauteur et la largeur exactes des pièces de pâtisserie doivent être déterminées pour le contrôle de la qualité. Pour cela, un capteur de profil 2D/3D à grande plage de mesure est installé au-dessus du convoyeur, qui mesure tous les biscuits sur toute la largeur de la bande avec une précision de l’ordre du micromètre.
Lors de la fabrication de parquet flottant, la qualité de la géométrie des lames doit être garantie sans faille pendant l’exploitation. Plus les bords à encliqueter sont assemblés avec précision, plus la qualité de finition sera élevée. Cependant, les outils de fraisage utilisés s’usent avec le temps, ce qui engendre des pertes.
