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科技快報

口罩機用上國產2核CPU+FPGA芯片 生產率大增


最近一段時間來,口罩成了全球的熱門話題,國內最緊缺的時刻已經過去了,現在日產能超過1億隻,反而是國外口罩10倍、20倍漲價。

從最近一段時間來的情況來看,提升口罩產能涉及到方方面面,從原材料到口罩生產設備缺一不可。

口罩機用上國產2核CPU+FPGA芯片 生產率大增

針對口罩機的全自動化生產,紫光旗下的FPGA芯片公司紫光同創推出了國產PFGA解決方案,積極配合多家國內知名工業控製廠商優化方案,全力保障客戶產品穩定供應。

紫光同創表示,目前市場上供應的口罩主要包括醫用外科口罩和N95口罩,分屬平面口罩、折疊口罩,由於形狀不同,具體生產工藝存在一定差異。

但是從原理上來看,口罩自動生產線將成捲的無紡布,自動切割成口罩的外形,自動疊壓後自動焊接耳帶,經過消毒等程序包裝成品,利用PLC、伺服電機等程序控制實現自動化生產。

口罩機用上國產2核CPU+FPGA芯片 生產率大增
基於紫光同創PGC1KG CPLD的口罩機控制器單板

由於口罩生產涉及到張力控制、分切複合、裁切、成型、焊接、立式包裝等多個工藝,要求生產設備控制系統具有高響應、高速通訊、高精度及高同步等特性,以滿足口罩機高速及穩定生產需求。

為了保障口罩機的高速運轉,紫光同創聯合客戶共同推出了“內置2核處理器+FPGA”架構方案,具備IEC61131標準與外部通訊處理引擎,實時運動控制驅動引擎,模塊間高速同步通訊引擎,採用EMMC+SD+USB3.0+DDR3加速內存,內置32路高速IO(16in/16out),以實現PAC運行控制器的高速通訊。

其中,紫光同創Compact系列低功耗CPLD起到IO拓展的關鍵作用,以提升各指令的通訊速度和同步精度。

除此之外,想要實現最大的生產效率,還需要對口罩機伺服電機進行多軸高速同步控制。

相對傳統的脈衝方案,基於EtherCAT的高速以太網方案,可對多軸同步控制,除了提高口罩單位分鐘內的生產數量,還具有高響應定位特性,可大幅度提高口罩裁切及雙耳帶焊接精度,在提升生產效率的同時保證質量。

此外,採用全部EtherCAT多軸連接,還可以大幅度節省配線與故障排查時間,節約工時,滿足疫情期間的大面積口罩需求。

基於紫光同創FPGA的EtherCAT通訊方案,具備精確的主站DC,從站同步輸出達到40納秒的同步精度,更加突出了EtherCAT現場總線的同步性能及高效性,大量減輕處理器的負擔。

目前工業控制客戶正在積極評估該方案,也即將用於全自動口罩機中,為疫情防控保駕護航!

口罩機用上國產2核CPU+FPGA芯片 生產率大增

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