基于紫光同创FPGA的EtherCAT方案可实现满足大面积口罩需求
目前市场上供应的口罩主要包括医用外科口罩和n95口罩，分属平面口罩、折叠口罩，由于形状不同，具体生产工艺存在一定差异。但从原理上来看，口罩自动生产线将成卷的无纺布，自动切割成口罩的外形，自动叠压后自动焊接耳带，经过消毒等程序包装成品，利用plc、伺服电机等程序控制实现自动化生产。
由于口罩生产涉及到张力控制、分切复合、裁切、成型、焊接、立式包装等多个工艺，要求生产设备控制系统具有高响应、高速通讯、高精度及高同步等特性，以满足口罩机高速及稳定生产需求。
▲ 基于紫光同创pgc1kg cpld的口罩机控制器单板
为保障口罩机的高速运转，紫光同创表示，联合客户共同推出了“内置2核处理器+fpga”架构方案，具备iec61131标准与外部通讯处理引擎，实时运动控制驱动引擎，模块间高速同步通讯引擎，采用emmc+sd+usb3.0+ddr3加速内存，内置32路高速io（16in/16out），以实现pac运行控制器的高速通讯。
紫光同创compact系列低功耗cpld起到io拓展的关键作用，以提升各指令的通讯速度和同步精度。 除此之外，想要实现最大的生产效率，还需要对口罩机伺服电机进行多轴高速同步控制。相对传统的脉冲方案，基于ethercat的高速以太网方案，可对多轴同步控制，除了提高口罩单位分钟内的生产数量，还具有高响应定位特性，可大幅度提高口罩裁切及双耳带焊接精度，在提升生产效率的同时保证质量。此外，采用全部ethercat多轴连接，还可以大幅度节省配线与故障排查时间，节约工时，满足疫情期间的大面积口罩需求。
基于紫光同创fpga的ethercat通讯方案，具备精确的主站dc，从站同步输出达到40纳秒的同步精度，更加突出了ethercat现场总线的同步性能及高效性，大量减轻处理器的负担。目前工业控制客户正在积极评估该方案，也即将用于全自动口罩机中。
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