紫光FPGA戰(zhàn)“疫”！助力口罩機全速生產(chǎn)

2020年初，新冠肺炎疫情的突然爆發(fā)，導致市場上的口罩供應嚴重短缺。在國家政策的支持下，大量企業(yè)購置口罩機，轉產(chǎn)口罩生產(chǎn)。巨大的市場需求，加之疫情造成的復工難題，導致口罩機產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)產(chǎn)能異常短缺，嚴重制約了口罩的及時供應。為了破解這一難題，紫光國微子公司紫光同創(chuàng)響應政府號召，第一時間科學復工，積極配合多家國內(nèi)知名工業(yè)控制廠商優(yōu)化方案，全力保障客戶產(chǎn)品穩(wěn)定供應，以滿足終端口罩機廠商對核心控制系統(tǒng)的迫切需求。

助力口罩機高速生產(chǎn)

目前市場上供應的口罩主要包括醫(yī)用外科口罩和N95口罩，分屬平面口罩、折疊口罩，由于形狀不同，具體生產(chǎn)工藝存在一定差異。但是從原理上來看，口罩自動生產(chǎn)線將成卷的無紡布，自動切割成口罩的外形，自動疊壓后自動焊接耳帶，經(jīng)過消毒等程序包裝成品，利用PLC、伺服電機等程序控制實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。

由于口罩生產(chǎn)涉及到張力控制、分切復合、裁切、成型、焊接、立式包裝等多個工藝，要求生產(chǎn)設備控制系統(tǒng)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(wěn)定生產(chǎn)需求。

為了保障口罩機的高速運轉，紫光同創(chuàng)聯(lián)合客戶共同推出了“內(nèi)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，采用EMMC+SD+USB3.0+DDR3加速內(nèi)存，內(nèi)置32路高速IO（16in/16out），以實現(xiàn)PAC運行控制器的高速通訊。其中，紫光同創(chuàng)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(xiàn)最大的生產(chǎn)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(tǒng)的脈沖方案，基于EtherCAT的高速以太網(wǎng)方案，可對多軸同步控制，除了提高口罩單位分鐘內(nèi)的生產(chǎn)數(shù)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(chǎn)效率的同時保證質量。此外，采用全部EtherCAT多軸連接，還可以大幅度節(jié)省配線與故障排查時間，節(jié)約工時，滿足疫情期間的大面積口罩需求。

基于紫光同創(chuàng)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(xiàn)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(yè)控制客戶正在積極評估該方案，也即將用于全自動口罩機中，為疫情防控保駕護航。

攜手客戶共克時艱！

突如其來的疫情，對于產(chǎn)業(yè)鏈更是帶來巨大的影響。隨著疫情在全球范圍內(nèi)的大肆蔓延，可以預見今后一段時間內(nèi)，疫情防控仍然面臨嚴峻挑戰(zhàn)。

在這特殊時期，紫光同創(chuàng)積極與產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同合作，將一如既往地為客戶提供穩(wěn)定的產(chǎn)品供應和高質量的支持服務，并協(xié)調了大量研發(fā)和技術資源，借助FPGA產(chǎn)品靈活可定制的特性，全力支持客戶優(yōu)化產(chǎn)品方案，加速產(chǎn)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，攜手客戶為打贏疫情防控攻堅戰(zhàn)貢獻智慧和力量！