SIMATIC Sensors. Bildverarbeitungssysteme SIMATIC MV. zur Qualitätssicherung und Produktivitätssteigerung. Technische Broschüre April 2008

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1 Bildverarbeitungssysteme SIMATIC MV zur Qualitätssicherung und Produktivitätssteigerung Technische Broschüre April 2008 SIMATIC Sensors

2 Bildverarbeitungssysteme zur Qualitätssicherung und Produktivitätssteigerung Produktive Fertigungsprozesse müssen flexibel sein. Losgrößen werden kleiner, Taktraten größer und Qualitätsansprüche immer höher. Herkömmliche Prüfverfahren kommen hier an ihre Grenzen. Nicht so die industrielle Bildverarbeitung. Dank ihres enormen Potenzials entwickelt sie sich mehr und mehr zur Standarddisziplin in der Automatisierungstechnik insbesondere seitdem intelligente Vision Systeme den Einsatz einfacher machen. Ein breites Spektrum für alle Einsatzgebiete steht zur Verfügung von Code-Lesesystemen für 1D-/2D-Codes, Vision Sensoren für die applikationsspezifische Bildverarbeitung über intelligente Kameras für den universellen Einsatz bis hin zum PC-basierten Vision-System für äußerst schnelle Anwendungen mit mehreren Kameras. Qualitätssicherung Reduzierung des Ausschusses Automatische Sichtprüfung objektiv, schnell und zuverlässig: Maße, Konturen, Formen sowie die Anwesenheit, korrekte Montage, Lage und Vollständigkeit von Teilen, die auch mikroskopisch klein sein können (z. B. Chip-Strukturen) NERLITE Präzise Beleuchtungen für die Bildverarbeitung Je besser die Beleuchtungslösung, umso besser arbeitet Ihr Machine Vision-System. Präzise und zuverlässige Leistung bedeutet für Sie höhere Produktivität bei gleichzeitig niedrigeren Kosten. Dank innovativer NERLITE Beleuchtungsprodukte arbeiten Machine Vision Systeme zuverlässig sowohl bei einfachen als auch bei anspruchsvollen Anwendungen. Unsere NERLITE Produktlinie umfasst: Flächen-Anordnungslicht, Spots, Linienlichter, Ringlichter oder Kuppelbeleuchtungen Backlights und Dunkelfeldbeleuchtungen DOAL & COAL (Diffuse On-Axis Light & Collimated On-Axis Light)-Beleuchtungen SCDI (Square Continuous Diffuse Illuminator)-Beleuchtung CDI (Continuous Diffuse Illuminator)-Beleuchtungen MAXlite Multi-Achs-Beleuchtungen und kundenspezifische Lösungen für OEMs Kostengünstig: Ersparnis bei Forschung und Aufbau durch vollständige Beleuchtungslösungen Produktivitätssteigerung Automatische Teileerkennung; anhand von Formen, Maßen, Mustern, Farben, Codes und Zeichen werden die Teile vorher bestimmten Kategorien zugeordnet Einsatz auch bei hohen Taktraten Umfangreiches Produktspektrum für unterschiedlichste Anwendungen Bewährt: Tausende von NERLITE Beleuchtungslösungen weltweit im Einsatz Modular und kompakt: Sparen Sie Einbau-Aufwand und Platz in der Maschine Zuverlässig: Langlebig, minimaler Service, LED-basierter Aufbau und weltweiter Support 2 Bildverarbeitungssysteme

3 Das Portfolio im Überblick Code-Lesesysteme Flexibles Lesen und Verifizieren von 1D-/2D-Codes Zum Lesen und Verifizieren von 1D-/2D-Codes (z. B. Barcode, Data Matrix Code) stehen sowohl stationäre Code-Lesesysteme, Hand-Lesesysteme, branchenspezifische Code- Lesesysteme und Verifiziersysteme zur Verfügung. Auch das Lesen und Verifizieren von Codes auf direkt markierten Teilen (Direct Part Marking) ist mit diesen Lesegeräten möglich. Vision Sensoren Einfach und intelligent Die intelligenten Vision Sensoren der SIMATIC VS100-Reihe, der Farbflächensensor SIMATIC MV220 sowie der Höhenprofilsensor SIMATIC MV230 sind speziell für die applikationsspezifische Bildverarbeitung ausgelegt. Die Produktfamilie zeichnet sich durch ein einfaches Bedienkonzept und einfaches Einlernen der Prüfaufgaben aus. Intelligente Kameras Für den universellen Einsatz General-Purpose-Bildverarbeitungssysteme eignen sich ideal für flexible Fertigungen. Mit ihnen hat der Anwender den Produktionsprozess sicher im Blick und das rund um die Uhr. Die intelligenten Kameras bieten Skalierbarkeit hinsichtlich der Prüfaufgabe, Auswertegeschwindigkeit, Auflösung, Monochrom- oder Farberkennung für jede Branche die perfekte Bildverarbeitungslösung. Vision Systeme Qualitätsprüfung in Höchstgeschwindigkeit Stetig wachsende Produktionsgeschwindigkeiten, Erkennen immer kleinerer Fehler, Prüfung von komplexen Objekten oder die Prüfung aus mehreren Perspektiven stellen zunehmend höhere Anforderungen an heutige Bildverarbeitungssysteme. Hier ist die SIMATIC Visionscape-Produktfamilie einsetzbar, konzipiert für äußerst schnelle Anwendungen, die mehrere Kameras und/oder eine leistungsfähige Bildverarbeitung benötigen. Die leistungsstarke SIMATIC Visionscape-Software mit einem umfangreichen Angebot an bewährten Bildverarbeitungstools und die grafische Benutzeroberfläche unterstützt die einfache und schnelle Applikationserstellung und -implementierung für PC-basierte Bildverarbeitungslösungen, z. B. mit SIMATIC PC. Bildverarbeitungssysteme 3

4 Code-Lesesysteme Marking Verifying Reading Communication (MVRC) Für die Realisierung von DPM Rückverfolgbarkeitsanwendungen sind vier Schlüsselelemente erforderlich: Markieren (Marking), Verifizierung (Verification), Lesen (Reading) und Kommunikation (Communication) MVRC. Siemens bietet für alle Schlüsselelemente entsprechende Produkte, Systeme und Unterstützung für die Applikationserstellung an. Marking MVRC heißt: Markieren (Marking): Aufbringen der Codierung direkt am Objekt (DPM) Verifizieren (Verifying): Kontrolle der Güte von Markierungen Die Markierung eines Produktes findet meist zu einem sehr frühen Zeitpunkt des Produktionsprozesses statt, um alle nachfolgenden Schritte anhand der Identität des Produktes steuern zu können. Für die Markierung wird meist das so genannte Direct Part Marking (DPM) eingesetzt. Verification Identifizieren (Reading): Lesen in der Produktion oder im Servicefall Melden (Communication): Visualisieren und Interpretieren der Leseergebnisse Mit Hilfe von Verifizier-Systemen kann die Lesbarkeit von Markierungen, trotz eventueller Verschmutzungen oder beim Einsatz unterschiedlicher Lesegeräte, über den gesamten Produktionsprozess sichergestellt werden. Zudem kann über den Produktionsprozess hinaus die Lesbarkeit der Markierung über den gesamten Lebenslauf eines Produkts überwacht werden. Die SIMATIC HawkEye-Serie 1500 bietet z. B. DPM-Verifizierungsoptionen für die Überwachung der Markierung in Echtzeit. Die Messung der Codequalität generiert dabei Kostenvorteile durch die Optimierung der Zykluszeiten im Markierprozess, das Verhindern von Anlagenstillständen oder das Vermeiden von zusätzlichem Handlings-Aufwand. Der Vision Sensor VS130-2 verfügt ebenfalls über eine Funktion zur Messung der Code-Qualität nach AIM-Standard. Reading Wenn es auf einfache Anwendung und sichere Funktion ankommt, müssen die Lesegeräte eine große Flexibilität bezüglich Bauform, Schnittstellen usw. aufweisen, um die unterschiedlichen branchenspezifischen Anforderungen zu erfüllen. Das SIMATIC-Spektrum bietet hier mit den stationären Codelesesystemen HawkEye 1500 und VS130-2 und den Hand-Lesegeräten HawkEye eine ideale Auswahl. Was versteht man unter Direkt Part Marking (DPM)? Direkt Part Marking (DPM) bezeichnet das Aufbringen einer Markierung direkt auf die Oberfläche eines Produktes ohne Verwendung eines separaten Trägermaterials wie z. B. eines Klebeetikettes. Damit ist es möglich, Produkte in der Fertigung zu identifizieren und nach der Auslieferung weiter zu verfolgen. Mit den so genannten 2D-Codes steht ein Codierverfahren zur Verfügung, das diesen Bedürfnissen der Anwender Rechnung trägt. 2D-Codes bestehen aus leicht zu realisierenden, punktförmigen Grundelementen. Herausragend in Bezug auf Dauerhaftigkeit, Markiergeschwindigkeit und Materialunabhängigkeit sind dabei die Technologien Laser- und Nadelmarkierung. Aufgrund der mechanischen Verformung sind z. B. bei metallischen Werkstücken 2D-Codes auch nach mehreren Bearbeitungsschritten noch durch 2D-Lesegeräte sicher erkennbar. 2D-Codes bieten zudem den Vorteil, Daten auf geringerem Raum als bei vergleichbaren Barcodes oder Klarschriften codieren zu können. Communication Für die Kommunikation zwischen Lesegerät und Prozesssteuerung verfügen die Lesegeräte standardmäßig über verschiedene Schnittstellen wie PROFIBUS, PROFINET, Ethernet, RS232 sowie erweiterte digitale Ein- und Ausgänge. Diese garantieren nicht nur die schnelle und sichere Übertragung des Trigger-Signals zum Start des Lesens, sondern auch die schnelle und zuverlässige Übertragung des Leseergebnisses. 4 Code-Lesesysteme

5 Flexibles Lesen und Verifizieren von 1D-/2D-Codes Für moderne Fertigungsanlagen ist die Verfolgung von Produkten und Produktteilen anhand einer maschinenlesbaren Kennzeichnung eine zentrale Anforderung. Durch eindeutige Codierung lassen sich sämtliche Produktionsschritte für jedes hergestellte Teil planen und durchführen sowie Änderungen im Produktionsprozess oder bei den verwendeten Materialen dokumentieren. Die Direktmarkierung von Produkten ermöglicht außerdem die Umsetzung gesetzlich vorgeschriebener Anforderungen an die Nachverfolgbarkeit von Produktionschargen über die Produktionsanlage hinaus, etwa bei der Produkthaftung. Für spezielle Einsatzfälle, z. B. Inventarisierung beim Militär, stehen eigene Produkte (UID) zur Verfügung. Eindeutige Identifikation von Produkten oder Produktteilen Direct Part Marking ist die Schlüsseltechnologie für die Rückverfolgbarkeit von Produkten Teilespezifische Dokumentation des Fertigungsprozesses Automatisierung des Herstellungsprozesses Verifikation bei Produkthaftungsfällen (z. B. Rückrufaktionen) Stationäre Code-Lesesysteme Die stationären Code-Lesesysteme sind entweder hochperformante Lesegeräte oder ein PC-basiertes Code-Lesesystem. Die Geräte lesen verschiedene zweidimensionale (2D) Codes sowie eindimensionale (1D) Barcodes. Das PC-basierte System ist ein schnelles, leistungsfähiges Code-Lesesystem für verschiedene zweidimensionale (2D) Codes, eindimensionale (1D) Barcodes und OCR (Erkennung von Text). Einige Leser sowie das PC-basierte Code-Lesesystem verfügen über eine Druckqualitäts-Überwachung (Verifizierung) der Codes zur Prozesskontrolle. Hand-Lesesysteme Die Hand-Lesesysteme sind leistungsstarke, hochauflösende Lesegeräte für entweder zweidimensionale (2D) Data Matrix Codes und / oder eindimensionale Barcodes (1D). Die Geräte können je nach der gewählten Variante mittels RS232, USB, PS2 und Bluetooth mit einem Hostrechner kommunizieren. Verifiziersysteme Mit Hilfe der Verifiziersysteme kann die Lesbarkeit von Markierungen, trotz eventueller Verschmutzungen oder beim Einsatz unterschiedlicher Lesegeräte, über den gesamten Produktionsprozess sichergestellt werden. Zudem kann über den Produktionsprozess hinaus die Lesbarkeit der Markierung über den gesamten Lebenslauf eines Produkts überwacht werden. Mit den Verifiziersystemen lässt sich außerdem die Taktrate von Markiersystemen durch ständige Kontrolle der Markierqualität optimieren und sogar erhöhen. Code-Lesesysteme 5

6 Code-Lesesysteme Stationäre Code-Lesesysteme im Überblick Die stationären Lesesysteme sind leistungsstarke, intelligente Lesegeräte für verschiedene zweidimensionale (2D) Codes sowie eindimensionale (1D) Barcodes. Sie lesen gedruckte, gelaserte, gebohrte, gestanzte und genadelte Codes auf unterschiedlichsten Oberflächen. Das Lesen der Codes ist auf bewegten oder stehenden Objekten, sowie unabhängig von der Drehlage (360 ), möglich. Anwendungsbereiche Automobilindustrie - Markierungen auf verschiedenen Antriebsbauteilen (Zylinderköpfe, Zylinderblöcke, Krümmer, usw.) - Lasermarkierungen auf verschiedenen Antriebsbauteilen (Nockenwellen, Kurbelwellen, Zylinderkolben, Pleuelstangen, Getriebebauteilen, usw.) - Lasermarkierungen auf Elektronikbauteilen, Leiterplatten oder Gehäusen Luft- und Raumfahrtindustrie - Markierungen auf Gasturbinenschaufeln oder auf verschiedenen Aluminium-Triebwerksbauteilen z. B. zum Schutz vor Plagiaten Medizinische Geräte - Lasermarkierungen auf Herzschrittmachern und anderen implantierbaren Geräten z. B. zum Schutz vor Plagiaten - Lasermarkierungen auf verschiedenen medizinischen Gerätebauteilen und Gehäusen Elektronik - Lasermarkierungen auf Leiterplatten, Bauteilen oder Komponenten Halbleiter - Lasermarkierungen auf eingeschlossenen Halbleiterbauelementen, Kühlkörpern oder Wärmeverteilern. PC-basiertes Code-Lesesystem SIMATIC DMx AutoID+ SIMATIC DMx AutoID+ ist ein schnelles, leistungsfähiges Code- Lesesystem für verschiedene zweidimensionale (2D) Codes, eindimensionale (1D) Barcodes und OCR (Erkennung von Text). Es besitzt eine eingebaute Verifizieroption für alle Data Matrix Symbole, und kann damit in Echtzeit alle wichtigen Code-Parameter von jedem einzelnen Data Matrix Code analysieren. Schnelle Bildverarbeitung und eine Software-Schnittstelle für Windows 2000/XP macht DMx AutoID+ zum flexiblen, leistungsfähigen und trotzdem leicht zu bedienenden System, ideal für jede Applikation in der ein PC eingesetzt wird. Schnelles, leistungsfähiges Code-Lesesystem für verschiedene zweidimensionale (2D) Codes, eindimensionale (1D) Barcodes und OCR (Erkennung von Text). Bis zu 1800 Lesevorgänge in der Minute im hochauflösenden Modus, und noch mehr im niedrigauflösenden Modus Liest mehrere Symbole im gleichen Bildausschnitt Unterstützt bis zu vier Kameras individuell, getriggert oder synchron-getriggert, über das E/A-Board, mit Blitzlichtausgang Echtzeit-Verifikation der Data Matrix Symbole Bildschirmausgabe und Datendarstellung für jeden Kameraeingang 6 Code-Lesesysteme

7 SIMATIC HawkEye 1500 Die SIMATIC HawkEye 1500 sind leistungsfähige stationäre Lesegeräte für Data Matrix Codes und Barcodes. Das besondere Format in der Größe einer intelligenten Kamera macht die HawkEye 1500 zum perfekten Austauschgerät für Barcode-Leser. Das unkomplizierte Setup und die fortgeschrittenen Programmiermöglichkeiten sorgen für Benutzerfreundlichkeit bei gleichzeitiger universeller Einsetzbarkeit. Kompakte Konfiguration für die einfache Anlagenintegration SIMATIC VS130-2 Das SIMATIC VS130-2 Code-Lesesystem wurde speziell für das Lesen von Data Matrix Codes (DMC) ECC200 sowie verschiedene 1D/2D-Codes im industriellen Umfeld entwickelt. Die Komplettpakete bestehen aus Beleuchtung, Auswerteeinheit, Sensorkopf und Kabeln. Sie sind im Handumdrehen installiert und in Betrieb genommen. Da die Bedienung so einfach ist, dass keine Schulung nötig ist, und das System trainiert statt programmiert wird, kommt auch ungeschultes Personal damit auf Anhieb zurecht. Dank standardisierter Schnittstellen können sie flexibel in die Automatisierung eingebunden werden. Für einfache Fördereinheiten lässt sich zudem eine Stand-alone-Lösung ohne zusätzliche Steuerung realisieren. Universell einsetzbar Direct Part Marking (DPM) Verifizierungsoptionen für die Überwachung der Markierungsqualität im laufenden Betrieb Auto-Lichtstärkemessung und Auto-Training für die Anpassung an unterschiedlichste Teile ohne jegliche Parametereinstellungen oder -programmierung Separate Beleuchtungseinheit fur hohe Lesedistanzen PROFIBUS, Ethernet und DI/DO on board; PROFINET I/O-Funktionalität Webbasierte Bedienoberfläche Leistungsfähige grafische Benutzeroberfläche (GUI) für fortgeschrittenes Implementieren und Fernüberwachen mehrerer Lesegeräte Erweiterte Diagnose von gespeicherten Bildern für höchstmögliche Lesegeschwindigkeit Inbetriebnahme ohne Softwareinstallation auf PC (keine Software erforderlich) Webbasiertes Fernwartungskonzept Integrierter Fehlerbildspeicher QuicSet-Funktion: Audiovisuelle Ausrichtung für schnelle Inbetriebnahme ohne PC Zugriffsschutz mit Passwort Stationäre Code-Lesesysteme HawkEye 1500 VS130-2 Gehäuse Kompakt (IP40) mit integrierter Beleuchtung Modular (Sensorkopf und Lampen), IP65 Inbetriebnahme und Bedienung Einrichte-SW, QuicSet, Ausrichthilfen, Sprache: e Integrierter Web-Server, on board Bedienelemente, Autooptimierung der Parameter, Sprachen: e/d/f/i/s/ch Kommunikation Ethernet (ASCII), RS232 PROFIBUS, PROFINET, Ethernet Verifikationsstandards AIM, Siemens-DPM-Verification AIM Code-Lesesysteme 7

8 Code-Lesesysteme Hand-Lesesysteme im Überblick SIMATIC HawkEye 40/40T Leistungsstarke und für hohe Auflösungen geeignete Handlesegeräte Lesen (2D) Data Matrix Codes und Barcodes (1D) Komplexe Bildverarbeitungsfunktionen und Beleuchtungstechnologie um Codes auf vielen verschiedenen Oberflächen lesen zu können HawkEye 40 ist für Labels mit höheren Kontrasten geeignet HawkEye 40T ist für Codes mit niedrigeren Kontrasten ausgelegt, wie sie z. B. von Dot peen, Laser- oder Inkjet-Druckern erzeugt werden Vielfältige Schnittstellen: RS232, USB, PS2 und Bluetooth Der HawkEye 40T ist auch zugelassen als Department of Defense Unique Identifier (UID) String Validator SIMATIC HawkEye 45/45T Hand-Lesegeräte mit Display zur Anzeige von gelesenen Daten und Einstellungen Lesen großer linearer und hochverdichteter Data Matrix Codes und Barcodes ohne Zeitverzögerung Kontinuierliche Anpassung der Auflösung, der Beleuchtung und des Bildfelds an jeden Code sowie an die Leseoberfläche, die Größe der Zeichen und an das Umgebungslicht Hohe Lesegeschwindigkeit beim Decodieren von Data Matrix Symbolen HawkEye 45 ist für Labels mit höheren Kontrasten geeignet HawkEye 45T ist für Codes mit niedrigeren Kontrasten ausgelegt, wie sie z. B. von Dot peen, Laser- oder Inkjet-Druckern erzeugt werden Vielfältige Schnittstellen: RS232, USB, PS2 und Bluetooth Der HawkEye 45T ist auch zugelassen als Department of Defense Unique Identifier (UID) String Validator SIMATIC HawkEye 50T/51T Leistungsstarke, hochauflösende Lesegeräte zur Erfassung kontrastarmer (2D) Direct Part Marking (DPM)-Data Matrix Codes Lesen von Codes, die z. B. durch Lasern, Nadeln oder durch Aufdrucken aufgebracht wurden, auf unterschiedlichsten Oberflächen Kontakt- oder Nahkontaktlesegeräte Das LytePype-Beleuchtungssystem ermöglicht eine erhöhte Leseleistung und -geschwindigkeit für Data Matrix Codes Anschließbar über USB oder RS232 Modelle mit ESD-Schutz: geeignet für Anwendungen in Umgebungen, die sensitiv auf elektrostatische Entladungen reagieren. SIMATIC HawkEye 52T/53T Leistungsstarke, hochauflösende Lesegeräte zur Erfassung kontrastarmer (2D) Direct Part Marking (DPM)-Data Matrix Codes und großer Barcodes (1D) Lesen Symbole, welche mit Lasern und Inkjet auf vielen verschiedenen Oberflächen aufgebracht wurden, sowie Barcodes mit dem eingebauten Laserscanner Kontakt- oder Nahkontaktlesegeräte Das LytePype-Beleuchtungssystem ermöglicht eine erhöhte Leseleistung und -geschwindigkeit für Data Matrix Codes Der Benutzer kann zwischen DPM- und Barcode-Lesen umschalten Einfach anschließbar an RS232 8 Code-Lesesysteme

9 Code-Lesesysteme SIMATIC HawkEye HawkEye 40/45 HawkEye 40T/45T HawkEye 50T/51T HawkEye 52T/53T Arbeitsabstand Minimum (code-abhängig) Maximum (code-abhängig) Bildfeld 50 mm (1,9 ) 50 mm (1,9 ) HawkEye 50T: 0 mm (0 ) HawkEye 51T: 3 mm (0,125 ) 375 mm (14,8 ) 375 mm (14,8 ) HawkEye 50T: 25 mm (1 ) HawkEye 51T: 51 mm (2 ) 0 mm (0 ) 51 mm (2 ) Nah Fern Decodiervermögen 25 mm x 15 mm (0,98 x 0,6 ) bei 50 mm (1,9 ) Abstand 150 mm x 90 mm (5,9 x 3,5 ) bei 375 mm (14,8 ) Abstand 25 mm x 15 mm (0,98 x 0,6 ) bei 50 mm (1,9 ) Abstand 150 mm x 90 mm (5,9 x 3,5 ) bei 375 mm (14,8 ) Abstand HawkEye 50T: 13 mm x 13 mm (0,5 x 0,5 ) bei Kontakt HawkEye 51T: 19 mm x 19 mm (0,75 x 0,75 ) bei 3 mm (0,125 ) Abstand HawkEye 50T: 19 mm x 19 mm (0,75 x 0,75 ) bei 25 mm (1 ) Abstand HawkEye 51T: 36 mm x 36 mm (1,4 x 1,4 ) bei 51 mm (2 ) Abstand HawkEye 52T: 24 mm x 24 mm (0,95 x 0,95 ) HawkEye 53T: 19 mm x 19 mm (0,75 x 0,75 ) HawkEye 52T: 43 mm x 43 mm (1,7 x 1,7 ) HawkEye 53T: 28 mm x 28 mm (1,1 x 1,1 ) 1D Code 128, Code 39, Code 93, Int 2 of 5, Codabar, UPC/EAN/ JAN, RSS, Composite, Postal, Codablock F, Code 11, Matrix 2 of 5, MSI Plessy, NEC 2 of 5, Pharmacode, Telepen 2D Data Matrix, PDF417, Micro PDF 417, QR Code, MicroQR Code, Maxicode, Aztec, GoCode Code 39, Code 128, Codabar, Code 93, I2of5, UPC/EAN, UPC-E, UPC Supplementals Code 39, Code 93, Code 128, UPC/EAN/JAN/SUP, I2of5 Data Matrix, PDF417, QR Code 2D-Codes Data Matrix Code-Erzeugung Laser, Druck Laser, Druck oder Nadeln Laser, Druck oder Nadeln Laser, Druck oder Nadeln Schnittstellen USB, RS232, PS2, Bluetooth Class 1 (90 m, 300 ft) USB, RS232, PS2, Bluetooth Class 1 (90 m, 300 ft) USB, RS232 RS232 Anwendungsbereich Der Anwendungsbereich der Hand-Lesesysteme umfasst industrielle und kommerzielle Anwendungen, in denen Einzelteile identifiziert/lokalisiert werden müssen und in denen die Teile durch ein Hand-Lesegerät für Data Matrix Codes oder Barcodes identifizierbar sind. Das trifft auf viele Anwendungen in vielen Industrien zu: Automobilindustrie: Identifikation von Teilen des Antriebs (z. B. Zylinderköpfe, Motorblöcke, Auspuffteile, etc.) Luft- und Raumfahrtindustrie: z. B. Codes auf Turbinenschaufeln Medizintechnik: z. B. Lasermarkierungen auf verschiedensten Medizingeräten und Gehäusen Elektronikindustrie: z. B. Lasermarkierungen auf Festplatten, Leiterplatten und anderen Komponenten. Code-Lesesysteme 9

10 Code-Lesesysteme Verifiziersysteme im Überblick Mit Hilfe von Verifiziersystemen kann die Lesbarkeit von Markierungen, trotz eventueller Verschmutzungen oder beim Einsatz unterschiedlicher Lesegeräte, über den gesamten Produktionsprozess sichergestellt werden. Zudem kann über den Produktionsprozess hinaus die Lesbarkeit der Markierung über den gesamten Lebenslauf eines Produkts überwacht werden. Die SIMATIC HawkEye-Serie 1500 bietet z. B. DPM-Verifizierungsoptionen für die Überwachung der Markierung in Echtzeit. Die Messung der Codequalität generiert dabei Kostenvorteile durch die Optimierung der Zykluszeiten im Markierprozess, das Verhindern von Anlagenstillständen oder das Vermeiden von zusätzlichem Handlings-Aufwand. Der Vision Sensor VS130-2 verfügt ebenfalls über eine Funktion zur Messung der Code-Qualität nach AIM-Standard. HawkEye Direct Part Marking Verifier SIMATIC HawkEye Direct Part Marking (DPM) Verifier sichert die Qualität von Data Matrix Codes auf direkt markierten Teilen. Es handelt sich hierbei um eine Softwareoption für die Kameras der SIMATIC HawkEye 1500 Serie. Dabei wird die Siemens Direct Part Marking-Technologie eingesetzt. Damit kann eine 100%-ige Kontrolle für DPMs durchgeführt sowie das Markierungssystem korrekt einstellt werden, bevor unleserliche Markierungen auf die Teile kommen. Breiter Anwendungsbereich durch Unterstützung folgender Verifizierungsstandards: Siemens DPM, AS9132, ISO und ISO (AIM) Die einzigartigen Siemens DPM Qualitätsmessungen überwinden die Einschränkungen anderer Verifizierungsstandards Eingebaute Beurteilung der Qualität nach Noten (A/B/C/D/F) ermöglicht unkomplizierte Interpretation der Ergebnisse Benutzereinstellbarer Alarm (gut / ausreichend / schlecht) bei jeder Messung Direkte Verbindung zu einer speicherprogrammierbaren Steuerung oder Lichtampeln mittels integrierter E/A Graphische Schnittstelle für fortgeschrittenes Set-Up und laufende Überwachung der Verifizierungs- Ergebnisse und Ausgabe von Statistiken 10 Code-Lesesysteme

11 SIMATIC DMx Verifier+ SIMATIC DMx Verifier+ ist ein Data Matrix-Verifiziersystem, welches Daten über die Code-Qualität liefert. DMx Verifier+ verifiziert gedruckte, geätzte, gelaserte oder mit Ink-jet gedruckte Data Matrix Codes auf Papier, Metall, Plastik und vielen anderen Materialien. Der DMx Verifier+ ist ein Softwarepaket, welches zusammen mit halblangen PCI-Baugruppen verwendet wird. Die PCI-Baugruppe wird mit externen Kameras über Kabel verbunden. Bis zu vier Kameras können mit der PCI-Karte verbunden werden. Verifiziert Data Matrix Codes, basierend auf den Normen AIM / ISO 16022, IAQG / AS9132, ISO 15415, AIM DPM und Siemens DPM Verification (Parameter wie z. B. Symbolkontrast, Print Growth 1), axiale Abweichungen, ungenutzte Fehlerkorrektur, etc.) Flexible, benutzerfreundliche Knopfbedienung, optionale hochauflösende Kamera und Objektiv, Ständer, Dekodierer/Analysator, Drucker und spezielle Lichtquelle Mit diesem System lassen sich hochperformante Prüfsysteme realisieren. Durch Hinzufügen einer optionalen externen E/A-Baugruppe kann die Funktionalität erweitert, und das System in eine automatisierte Anlage integriert werden. Anwendungsbereich Pharmazeutische Etiketten-Verifizierung (nach FDA) Identifikation und Serialisierung von kleinen Teilen Teileverfolgung in schwieriger Umgebung Fälschungssicherheit/permanente Identifizierung von Teilen Verifizieren und Lesen, auch bei niedrigem Kontrast Graphische Darstellung der gemessenen Parameter Berichtet über die bei der Analyse verwendeten Elementauflösung, Platzierungsfehler der Zellen, Zellgrößenvariationen und Gesamt-Übereinstimmung Austauschbare Beleuchtungen und Objektive von Siemens für alle Anwendungsfälle Liefert sowohl eine Übersicht als auch eine detaillierte Analyse auf dem Bildschirm und auf Papier Ermöglicht den Aufbau eines Qualitätskontrollprogramms 1) Das Größenverhältnis von schwarzen zu weißen Zellen im Code sollte idealerweise 1:1 sein. Wachsen nun die schwarzen Zellen durch Mängel im Druck, wird die Lesbarkeit erschwert. Diesen Effekt nennt man Print Growth. Code-Lesesysteme 11

12 Vision Sensoren Einfach und intelligent Farbflächensensor SIMATIC MV220 Der kompakte Farbflächensensor SIMATIC MV220 ist ein komplettes Bildverarbeitungssystem zur automatischen Prüfung von farbigen Objekten. Dank Schutzart IP65 ist er bestens geeignet für den Einsatz in rauer Industrieumgebung und wird verwendet in Applikationen der Fertigungstechnik, Verpackungsindustrie, Nahrungs- und Genussmittelindustrie. Die Integration in die Anlagenautomatisierung erfolgt über digitale Ein- und Ausgänge. Für den Einsatz in rauer Industrieumgebung bestens geeignet Schutzart IP65 Steuerung sehr schneller Vorgänge möglich durch die kurze Prüfzeit des Sensors (ca. 30 Prüfungen pro Sekunde) Kurze Umrüstzeiten durch einfachen Modellwechsel 16 Prüfmodelle einlernbar Umschalten der Prüfmodelle erfolgt über Digitaleingänge Flexible Anpassung an die Applikationen möglich Variable Einstellung von Bildfenster und Arbeitsabstand Variable Einstellung von Parametern Schnelle Inbetriebnahme Keine Bildverarbeitungskenntnisse notwendig Keine Programmierung notwendig Höhenprofilsensor SIMATIC MV230 Der kompakte Höhenprofilsensor SIMATIC MV230 ist ein komplettes Bildverarbeitungssystem zur automatischen Prüfung von Objekten anhand ihrer Höhenkontur und/oder ihres Höhenprofils. Dank Schutzart IP65 ist er bestens geeignet für den Einsatz in rauer Industrieumgebung und wird verwendet in Applikationen der Fertigungstechnik, Verpackungsindustrie, Nahrungsund Genussmittelindustrie. Die Integration in die Anlagenautomatisierung erfolgt über digitale Ein- und Ausgänge. Für den Einsatz in rauer Industrieumgebung bestens geeignet Schutzart IP65 Aufgrund hoher Robustheit gegenüber Fremdlicht sind in der Regel keine Fremdlichtabschirmungen notwendig Kurze Umrüstzeiten durch einfachen Modellwechsel 16 Prüfmodelle einlernbar Umschalten der Prüfmodelle erfolgt über Digitaleingänge Flexible Anpassung an die Applikationen möglich Variable Einstellung des auswertbaren Laserlinienbereiches Variable Einstellung von Parametern Schnelle Inbetriebnahme Keine Bildverarbeitungskenntnisse notwendig Keine Programmierung notwendig 12 Vision Sensoren

13 Vision Sensoren SIMATIC VS100 Für die Kontrolle von Kleinteilen auf Form, Typ oder Position sind unsere intelligenten Vision Sensoren VS100 die optimale Wahl. Die Komplettpakete bestehen aus Beleuchtung, Auswerteeinheit, Sensor und Kabeln. Sie sind im Handumdrehen installiert und in Betrieb genommen. Die kompakte Bauform erlaubt den Einsatz in unterschiedlichsten Zuführsystemen, wie in Schwingförderern, Förderbändern oder Greifereinheiten. Dank standardisierter Schnittstellen können die Vision Sensoren flexibel in die Automatisierung eingebunden werden. Für einfache Fördereinheiten lässt sich zudem eine Stand-alone-Lösung ohne zusätzliche Steuerung realisieren. Einfachste Bedienung Spezielles Bildverarbeitungs-Know-how ist nicht notwendig Inbetriebnahme erfolgt durch Trainieren statt Programmieren Einfachste Anbindung mit PROFIBUS DP/PROFINET oder mit serieller Schnittstelle WinCC-Integration Ferndiagnose Vision Sensoren 13

14 Vision Sensoren Die Funktionalität im Überblick Objektprüfung mit SIMATIC MV220 Prüfaufgabe Anwendungsgebiete Art der zu prüfenden Teile Farbige Prüfaufgaben in der Fertigungs- und Montagetechnik Fertigungstechnik, Verpackungsindustrie und Nahrungs- und Genussmittelindustrie z. B. Vollständigkeit von farbigen Teilen, Blisterpacks, Becher, Flaschen, Etiketten und Deckel. Objektprüfung mit SIMATIC MV230 Prüfaufgabe Anwendungsgebiete Art der zu prüfenden Teile Prüfung von Höhenkonturen und -profilen in der Fertigungs- und Montagetechnik Fertigungstechnik, Verpackungsindustrie und Maschinenbau Kontrolle, Teileerkennung und Positionsprüfung von Teilen anhand ihrer geometrischen Höhenkontur bzw. -profils. Formprüfung mit SIMATIC VS110 Prüfaufgabe Anwendungsgebiete Art der zu prüfenden Teile Korrektes oder fehlerhaftes Teil sowie lagerichtige Zuführung Schwingförderer, Förderbänder, Werkstückträger-Umlaufsysteme, Greifeinheiten z. B. Schrauben, Bolzen, Formstücke, pharmazeutische Produkte, Süßwaren... Objektprüfung mit SIMATIC VS120 Prüfaufgabe Anwendungsgebiete Art der zu prüfenden Teile Korrektheit, Unversehrtheit und Position eines Teils oder Musters; die Lage des Teils mit x-/y-koordinate und Drehwinkel in Grad, Anwesenheitsprüfung Förderbänder, Werkstückträger-Umlaufsysteme, Greifeinheiten, Fertigungsmaschinen z. B. Schrauben, Bolzen, Formstücke, pharmazeutische Produkte, Süßwaren, Logos, Muster Vision Sensoren

15 Die Technik im Überblick Vision Sensoren Vision Sensoren MV220 MV230 VS110 VS120 Sensortyp CMOS-Sensor (Farbe), 640 x 480 Pixel CMOS-Sensor (Farbe), 750 x 480 Pixel CCD-Chip, 640 x 480 quadratische Pixel CCD-Chip, 640 x 480 quadratische Pixel Bilderfassung digital, max. 33 Bilder/Sek. digital, 20 Bilder/Sek. digital, max. 58 Bilder/Sek. Getriggerter Bildeinzug Sensorkopftyp Variable Bildfeldgröße Feste Bildfeldgröße 2 x Fixfocus (feste Bildfeldgröße) Liefervarianten Komplettsystem 2 x Fixfocus mit fester Bildfeldgröße, 1 x C-/CS-Mount mit variabler Bildfeldgröße Gehäuse s. u. s. u. Aluprofil-Gehäuse Aluprofil-Gehäuse Schutzart IP65 IP65 IP65 IP65 Teilegröße (B x H) Bildfeldgröße variabel (stufenlos) einstellbar - bei Objektabstand 50 mm: Bildfeldgröße 40 x 30 mm - bei Objektabstand 250 mm: Bildfeldgröße 200 x 150 mm - bei Objektabstand 310 mm: Bildfeldgröße 75 x 100 mm - Prüflinge bis 59 mm x 45 mm, Sichtfenster: 70 mm x 50 mm - Prüflinge bis 35 mm x 25 mm, Sichtfenster: 40 mm x 30 mm Umgebung C, keine Betauung 0 C C, lüfterlos Beleuchtung Leuchtmittel Integrierte Weißlicht-LEDs Laserdiode, Rotlicht Infrarot-LEDs Rote LEDs Gehäuse s. u. s. u. Metall mit Kunststoff- Streuscheibe Schutzart IP65 IP65 IP40 IP65 Auswertegerät Bedienerführung Anzahl abzuspeichernder Typen 4stelliges Textdisplay mit 4 Bedientasten Bedientasten - Prüflinge bis 60 mm x 40 mm, Sichtfenster: 70 mm x 50 mm - Prüflinge bis 34 mm x 24 mm, Sichtfenster: 40 mm x 30 mm - variable Größe des Prüflings bei C-/CS-Mount Ringlicht Kunststoff mit Kunststoff-Streuscheibe LCD-Anzeigefeld (4 Zeilen/10 Zeichen) und 6 Bedientasten zur Menüführung bis zu 16 bis zu 16 bis zu 15 bis zu 64 Triggerung der Prüfung extern extern oder interner, freilaufender Trigger extern oder automatisch Zulässige Teilerate 33 Prüfungen/s 20 Prüfungen/s 25 Stück/s 20 Stück/s (objektabhäng.) Zuführrichtung - bei automatischer Triggerung beliebig bei externer Triggerung beliebig von links nach rechts oder umgekehrt Gehäuse (Schutzart) Kunststoff, Alu (IP65) Kunststoff, geeignet für schranklosen Aufbau (IP40) Schnittstellen am Auswertegerät dig. Eing. für DC 24 V 6 (davon 1 Trigger-Eingang) 8 (davon 1 Trigger-Eingang) dig. Ausg. für DC 24 V (davon 3 x 0,5 A) Integrierte Schnittstelle RS232 PROFIBUS DP / Ethernet / PROFINET IO Sensorkopf digitale Schnittstelle Versorgungsspannung DC 24 V DC 24 V DC 24 V DC 24 V Stromaufnahme max. 2 A 2 A 2,5 A 4 A extern Vision Sensoren 15

16 Intelligente Kameras Für den universellen Einsatz 100% Qualitätskontrolle in der Fertigung reduziert die Kosten und steht für ein hohes Maß an Kundenzufriedenheit. Intelligente Kameras leisten ihren Beitrag, um dieses Ziel zu erreichen. Individuelle Anforderungen und anspruchsvolle Aufgaben lassen sich leicht und gut mit den vielseitigen und universell einsetzbaren, intelligenten Kameras der Serien SIMATIC VS720 und SIMATIC HawkEye 1600T lösen. Sämtliche wichtigen Funktionen wie Bilderfassung, Bildverarbeitung, Ergebnisbereitstellung und Kommunikation sind in einem kompakten Gehäuse vereint. Diese Kameras sind ideal, wenn mehrere Prüfaufgaben in einem einzigen Prüfzyklus durchzuführen sind. Die Kameras zeichnen sich durch ihr hohes Maß an Genauigkeit aus und fügen sich durch eine schnelle Programmbearbeitung nahtlos in den Fertigungsprozess ein. Dank ihrer leistungsstarken Hardware-Architektur können Sie die erfassten Bilder entsprechend dem wählbaren Prüfprogramm direkt auswerten. Ein breites Spektrum intelligenter Kameras steht zur Verfügung, um den unterschiedlichsten Anforderungen in den Bereichen automatische Inspektion, Qualitätsüberwachung oder Teileerkennung Rechnung zu tragen. Erledigt mehrere Prüfaufgaben in einem Prüfzyklus Stand-alone-Betrieb oder Integration in flexible Werksautomatisierungsumgebungen möglich All-in-one-Gehäuse für Bilderfassung, Bildverarbeitung und Kommunikationsschnittstelle Einfacher und schneller Betrieb durch Parametrierung Leistungsstarke Online- und Offline-Projektierung Visualisierung von Live-/Warn-/Fehlerbildern, Frame / Detail und Ergebnistabellen SIMATIC VS72xA-Serie WinCC flexible- und WinCC-Integration mit HMI Controls Varianten in Edelstahlversion SIMATIC VS72x-S-Serie (mit einer hohen Schutzart IP68) Mit den Gerätereihen SIMATIC VS720 und SIMATIC HawkEye 1600T haben Sie Ihre Fertigung rund um die Uhr sicher im Blick und Ihren Fertigungsprozess fest im Griff. PROFINET IO Kommunikation PROFIBUS DP Kommunikation mit VS Link PROFIBUS Anwendungsbereich Automobilindustrie Elektrotechnik Halbleiterindustrie Nahrungs- und Genussmittelindustrie Verpackungsindustrie Pharmazie Maschinenbau Druckindustrie SIMATIC HawkEye 1600T-Serie: Robustes Metall-Gehäuse in Schutzart IP67 Leistungsstarkes Objektlokalisierungs-Tool Intellifind SIMATIC VS72xA-Serie SIMATIC HawkEye 1600T Serie 16 Intelligente Kameras

17 Die Prüfaufgabe entscheidet Intelligente Kameras SIMATIC VS72x und HawkEye 1600T VS721A VS722A VS723A VS723-S VS724A VS724-S VS725 VS726A VS725-S HawkEye 1600T Komplexe Prüfung, hohe Geschwindigkeit Vollständigkeitskontrolle Formprüfung Mustervergleich Vermessung Positions-/Winkelerkennung Auslesen des Klartextes, Vergleich Auslesen des 1D-/2D-Codes Farberkennung Intelligente Kameras 17

18 Intelligente Kameras SIMATIC HawkEye 1600T-Serie für eine breite Palette von Anwendungen Die SIMATIC HawkEye 1600T ist eine intelligente Kamera, die kompakte Maße mit dem breiten Anwendungsbereich und der großen Flexibilität des bewährten Visionscape Bildverarbeitungs-Toolkits verbindet. Für eine Vielzahl von Bildverarbeitungsanwendungen geeignet, stellt die HawkEye 1600T Anwendern eine interessante, leicht zu implementierende Lösung für Qualitätskontrolle, Prozesssteuerung, Identifikation und Verfolgung von Teilen auf ihren Produktionslinien zur Verfügung. Modelle SIMATIC HawkEye 1610TS VGA ohne Intellifind SIMATIC HawkEye 1610TIS VGA mit Intellifind SIMATIC HawkEye 1610TH XGA ohne Intellifind SIMATIC HawkEye 1610TIH XGA mit Intellifind Typische Anwendungsbereiche Montageverifizierung (Automobilindustrie, medizintechnische Geräte) Prüfung der Druckqualität (z. B. Verpackungen) Qualitätsprüfung bei Verpackungen Anwesenheits-/ Abwesenheitskontrolle von Komponenten (Elektronikindustrie) Objektlokalisierung (Maschinenbau) Bauteilidentifizierung (z. B. Automobilindustrie) Kompakte, intelligente Kamera für SIMATIC Visionscape Robust und industrietauglich: Schutzart IP67 und M12-Stecker Schnelle und einfache Applikationserstellung mit SIMATIC Visionscape inkl. Intellifind, OCR und OCV Prüfung von bis zu 3600 Teilen pro Minute Vielfältige Schnittstellen: Ethernet, RS232, acht digitale und konfigurierbare Ein-/Ausgänge Verschiedene Beleuchtungskomponenten lassen sich direkt an die Kamera anschließen und können direkt getriggert werden Projektierung Die SIMATIC Visionscape Software bietet eine Vielzahl von Bildverarbeitungs-Tools und eine leistungsstarke grafische Benutzeroberfläche und unterstützt so die Applikationserstellung und -implementierung in intelligenten Kameras und PC-basierten Systemen. Das Visionscape Toolset beinhaltet leistungsstarke Tools zur Bildtransformation und -analyse, so u. a. das Mustererkennungs-Tool Intellifind, High-Level Tools zur Zeichenverifizierung (OCR und OCV) und Tools zum Lesen und Verifizieren von 1D- und 2D-Codes. 18 Intelligente Kameras

19 SIMATIC HawkEye 1600T-Serie Die Technik im Überblick Intelligente Kameras SIMATIC HawkEye 1600T Typ SIMATIC HawkEye 1610TS SIMATIC HawkEye 1610TIS SIMATIC HawkEye 1610TH SIMATIC HawkEye 1610TIH Prozessor Speicher Bilderfassung Hochleistungsfähiger RISC-Prozessor mit integrierter Floating Point Unit (FPU) 16 MB nichtflüchtiger Flash-Speicher / 64 MB SDRAM Progressive Scan, Full Frame und Partial Frame Wiederholfrequenz 60 Vollbilder pro Sekunde 30 Vollbilder pro Sekunde Bildauflösung Sensor Zusätzliche Bildverarbeitungsmodi Belichtungszeit Objektiv VGA 640 x 480 Pixel 1/3 Zoll CCD Half Frame, Quarter Frame, Binned Half Frame 64 µs bis 50 ms C-Mount XGA 1024 x 768 Pixel E/A Versorgung und Steuerung der Beleuchtung Normen und Zulassungen Kommunikation Gain und Offset Gehäuse Schutzart 1 fest zugewiesener Eingang für Bildaufnahmetrigger, 3 fest zugewiesene Ausgänge (50 ma), 4 universelle E/A (über Software auswählbar) (20 ma) alle optisch isoliert, DC 24 V Ein Netzanschluss für Beleuchtung (12 V, 300 ma), ein fest zugewiesener Blitzlichtausgang (Strobe) CE und ROHS Ethernet 10/100 MB; unterstützt TCP/IP, DHCP, APIPA und statische IP-Adresse Serielle RS232-Software-Flusssteuerung Automatisch oder manuell steuerbar über Software Robustes 2-teiliges Gusslegierungs-Gehäuse IP67 mit M12 Buchsen und Steckern optional erhältlicher Objektivschutz erforderlich Stromverbrauch 24 V bei 300 ma (7 W) Versorgungsspannung 20,4 bis 28,8 V Umgebungstemperaturen Betriebstemperatur 0 C C Lagertemperatur -10 C C Feuchte Zubehör LEDs auf Kamera 10 95% nicht kondensierend Objektive, direkt gespeiste Leuchten, Objektivhalterungen, Kabel, Kamerahalterungen etc. Trigger, Pass, Fail, Mode, Power, Link, Activity Intelligente Kameras 19

20 Intelligente Kameras SIMATIC VS720A-Serie Für den universellen Einsatz Mit der SIMATIC VS720A-Serie haben Sie Ihre Produktion rund um die Uhr sicher im Blick und Ihren Produktionsprozess fest im Griff. Für die unterschiedlichsten Anforderungen in den Bereichen automatische Inspektion, Qualitätsprüfung, Produktionsüberwachung oder Teileerkennung steht ein breites Spektrum an intelligenten Kameras zur Verfügung. Individuelle Anforderungen und anspruchsvolle Aufgaben lassen sich besonders gut und einfach mit den cleveren und universell einsetzbaren intelligenten Kameras der SIMATIC VS720A-Serie lösen. In einem kompakten Gehäuse vereinen sie alle wesentlichen Funktionen wie Bildaufnahme, Bildverarbeitung, Ergebnisbildung und Kommunikation. Damit eignen sie sich ideal, wenn mehrere Prüfaufgaben in einem Prüfzyklus zu erledigen sind. Die Kameras zeichnen sich durch ihre Präzision und prompte Reaktionsmöglichkeit aus. Die unterschiedlichen Kameratypen bieten Skalierbarkeit betreffend Performance, Auflösung, Farb- und Monochrom-Bildverarbeitung. Dank ihrer schnellen und leistungsstarken Hardware-Architektur können sie die erfassten Bilder entsprechend dem speicherresidenten Prüfprogramm direkt auswerten. Kleine, kompakte Bauform Stand-alone-Betrieb oder Integration in die flexible Fertigungsautomatisierung All-in-one-Gehäuse für Bildaufnahme, Bildverarbeitung und Kommunikationsanbindung Erledigt mehrere Prüfaufgaben in einem Prüfzyklus Leistungsfähige Online- und Offline-Projektierung mit SIMATIC Spectation Einfache und schnelle Bedienung durch Konfiguration und Parametrierung Visualisierung von Live- oder Fehlerbildern, Voll-/Teilbildern und Ergebnistabellen WinCC flexible- und WinCC-Integration mit HMI Controls VS720 Vielfältige Kommunikationsmöglichkeiten bis hin zu PROFINET IO Neben der bewährten PROFIBUS DP Kommunikation bieten alle -A-Kameras auch PROFINET IO-Funktionalität für die leistungsfähige Echtzeit-Kommunikation auf Basis von Ethernet. Standardfunktionsbausteine ermöglichen eine komfortable Kommunikation zu den PN/PB CPUs der SIMATIC S7-300 und S Alternativ ist die Kommunikation über Ethernet zu CPs der SIMATIC S7-300 und S7-400 möglich. Auch hier unterstützen Standard-Funktionsbausteine die einfache Kommunikation zwischen Kamera und SIMATIC S7 SPS. Skalierbarkeit: Performance, Auflösung, monochrom oder Farbbildverarbeitung 20 Intelligente Kameras

21 SIMATIC VS720-S-Serie Für den rauen industriellen Einsatz Die SIMATIC VS720-S-Serie besitzt ein hochwertiges Edelstahlgehäuse mit einem Rundumschutz für die Kamera, das Objektiv und die angeschlossenen Leitungen. Das macht die Kameras unempfindlich gegen schwierige Umgebungsbedingungen. In der Branche Nahrungs- und Genussmittel dürfen keine produktionsfremden Stoffe in das Lebensmittel gelangen. Für den Reinigungsprozess ist eine hohe Schutzart als auch Robustheit gefordert. Auch in der Fertigungstechnik ist Robustheit gefragt. Dort, wo Funkenflug problematisch ist oder auch spanabhebende Bearbeitung stattfindet, empfiehlt sich der Einsatz der VS720-S in Schutzart IP68. Robustes Edelstahlgehäuse aus V4A Stahl Kompakte, platzsparende Bauform Objektivschutztubus aus Kunststoff oder Edelstahl mit optischem Glas Unempfindlich gegen Feuchtigkeit hohe Schutzart IP68 Hochflexible Leitungen mit robuster Steckertechnik Die Kameras zeichnen sich durch ihre Präzision und prompte Reaktionsmöglichkeit aus. Drei Kameratypen bieten Skalierbarkeit betreffend Auflösung, Farb- und Monochrom-Bildverarbeitung. Dank ihrer schnellen und leistungsstarken Hardware-Architektur können sie die erfassten Bilder entsprechend dem speicherresidenten Prüfprogramm direkt auswerten. Vielfältige Kommunikationsmöglichkeiten bis hin zu PROFINET IO Neben der bewährten PROFIBUS DP Kommunikation bieten alle -S-Kameras auch PROFINET IO-Funktionalität für die leistungsfähige Echtzeit-Kommunikation auf Basis von Ethernet. Standardfunktionsbausteine ermöglichen eine komfortable Kommunikation zu den PN/PB CPUs der SIMATIC S7-300 und S Alternativ ist die Kommunikation über Ethernet zu CPs der SIMATIC S7-300 und S7-400 möglich. Auch hier unterstützen Standard-Funktionsbausteine die einfache Kommunikation zwischen Kamera und SIMATIC S7 SPS. Intelligente Kameras 21

22 Intelligente Kameras SIMATIC VS720A- und VS720-S-Serie Die Technik im Überblick Intelligente Kameras SIMATIC VS72x-Serie VS721A VS722A VS723A VS724A VS726A VS723-S VS724-S VS725-S CMOS Basic Performance High Resolution High Speed/ Color High Speed High Speed/ Resolution High Speed/ Color Kamera Performance Basic Basic Medium Medium Medium High High High Auflösung VGA VGA VGA SXGA VGA VGA SXGA VGA Bilderfassung CMOS 1/3 6,0 x 6,0 µm CCD 1/3 7,4 x 7,4 µm CCD 1/3 7,4 x 7,4 µm CCD 1/2 4,65 x 4,65 µm CCD 1/4 5,6 x 5,6 µm CCD 1/3 7,4 x 7,4 µm CCD 1/2 4,65 x 4,65 µm CCD 1/4 5,6 x 5,6 µm Belichtungszeit 10 µs...1 s (elektronischer Shutter) Bildübertragung 60 fps 60 fps 60 fps 8 fps 30 fps 75 fps 8 fps 30 fps Objektivanschluss Zusatzausstattung CS-Mount (C-Mount-Adapterring optional erhältlich) Partial Scan, integrierte Blitzsteuerung von bis zu 4 Lichtquellen Schnittstellen Integrierte Schnittstellen Dig. Eingänge Industrial Ethernet Dig. Ausgänge Industrial Ethernet 1 x IE (RJ45, 10/100 Mbit/s) 1 x Stromversorgung / Digital E/A (RJ45) x IE (M12x8, 10/100 Mbit/s) 1 x Stromversorgung / Digital E/A (M12x8) Digitale Kanäle (DC 24 V) Digitale Eingänge Digitale Ausgänge Monitoranschluss HMI Bedienung PROFINET PROFIBUS 8 frei konfigurierbare, potentialgebundene Kanäle 6 frei konfigurierbare, potentialgebundene Kanäle Eingangsstrom bis 1,5 ma, Strom ziehend 50 ma, kurzschlussfest, Strom speisend, Active-High-Signal über VS Link oder VS Link PROFIBUS HMI Controls VS720 für WinCC flexible, ProTool/Pro und WinCC PROFINET IO Realtime Onboard Schnittstelle über VS Link PROFIBUS Protokolle TCP/IP native, MODBUS, VDX, PROFIBUS DP (DPVO, VS Link PROFIBUS notwendig) TCP/IP native, MODBUS, VDX, DPV0 (mit VS Link PROFIBUS DP) Stromversorgung DC 24 V / 300 ma DC 24 V / 300 ma Gehäuse Schutzart IP51 IP68 Schutzgehäuse optional Gehäusematerial Kunststoff Edelstahl V4A Umgebung Maße (B x H x T) in mm C ( F), keine Betauung 60 x 112 x 30 (ohne Objektiv) und zusätzlich 50 mm-kabelanschluss, bei Edelstahlvarianten: 66 x 120 x 73,2 (inklusive Objektiv-Tubus) und zusätzlich 50 mm-kabelanschluss 22 Intelligente Kameras

23 Software für SIMATIC VS720A-/-S-Serie Projektieren und Visualisieren SIMATIC Spectation Die Intelligenten Kameras der VS 720-Reihe werden einfach und komfortabel mit SIMATIC Spectation projektiert. Eine Vielzahl vorgefertigter Prüf- und Erkennungsfunktionen ist bereits integriert. Es können Prüfprogramme erstellt, getestet und auf die Kamera geladen werden online oder offline, auf einem PG oder PC, unter Windows 2000 und Windows XP. Es können sogar mehrere dieser Prüfprogramme auf den Kameras hinterlegt und selektiv über Schnittstellen aufgerufen werden. Das Optimieren der Parameter und das Einlernen von Mustern kann sowohl online wie auch offline über einen Emulator erfolgen. Über PG bzw. PC lassen sich mehrere Kameras via Industrial Ethernet konfigurieren. SIMATIC HMI Controls Bilder von Intelligenten Kameras SIMATIC VS720 lassen sich mit den HMI Controls VS720 einfach mit HMI (Human Machine Interface)-Systemen darstellen und bearbeiten. HMI Controls VS720 nutzen die Microsoft-Technologien DCOM, ActiveX und wurden speziell für SIMATIC Multi Panels und PC-basierte Lösungen mit den Visualisierungssystemen WinCC, WinCC flexible und ProTool/Pro entwickelt. Sie werden wie HMI-Standardfunktionen in das Visualisierungssystem eingebunden und über Industrial Ethernet mit dem HMI- System verbunden. Einfache Erstellung eines Prüfprogramms zur Erfüllung der Inspektionsaufgabe durch die Auswahl aus einer vorhandenen Palette von Prüfwerkzeugen Übersichtliches Handling der Parameter Zentrales Bedienen & Beobachten von einer oder mehreren Intelligenten Kameras VS720 zur Laufzeit Verknüpfung von Bildverarbeitung und HMI Funktionen von SIMATIC HMI Schnelle Positionierung der Prüfelemente per Drag&Drop auf dem zu betrachtenden Bildausschnitt Integrierte Offline-Projektierung (Emulator) unter Verwendung zuvor gespeicherter Prozessbilder Logische Verknüpfung der Soft Sensoren über Scripte Live-Bilder visualisieren / speichern Inspektionsergebnisse anzeigen / speichern Diagnose von Fehlern zur Laufzeit oder im nachhinein Bedienung der Intelligenten Kameras VS720 im Industrial Ethernet-Netzwerk Industrial Ethernet Beispiel für die Farbanalyse: Zuordnung, Segmentierung und Vorverarbeitung farblich unterscheidbarer Objekte, z. B. zur Vollständigkeits-/Typkontrolle von PKW-Sicherungen Software für SIMATIC VS720A-/-S-Serie 23

24 Vision Systeme Qualitätsprüfung in Höchstgeschwindigkeit Stetig wachsende Produktionsgeschwindigkeiten, das Erkennen immer kleinerer Fehler, Prüfung von komplexen Objekten oder die Prüfung aus mehreren Perspektiven stellen zunehmend höhere Anforderungen an heutige Bildverarbeitungssysteme. Hier ist die SIMATIC Visionscape-Produktfamilie einsetzbar. Sie ist konzipiert für äußerst schnelle Anwendungen, die mehrere Kameras oder eine leistungsfähige Bildverarbeitung benötigen. Ob als Stand-alone-System oder integriert in eine komplette Maschinensteuerung, die Möglichkeit, ein oder mehrere SIMATIC Visionscape Boards in einem Industrie-PC einzubauen, ermöglicht die benötigte Flexibilität und Erweiterbarkeit. Frame grabber SIMATIC Visionscape 0xx0 Skalierbare Familie von hochperformanten Vision Prozessoren bis zu kostengünstigen Framegrabbern Unterstützt eine Vielzahl analoger oder digitaler Kameras sowie spezielle Kamerafunktionen, z. B. hohe Auflösung, Partial Scan oder Zeilenkamera-Abtastung Unterstützt komplexe Multi-Kamera-Anwendungen durch den Anschluss mehrerer Kameras je Steckkarte und/oder durch den Einsatz mehrerer Boards in einem PC, wie z. B. eines SIMATIC Rack PC 547B Mit den Visionscape Framegrabbern werden die von verschiedenen Kameras aufgenommenen Bilder in den Speicher oder zur Weiterverarbeitung an den Hauptcomputer überführt. Vision Prozessoren SIMATIC Visionscape 4xx0 Die Vision Prozessoren der Visionscape 4000-Serie sind komplette, leistungsstarke Bildverarbeitungssysteme auf einem einzigen PCI-Steckplatz. Die Baugruppen besitzen eine eingebaute CPU, einen Bildbeschleunigungs-ASIC und einen eigenen Speicher dadurch wird der Prozessor des PCs von allen Bildverarbeitungsfunktionen entlastet. Das integrierte multitasking-fähige Echtzeit-Betriebssystem garantiert Deterministik. Systemkonfigurationen können erweitert werden ohne die Leistung zu beeinflussen indem einfach weitere Vision Prozessoren in den selben PC gesteckt werden. Optionen der Kamera-Schnittstelle SIMATIC Visionscape x300: Nur Interlaced Analogkameras Vier Multiplex-Kanäle. SIMATIC Visionscape x740: Progressive Scan- und analoge Interlaced-Kameras Vier unabhängige Kanäle Hohe Auflösung bis zu 2K x 2K Unterstützt Spezialfunktionen wie z. B. elektronische Blende, Frame-Reset oder Partial-Scan-Kameras. SIMATIC Visionscape x800: Ein digitaler CameraLink-Base Level Kanal Unterstützt Flächenkameras und Zeilenkameras Schnelle und hochauflösende Bildaufnahmen. Integrierte digitale E/A auf den Boards für das Triggern schneller Bildaufnahmen, Blitzlichtsteuerung und universelle E/A-Funktionen Leistungsfähige Entwicklungsumgebung mit einer umfangreichen Sammlung an bewährten Bildverarbeitungstools Einfache Applikationserstellung mittels grafischer PC-Benutzeroberfläche ohne konventionelle Programmierung Eine gemeinsame Software ermöglicht den Einsatz einer Applikation auf allen Boards und der intelligenten Kamera SIMATIC HawkEye 1600T, was die Investition in Schulung und Applikationsentwicklung senkt 24 Vision Systeme