AS_04_2018

Automazione e Strumentazione Maggio 2018 CONTROLLO approfondimenti 33 L’integrazione è il suo principale punto di forza Produzione meccanica, assemblaggio elettronico, food & beverage e farmaceutica: il manteni- mento di elevati standard qualitativi, la riduzione al minimo degli scarti e l’ottimizzazione di talune fasi della produzione sono obiettivi che spesso, per essere efficacemente perseguiti, non possono fare a meno di passare dall’occhio vigile e intelligente di un sistema di elaborazione delle immagini. Il principale punto di forza di TwinCAT Vision è quello di fornire tutte le necessarie funzionalità per lo sviluppo di applicazioni di visione ed ela- borazione delle immagini in un unico ambiente sotto forma di libreria PLC, offrendo quindi una modalità di approccio unica e standard. Le capa- cità real-time della piattaforma TwinCAT 3 con- sentono di eseguire i vari task di elaborazione immagini in modo perfettamente integrato con il programma di controllo , semplificando notevolmente l’ingegneria del software e consen- tendo agli sviluppatori di implementare le appli- cazioni senza dover ricorrere all’integrazione di codice esterno o moduli di terze parti. Per la programmazione possono essere utilizzati tutti i più i comuni linguaggi PLC , come ad esempio IEC 61131-3, nonché routine proprieta- rie sviluppate in altri linguaggi (come C/C++) che possono essere facilmente integrate in TwinCAT. Dal punto di vista operativo nulla cambia. Gli strumenti impiegati per configurare le tele- camere sono gli stessi usati per configurare gli assi e la comunicazione. In questo modo è pos- sibile mettere a fattor comune tutta l’esperienza maturata negli anni, in quanto non è necessario disporre di conoscenze specifiche a livello di nuovi tool o metodologie di sviluppo. La soluzione offerta da TwinCAT Vision con- sente di eliminare le problematiche che soli- tamente insorgono quando machine vision di terze parti vengono integrate nell’applicazione di automazione. Visione e controllo possono infatti comunicare direttamente tra di loro in quanto parti di un unico ambiente, il che dischiude nuove prospettive a livello di sinergia tecnologica e quindi di risultati ottenibili. TwinCAT Vision dispone di uno strumento di configurazione GenApi per telecamere dotate di interfaccia GigE Vision . È inoltre dotato di un tool per la calibrazione geometrica dell’ottica, mediante il quale vengono impostati i parametri che correlano le coordinate dell’immagine acqui- sita a quelle del mondo reale. È possibile effet- tuare una vasta serie di operazioni correttive e/o di trasformazione delle immagini, come ad esem- pio compensare distorsioni ottiche non lineari o di prospettiva, oppure convertire le misurazioni da unità pixel a unità metriche. Le operazioni di calibrazione sono estremamente semplici da effettuare e avvengono mediante l’ac- quisizione di una o più immagini campione. Dopo aver inserito le relative specifiche il sistema calcola i parametri in automatico. Oltre ai pattern standard 2D - simmetria, asimmetria, circolarità ecc. - è possibile configurare il sistema al riconoscimento di pattern personalizzati, che possono anche esten- dersi alla terza dimensione (3D imaging). Un sistema indipendente dalla telecamera scelta TwinCAT Vision è dotato di un driver real-time che consente di trasferire le immagini diretta- mente nella memoria del controllore per otti- mizzare la comunicazione. Per le applicazioni di visione è possibile utilizzare qualsiasi tipo di tele- camera conforme alle specifiche GigE Vision, standard di comunicazione espressamente stu- diato per le applicazioni di visione che consente la trasmissione in alta velocità e qualità delle immagini acquisite. Il supporto di GigE Vision lascia gli sviluppatori liberi di utilizzare le teleca- mere che ritengono più idonee per le loro applica- zioni, ampliando di fatto la scelta a tutta l’offerta attualmente disponibile sul mercato. I costruttori di hardware GigE Vision compliant forniscono le specifiche di configurazione dell’hardware, che TwinCAT Vision legge e rende disponibile all’utente per effettuare le opportune operazioni di configurazione: ad esempio regolare il tempo di esposizione, impostare un’area di interesse ecc. I risultati possono essere osservati guardando l’im- magine restituita in tempo reale dalla telecamera. Come precedentemente detto, le immagini acqui- site vengono trasferite direttamente nella memo- ria del PLC. Qualora il timing richieda una accu- ratezza molto elevata, è disponibile il terminale di output EL2262 , che può essere conveniente- mente utilizzato per inviare un segnale di trig- ger alla camera con una precisione che si aggira sull’ordine dei pochi microsecondi. Grazie alla perfetta integrazione delle varie componenti e alle capacità real-time che il sistema Beckhoff garantisce, il sincronismo tra l’acquisizione delle immagini e il posizionamento degli assi può essere ottenuto con una precisione molto elevata. Le potenzialità di TwinCAT Vision sono comun- que ancora più ampie. È infatti possibile gestire simultaneamente più telecamere che, all’occor- renza di determinati eventi, possono inviare i loro segnali tutti insieme al controllore. Questi ultimi