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紫光国产2核处理器加FPGA芯片助力口罩机生产大增

2020-03-10 08:47 次阅读

最近一段时间来,口罩成了全球的热门话题,国内最紧缺的时刻已经过去了,现在日产能超过1亿只,反而是国外口罩10倍、20倍涨价。

从最近一段时间来的情况来看,提升口罩产能涉及到方方面面,从原材料到口罩生产设备缺一不可。

紫光国产2核处理器加FPGA芯片助力口罩机生产大增

针对口罩机的全自动化生产,紫光旗下的FPGA芯片公司紫光同创推出了国产PFGA解决方案,积极配合多家国内知名工业控制厂商优化方案,全力保障客户产品稳定供应。

紫光同创表示,目前市场上供应的口罩主要包括医用外科口罩和N95口罩,分属平面口罩、折叠口罩,由于形状不同,具体生产工艺存在一定差异。

但是从原理上来看,口罩自动生产线将成卷的无纺布,自动切割成口罩的外形,自动叠压后自动焊接耳带,经过消毒等程序包装成品,利用PLC、伺服电机等程序控制实现自动化生产。

紫光国产2核处理器加FPGA芯片助力口罩机生产大增


基于紫光同创PGC1KG CPLD的口罩机控制器单板

由于口罩生产涉及到张力控制、分切复合、裁切、成型、焊接、立式包装等多个工艺,要求生产设备控制系统具有高响应、高速通讯、高精度及高同步等特性,以满足口罩机高速及稳定生产需求。

为了保障口罩机的高速运转,紫光同创联合客户共同推出了“内置2核处理器+FPGA”架构方案,具备IEC61131标准与外部通讯处理引擎,实时运动控制驱动引擎,模块间高速同步通讯引擎,采用EMMC+SD+USB3.0+DDR3加速内存,内置32路高速IO(16in/16out),以实现PAC运行控制器的高速通讯。

其中,紫光同创Compact系列低功耗CPLD起到IO拓展的关键作用,以提升各指令的通讯速度和同步精度。

除此之外,想要实现最大的生产效率,还需要对口罩机伺服电机进行多轴高速同步控制。

相对传统的脉冲方案,基于EtherCAT的高速以太网方案,可对多轴同步控制,除了提高口罩单位分钟内的生产数量,还具有高响应定位特性,可大幅度提高口罩裁切及双耳带焊接精度,在提升生产效率的同时保证质量。

此外,采用全部EtherCAT多轴连接,还可以大幅度节省配线与故障排查时间,节约工时,满足疫情期间的大面积口罩需求。

基于紫光同创FPGA的EtherCAT通讯方案,具备精确的主站DC,从站同步输出达到40纳秒的同步精度,更加突出了EtherCAT现场总线的同步性能及高效性,大量减轻处理器的负担。

目前工业控制客户正在积极评估该方案,也即将用于全自动口罩机中,为疫情防控保驾护航!

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