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10g -以更低的成本获得更高的性能

质量检测系统在资本成本和研发方面都是重大投资,然而,仔细选择高速运输介质可以显著降低运营费用,并迅速证明其优势。超过10 GigE的GigE视觉满足了成本标准,同时提供了大多数工业应用所需的卓越性能。

本文研究了使GigE Vision在系统集成商和工程师中如此受欢迎的超过10 GigE的主要特征,并描述了两个示例应用程序,说明转换或升级现有安装是多么具有成本效益。

行业应用

最近部署的超过10gige的系统已经证明,它既经济又可靠,因此正在迅速成为机器视觉系统中高速视频传输的首选协议。

许多关键因素促成了它的成功:

  • GigE Vision超过10 GigE采用了经过现场验证的GigE Vision标准,该标准于2006年推出,并被机器视觉行业广泛采用
  • 以太网是一个经过充分验证的标准——10多年前IEEE就批准了10gige
  • 网络组件被广泛使用,并且在机器视觉领域之外也在使用
  • 新的个人电脑,不使用专用的采集硬件或帧抓取器,有足够的计算能力以10gbps的速度接收和处理图像
  • 功耗可控
  • 由于跨行业的采用,成本正在降低
  • 以太网是世界范围内用于局域网和广域网的主要技术,这一事实也极大地有助于确保它的未来。由英特尔、思科和苹果等行业巨头为大众市场开发的组件表现出卓越的质量和高可靠性。其他实际上专属于机器视觉应用程序的小众协议面临着被淘汰的风险,因为致力于持续开发的努力变得成本高昂。

越来越多的现有制造商以及新的市场进入者正在推出具有超过10gige接口的GigE视觉的高分辨率相机,这加强了市场需求增长的趋势。市场竞争越激烈,性价比越高。

同样重要的是,从目前使用1gbps GigE Vision的系统升级只需要少量的资本和研发投资,因为以太网和GigE Vision都具有出色的前向兼容性。使用相同的协议意味着很少的代码修改,对系统稳定性的风险也低得多。相比之下,CoaXPress和Camera Link HS需要新的采集库来处理帧抓取器——每个制造商的库都不同。

作者:Pleora Technologies, www.pleora.com

应用程序

自2006年以来,GigE Vision已广泛应用于各种工业、商业和政府应用。两个具有代表性的应用程序-纸张检测系统和LCD面板检测系统-显示了实现超过10 GigE的GigE视觉是多么具有成本效益。

纸张检测系统

一种验纸系统制造技术
图片来源:Pleora Technology Inc.

纸张检测系统由两个Camera Link介质摄像机组成,摄像机连接到一台相距约12米的PC上,如图1所示。这种分离是可取的,这样敏感的加工设备就可以远离制造区域的灰尘和恶劣环境,从而消除了对专用外壳的需求——每个外壳可能运行数百欧元——并增加了加工设备的寿命。安装可以节省相当可观的成本、增加的复杂性以及Camera Link系统所需的额外电缆和扩展器的累积风险-图2。即使考虑到GigE Vision超过10 GigE设置所需的组件成本,也可以节省20%左右的成本。此外,制造设施经常需要更多的摄像头或更长的电缆,在这种情况下,节省的成本会更大。

使用GigE Vision比10 GigE节省成本

使用GigE Vision比10 GigE节省成本

在第二个示例中,LCD面板检测系统使用安装在龙门架上的多个摄像机快速验证每个像素的完整性(图3)。在检查了选项之后,很快就可以清楚地看到,将现有的GigE视觉系统升级到10gige是迄今为止最经济的解决方案。

LCD面板检查

液晶面板检测系统
图片来源:Pleora Technology Inc.

该系统以前使用本土的GigE Vision摄像机,因此采用更高速度接口的软件开发工作几乎为零。由于协议栈(GigE Vision、GenICam、UDP、IP和以太网)在从GigE过渡到10gige时不会改变,因此SDK和驱动程序也可以保持不变。此外,新的10 GigE系统保留了低延迟和抖动的特点,以及之前GigE Vision系统的经过验证的数据包重发方法,以极低的风险确保了系统的高性能和可靠性。

结论

使用超过10 GigE的GigE Vision,符合系统集成商和工程经理所要求的关键性能优势,价格合理,可靠性高。在自动化质量检查系统领域,更快的产品验证和更深入的分析可以带来更高的产量和更高的利润率。无论是从Camera Link转换,还是升级现有的GigE Vision系统,都可以在减少开发工作和资本采购成本以及长期扩展能力方面实现节省。千兆以太网技术的普遍采用及其在可预见的未来的持续发展使这种过渡更加容易,从而确保了网络组件的可用性并降低了投资风险。

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