Das Fieldbox-System besteht aus einem Baukastenprinzip für Bildverarbeitung und Feldbusanbindung.

Bild: Sybera

Industrie-Kamera mit Baukastenprinzip Vision-Technologie mit dem Feldbus verbinden

27.10.2020

Mit dem GigE-Vision Echtzeit-Stack kann die Vision-Welt mit den Feldbussystemen wie EtherCAT, Profinet oder Ethernet/IP synchron verbunden werden. Dabei werden sowohl die Zeitunterschiede, als auf die Übertragungsgeschwindigkeit der unterschiedlichen Bussysteme berücksichtigt.

Das FieldboxCAM Camera System von Spectra / Sybera bietet ein Baukastenprinzip für Bildverarbeitung und Feldbusanbindung. Für die Bildaufnahme dient die Basler-Kamera acA1440-73gm. Die Bildverarbeitung wird auf einem Industrie-PC von Spectra realisiert. Dabei kommen die Bildverarbeitungsbibliotheken OpenCV oder SIMD zum Einsatz.

Für die weitere Anbindung dient die GPIO-Triggerung als Standard. Zusätzlich kann wahlweise die Feldbusanbindung mit ProfiNET, EtherCAT oder Ethernet/IP erfolgen. Die Konfiguration der FieldboxCAM erfolgt über den GenICam Parameter Standard.

So funktioniert die Fieldbox

GigE Vision ist der Interface-Standard für die industrielle Bildverarbeitung. Er ermöglicht den einfachen Anschluss von Industriekameras an vorhandene Netzwerksysteme durch die Nutzung von Gigabit Ethernet.

Der GigE-Vision-Standard besteht aus vier Elementen: Das GigE Vision Control Protocol (GVCP verwendet UDP) definiert, wie ein Gerät anzusprechen ist und spezifiziert Datenkanäle und Mechanismen für die Übertragung von Bildern und Konfigurationsdaten zwischen PC und Kamera.

Die FieldboxCAM basiert auf der X-Realtime Engine von Sybera und ermöglicht somit die deterministische Bid-Akquise, als auch die deterministische Bildverarbeitung. Die FieldboxCAM ermöglicht dem Entwickler die deterministische Bildverarbeitung in Verbindung mit anderen Feldbussystemen. Der Entwickler hat die Möglichkeit, durch einfache Funktionen die Kameras zu programmieren und eigene Vision Anwendungen graphisch zu gestalten.

System basiert auf 4 Echtzeit-Tasks

Die FieldboxCAM erfüllt die Anforderungen der GigE Vision Spezifikation 2.0 und ist als offenes Programmiersystem gestaltet. Insbesondere wurde auf das kritische GVSP Protokoll Timing von GigE hohen Wert gelegt. Dies erfolgt durch die Bild-Akquise in Echtzeit, sowie der integrierten Bandbreitenregelung.

Das System basiert auf 4 Echtzeit-Tasks, zum Senden und Empfangen von Ethernet-Frames, und funktionale Bearbeitung für den zyklischen Datenaustausch. über eine STATE-Machine werden die Tasks funktional synchronisiert. Eine Echtzeit - Fehlertask erkennt Frame-Fehler und Hardware-Latenzen.

Mit Hilfe eines Frame-Filters werden die azyklischen GVCP Vision Frames in Echtzeit separiert und an einen Telegramm-Stack übertragen. Sybera setzt bei den Master Bibliotheken das Verfahren „Dynamic Jitter Compensation“ mit aktiver und passiver Rückkopplung ein.

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