紫光FPGA解决口罩难题！助力口罩全速生产

随着国内新冠肺炎疫情逐步得到控制，各行各业在有序复工，对口罩的需求猛增，近日，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，能够有效提高口罩机产能，并且在提升生产效率的同时保证质量，大幅度节省配线与故障排查时间，节约工时，满足疫情期间大幅增长的口罩需求。

据前瞻产业研究院的报告，目前若全面复产，按每人每天1只口罩计算，至少需要每天5.3亿只口罩，国内2019年口罩的最大产能为2000万只/天，无法满足，加上疫情带来的复工难，口罩机产业链各环节产能更是异常短缺，严重制约到口罩的及时供应，不少企业纷纷转产口罩，以满足需求。半导体企业也积极承担责任，在各自领域攻坚创新，加入到破解口罩产能难题的行列中，紫光同创经过努力，率先推出了能够有效提升口罩机产能的技术解决方案。

目前市场上供应的口罩主要包括医用外科口罩和N95口罩，生产工艺存在一定差异，从原理上来看，都是利用PLC、伺服电机等程序控制实现自动化生产，由于口罩的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，所以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的生产需求。

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，该方案具备IEC61131标准与外部通讯处理引擎，可实时运动控制驱动引擎、模块间高速同步通讯引擎，其采用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。在方案中，紫光同创Compact系列低功耗CPLD起到IO拓展的关键作用，大幅提升了各指令的通讯速度和同步精度。

基于紫光同创PGC1KG CPLD的口罩机控制器单板

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，大量减轻了处理器的负担。

据悉，目前工业控制行业企业正在积极评估该方案，该方案即将启用于全自动口罩机中。紫光同创对外表示，将与产业链上下游协同合作，协调大量研发和技术资源，借助FPGA芯片产品灵活可定制的特性，全力支持客户优化产品方案，为疫情防控提供高效的检测、识别、分析及防护等支持。