Контроллер машинного зрения Xiyang Industrial Control M58-H610 в корпусе для установки в книжный шкаф

1. Предыстория: Проблемы на производственной линии по обнаружению неисправности в ухе у производителей новых энергетических батарей.
На одном предприятии по производству новых энергетических батарей для производственной линии по нарезке и проверке клемм требуется 100% полная проверка дефектов, таких как точность резки (погрешность ≤ 0,02 мм), царапины на поверхности (≥ 0,1 мм), заусенцы (≥ 0,05 мм) и т. д., клемм литиевых батарей. Первоначальная система контроля была установлена ​​вертикально с использованием обычного промышленного управляющего компьютера, что имело три основных недостатка: во-первых, пространство в шкафу управления было узким (глубина 230 мм), и вертикальный промышленный управляющий компьютер занимал много места, что приводило к путанице кабелей и плохому отводу тепла; во-вторых, в условиях высокой температуры (45 ℃) и высокочастотной вибрации (0,4g) в цехе оборудование часто отключалось от камер и теряло управление источником света, с частотой отказов 8%; в-третьих, 6-канальные промышленные камеры требуют дополнительного питания по PoE, что увеличивает стоимость оборудования и количество точек отказа.
Для решения вышеупомянутых проблем компания представила встраиваемый безвентиляторный контроллер машинного зрения Xiyang Industrial Control M58-H610. Ключевые требования включают адаптацию к узким шкафам управления за счет установки в виде книжки, прямое питание камеры через встроенные сетевые порты POE, а также устойчивость к воздействию высоких температур и вибрации для обеспечения стабильной работы и оптимизации стоимости системы обнаружения.
2. Ключевые моменты плана: адаптация и реализация установки в виде книги, детали реализации.
1. Анализ адаптации к условиям местности перед установкой.
-Размерная адаптация: Корпус M58-H610 имеет размеры 200 × 164 × 69 мм (Г * Ш * В), весит 3,35 кг и имеет горизонтальную установку в виде книжки. Он помещается на горизонтальной монтажной поверхности размером 250 мм × 190 мм внутри шкафа управления, занимая пространство толщиной 69 мм. Оставшееся пространство позволяет разместить адаптеры питания и отсеки для хранения кабелей, идеально решая проблему недостатка вертикального пространства для установки.
- Адаптация к условиям окружающей среды: Оборудование имеет полностью герметичную безвентиляторную конструкцию и защиту от пыли уровня IP5X, диапазон рабочих температур составляет от 0 ℃ до 60 ℃, а также оно может выдерживать высокие температуры до 45 ℃ в цеху; цельнометаллический корпус в сочетании с плотно прилегающей монтажной конструкцией книжного типа повышает виброустойчивость и адаптируется к высокочастотным вибрационным воздействиям на производственных линиях, предотвращая прерывание сигнала, вызванное смещением оборудования.
- Функциональная адаптация: LAN3-6 из 6 гигабитных портов Ethernet поддерживают протокол PoE 802.3AF, что позволяет напрямую питать промышленные камеры (выходная мощность одного порта 15,4 Вт) без необходимости использования дополнительных PoE-коммутаторов; 16 изолированных цифровых входов/выходов и 4 выхода для источников света могут беспрепятственно взаимодействовать с датчиками и обнаруживать источники света. 2 COM-порта поддерживают многопротокольный интерфейс RS232/485/422, что упрощает интеграцию в систему ПЛК производственной линии.

2. Этапы внедрения установки книжного стиля.
(1) Подготовка к установке
Инструменты и принадлежности: Подготовьте комплектную машину M58-H610, оригинальный монтажный кронштейн в виде книги, крепежные винты из нержавеющей стали M4, уровень, изоляционную прокладку, кабельную стяжку, инфракрасный термометр; Заранее очистите от пыли и препятствий внутреннюю часть шкафа управления, убедитесь, что погрешность плоскостности монтажной поверхности составляет ≤ 1 мм, и оставьте пространство для отвода тепла ≥ 15 см.
- Планировка размещения: Разделите монтажную поверхность внутри шкафа управления на «зону установки контроллера» и «зону хранения кабелей». Установите контроллер горизонтально по центру, так чтобы интерфейс питания и сетевой порт были обращены к зоне хранения кабелей для удобства прокладки проводов и обслуживания; разделите расположение сильных и слабых электрических линий, чтобы избежать помех сигнала.
(2) Процесс установки
1. Крепление кронштейна: Установите монтажный кронштейн книжной формы на монтажную поверхность, проверьте горизонтальность с помощью уровня (погрешность ≤ 0,5°), отметьте 4 места для монтажных отверстий, просверлите отверстия, вставьте расширительные трубки (для настенного монтажа) или закрепите непосредственно (для металлической монтажной поверхности), затяните крепежные винты, убедившись, что кронштейн не шатается.
2. Установка корпуса: Наклейте изоляционную прокладку толщиной 1 мм на нижнюю часть корпуса (для предотвращения статического электричества), выровняйте корпус с монтажным отверстием кронштейна, вставьте винты и затяните их (момент затяжки контролируется на уровне 1,2-1,5 Н·м), убедитесь, что корпус плотно прикреплен к кронштейну, и покачайте корпус, не допуская его смещения.
3. Подключение кабелей: Подключайте кабели в порядке «сначала слабый ток, затем сильный ток»: ① Подключите 6 сетевых портов POE к промышленным камерам (LAN3-6 — это порты POE, напрямую подающие питание на камеру и передающие данные, длина кабеля не должна превышать 10 м); ② Композитный интерфейс ввода-вывода подключает 8 датчиков (интерфейс DI), 4 источника света для обнаружения (интерфейс вывода света) и 4 внешних сигнала запуска; ③ Подключите COM-порт к ПЛК производственной линии для взаимодействия с сигналами обнаружения дефектов; ④ Подключите клеммную колодку 5.08-2 * 2PIN к источнику питания 24 В постоянного тока и выполните изоляционную обработку; ⑤ Подключите интерфейс HDMI к сенсорному экрану внутри шкафа управления для просмотра результатов обнаружения в реальном времени.
4. Организация кабелей: Используйте кабельные стяжки для классификации и фиксации кабелей по категориям «Камера 1-6», «Питание» и «Управляющий сигнал», оставьте 5 см лишней длины, чтобы избежать натяжения, держите кабели подальше от поверхностей корпуса, отводящих тепло, и обеспечьте равномерное рассеивание тепла.
(3) Проверка ввода в эксплуатацию после установки
-Физический осмотр: Убедитесь, что корпус надежно установлен, кабели не запутаны и не пережаты, а поверхность для отвода тепла не заблокирована; После запуска устройства дайте ему поработать 30 минут и с помощью инфракрасного термометра измерьте температуру поверхности корпуса, которая должна оставаться стабильной на уровне 52 ℃ (ниже верхнего предела 60 ℃) без перегрева.
-Функциональное тестирование: Непрерывная работа в течение 48 часов для проверки того, что задержка синхронизированного получения изображений с 6 камер составляет ≤ 30 мс, а питание POE стабильно (без колебаний рабочего тока камер); точность регулировки яркости 4-канального источника света достигает ± 3%, а время отклика сигнала обнаружения дефектов, выдаваемого на ПЛК через DIO, составляет ≤ 80 мс; при имитации вибрационной среды производственной линии оборудование не демонстрирует явлений отключения камер или потери данных.

3. Эффект от внедрения: тройная оптимизация эффективности, стабильности и стоимости.
1. Значительное повышение эффективности обнаружения.
- Установка в книжном стиле занимает 1,5 часа на монтаж и отладку, что на 40% экономит время по сравнению с традиционной вертикальной установкой и снижает производственные потери до относительно низкого уровня; скорость проверки увеличилась с 3 секунд на единицу до 1,5 секунд на единицу, а суточный объем проверки вырос с 28800 до 57600 единиц, что вдвое повысило эффективность.
Благодаря высокопроизводительным вычислительным возможностям процессора Intel 12-го поколения i5-12400, точность выявления критических дефектов уха достигает 99,9%, процент пропущенных обнаружений снижается до 0,1%, а ежемесячные потери от доработки дефектной продукции сокращаются примерно на 120 000 юаней.
2. Значительное улучшение оперативной стабильности.
- Оборудование непрерывно и стабильно работало в течение 3 месяцев в условиях цеха с высокой температурой 45 ℃ и вибрацией 0,4g, при этом частота отказов снизилась с 8% до 0,3% без простоев, вызванных факторами окружающей среды; пылезащитная конструкция IP5X гарантирует отсутствие скопления пыли внутри корпуса, избегая проблемы засорения пылью, характерной для традиционных моделей вентиляторов.
Встроенный сетевой порт PoE устраняет необходимость в дополнительных коммутаторах, уменьшает количество точек отказа, улучшает интеграцию устройств и снижает затраты на техническое обслуживание на 30%.
3. Комплексная оптимизация затрат
- Экономия на закупке POE-коммутаторов (примерно 3000 юаней/единица) и снижение затрат на организацию кабелей на 20%; устройство работает непрерывно 7 дней в неделю по 24 часа в сутки с потреблением электроэнергии 35 Вт, что позволяет сэкономить 40% энергии по сравнению с традиционными промышленными компьютерами и примерно 1800 юаней на годовых счетах за электроэнергию.
4. Краткое описание ценности программы
В данном случае были решены ключевые проблемы, связанные с ограниченным пространством, высокой температурой, вибрацией и интеграцией множества устройств на линии по производству батарей для новых источников энергии, благодаря установке контроллера машинного зрения M58-H610 в виде книжки. Конструкция с установкой в ​​виде книжки не только экономит место в шкафу управления, но и повышает виброустойчивость за счет плотной компоновки; встроенные сетевые порты POE и богатый набор интерфейсов ввода-вывода упрощают интеграцию системы, снижая затраты и риски сбоев. Стабильный цикл работы оборудования превышает 90 дней, что полностью подтверждает практичность установки в виде книжки в условиях промышленного визуального контроля и предоставляет воспроизводимое решение для модернизации систем визуального контроля на производственных линиях с ограниченным пространством, таких как линии по производству батарей для новых источников энергии и электроники.