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Neue Freiheiten

Offengelegte Schnittstelle für intelligente Kameras
Neue Freiheiten

Den Erfolg offengelegter Schnittstellen und Software kann man zur Zeit bei Linux beobachten. Es vergeht kaum ein Tag, an dem nicht ein großes Softwareunternehmen dieses Betriebssystem in seine Firmenstruktur einbindet. Offengelegte Schnittstellen wurden bei intelligenten Kamerasystemen bisher nicht angeboten. Der bisherige Stand der Technik ist, dass intelligente Kamerasysteme mit einer Benutzeroberfläche angeboten werden, die auf eine Hardware beschränkt ist. Der Anwender muss mit der gelieferten Benutzeroberfläche und den vom Hersteller festgelegten Eigenschaften arbeiten – eine andere Wahl hat er nicht.

Dr. Matthias Klinger,Vertrieb, Vision & Control, Weimar

Vision & Control geht hier mit dem PICTOR neue Wege. Die Kommunikation mit der intelligenten Kamera ist mit der VICOREM-Fernsteuerschnittstelle offengelegt und dokumentiert. Zusätzlich bietet V&C dem Anwender eine Windows-basierte Bedienoberfläche an (Bild 4).
Die Vorteile liegen auf der Hand:
– Deutliche Kostenreduktion, da die Bedienoberfläche nur einmal erworben werden muss.
– Einheitliche Steuerung aller Hardwarevarianten, vom einfachen Smart-Camera-Sensor bis zur vernetzten Mehrkameralösung (Bild 2).
– Problemloses Update von Hardware oder Software.
– Individuelle Oberflächen und Funktionsblöcke lassen sich mit VCTool leicht erstellen (Bild 1).
– Mit der verfügbaren DLL-Dateien können Programmierer die Smart Camerain ihre Software einbinden.
Die Kommunikationswege zwischen dem PICTOR und dem Host sind entweder eine RS232 oder eine Ethernet-Verbindung. Andere Schnittstellen (Profibus, CAN, …) sind durch Zusatzmodule möglich, eine Echtzeitankopplung an S7-Steuerungen ist vorhanden (Bild 3).
Über diesen Weg werden Befehle und Meldungen zwischen Smart-Camera und Host ausgetauscht. Dabei wird zwischen zwei Modi, in denen PICTOR arbeitet, unterschieden: Dem „Edit-/ Debug-Modus“ und dem „Run-Modus“, in dem Prüfprogramme abgearbeitet werden.
Der Edit-Modus
Im Edit-Modus kann PICTOR einzelne Befehle empfangen und sendet nach dem Ausführen eine Quittung zurück. Seitens des Hosts können Befehle zum Programmwechsel an die Smart Camera gesendet werden. So werden Programme vom Host-Speicher in den Flash Speicher der Kamera geladen, Parameter verändert oder auch eine einzelne Funktion ausgeführt (beispielsweise die Bestimmung eines Drehwinkels von einem Objekt). Es können Dateien und Bilder übertragen werden. Über die Ethernet-Schnittstelle bieten sich hier große Möglichkeiten, die vom Anwender frei definiert werden können. Sehr gern genutzt wird der Debug-Modus, in dem mit der F7-Taste (oder dem Senden eines äquivalenten Signals in HEX-format) eine einzelne Funktion eines Prüfprogramms ausgeführt und sofort zum nächsten Befehl gesprungen wird. Sehr einfach lassen sich so komplexe Programme mit allen Verzweigungen, Subroutinen und Ergebnissen prüfen und Verbesserungen im Programm sofort einfügen. Die Reaktion des Systems auf Veränderungen bei den Prüfobjekten, der Beleuchtung, der Lage des Prüflings oder dem Untergrund, lässt sich leicht testen und Korrekturen lassen sich vor und bei der Inbetriebnahme des Systems vornehmen. Für den Edit-/Debug-Modus bietet V&C ein optimal abgestimmtes Produkt, die Bedienoberfläche VCWin an, das alle Funktionen unter Windows integriert und eine einfache und übersichtliche Parametrierung ermöglicht. Sie wird mit fünf Sprachen (deutsch, englisch, französisch, spanisch, portugiesisch) geliefert. Durch die offengelegte VICOREM-Fernsteuerschnittstelle kann der Host den PICTOR flexibel in die Produktionsumgebung oder -steuerung einbinden und Daten und Programme austauschen. Das ist besonders sinnvoll, wenn Prüfprogramme zentral aktualisiert und vom BV-System dort abgerufen werden. Es ist also nicht erforderlich, einen PC vor Ort zu haben, denn PICTOR beherrscht mühelos die Kommunikation mit dem Feldbus-System oder dem Ethernet. Nur durch eine zentrale Verwaltung auf dem Host mit den firmeneigenen Sicherheitsmaßnahmen ist gewährleistet, dass Änderungen an Prüfprogrammen dokumentiert werden und nachweisbar sind. Interessant ist dies vor allem für zertifizierte Unternehmen und die Anwendungen in der Pharmaindustrie.
Durch die Verknüpfung von Ergebnissen aus Einzelprüfungen lassen sich komplexe Lernfunktionen automatisieren und neue Produkte automatisch einlernen. PICTOR arbeitet dann wie ein intelligenter Framegrabber und editiert sein eigenes, neues Prüfprogramm.
Der Run-Modus
Während des Run-Modus werden in den meisten Fällen Prüfdaten an den Host übergeben (Messwerte, Text von Codes (OCR oder Data-Matrix-Code), Gut/Schlecht-Ergebnisse, Zählerstände). Es ist jedoch auch ohne weiteres möglich, von der Host-Seite aktiv in das Prüfverfahren einzugreifen und Ergebnisse von Einzelfunktionen abzufragen oder die letzten Fehlerbilder aus der Smart Camera zu holen. Alle auf dem PICTOR gespeicherten Programme können mit einer kleinen Tastatur oder einer entsprechenden Befehlsfolge, zum Beispiel von einer SPS, angewählt werden. Die im Programm hinterlegten Toleranzen lassen sich ändern, sofern sie vom Supervisor dafür freigegeben wurden. Die Änderungen werden im Flash-EPROM gespeichert und stehen auch nach Stromausfall sofort zur Verfügung.
Für Systemintegratoren bietet die offengelegte VICOREM-Fernsteuerschnittstelle darüber hinaus noch viele Pluspunkte, wie zum Beispiel:
– Langfristige Verfügbarkeit, das heißt, auch künftige Kameras nutzen diesen Code
– Einfaches Update auf höherwertige/technisch neuere Kameras ohne Softwareänderung
– Preiswerte Ergänzung eines bestehenden Systems mit einer zusätzlichen Kamera und allen Auswertefunktionen. Auch PC-basierte Systeme lassen sich dank der offen gelegten Schnittstelle mit der Smart Camera PICTOR ergänzen.
– Hochgradige Parallelisierung mit asynchronem Trigger und zentrale Datenaufbereitung auf dem Host.
– Absolut kompatibel mit allen Softwareprogrammen, da die gesamte Bildverarbeitung einschließlich der Kommuni-kation mit allen Schnittstellen in der Kamera läuft.
– Preiswerte Sensoren können im Haus selbst erstellt und mit festem Funktionsumfang an den Kunden geliefert werden. Einfachste Bedienung verbindet sich hier mit komplexer Funktionsvielfalt! Der Phantasie sind keine Grenzen gesetzt!
Nur durch die offengelegte VICOREM-Fernsteuerschnittstelle der V&C Vision System – Familie sind kombinierte Systeme aus kundenspezifischem Host und intelligenter Kamera zu realisieren. Die umfangreichen Funktionen im PICTOR erlauben eine flexible und schnelle Parametrierung auch komplexer Aufgaben.
Für die Branche Bildverarbeitung eröffnen sich hier neue Aussichten, die Stabilität unter rauen Bedingungen und die langfristige Verfügbarkeit intelligenter Kamerasysteme mit den Vorzügen eines PC-basierten Systems zu kombinieren.
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