國產FPGA新戰“疫”:助力口罩機高速生產
2020年初,新型冠狀病毒疫情的突然爆發。作為重要的防護手段,幾乎所有人都在搶購口罩,導致了市場上口罩供應嚴重短缺。在國家政策的支持下,大量企業購置口罩機,轉產口罩生產。
巨大的市場需求,加之疫情造成的複工難題,導致口罩機產業鏈各環節產能異常短缺,市場上口罩機更是“一機難求”,交貨期大多數也延長至40天以上,嚴重製約了口罩的及時供應。
為了破解這一難題,作為國內FPGA領導廠商,紫光同創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,以滿足終端口罩機廠商對核心控制系統的迫切需求,解決其燃眉之急!
助力口罩機高速生產
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。
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。
▲基於紫光同創PGC1KG CPLD的口罩機控制器單板
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!
攜手客戶共克時艱!
突如其來的疫情,幾乎讓所有人都變得手足無措,對於產業鏈更是帶來巨大的影響。隨著疫情在全球範圍內的大肆蔓延,可以預見今後一段時間內,疫情防控仍然面臨嚴峻挑戰。
在這一特殊時期,紫光同創積極與產業鏈上下游協同合作,將一如既往地為客戶提供穩定的產品供應和高質量的支持服務。並協調了大量研發和技術資源,借助FPGA產品靈活可定制的特性,全力支持客戶優化產品方案,加速產品上市的進度,為疫情防控提供高效的檢測、識別、分析及防護等支持,貢獻出自己的一份力量!
紫光同創Compact系列低功耗CPLD邏輯單元完整覆蓋1K~10K,支持3.3/2.5V內核或低電壓1.2V內核器件可選,支持MIPI、LVDS、I2C、SPI、OSC、RAM、PLL等,封裝小至2.5mm x 2.5mm,可滿足通信、消費電子、無人機、工業等領域的多樣化需求。為下游客戶提供更具競爭力產品方案,攜手客戶打贏疫情攻堅戰!