Simatic控制系统智能神器——西门子全新TM NPU模块集成人工智能芯片.pdf

西门子全新推出的TM NPU模块是Simatic控制系统的一个创新组件，该模块集成了人工智能芯片，主要用于增强Simatic S7-1500控制器和ET200MP I/O系统的智能性能。TM NPU模块的核心优势在于能够高效地处理神经网络相关的数据，实现视频、声音或CPU数据的分析，它特别适用于生产过程中的机器学习算法应用。在工业自动化领域，这一技术的集成能够有效执行分拣/放置应用或者基于专家知识的质量检验任务，大幅减轻编程和工程开发的工作量。 TM NPU模块集成了英特尔Movidius MyriadX视觉处理器（VPU），该处理器具有深度神经网络结构的专用硬件加速器，使得神经网络的处理变得更为高效。这一集成图像处理单元与神经网络计算单元的MyriadX芯片，是计算机视觉应用的先驱，尤其在图像引导的机器人系统中展现了其优越性。通过USB3.1接口和千兆以太网端口，TM NPU模块可以连接兼容的传感器如摄像头或麦克风，并通过神经网络对数据进行处理，从而为实时的生产质量检验以及图像数据的快速评估提供可能。 在Simatic S7-1500TM NPU模块上安装的VPU，不仅能够实现复杂的图像处理，还能基于训练过的模型快速地执行图像处理和本地数据评估，进一步体现了西门子对未来工业自动化发展的远见。这也意味着TM NPU模块能够在现场层、控制器层、边缘层乃至云端实现灵活的解决方案。 由于TM NPU模块具有灵活的连接能力，用户能够根据不同环境和目标应用调整人工智能解决方案的规模。例如，在需要迅速响应的现场层，模块可以利用传统图像处理技术识别工件；而在跨设备和车间层，模块需要处理海量数据，对图像数据进行分析时，模块同样能提供相应的计算能力。 使用TM NPU模块的一个突出应用是在生产过程中的视觉质量检验。通过使用机器学习算法，模块能够对采集到的图像或数据进行分析，实现像人类专家那样的判断，比如产品或工艺的一致性、颜色和质量参数的知识。这不仅让生产过程的各个环节变得更加高效，也使得机器人系统能够在质量检验和分拣/放置等应用中表现出更高的准确性和灵活性。 西门子的自动化未来（Future of Automation）项目进一步展示了TM NPU模块在工业自动化领域的应用前景。它预示了人工智能技术如何融入全集成自动化产品组合中，以灵活和精确的方式组织生产流程，适应环境条件的变化。这标志着自动化技术从传统的基于规则的自动化向以机器学习和人工智能为驱动的自动化转变，从而为工业生产带来的更高效的生产效率和更可靠的生产质量。 从以上分析来看，西门子TM NPU模块的推出，不仅仅是一个硬件层面的创新，更是将人工智能技术和工业自动化相结合的一次重大突破。它的推出预示了未来自动化解决方案将更加智能化，能够处理更加复杂的任务，这将对整个工业生产领域产生深远的影响。