РЕАЛИЗАЦИЯ СТАНДАРТА IEC 61499 (4DIAC) И ВОЗМОЖНОСТЕЙ ИИ ДЛЯ КОНТРОЛЛЕРА ПРОМЫШЛЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Рассказываем о кейсе разработки интеллектуальной системы управления для роботизированных устройств.

Задача:

Построение гибких систем управления для роботизированных систем, разрабатываемых для Industry 4.0, часто приводит к появлению необходимости включать алгоритмы для обработки изображений в состав контуров управления. Алгоритмы ИИ являются необходимыми при разработке станков с ЧПУ, в составе систем управления для наземных и воздушных автономных подвижных объектов.

Решение:

В основе разработки лежит проект СПО Eclipse 4diac/forte, на базе которого необходимо было создать среду разработки программ для контроллеров и среду исполнения. Помимо возможности использования предусматриваемых стандартом языков программирования языков требовалось реализовать возможность интеграции алгоритмов обработки изображений и компьютерного зрения непосредственно в программу управления IEC 61499 для 4diac/forte.
Одновременно требовалось, чтобы контроллер поддерживал возможность интеграции в систему управления производственными процессами MES и поддерживал современные протоколы межмашинного взаимодействия.

Решение включает в себя следующие основные компоненты:
● программные модули и графический редактор (IDE)
● системные библиотеки для реализации IoT протокола MQTT
● системные библиотеки для реализации ИИ вычислений на GPU
● средства тестирования программ и компиляции run time.

Важной особенностью решения является то, что алгоритмы обработки изображения обладают рядом специфичных особенностей, которые отличают их от алгоритмов систем управления. К основным особенностям относятся:
  • Необходимость добавления дополнительных устройств ввода-вывода для работы с камерами и видеопотоками;
  • Необходимость минимизации затрат на копирование при передаче обрабатываемого изображения между функциональными блоками;
  • Поддержка возможности выполнения алгоритмов обработки на нейроускорителях или GPU.
Для этого был разработан слой для работы с камерой для среды исполнения forte, разработана реализация ассоциативного контейнера для хранения кадров и функциональные блоки для работы с ним, а также примеры функциональных блоков для типовых алгоритмов разработки изображений.

В результате заказчик получил современный универсальный контроллер с разнообразными сценариями использования и широчайшими функциональными возможностями.
4diac, forte, схема работы, архитектура, система компьютерного зрения, отбраковка изделий на конвейере, распознавание дефектов, IEC 61499

Наши статьи:

Блог ЦПР РТСофт