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TwinCAT 3 ：適用于所有自動化領(lǐng)域的機(jī)器學(xué)習(xí)——為控制系統(tǒng)提供開放、實時且無縫集成的機(jī)器學(xué)習(xí)

2019-04-26 來源：倍福瀏覽數(shù)：1053

倍福現(xiàn)在可以提供機(jī)器學(xué)習(xí)（ML）解決方案，它可以被無縫集成到 TwinCAT 3軟件中。TwinCAT 3 Machine Learning基于成熟的標(biāo)準(zhǔn)，讓機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用領(lǐng)域也能享受基于 PC 的控制系統(tǒng)的開放性優(yōu)勢。此外，TwinCAT 解決方案還支持實時機(jī)器學(xué)習(xí)，能夠處理運動控制等要求更嚴(yán)苛的任務(wù)。這些功能通過如預(yù)測性維護(hù)、過程自優(yōu)化和過程異常的自動檢測等功能，為設(shè)備制造商提升設(shè)備性能提供最佳基礎(chǔ)。

　　[2019年4月1日，德國] 倍?，F(xiàn)在可以提供機(jī)器學(xué)習(xí)（ML）解決方案，它可以被無縫集成到 TwinCAT 3軟件中。TwinCAT 3 Machine Learning基于成熟的標(biāo)準(zhǔn)，讓機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用領(lǐng)域也能享受基于 PC 的控制系統(tǒng)的開放性優(yōu)勢。此外，TwinCAT 解決方案還支持實時機(jī)器學(xué)習(xí)，能夠處理運動控制等要求更嚴(yán)苛的任務(wù)。這些功能通過如預(yù)測性維護(hù)、過程自優(yōu)化和過程異常的自動檢測等功能，為設(shè)備制造商提升設(shè)備性能提供最佳基礎(chǔ)。

　　機(jī)器學(xué)習(xí)的基本概念是不再遵循為特定任務(wù)設(shè)計解決方案然后將這些解決方案轉(zhuǎn)化為算法的傳統(tǒng)工程思想，而是從樣板性的過程數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)所需的算法。通過這種替代方法來訓(xùn)練強(qiáng)大的機(jī)器學(xué)習(xí)模型，以提供更高級或性能更佳的解決方案。在自動化技術(shù)方面，這樣可以為許多領(lǐng)域開辟新的可能性和優(yōu)化潛力，包括預(yù)測性維護(hù)和過程控制、異常檢測、協(xié)作機(jī)器人、全自動質(zhì)量控制及機(jī)器優(yōu)化。

　　需要學(xué)習(xí)的模型在機(jī)器學(xué)習(xí)框架（如 MATLAB®或 TensorFlow）中進(jìn)行訓(xùn)練，然后通過開放式神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)交換（ONNX）格式導(dǎo)入到 TwinCAT 運行時，ONNX是一個用于表示深度學(xué)習(xí)模型的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)交換格式。TwinCAT 實時核為實現(xiàn)此目的包含以下新功能：

　　-用于傳統(tǒng)機(jī)器學(xué)習(xí)算法的TwinCAT 3 Machine Learning Inference　Engine，如支持向量機(jī)（SVM）和主成分分析（PCA）

　　-用于深度學(xué)習(xí)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的TwinCAT 3 Neural Network Inference　Engine，如多層感知器（MLP）和卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）

　　可以實時直接執(zhí)行模型結(jié)果

　　TwinCAT TcCOM 對象可以實時直接執(zhí)行推理，即訓(xùn)練好的機(jī)器學(xué)習(xí)模型的執(zhí)行。對于較小的網(wǎng)絡(luò)，支持響應(yīng)時間小于 100 μs 的系統(tǒng)，相對應(yīng)于 TwinCAT周期時間 50 μs?？梢酝ㄟ^ PLC、C/C ++ TcCOM 接口或循環(huán)任務(wù)調(diào)用模型。

　　通過與控制技術(shù)的無縫集成，TwinCAT 3 支持多核系統(tǒng)的特點也可用于機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用。這意味著，例如，不同的任務(wù)情境可以訪問某個特定的 TwinCAT 3 Inference Engine，而不會互相制約。也可以完全訪問 TwinCAT 中可用的所有現(xiàn)場總線接口和數(shù)據(jù)。這使得機(jī)器學(xué)習(xí)解決方案可以使用大量數(shù)據(jù)，例如，用于復(fù)雜的傳感器數(shù)據(jù)融合（數(shù)據(jù)合并），這也意味著可以使用致動器的實時接口來實現(xiàn)最佳控制。

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