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

由于口罩生產涉及到張力控制、分切復合、裁切、成型、焊接、立式包裝等多個工藝，要求生產設備控制系統具有高響應、高速通訊、高精度及高同步等特性，以滿足口罩機高速及穩定生產需求。

▲ 基于紫光同創PGC1KG CPLD的口罩機控制器單板

為保障口罩機的高速運轉，紫光同創表示，聯合客戶共同推出了“內置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加速內存，內置32路高速IO（16in/16out），以實現PAC運行控制器的高速通訊。

紫光同創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，想要實現最大的生產效率，還需要對口罩機伺服電機進行多軸高速同步控制。相對傳統的脈沖方案，基于EtherCAT的高速以太網方案，可對多軸同步控制，除了提高口罩單位分鐘內的生產數量，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，還可以大幅度節省配線與故障排查時間，節約工時，滿足疫情期間的大面積口罩需求。

基于紫光同創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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