ADVERTISE SUBSCRIBE TECHNICAL ARTICLES EVENTS ETNdigi ABOUT USCONTACT
ECF26 infobanner

IN FOCUS

Agenttinen tekoäly tarttuu RTL-verifioinnin tuottavuusongelmaan

Agenttinen tekoäly siirtää RTL-verifioinnin painopistettä yksittäisten työkalujen automatisoinnista koko työnkulun älykkyyteen. Siemens EDA:n tavoitteena on vähentää koordinointiin kuluvaa aikaa ilman, että suunnitteluinsinöörit menettävät kontrollin prosessista.

Lue lisää...

ETNtv

 
ECF25 videos
  • Jaakko Ala-Paavola, Etteplan
  • Aku Wilenius, CN Rood
  • Tiitus Aho, Tria Technologies
  • Joe Hill, Digi International
  • Timo Poikonen, congatec
  • ECF25 panel
ECF24 videos
  • Timo Poikonen, congatec
  • Petri Sutela, Testhouse Nordic
  • Tomi Engdahl, CVG Convergens
  • Henrik Petersen, Adlink Technology
  • Dan Still , CSC
  • Aleksi Kallio, CSC
  • Antti Tolvanen, Etteplan
ECF23 videos
  • Milan Piskla & David Gustafik, Ciklum
  • Jarno Ahlström, Check Point Software
  • Tiitus Aho, Avnet Embedded
  • Hans Andersson, Acal BFi
  • Pasi Suhonen, Rohde & Schwarz
  • Joachim Preissner, Analog Devices
ECF22 videos
  • Antti Tolvanen, Etteplan
  • Timo Poikonen, congatec
  • Kimmo Järvinen, Xiphera
  • Sigurd Hellesvik, Nordic Semiconductor
  • Hans Andersson, Acal BFi
  • Andrea J. Beuter, Real-Time Systems
  • Ronald Singh, Digi International
  • Pertti Jalasvirta, CyberWatch Finland
ECF19 videos
  • Julius Kaluzevicius, Rutronik.com
  • Carsten Kindler, Altium
  • Tino Pyssysalo, Qt Company
  • Timo Poikonen, congatec
  • Wolfgang Meier, Data-Modul
  • Ronald Singh, Digi International
  • Bobby Vale, Advantech
  • Antti Tolvanen, Etteplan
  • Zach Shelby, Arm VP of Developers
ECF18 videos
  • Jaakko Ala-Paavola, Etteplan CTO
  • Heikki Ailisto, VTT
  • Lauri Koskinen, Minima Processor CTO
  • Tim Jensen, Avnet Integrated
  • Antti Löytynoja, Mathworks
  • Ilmari Veijola, Siemens

logotypen

Jun # TME square
TMSNet  advertisement
ETNdigi
A la carte
AUTOMATION DEVICES EMBEDDED NETWORKS TEST&MEASUREMENT SOFTWARE POWER BUSINESS NEW PRODUCTS
ADVERTISE SUBSCRIBE TECHNICAL ARTICLES EVENTS ETNdigi ABOUT US CONTACT
Share on Facebook Share on Twitter Share on LinkedIn

TECHNICAL ARTICLES

Vaihtelevat automaatiotarpeet vaativat joustoa antureilta

Tietoja
Kirjoittanut Veijo Ojanperä
Julkaistu: 30.01.2019
  • Automation

Automaatiojärjestelmien suunnittelijat etsivät jatkuvasti tunnistusratkaisuja. Jo markkinoilla olevien anturien suuri määrä kertoo siitä, miten suunnattoman monenlaisia esineitä, materiaaleja ja nesteitä on havaittava. Tämän lisäksi on tehtävä valintoja, jotka koskevat liitäntää muihin järjestelmiin sekä sitä, miten anturin käyttöympäristö vaikuttaa kotelon valintaan.

Monissa tilanteissa tarvitaan yksinkertaisesti jonkin esineen havaitseminen, esimerkiksi liukuhihnalla, pöydällä tai kuljetusvaunussa. Välttämättä ei kuitenkaan ole mahdollista kiinnittää heijastinta retroheijastusanturin tai läpäisevän säteen anturin vastaanottavan pään yhteyteen. Jos havaittava esine on häiritsevän taustan edessä, vastaus voisi olla diffuusianturi, jossa on taustan vaimennus.

Nämä anturit hyödyntävät kolmiointia halutun kohteen heijastaman valon tehon sekä sen etäisyyden mittaamiseen. Tämän jälkeen ne määrittävät esineen vähimmäiskoon käytössä olevan valokeilan mittojen mukaan. Etäisyys esineeseen määritetään asetusruuvin avulla, mutta joissain edistyksellisissä ratkaisuissa on käytettävissä opetusmenetelmä.

Kuva 1: Tilanteissa, joissa läpäisevän säteen anturi ei ole käytännöllinen (vasemmalla), taustan vaimennustoiminnolla varustettu diffuusianturi (oikealla) voisi olla sopiva vaihtoehto.

Tämä punaista valoa lähettävä valonlähde tekee säätämisestä helppoa myös silloin, kun käsiteltävänä on pieniä esineitä. Laserpohjaiset anturit pystyvät havaitsemaan esineitä, joiden koko on vain 0,1 mm, kun taas kohdistusdiodeihin perustuvien anturien keskipisteessä on läpimitaltaan 2 mm:n valopiste. Niiden suunnittelu mahdollistaa sen, että havaittavan esineen väri ja materiaali voivat vaihdella havaitsemiskyvyn kärsimättä, eivätkä taustalla liikkuvat esineet aiheuta tahattomia havaintoja.

Erinomainen esimerkki lujasta IP67-kotelointiluokan ratkaisusta on Baumerin valosähköisten anturien FHDK 14P5104 -sarja. Ne on pakattu 14,8 mm × 43 millimetrin kokoisen kotelon sisään, ja niitä on saatavana langallisella liittymällä, 4-nastaisella M8-tai M12-liittimellä varustettuna, ja niiden tunnistusetäisyys Tw on 30–500 mm. Lisäksi ne ovat sähköisesti kestäviä, sillä niissä on sekä oikosulku- että käänteispolariteettisuojaus ja PNP-lähtö, joka mahdollistaa jopa 100 mA:n lähtövirran sekä valo- että pimeätoimintaa varten. Etuosan optiikka on valmistettu PMMA:sta, ja integroitu elektroniikka hyödyntää vilkkuvaa keltaista LED-valoa, joka ilmoittaa sekä kohdistukseen liittyvistä ongelmista että likaantuneesta linssistä.

Jotkin visuaalisen havainnoinnin ratkaisut edellyttävät havaittavan kohteen tarkempaa arviointia. Tavoitteena voi olla määrittää, onko etiketti kiinnitetty oikein tai onko tuote säilynyt ehjänä. IP-pohjaiseen verkkokameraan ja teollisuustietokoneeseen perustuvat teollisuuskäyttöiset hahmontunnistusjärjestelmät ovat yksi lähestymistapa. Tehtävään erityisesti tarkoitettu ratkaisu voi kuitenkin olla sopivampi. Prosessointitehon ja muistin jatkuvasti kasvaessa saatavana on hahmontunnistusjärjestelmiä, joissa tehokas hahmontunnistus on pakattuna normaalin videokameran koteloon.

Kuva 2: Baumerin FHDK 14P5104 hyödyntää punaista LED-pulssivaloa diffuusianturissaan.

Yksi tällainen ratkaisu on Omronin ZFV-konenäköjärjestelmät. Nämä erittäin nopeat CCD-kamerat voidaan asentaa kiinteään asentoon tai integroida robottivarsijärjestelmään. Käyttökohteen mukaisesti kameran säätö tukee tunnistusaluetta 5 × 4,6 mm:stä 50 × 46 mm:iin. Kussakin kamerassa on omana valonlähteenä kahdeksan punaista LED-valoa, jotka tuottavat pulssivaloa, ja kotelolla on IP65-luokitus.

Kuva 3: Omronin ZFV on täydellinen hahmontunnistusjärjestelmä, joka pystyy havaitsemaan esineiden oikean asennon ja sijainnin.

Kameroita käytetään vahvistinyksikön yhteydessä. Kun järjestelmä on koulutettu, se pystyy antamaan positiivisen tunnistusvasteen 4–15 millisekunnissa tunnistettavan kuvan tyypin mukaisesti. Vahvistinyksikköjä voidaan myös asentaa ryhminä. Tällöin voidaan käyttää kahta tai useampaa kameraa analysoimaan vierekkäisiä esineitä, kuten integroitua piiriä, ja varmistaa tuotteen suuntaus tai pullojen ja niiden viivakoodien oikea sijainti. Koska vahvistinyksikön luokitus on vain IP20, se täytyy asentaa asianmukaisesti. Onnistunut tunnistus voi laukaista NPN- tai PNP-lähdön, ja kuvia voidaan lisäksi kirjata muistikorttiin.

Säiliöissä ja putkissa olevien nesteiden tunnistus tuo mukanaan omat haasteensa. Jotkin nesteet vaahtoavat, kun taas toiset, viskositeetiltaan alhaisemmat pyrkivät kiinnittymään pintoihin. Tästä voi aiheutua ongelmia tunnistuksen laadussa. Baumerin CleverLevel LBFH -sarja sisältää pienikokoisia tasokytkimiä, joissa on anturin tilan ilmaiseva kirkas ympärisäteilevä LED-valo. Nämä IP69K-kotelossa toimitettavat kytkimet sopivat elintarvike- ja lääkealan käyttöön sekä kemiallisiin käyttökohteisiin. Kapasitiivisen resonanssipiirin mittaustekniikan avulla ne hyödyntävät taajuusmuutoksia, joita ilmenee havaittavan materiaalin läsnä ollessa.

Kuva 4: Baumerin tasoanturien LBFH-sarja toimii hyödyntämällä kapasitiivisen resonanssipiirin periaatetta.

Anturit voidaan määrittää myös erilaisia kytkentäikkunoita varten öljyn, veden, vaahdon ja nesteen erottamiseksi. Lisäksi ne pystyvät suojaamaan putkien ja säiliöiden tyhjenemiseltä ja havaitsemaan tahnamaisen aineen ja kiinteät materiaalit, kuten jauhon tai muovigranulaatin. Vaativimpia vaahtoavia tai kiinnittyviä materiaaleja varten Baumerilla on myös FlexProgrammer 9701. Tämä ohjelmointityökalu voidaan yhdistää tietokoneeseen sen USB-liitännän kautta. Helppokäyttöisen ohjelmiston kautta voidaan käyttää erilaisia apuvalikkoja ja määrittää anturi täyttämään käyttökohteen vaatimukset. Mitatut tiedot voidaan lisäksi visualisoida, mikä mahdollistaa muita parametrien säätöjä, kuten aikavakiot vaimennustoiminnoissa ja kytkentälähdön logiikan invertoinnin.

Kuva 5: Hajautetun tilan ultraäänianturi voidaan määrittää havaitsemaan tietyllä etäisyydellä oleva esine.

Joissain ympäristöissä havaittavan esineen havaitseminen luotettavasti ei ole mahdollista esineen värivaihtelujen tai valmistusmateriaalin takia. Myös muovikalvojen, lasipullojen ja muiden läpinäkyvien materiaalien havaitsemisessa on haasteita. Näissä tilanteissa joko läpäisevän säteen muotoa tai heijastusmuotoa käyttävät ultraäänianturit ovat ihanteellinen vaihtoehto. Yksi vaihtoehto on Pepperl+Fuchsin UB800-sarja, joka on lyhyessä 40 mm:n mallissa oleva yksittäisen pään järjestelmä.

Anturit pystyvät havaitsemaan kohteita 50–800 mm:n alueella, ja kuollut alue on 0–50 mm. Ne antavat välittömästi ilmoituksen tilastaan: vihreä ilmaisin osoittaa, että anturi saa virtaa, ja keltainen ilmaisin osoittaa, että arviointialueella on esine. Opetussyöte on yksinkertainen menetelmä määrittää arviointialueen ylä- ja alarajat. Anturi antaa 20 mA:n tehon havaitulle esineelle, 4 mA:n tehon, kun esineitä ei ole sekä edestakaisen muutoksen, kun esineet liikkuvat rajojen välillä. Anturi on rakennettu IP67-luokiteltuun koteloon.

Kun Industry 4.0 ja lisääntyvä digitalisaatio tuovat mukanaan lisää verkkoon liitettyjä automatisoituja valmistusjärjestelmiä, yhä useampia antureita tarvitaan näiden alustojen kehittämiseen. Koska tarkkailtavat materiaalit, nesteet ja esineet ovat äärimmäisen moninaisia, on vaikeaa määrittää tarkasti, mikä anturi täyttää käyttökohteen tarpeet parhaiten. Toimittajat tarjoavat laajan valikoiman ratkaisuja, joihin on sisällytetty enemmän ominaisuuksia. Erittäin näkyvät ilmaisimet antavat visuaalisen palautteen siitä, onko virta kytkettynä ja onko anturi havainnut esineen. Ne ovat myös yhä enemmän määritettävissä huippuluokan kamerapohjaisista hahmontunnistusjärjestelmistä melko yksinkertaisiin etäisyyden ja nesteen tunnistaviin antureihin. Riippumatta siitä, mitä on tarkoitus havaita, on erittäin todennäköistä, että tarjolla on tehtävän tarpeisiin sopiva tunnistusratkaisu.

Artikkeli on Distrelec Ltd:n tuottama.

MORE NEWS

Kvanttiyhtiö Quantinuum listautui 16 miljardin dollarin arvolla – liikevaihto jäi murto-osaan

Ioniloukkutekniikkaan perustuva Quantinuum nousi Nasdaqiin lähes 16 miljardin dollarin markkina-arvolla. Samalla yhtiön tuoreet tulosluvut muistuttavat, kuinka varhaisessa vaiheessa kvanttilaskennan kaupallistaminen edelleen on.

Realme GT 8 Pro: OnePlussan paikkaajan kamera yllätti

OnePlussan poistuminen Suomen markkinoilta jätti jälkeensä aukon, jota moni valmistaja yrittää nyt täyttää. Yksi näkyvimmistä tulokkaista on saman OPPO-konsernin realme, jonka uusi GT 8 Pro on käytännössä yhtiön lippulaivamalli. Paperilla laite tarjoaa kaiken, mitä tuhannen euron puhelimelta voi odottaa: Snapdragon 8 Elite Gen 5 -järjestelmäpiirin, 7000 milliampeeritunnin akun, 120 watin pikalatauksen ja 200 megapikselin telekameran.

Onsemi haluaa automatisoida SiC-tehoasteen suunnittelun

Piikarbidipohjaisten tehoasteiden suunnittelu vaatii tarkkaa yhteensovittamista tehotransistorien ja niiden ohjainpiirien välillä. Nyt onsemi pyrkii helpottamaan tätä työtä uudella verkkopohjaisella Elite Pairing Studio -suunnitteluympäristöllä.

Turun AMK rakentaa testausympäristön akkujen ääritilanteiden tutkimiseen

Turun ammattikorkeakoulu rakentaa Kupittaan kampukselle uuden testausympäristön, jossa litiumioniakkuja voidaan altistaa hallitusti erilaisille vika- ja ääritilanteille. Tavoitteena on kerätä mittausdataa, jota voidaan hyödyntää akkujen suunnittelussa, simuloinnissa ja turvallisuusratkaisujen kehittämisessä.

Sulautettu tekoäly pakottaa suunnittelemaan uudella tavalla

ETN - Technical articleTekoäly, kehittyneet yhteydet ja tietoturva muuttavat sulautettujen järjestelmien arkkitehtuureja. Laskentateho kasvaa nopeasti samaan aikaan, kun laitteiden fyysinen koko pienenee. Tietoturva, datan hallinta ja uudet säädökset lisäävät vaatimuksia niin yhteyksille kuin suunnittelullekin. Samalla laitevalmistajat pyrkivät nopeuttamaan tuotekehitys- ja testaussyklejään.

Advania lupaa automatisoida yli 90 prosenttia tietoturvapoikkeamien käsittelystä

– Tekoälyä vastaan organisaatiot tarvitsevat tekoälyä hyödyntävät havainnointikyvykkyydet puolustuksensa tueksi. Siksi olemme kehittäneet agenttipohjaisen SOC-palvelun, sanoo Advania Finlandin tietoturvaliiketoiminnasta vastaava johtaja Mats Palm.

Yksi anturi korvaa neljä mikrokytkintä autossa

Autoteollisuudessa siirrytään vauhdilla kohti älykkäämpiä ja entistä turvallisempia korielektroniikan ratkaisuja. Belgialainen Melexis esitteli uuden Hall-anturin, joka pystyy tunnistamaan jopa neljä eri asentoa yhdellä kaksijohtimisella liitännällä. Ratkaisu voi korvata useita perinteisiä mikrokytkimiä esimerkiksi istuimissa, ovissa ja tavaratilan lukoissa.

Microsoft varaa 190 hehtaaria Vaasasta uudelle datakeskukselle

Microsoft on solminut esisopimuksen noin 190 hehtaarin maa-alueiden hankinnasta Vaasan ja Mustasaaren alueelta mahdollista datakeskushanketta varten. Kauppa koskee GigaVaasa-teollisuusaluetta, josta noin kaksi kolmasosaa sijaitsee Vaasassa ja loput Mustasaaressa.

Drooneista tuli uusi kasvumarkkina

Komponenttijakelija Farnell on käynnistänyt uuden drone-ohjelman, joka kokoaa yhteen miehittämättömien ilma-alusten suunnittelussa tarvittavat komponentit ja teknisen tuen. Päätös kertoo siitä, että droonit ovat nousseet omaksi kasvavaksi markkinakseen elektroniikkateollisuudessa.

PCIe 7.0:n testaus alkaa

PCI Express 7.0 -väylän käyttöönotto on ottanut uuden askeleen eteenpäin. Anritsu on julkistanut MP1900A-signaalinlaatuanalysaattoriinsa uuden vastaanotintestauksen ratkaisun, joka tukee PCIe 7.0 -standardin mukaisia jopa 128 miljardin siirron sekuntinopeuksia (128 GT/s).

Emoji voi huijata tekoälyä

Emoji näyttää käyttäjälle harmittomalta kuvakkeelta, mutta tekoälylle se voi olla jotain aivan muuta. Fortinetin tietoturvatutkija Aamir Lakhani varoittaa uudesta hyökkäystekniikasta, jossa emoji-jonoja käytetään suurten kielimallien turvallisuusmekanismien kiertämiseen.

Digitan toimitusjohtaja: 4K-lähetykset ovat Suomessa vielä kaukana

Suomessa luovuttiin SD-lähetyksistä vasta viime vuonna, eikä seuraava loikka UHD-aikaan ole Digitan mukaan aivan nurkan takana. Toimitusjohtaja Riku Helander arvioi, että antenniverkon 4K-lähetyksistä puhutaan edelleen vähintään vuosikymmenen aikajänteellä.

Murata kutisti 100 voltin autokondensaattorin 0805-kokoon

Ajoneuvoelektroniikan tilapula pahenee jatkuvasti sähköistymisen ja ADAS-järjestelmien yleistymisen myötä. Murata on esitellyt maailman ensimmäisen 2,2 mikrofaradin ja 100 voltin MLCC-kondensaattorin 0805-kotelossa, mikä voi pienentää piirilevyltä tarvittavaa pinta-alaa yli puolella.

Fortinetin tutkija yllättyi: AI-agentit alkoivat keskustella keskenään salatussa muodossa

Tekoälyagentit voivat tulevaisuudessa tehdä paljon muutakin kuin suorittaa yksittäisiä tehtäviä. Fortinetin tietoturvatutkija Aamir Lakhani kertoi Security Day -tapahtumassa kokeesta, jossa kaksi AI-agenttia alkoi kehittää keskinäistä viestintäänsä tavalla, jota niiden kehittäjä ei enää pystynyt seuraamaan.

5G Advanced tuo uuden tavan siirtyä solusta toiseen

3GPP:n Release 18 -määrityksiin lisätty Lower Layer Triggered Mobility (LTM) nopeuttaa 5G-verkon solunvaihtoja merkittävästi. Uuden menetelmän tavoitteena on lyhentää yhteyskatkoksia erityisesti XR-sovelluksissa, teollisuusverkoissa ja muissa viiveherkissä palveluissa.

EU:n uusi Chips Act tähtää tekoälysirujen tuotantoon

Eurooppa ei voi olla riippuvainen muista teknologioissa, joista sen sairaalat, energiaverkot ja julkiset palvelut ovat riippuvaisia. Näin linjasi komission puheenjohtaja Ursula von der Leyen esitellessään Euroopan komission uutta teknologisen suvereniteetin pakettia. Sen keskeinen osa on Chips Act 2.0, jonka tavoitteena on vahvistaa Euroopan asemaa erityisesti tekoälyn tarvitsemien puolijohteiden kehityksessä ja tuotannossa.

MEMS-anturi haastaa pietsosähköiset värähtelyanturit

STMicroelectronics on esitellyt uuden teollisuuskäyttöön suunnatun värähtelyanturin, joka yhtiön mukaan tarjoaa ensimmäisen varteenotettavan vaihtoehdon perinteisille pietsosähköisille antureille koneiden kunnonvalvonnassa.

Donut Lab ei ole rakentamassa mitään gigatehdasta

Suomalainen Donut Lab tunnetaan kiinteän elektrolyytin akkuteknologiastaan, mutta yhtiön mukaan suurin muutos voi löytyä tuotannosta. Uudessa videossa Donut Lab esittelee valmistusmallin, jonka väitetään mahdollistavan gigawattiluokan tuotannon ilman perinteisiä akkutehtaita.

Tämä piiri siirtää PCIe 6 -signaalin pidemmälle ilman virheitä

Tekoälypalvelimissa pullonkaulaksi ei ole enää muodostumassa laskentateho vaan datan siirtäminen. Microchipin uusi XpressConnect-retimer-piirisarja on suunniteltu ratkaisemaan PCI Express 6.0- ja CXL 3.1 -yhteyksien signaaliongelmia, jotka korostuvat datakeskusten siirtyessä yhä suurempiin GPU- ja muistijärjestelmiin.

Microsoft lupaa kvanttitietokoneen jo vuodeksi 2029

Microsoft uskoo ottaneensa merkittävän askeleen kohti käytännöllistä kvanttilaskentaa. Yhtiön uusi Majorana 2 -siru nosti topologisten kubittien pariteettiajan noin 20 sekuntiin, mikä on yli tuhatkertainen parannus aiempaan. Microsoft arvioi kehityksen puolittaneen aikataulun kohti skaalautuvaa kvanttitietokonetta, vaikka osa tutkijoista kyseenalaistaa edelleen koko Majorana-lähestymistavan perustan.

Jun  # puffbox mobox till square
TMSNet  advertisement

© Elektroniikkalehti

 
 

TECHNICAL ARTICLES

Sulautettu tekoäly pakottaa suunnittelemaan uudella tavalla

ETN - Technical articleTekoäly, kehittyneet yhteydet ja tietoturva muuttavat sulautettujen järjestelmien arkkitehtuureja. Laskentateho kasvaa nopeasti samaan aikaan, kun laitteiden fyysinen koko pienenee. Tietoturva, datan hallinta ja uudet säädökset lisäävät vaatimuksia niin yhteyksille kuin suunnittelullekin. Samalla laitevalmistajat pyrkivät nopeuttamaan tuotekehitys- ja testaussyklejään.

Lue lisää...

OPINION

SaaS on kuollut, eläköön CaaS

Tekoälyagentit eivät ehkä tapa SaaS-liiketoimintaa. Mutta ne voivat tappaa sen alkuperäisen arvomallin. Sekä Salesforce että SAP näyttävät jo rakentavan maailmaa, jossa perinteinen SaaS-käyttöliittymä katoaa lähes kokonaan.

Lue lisää...

 

LATEST NEWS

  • Kvanttiyhtiö Quantinuum listautui 16 miljardin dollarin arvolla – liikevaihto jäi murto-osaan
  • Realme GT 8 Pro: OnePlussan paikkaajan kamera yllätti
  • Onsemi haluaa automatisoida SiC-tehoasteen suunnittelun
  • Turun AMK rakentaa testausympäristön akkujen ääritilanteiden tutkimiseen
  • Sulautettu tekoäly pakottaa suunnittelemaan uudella tavalla

NEW PRODUCTS

  • Yksi anturi korvaa neljä mikrokytkintä autossa
  • Murata kutisti 100 voltin autokondensaattorin 0805-kokoon
  • Voiko yksi mikro-ohjain korvata kokonaisen yhdyskäytävän?
  • 20 nanoampeeria riittää nyt magneettikytkimeen
  • Vakaa ajoitus 13 x 13 millin kideoskillaattorilla
 
 

Section Tapet