Seleção de Hardware: Considerações Fundamentais para Escolher PCs Industriais

Em aplicações de visão computacional, o PC Industrial (IPC) atua como o dispositivo central de processamento, realizando múltiplas tarefas, como processamento de imagens, análise de dados e controle de equipamentos. Como a visão computacional desempenha frequentemente um papel fundamental na automação industrial, inspeção de qualidade e controle de precisão, a escolha do IPC afeta diretamente o desempenho e a confiabilidade do sistema.

Em um sistema de visão computacional, a parte de aquisição de imagem consiste principalmente de uma câmera industrial, lente industrial e combinação de fonte de luz, enquanto a parte de processamento de imagem é implementada por meio de software de processamento de imagem. O frame grabber pode ser compreendido como a interface entre a câmera industrial (fonte de vídeo) e o computador (software). As imagens capturadas pelo frame grabber são fornecidas ao computador ou outros processadores para processamento.

I. Cenários e Requisitos de Aplicação

Sistemas de visão computacional são amplamente utilizados em áreas como automação industrial, inspeção de qualidade, orientação robótica e controle de alta precisão. Nestas áreas, a seleção do IPC precisa ser determinada com base nos seguintes pontos:

1. Requisitos de Processamento de Imagem

Sistemas de visão computacional precisam processar eficientemente grandes quantidades de dados de imagem, exigindo que o IPC possua capacidades de processamento poderosas.

2. Conectividade de Dispositivos

Muitas vezes é necessário conectar dispositivos como câmeras, sensores e CLPs por meio de várias interfaces. Portanto, o IPC precisa possuir interfaces de entrada/saída (I/O) suficientes.

3. Adaptabilidade Ambiental

Em ambientes industriais, equipamentos de visão computacional podem ser expostos a condições adversas, como altas temperaturas, poeira e vibrações. Consequentemente, o IPC precisa ter uma forte capacidade anti-interferência e adaptabilidade ambiental.

II. Fatores a serem considerados na seleção do IPC

Ao escolher um IPC adequado para visão computacional, precisam ser considerados os seguintes aspectos:

1. Desempenho de Processamento

Sistemas de visão computacional geralmente exigem processamento de imagem em tempo real e cálculos complexos, exigindo que o IPC possua capacidades computacionais poderosas. As opções incluem selecionar modelos equipados com CPUs de alto desempenho (como Intel Core i-series, processadores Xeon) e GPUs (como placas de aceleração NVIDIA GPU) para suportar tarefas de processamento de imagem.

2. Requisitos de Interface

A taxa de amostragem reflete a velocidade e capacidade do frame grabber no processamento de imagens. Durante a aquisição de imagens, é necessário verificar se a taxa de amostragem do frame grabber atende aos requisitos.

3. Adaptabilidade Ambiental

Os sistemas de visão computacional frequentemente operam em locais relativamente agressivos, como oficinas de fábricas. O IPC precisa possuir características como resistência a choques, proteção contra poeira, impermeabilidade e operação em ampla faixa de temperatura.

4. Desempenho e Estabilidade em Tempo Real

A visão computacional exige resposta em tempo real a sinais externos. Portanto, o sistema operacional do IPC precisa suportar requisitos em tempo real. A escolha de um Sistema Operacional em Tempo Real (RTOS) ou sistema operacional embarcado pode garantir a pontualidade e a precisão no processamento de dados.

5. Expansibilidade

À medida que as aplicações dos sistemas de visão computacional continuam se expandindo, o IPC precisa ter boa capacidade de expansão, permitindo facilmente a adição de discos rígidos, memórias, interfaces de rede, entre outros, para suportar atualizações e otimizações das funções do sistema.

III. Comparação das Configurações de Hardware do IPC

Iv. Configurações Recomendadas de Hardware Típico

Ao selecionar um IPC para aplicações de visão computacional, abaixo estão algumas configurações típicas de hardware recomendadas para ajudar a escolher o IPC adequado com base em diferentes necessidades:

V. Resumo e Recomendações de Seleção

Em aplicações de visão computacional, a seleção do IPC deve considerar diversos aspectos, incluindo desempenho de processamento, suporte a interfaces, adaptabilidade ambiental, desempenho em tempo real e capacidade de expansão. Um IPC adequado deve não apenas atender às necessidades de processamento eficiente de imagens, mas também garantir operação estável em ambientes adversos, possuindo conectividade e potencial de expansão suficientes.

Recomendações de Seleção:

1. Para processamento de imagem de alta precisão e tarefas complexas, escolha um IPC equipado com CPU e GPU potentes.

2.  Para múltiplas câmeras e monitoramento em tempo real, o IPC precisa ter suporte rico em redes e interfaces.

3.  Ambientes Farsh, escolha um IPC com funções à prova de choque, poeira, à prova d'água e que suporte uma ampla faixa de temperatura.

4.  Para aplicações que exigem computação de borda, escolha um sistema embarcado ou um IPC compacto para obter processamento rápido de dados.