Beckhoff Automation hat mit TwinCAT Vision umfassende Bildverarbeitungsfunktionen in seine Steuerung integriert. Damit enthält TwinCAT alle Maschinenfunktionen wie SPS, Motion, Robotik, High-End-Messtechnik, IoT, HMI und Vision auf einer durchgängigen Engineering- und Steuerungs-Plattform. »Auf separate, meist extern entwickelte Vision-Lösungen kann verzichtet werden«, erläutert Dr. Josef Papenfort, Produktmanager TwinCAT bei Beckhoff Automation. »Zudem eröffnet sich ein großes Innovationspotenzial für den Maschinenbau, etwa durch die konsequente Synchronisierung mit anderen Automatisierungsaufgaben in Echtzeit oder mit der Nutzung für Track-and-Trace-Lösungen.«
Die Bildverarbeitung wird im Maschinenbau zunehmend zum entscheidenden Qualitätskriterium. Dies gilt besonders bei Industrie-4.0-Anwendungen, Qualitätsoptimierungen und Track-and-Trace-Aufgaben. Mit TwinCAT Vision stehen die nötigen Bildverarbeitungsfunktionen jetzt als SPS-Funktionsbausteine auf einer einheitlichen und durchgängigen Plattform zur Verfügung. Dazu wurde eine Bildverarbeitungs-Bibliothek entwickelt, deren Funktionsbausteine und Funktionen direkt aus der TwinCAT-SPS heraus aufrufbar sind. Die Funktionen laufen dann echtzeitfähig in der TwinCAT-Runtime. Die Integration vereinfacht das Engineering, so dass der SPS-Programmierer Vision-Applikationen selbst realisieren kann.
Über eine standardisierte Kameraschnittstelle lassen sich fast beliebige GigE-Vision-Kameras – auch mehrere parallel – einbinden und im TwinCAT-Engineering konfigurieren. Die Kalibrierung der jeweiligen Kamera findet ebenfalls direkt in der Engineering-Umgebung statt, ist alternativ aber ebenso im laufenden Prozess in der Runtime möglich. Auch für die Programmierung der Bildverarbeitungs-Logik ist mit TwinCAT Vision weder ein eigenes Tool noch eine spezielle Programmiersprache erforderlich, denn die Vision-Applikation wird komplett in der SPS und mit SPS-Programmiersprachen erstellt.
Bei separaten Vision-Lösungen muss die Kommunikation zwischen Bildverarbeitung und Steuerung aufwendig geregelt werden. Zudem können hier äußere Prozesse, etwa das Betriebssystem, die Verarbeitungs- und Übertragungszeit beeinträchtigen. »Mit TwinCAT Vision entfällt nicht nur dieses Kommunikationsproblem, sondern die Bildverarbeitungs- und Steuerungs-Komponenten können auch direkt miteinander kommunizieren«, führt Papenfort aus. »Weil die Bildverarbeitung auf dem gleichen Echtzeit-Niveau wie die SPS abläuft, ergeben sich kürzere Reaktionszeiten und damit letztlich schnellere und effizientere Maschinen.«