目前市場上供應(yīng)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(shè)備控制系統(tǒng)具有高響應(yīng)、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。

▲ 基于紫光同創(chuàng)PGC1KG CPLD的口罩機控制器單板

為保障口罩機的高速運轉(zhuǎn)，紫光同創(chuàng)表示，聯(lián)合客戶共同推出了“內(nèi)置2核處理器+FPGA”架構(gòu)方案，具備IEC61131標準與外部通訊處理引擎，實時運動控制驅(qū)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。

紫光同創(chuàng)Compact系列低功耗CPLD起到IO拓展的關(guān)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(yīng)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(zhì)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。

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