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Architektur der Systemeinstellungen
Diese Seite erläutert die hierarchische Struktur und Organisation aller Systemkonfigurationselemente im OV20i und zeigt, wie verschiedene Einstellungsebenen zusammenwirken, um ein kohärentes Bildverarbeitungssystem zu bilden.
Überblick über die Konfigurationsarchitektur
Dreistufige Konfigurationshierarchie
Der OV20i organisiert Einstellungen in drei verschiedene Architekturebenen:
Konfigurationsebenen:
- Geräteebene-Einstellungen – Hardware- und Systemgrundlage
- Rezept-Einstellungen – inspektionsspezifische Konfigurationen
- Globale Systemeinstellungen – rezeptübergreifend genutzte Ressourcen und Richtlinien
Konfigurationsbereich und Vererbung
Beziehungen zwischen Einstellungen:
- Geräteeinstellungen bilden die Grundlage für alle Operationen
- Rezepteinstellungen erben die Gerätefähigkeiten, definieren jedoch spezifische Verhaltensweisen
- Globale Einstellungen wenden systemweite Richtlinien an, die alle Rezepte betreffen
- Aktives Rezept bestimmt die aktuelle Betriebskonfiguration
Grundlagen der Einstellungen auf Geräteebene
Hardware-Konfigurationsebene
Konfiguration des physischen Systems:
- Netzwerkidentität – IP-Adressierung, Subnetzkonfiguration, Protokollzuweisung
- Digitale I/O-Zuweisung – NPN/PNP-Logik, Trigger-Eingänge, Status-Ausgänge
- Energieverwaltung – 19–24 VDC Eingangskonfiguration, thermischer Schutz
- Port-Konfiguration – M12 Ethernet, Micro-USB-Notfallzugang, serielle Kommunikation
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Systemidentität und Sicherheit
Geräteweite Authentifizierung:
- Benutzerverwaltung – Berechtigungsebenen Engineer/Supervisor/Operator
- Zugriffskontrolle – Authentifizierungsanforderungen und Sitzungsverwaltung
- Geräteidentität – Seriennummern, Softwareversionierung, Aktivierungsstatus
- Notfallzugang – Micro-USB-Wiederherstellungsverfahren und Bypass-Methoden
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Firmware- und Software-Architektur
Systemsoftware-Ebene:
- Kern-Systemdienste – Kamerasteuerung, KI-Verarbeitung, Netzwerkkommunikation
- Node-RED-Plattform – rezeptspezifische Automatisierungsabläufe (Node-RED ist in jedem Rezept enthalten)
- Update-Verwaltung – Softwareversionskontrolle und Upgrade-Verfahren
- Systemüberwachung – Zustandsprüfungen, Diagnoseberichte, Fehlerbehandlung
Versionsverwaltung:
- Rezeptkompatibilität – Ältere Rezepte können in neueren Softwareversionen geöffnet werden
- Versions-Upgrade – Beim Speichern werden Rezepte automatisch auf die aktuelle Softwareversion aktualisiert
- Downgrade-Beschränkungen – Software-Downgrades erfordern Support-Unterstützung und löschen alle Kameradaten
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Siehe: Node-RED Grundlagen
Konfiguration auf Rezeptebene
Hierarchie der Inspektionskonfiguration
Rezeptspezifische Einstellungen:
- Bildgebungsparameter – Belichtung, Fokus, Objektiveinstellungen, Beleuchtungskonfiguration
- Template und Ausrichtung – Mustererkennungs-Setup, Konfidenzschwellwerte, Suchbereiche
- KI-Modellauswahl – Klassifikation vs. Segmentierung, Trainingsmodi, Genauigkeitseinstellungen
- Trigger-Konfiguration – Manuell, Hardware, PLC, Aligner oder Intervall-Triggermodi
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Verwaltung des Rezeptzustands
Aktive vs. inaktive Konfiguration:
- Einzelnes aktives Rezept – Es ist immer nur ein Rezept gleichzeitig aktiv
- Rezeptwechsel – Aktivierungs-/Deaktivierungsverfahren und Systemzustandsänderungen
- Konfigurationsvalidierung – Kompatibilitätsprüfungen der Einstellungen und Fehlererkennung
- Rezeptabhängigkeiten – Template-Bilder, Trainingsdaten und Modellanforderungen
- Node-RED-Integration – Jedes Rezept enthält eigene Node-RED-Automatisierungsabläufe
Architektur des Inspektions-Workflows
Pipeline zur Rezeptausführung:
- Trigger-Verarbeitung – Verarbeitung des Eingangssignals und Initiierung der Bildaufnahme
- Bildaufnahme – Kamerasteuerung und Bildaufnahmeverfahren
- KI-Verarbeitung – Modellausführung und Ergebnisgenerierung
- Ausgabekommunikation – Ergebnisübertragung über Digital-I/O, PLC und HMI
Globale Systemeinstellungen
Rezeptübergreifend genutzte Ressourcen
Systemweites Datenmanagement:
- Bibliotheksspeicher – Bildaufnahmehistorie mit automatischer Bereinigung bei vollem Speicher
- Speicherverwaltung – SD-Karten-Zuweisung, Aufbewahrungsrichtlinien, Löschung der ältesten Daten zuerst
- Schutz der Trainingsdaten – Trainingsbilder werden unabhängig von Speicherbeschränkungen erhalten
- Datenexport/-import – Rezept-Backup, Wiederherstellung und Übertragungsfunktionen
- Systemprotokolle – Diagnosedaten, Fehlerverfolgung und Leistungsüberwachung
- Kleindateispeicher – Die Kamera kann kleine Referenzdateien (CSV usw.) für den Zugriff durch Node-RED speichern
Speicherhierarchie:
- Trainingsdaten – höchste Priorität, niemals automatische Löschung
- Aktuelle Aufnahmen – neueste Bilder werden zuerst erhalten
- Älteste Aufnahmen – automatische Löschung bei nahezu vollem Speicher
- Referenzdateien – kleine Dateien für Node-RED-Workflows (müssen klein bleiben)
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Kommunikation und Integration
Anbindung externer Systeme:
- Netzwerkprotokolle – Ethernet/IP, Profinet, TCP-Kommunikationskonfiguration
- Industrielle Integration – PLC-Kommunikationsparameter und Datenaustauschformate
- Node-RED-Workflows – rezeptspezifische Automatisierungslogik und Drittanbieter-Systemintegration
- Fernüberwachung – Zugriff über Webschnittstelle und Diagnosefunktionen
- Dateizugriff – kleine Referenzdateien (CSV usw.) sind für Node-RED-Workflows zugänglich
Systemweite Richtlinien
Betriebsführung:
- Standardverhalten – Fallback-Einstellungen und Fehlerbehandlungsverfahren
- Leistungsoptimierung – Systemressourcenzuweisung und Verarbeitungsprioritäten
- Wartungspläne – automatisierte Bereinigung, Zustandsprüfungen und Systemvalidierung
- Datenaufbewahrung – Archivierungsrichtlinien, Speicherbegrenzungen und Datenlebenszyklus-Management
Konfigurationsverwaltung
Persistenz und Wiederherstellung der Einstellungen
Architektur des Konfigurations-Backups:
- Rezeptexport/-import – Backup und Wiederherstellung einzelner Rezepte
- Systemkonfiguration – Erhaltung der Einstellungen auf Geräteebene
- Werksreset – vollständige Wiederherstellung des Systems in den Standardzustand
- Notfallwiederherstellung – USB-basierter Konfigurationszugriff und Reparatur
Versionskompatibilität:
- Software-Updates – Migration der Einstellungen bei System-Upgrades
- Handhabung von Rezeptversionen – ältere Rezepte öffnen sich in neuerer Software, das Speichern aktualisiert die Version
- Downgrade-Beschränkungen – Software-Downgrades erfordern Support-Unterstützung und löschen alle Daten
- Abwärtskompatibilität – Unterstützung älterer Konfigurationen mit automatischer Versionskonvertierung
Änderungsverwaltung und Validierung
Konfigurationskontrolle:
- Änderungsverfolgung – Änderungsverlauf und Audit-Trails
- Einstellungsvalidierung – Konflikterkennung und Kompatibilitätsprüfung
- Rollback-Verfahren – Wiederherstellung nach fehlgeschlagenen Konfigurationsänderungen
- Test-Workflows – Konfigurationsvalidierung und Leistungsverifizierung
Konsistenz des Systemzustands
Architektonische Integrität:
- Konfigurationsabhängigkeiten – ebenenübergreifende Einstellungsbeziehungen und Validierung
- Ressourcenzuweisung – Verwaltung der Systemressourcen über Konfigurationsebenen hinweg
- Leistungsauswirkungen – Einstellungsänderungen und ihre Auswirkungen auf die Systemleistung
- Betriebskontinuität – Konfigurationsänderungen ohne Produktionsunterbrechung
Konfigurations-Prioritätsmatrix
| Einstellungskategorie | Geräteebene | Rezeptebene | Globale Ebene | Aktives Rezept überschreibt |
|---|---|---|---|---|
| Netzwerkidentität | ✅ Primär | ❌ N/A | ❌ N/A | ❌ N/A |
| Benutzerberechtigungen | ✅ Primär | ❌ N/A | ❌ N/A | ❌ N/A |
| Bildgebungsparameter | Hardware-Grenzen | ✅ Primär | ❌ N/A | ✅ Aktives Rezept |
| KI-Modellauswahl | ❌ N/A | ✅ Primär | ❌ N/A | ✅ Aktives Rezept |
| Trigger-Konfiguration | Hardware-Fähigkeit | ✅ Primär | ❌ N/A | ✅ Aktives Rezept |
| Datenspeicherung | Hardware-Kapazität | Nutzung | ✅ Primär | ❌ N/A |
| Kommunikationsprotokolle | Schnittstellen-Konfig. | Rezeptdaten | ✅ Primär | Rezeptdaten |