鑫航成從事開(kāi)發(fā)高品質(zhì)、高標準的醫藥加工設備已有 30 多年的歷史，他們開(kāi)發(fā)的最新一代軟膠囊檢測設備采用了倍福基于 PC 的控制技術(shù)和 TwinCAT 3 軟件平臺，將 PLC、運動(dòng)控制、機器視覺(jué)和 HMI 功能集成在一個(gè)統一的、結構精簡(jiǎn)的控制平臺中。 

中國擁有利用中草藥及其它天然成分手工制作藥品的悠久歷史傳統，而北京鑫航成科技發(fā)展有限公司（簡(jiǎn)稱(chēng)鑫航成）始終致力于在傳統醫學(xué)和現代醫學(xué)之間架起一座橋梁，不斷努力研發(fā)高品質(zhì)、高標準的醫藥加工設備，生產(chǎn)出更高質(zhì)量的藥品。鑫航成公司總部位于河北省廊坊市，他們憑借創(chuàng )新的技術(shù)和解決方案，在軟膠囊醫藥設備領(lǐng)域擁有很強的競爭力。 

軟膠囊指通過(guò)不同的工序填充、封包一定量的液體原料藥物而制成的一種膠囊劑，它總是通過(guò)同一個(gè)固定的步驟，將重要的藥物成分（如維生素溶液）安全地封裝于藥用明膠制成的軟質(zhì)囊殼中。軟膠囊劑的使用和攝入方便，深受藥品、化妝品和營(yíng)養補充劑市場(chǎng)青睞。最終檢驗確保最后成品的外觀(guān)色澤一致、圓整均勻，并剔除有氣泡或表面有顆粒雜質(zhì)的瑕疵品。 

鑫航成成功研制了國內第一臺全自動(dòng)高速軟膠囊機和第一臺高效履帶式全自動(dòng)軟膠囊干燥機。鑫航成始終堅持“精益求精，創(chuàng )新無(wú)限”的企業(yè)宗旨，特別關(guān)注新技術(shù)和革新技術(shù)的應用。從 2015 年開(kāi)始，鑫航成引入倍?；?PC 的控制技術(shù)和 TwinCAT 3 自動(dòng)化軟件作為主要的控制平臺。2020 年，鑫航成率先在軟膠囊檢測行業(yè)中采用倍福的 TwinCAT Vision 功能，推出了高度集成化的控制解決方案。 

最新一代軟膠囊檢測設備采用倍福軟件平臺，將 TwinCAT HMI、TwinCAT PLC 和 TwinCAT Vision 等所有功能無(wú)縫集成在一個(gè)統一的平臺中，極大地簡(jiǎn)化了控制架構，提高了設備的一體化程度。該控制方案具有結構簡(jiǎn)潔、智能化程度高、速度快、精度高的特點(diǎn)，在 2021 年全國藥機展覽會(huì )展出后，引起了廣泛的關(guān)注。

通過(guò) TwinCAT Vision 和 TwinCAT HMI 實(shí)現的高度集成化的軟膠囊檢測機

TwinCAT 平臺集成機器視覺(jué)功能

TwinCAT Vision 將機器視覺(jué)功能集成在 Runtime 中執行。在同一個(gè)開(kāi)發(fā)平臺上對圖像處理和邏輯控制功能進(jìn)行編程，確保任務(wù)周期與圖像處理代碼的固定刷新時(shí)間一致。此外，所選擇的硬件平臺滿(mǎn)足了由此產(chǎn)生的控制節拍需求。在這個(gè)項目中，一臺搭載 Intel? Xeon? 處理器（12 核）并配備獨立顯卡的 CX2072 嵌入式控制器為實(shí)現數據密集型圖像處理應用等所有功能提供了充足的計算能力。

一臺性能強大的 CX2072 嵌入式控制器用作鑫航成開(kāi)發(fā)的高速軟膠囊檢測機的一體化控制平臺

由于機器視覺(jué)程序與 PLC 邏輯控制程序都運行在同一個(gè)軟件平臺中，因此，不需要額外的通信時(shí)間開(kāi)銷(xiāo)。所有任務(wù)在 TwinCAT Runtime 實(shí)時(shí)環(huán)境中的無(wú)縫交互確保設備的圖像處理和分揀功能之間不會(huì )出現任何通信延遲，大幅提升了系統的吞吐量。 

軟膠囊檢測設備的機器視覺(jué)功能涉及到對軟膠囊產(chǎn)品的異色、異形、黑點(diǎn)、氣泡等瑕疵的檢測判斷。TwinCAT 視覺(jué)庫提供了對于圖像預處理、顏色區分、外觀(guān)輪廓分析、斑點(diǎn)檢測等功能，可以很好地滿(mǎn)足軟膠囊檢測設備的需求。通過(guò)開(kāi)放式模板還能針對客戶(hù)應用開(kāi)發(fā)單獨的圖像處理功能。

鑫航成實(shí)施的檢測解決方案能夠可靠地識別軟膠囊成品瑕疵，確保生產(chǎn)出的產(chǎn)品無(wú)瑕疵

機器視覺(jué)操作與 PLC 人機交互集成在統一的 HMI 中

傳統的機器視覺(jué)有一個(gè)獨立于 PLC 的控制系統，為了操作方便，機器視覺(jué)通常會(huì )有一個(gè)操作界面，因此，需要兩臺獨立的 HMI 來(lái)同時(shí)操作機器視覺(jué)系統和 PLC 控制器，這必然帶來(lái)了操作上的不便。

另一方面，通過(guò) TwinCAT HMI 能夠將集成的 PLC 和圖像處理功能的可視化整合到同一個(gè)用戶(hù)界面中，進(jìn)一步簡(jiǎn)化了開(kāi)發(fā)過(guò)程。同時(shí)，由于設備不再需要配備兩個(gè)獨立的控制平臺和兩臺顯示設備，進(jìn)一步降低了硬件成本。該項目中使用的是操作非常便利的倍福 CP2919 多點(diǎn)觸控控制面板。 

總結

TwinCAT Vision 圖像處理解決方案有別于傳統的機器視覺(jué)解決方案，它可以與 PLC 和 HMI 功能完美結合在一起。一體化的設計可以極大地簡(jiǎn)化系統架構，為客戶(hù)提供更為簡(jiǎn)潔靈活的解決方案。運行在 TwinCAT Runtime 中的視覺(jué)代碼可與 PLC 直接交互數據，無(wú)通信延遲，從而有效地利用控制器的資源，提高控制系統的節拍。TwinCAT Vision 以普通電氣工程師熟悉的編程語(yǔ)言處理常見(jiàn)的視覺(jué)需求，顯著(zhù)減少了機器視覺(jué)功能的開(kāi)發(fā)工作量，編程工作也不再需要由圖像處理工程師完成。 

硬件成本的節約和開(kāi)發(fā)工作的簡(jiǎn)化，使得鑫航成能夠向制藥企業(yè)提供價(jià)格具有競爭力的高端高速檢測解決方案。 

隨著(zhù) PC 技術(shù)的不斷發(fā)展，倍福 PC 控制器性能的提高以及更多新的視覺(jué)功能的擴展，TwinCAT Vision 必將越來(lái)越多地應用于各種機器視覺(jué)場(chǎng)景中。 

更多信息：

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