TwinCAT Vision 基础介绍

1. TwinCAT Vision 机器视觉简介
TwinCAT Vision是用于工业图像处理的TwinCAT 3功能。TwinCAT Vision机器视觉可以实现诸如直接在PLC实时内核中处理检测物体的识别或测量等。倍福通过将图像处理整合到TwinCAT 3平台中，使TwinCAT Vision能轻松实现多控制任务间的同步，并且整体响应速度更快，也避免了通讯带来的延迟和不稳定。另外，TwinCAT Vision配合大量已有的TwinCAT功能，例如TwinCAT PLC，TwinCAT NC，TwinCAT 机器人，TwinCAT HMI等都可以极大地方便客户开发各种视觉项目。

用户使用Tc3_Vision算法函数库直接在PLC代码中以IEC61131-3语言对图像处理进行编程。也可以使用内置的图像显示工具直接检查图像处理的中间结果。由于直接访问图像数据以及各种基本的和高级的图像处理功能，使用户高度个性化的应用成为可能。

TwinCAT Vision具有实时性，因为图像处理算法直接在TwinCAT 3实时内核中与控制器其他任务同步执行。此外，视觉算法可以在多个内核上自动并行运行，提高整体运行效率，发挥更多的硬件潜能。

2. TwinCAT Vision 软件结构

TwinCAT Vision 支持链接外部GigE协议的工业相机进行实时在线图像采集，也支持离线图片分析。
在TwinCAT 3软件平台下，用户可以使用基于IEC 61131-3的PLC语言，包括ST结构化文本、LD梯形图、SFC顺序功能图等方式进行视觉代码的开发。后续倍福还会陆续推出基于TwinCAT C++，MATLAB/Simub等语言的视觉算法来满足不同客户的开发需求。
由于用户编写的视觉算法都在实时内核中进行演算，并且运算结果都直接存放在内存中，所以完全避免了以往通讯带来的延迟和处理时间的不稳定性。

3. TwinCAT Vision 和传统机器视觉方案比较
传统机器视觉方案硬件结构：

➢ 需额外添加视觉系统处理器，光源控制器或智能相机进行图像处理，增加硬件成本
➢ 采用非实时通讯（例如TCP、UDP、ADS等）传输视觉处理结果，造成通讯延迟和不稳定
➢ 非实时系统抖动带来不确定的运算处理时间，拖慢设备节拍
➢ 不同品牌系统需要掌握不同的编辑开发软件，增加人员开发成本
➢ 产线变更检测物体或者内容时，操作人员需停机并重新编辑流程，无法适应柔性生产需求
➢ 无法将工艺流程控制HMI与视觉HMI进行结合，调机和生产环节存在诸多不便，用户体验较差
倍福TwinCAT Vision 方案硬件结构：

✓ 已有控制器中可集成视觉内核，外部直接连接工业相机，有效降低硬件成本，简化系统结构
✓ 视觉处理结果直接放在内存中供PLC任务、运动控制任务等进行调用，省去通讯环节，提高系统稳定性
✓ 与其他控制任务一样，视觉算法运行在实时内核中，稳定快速的响应处理时间进一步提升设备生产节拍
✓ 对不同品牌相机采用统一的调试平台，使用标准的IEC 61131-3 电气 PLC语言进行视觉代码开发，缩短软件开发周期，降低人力成本
✓ 可采用PLC编程中常用的配方功能等，协助现场操作人员快速在线切换检测内容，大幅减少停机时间，提高生产效率
✓ 支持各种高级语言或TwinCAT HMI，方便将视觉拍摄画面直接嵌入到已有工艺控制HMI中，提升用户操作体验