芯智讯@紫光FPGA解决口罩难题！助力口罩全速生产
随着国内新冠肺炎疫情逐步得到控制 ， 各行各业在有序复工 ， 对口罩的需求猛增 ， 近日 ， 紫光同创联合客户共同推出了''内置2核处理器+FPGA''架构方案 ， 能够有效提高口罩机产能 ， 并且在提升生产效率的同时保证质量 ， 大幅度节省配线与故障排查时间 ， 节约工时 ， 满足疫情期间大幅增长的口罩需求 。
据前瞻产业研究院的报告 ， 目前若全面复产 ， 按每人每天1只口罩计算 ， 至少需要每天5.3亿只口罩 ， 国内2019年口罩的最大产能为2000万只/天 ， 无法满足 ， 加上疫情带来的复工难 ， 口罩机产业链各环节产能更是异常短缺 ， 严重制约到口罩的及时供应 ， 不少企业纷纷转产口罩 ， 以满足需求 。 半导体企业也积极承担责任 ， 在各自领域攻坚创新 ， 加入到破解口罩产能难题的行列中 ， 紫光同创经过努力 ， 率先推出了能够有效提升口罩机产能的技术解决方案 。
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目前市场上供应的口罩主要包括医用外科口罩和N95口罩 ， 生产工艺存在一定差异 ， 从原理上来看 ， 都是利用PLC、伺服电机等程序控制实现自动化生产 ， 由于口罩的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 ， 所以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的生产需求 。
【芯智讯@紫光FPGA解决口罩难题！助力口罩全速生产】为了保障口罩机的高速运转 ， 紫光同创联合客户共同推出了''内置2核处理器+FPGA''架构方案 ， 该方案具备IEC61131标准与外部通讯处理引擎 ， 可实时运动控制驱动引擎、模块间高速同步通讯引擎 ， 其采用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 。 在方案中 ， 紫光同创Compact系列低功耗CPLD起到IO拓展的关键作用 ， 大幅提升了各指令的通讯速度和同步精度 。
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基于紫光同创PGC1KGCPLD的口罩机控制器单板
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 ， 大量减轻了处理器的负担 。
据悉 ， 目前工业控制行业企业正在积极评估该方案 ， 该方案即将启用于全自动口罩机中 。 紫光同创对外表示 ， 将与产业链上下游协同合作 ， 协调大量研发和技术资源 ， 借助FPGA芯片产品灵活可定制的特性 ， 全力支持客户优化产品方案 ， 为疫情防控提供高效的检测、识别、分析及防护等支持 。
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