EN
Hårdvaruval: Viktiga överväganden vid val av industriella datorer
I bildbehandlingsapplikationer fungerar den industriella datorn (IPC) som den centrala beräkningsenheten och tillgodoser flera uppgifter såsom bildbehandling, dataanalys och utrustningsstyrning. Eftersom bildbehandling ofta spelar en avgörande roll i industriell automatisering, kvalitetsinspektion och precisionsstyrning, påverkar valet av IPC direkt systemets prestanda och tillförlitlighet.
I ett maskinseendesystem består huvudsakligen bildfångstdelen av en industriell kamera, industriell lins och belysningskombination, medan bildbehandlingsdelen implementeras av bildbehandlare. Bildfångaren kan förstås som gränssnittet mellan den industriella kameran (videosignal) och datorn (programvara). De bilder som fångas in av bildfångaren levereras till datorn eller andra processorer för behandling.
I. Användningsscenarier och krav
Maskinseendesystem används omfattande inom områden som industriell automatisering, kvalitetskontroll, robotstyrning och högprecisionstyra. Inom dessa områden ska valet av IPC bestämmas utifrån följande punkter:
1. Krav på bildbehandling
Maskinseendesystem måste kunna behandla stora mängder bildinformation effektivt, vilket kräver att IPC:en har kraftfulla bearbetningsmöjligheter.
2. Enhetsanslutning
Det är ofta nödvändigt att ansluta enheter såsom kameror, sensorer och PLC:ar genom olika gränssnitt. Därför behöver IPC:n ha tillräckligt med in-/utgångsgränssnitt (I/O).
3. Miljöanpassningsförmåga
Inom industriella miljöer kan maskinseendeutrustning utsättas för hårda förhållanden såsom höga temperaturer, damm och vibrationer. Därför behöver IPC:n ha starka anti-störningsegenskaper och god anpassningsförmåga till omgivningen.
II. Faktorer att beakta vid val av IPC
När man väljer en IPC som är lämplig för maskinseende behöver följande aspekter beaktas:
1. Bearbetningsprestanda
Maskinseendesystem kräver typiskt realtidsbildbehandling och beräkningar, vilket ställer höga krav på IPC:s beräkningskapacitet. Alternativ innefattar att välja modeller utrustade med högpresterande CPU:er (såsom Intel Core i-serien, Xeon-processorer) och GPU:er (såsom NVIDIA GPU-accelerationskort) för att stödja bildbehandlingsuppgifter.
2. Gränssnittsbehov
Samplingsfrekvensen visar bildfångarens hastighet och kapacitet i bildbehandling. Vid bildfångning måste man noga övervaka om samplingsfrekvensen hos bildfångaren uppfyller kraven.
3. Miljöanpassningsförmåga
Machinesynssystem fungerar ofta i relativt hårda miljöer som fabrikshallar. IPC:n måste ha egenskaper som skockresistens, dammskydd, vattenskydd och möjlighet att fungera över ett brett temperaturintervall.
4. Reaktionsförmåga i realtid och stabilitet
Machinesyn kräver realtidsreaktion på externa signaler. Därför behöver IPC:ns operativsystem stödja realtidskrav. Att välja ett realtidsoperativsystem (RTOS) eller inbäddat operativsystem kan säkerställa att datahanteringen sker i tid och med hög exakthet.
5. Utbyggnadsmöjligheter
Eftersom användningsområdena för machinesynssystem stadigt utvidgas behöver IPC:n ha god utbyggnadsmöjlighet, så att det ska vara lätt att lägga till hårddiskar, minne, nätverksgränssnitt etc., för att stödja uppgradering och optimering av systemfunktioner.
III. Jämförelse av IPC-hårdvarukonfigurationer
|
Vara |
Krav på IPC |
Beskrivning |
|
Bearbetningskraft |
Stöd för kraftfull CPU och GPU |
Det är nödvändigt att välja en IPC med högpresterande CPU (t.ex. Intel Core, Xeon) och stöd för GPU. |
|
Krav på gränssnitt |
Stöd för kraftfull CPU och GPU |
Behöver tillhandahålla gränssnitt såsom USB, GigE, RS-232/485, Camera Link. |
|
Miljöanpassningsförmåga |
Chock- och dammtät, vattentät, bred temperaturintervall |
IPC behöver en robust kabin som kan tåla hårda miljöer såsom temperatursvängningar, damm och vibrationer. |
|
Realtidsprestanda |
Stöd för RTOS eller inbäddat operativsystem |
Tillhandahålla ett operativsystem som stöder realtidsdatahantering för att säkerställa realtidsbildbehandling. |
|
Utökbarhet |
Stödja modulär design & hårdvaruexpansion |
Stöd tillägg av extra minne, hårddiskar, I/O-gränssnitt för enkel systemexpansion. |
IV. Rekommenderade typiska hårdvarukonfigurationer
När du väljer en IPC för applikationer inom maskinseende finns det flera rekommenderade typiska hårdvarukonfigurationer nedan som hjälper dig att välja lämplig IPC beroende på olika behov:
|
Användningsscenario |
Rekommenderad hårdvarukonfiguration |
Anledningen |
|
Högprecisionsbildbehandling |
Högpresterande CPU (t.ex. Intel Core i7/i9) + GPU (t.ex. NVIDIA Jetson) |
Högpresterande processorer och GPU som snabbare utför bildbehandlingsuppgifter och anpassar sig till komplexa visionstasks. |
|
Flerskärmssynkronisering |
Flerschnittsgränssnitt (GigE, USB3.0), höghastighetsnätverk |
Flera gränssnitt stöder insamling och överföring av realtidsdata från flera kameror, vilket säkerställer ingen latens. |
|
Drift i svåra miljöer |
Chassin med skydd mot stötar/damt, brett temperaturområde (-20°C~60°C) |
Lämplig för hårda miljöer såsom hög temperatur, fuktighet, damm; säkerställer långsiktig stabil drift. |
|
Behov av kantberäkning |
Högpresterande inbäddat system (t.ex. ARM-arkitektur) |
Kantberäkningsuppgifter kräver snabb lokal bearbetningskapacitet för att minska nätverksfördröjning. |
|
Ind. Automatikstyrning |
Flera I/O-gränssnitt (t.ex. RS-232, CAN-buss) |
IPC måste stödja tillgång och kontroll av flera industriella enheter, säkerställa effektiv kommunikation mellan utrustning. |
V. Sammanfattning och valrekommendationer
Vid val av IPC för maskinseende bör fokus ligga på flera aspekter såsom bearbetningsprestanda, gränssnittsstöd, miljöanpassningsbarhet, reaktivitet och utbyggnadsmöjligheter. En lämplig IPC måste inte bara uppfylla kraven på effektiv bildbehandling utan också säkerställa stabil drift i hårda miljöer samt ha tillräcklig anslutningsmöjlighet och expansionspotential.
Rekommendationer för val:
för högpresterande bildbehandling och komplexa uppgifter, välj en IPC med en kraftfull CPU och GPU.
2. För flera kameror och övervakning i realtid behöver IPC:n ha omfattande nätverks- och gränssnittsstöd.
3. För användning i krävande miljöer, välj en IPC med chockabsorberande, dammtäta, vattentäta funktioner och som stöder ett brett temperaturintervall.
4. För applikationer som kräver edge computing, välj ett inbyggt system eller en kompakt IPC för snabb datahantering.
